Intelがデータセンター用CPUにChipletsを導入
Intel Corp.は、第4世代Xeonプロセッサー（コードネーム「Sapphire Rapids」）が4つのチップレットで構成されていることを、同社のイベント「Architecture Day」で明らかにした。
IntelがXeonデータセンター用CPU製品にチップレットを搭載するのは今回が初めてで、昨年にはFPGA製品「Stratix 10」にもチップレットを搭載している。Stratix 10は、Intelの先進的なパッケージング技術であるEMIB（embedded multi-die interconnect）を組み込んだ最初の製品であり、シリコンインターポーザーを使用してダイを接続している。以前、Intelは自社のCPUとAMDのGPUを組み合わせた「Kaby Lake-G」という製品を発表していたが、これはEMIBを使用していなかった。また、IntelはFoverosと呼ばれる垂直方向のダイスタッキング技術を開発しているが、Sapphire Rapidsには採用されないことが今週確認された。IntelのSapphire Rapids担当チーフエンジニアであるNevine Nassif氏は、Architecture Day前のEE Timesとのインタビューで、チップレット戦略のきっかけとして、EMIBによるコストと歩留まりの向上を挙げていた。Nassif氏は、「我々がこの技術を検討し始めたのは15〜16年前とかなり前だが、その時はまだEMIB技術がなかった。―以前は、デザインを2つのダイに分割しようとすると、インターコネクトに必要なオーバーヘッド領域が大きすぎて、ダイ間の電力が大きくなり、レイテンシーによってパフォーマンスが低下していた」と述べている。EMIBにより、Intelは55ミクロンのバンプピッチまでスケールダウンすることができた。つまり、ダイとダイの間のインターコネクトを追加するためのオーバーヘッドが十分に減少し、レイテンシーも管理可能なレベルまで減少したのである。
Sapphire Rapidsのチップレット開発は、Intelのエンジニアがダイを2つまたは4つに分割することを模索していたときに始まった。その意図は、プロトタイプ段階でのプロセス技術による歩留まりを考慮し、プロトタイプシリコンの入手を早めることにあった。Sapphire RapidsはIntelの7nmプロセス技術を採用している。Sapphire Rapidsの前機種であるIce Lakeでは、前のプロセスノードで問題が発生し、開発が遅れたため、チップレット方式が魅力的な選択肢として浮上した。
ダイを接続するために使用された技術はモジュラーダイファブリック（MDF）と呼ばれ、ダイ間のメッシュの帯域幅を運んでいる。4つのダイはすべてメッシュで接続されており、デザインのモノリシックな特性を維持している。どのコアも、4つのダイ上の他のコアと会話することができ、4つのクワドラントにまたがる共有キャッシュや、4つのクワドラントにまたがるI/Oにアクセスすることができる。
Stratix 10では、EMIBを使用して異種ダイ（1つのFPGAダイ＋4つのトランシーバーダイ＋2つのHBMチップレット）を結合した。4つのSapphire Rapidsダイは、ミラーリングされたペアであることを除けば、同一のものである。　Nassif氏は、「この種の製品を開発するのは初めてだったため、よりシンプルなものにした。設計的には同じものなので、動作している1つのダイを検証し、ダイからダイへのインターフェースを検証するだけで、その後は、確実に動作させることができた。―次世代のデータセンター用CPUでは、パッケージにヘテロジニアスダイを採用する可能性はあるが、Sapphire Rapidsではない」と述べている。

Samsungが米国内の工場3カ所を検討中
Samsungは、早ければ2024年末に生産を開始できる170億ドル規模のチップ工場の建設に向けて、米国の3つの州と交渉していると発表した。世界第2位のチップメーカーであるSamsungが米国で十分な補助金を獲得できなかった場合、同社は代わりにSamsungの本社がある韓国に新しい工場を建設すると述べている。
同社は、オースティンにあるEUV工場を含む2つのチップ工場を運営しているテキサス州のほか、ニューヨーク州、アリゾナ州での建設を検討しており、もし建設されればSamsungの新しいファウンドリー事業での高度なロジックチップを製造することになる、とテキサス州会計検査院に提出した書類の中で述べている。
この投資計画は、国内の半導体生産を復活させるという米国の目標にとって極めて重要である。現在、韓国と台湾の企業が支配している業界において、米国は世界の生産量の約12％を占めている。台湾の半導体メーカーであるTaiwan Semiconductor Manufacturing Co. (サムスンの最大のライバルであるTSMC)は、人工衛星からセットトップボックスまであらゆる機器に使用される半導体を製造している。
SamsungとTSMCは、Intelとともに、米国の半導体製造拠点の再建を支援する重要な役割を担っている。またTSMCは、ワシントン州とアリゾナ州政府からのインセンティブを期待して、フェニックスに120億ドル規模の工場を建設している。
Samsungは、米国での工場建設の最終的な決定は、税制上の優遇措置の程度にかかっているとし「テキサス州で事業を行う場合、税金が高いため、評価額制限が決定要因となる。評価額制限がなければ、アリゾナ州、ニューヨーク州、または韓国にプロジェクトを設置することになだろう」と述べている。
Samsungの工場建設計画は、米国内のチップ製造の再委託を求める超党派の支持を受けている。上院では、国内のチップ生産への新規投資を促進する520億ドルのパッケージが承認され、下院ではチップの研究開発に重点を置いた独自の技術投資パッケージを提案しており、その承認が必要となっている。
Samsungは2つの工場を運営しているオースティンに加え、フェニックス近郊のグッドイヤーとクイーンクリークの2カ所、そしてニューヨーク州ジェネシー郡の1カ所を検討している。昨年2月、テキサス州で発生した大規模な停電により、Samsung、NXP、Infineonの3社の工場が製造を停止した。これらのチップメーカーは、操業停止後のオースティンで数億ドルの損失を出し、世界的な半導体不足の原因となった。昨年の冬、アナリストがEE Timesに語ったところによると、送電網の故障は、チップメーカーのオースティンでの事業拡大への関心に影響を与える可能性があるという。Samsungは、人材へのアクセス、既存の半導体製造エコシステム、市場へのスピード、官民連携の強さなどを考慮して、4つの候補地を評価しているという。Samsungが提出した書類によると、このプロジェクトは少なくとも1,800人の高収入の雇用を創出することが期待されている。

エネルギーハーベスティングの新興企業がIoTの夢を実現する
環境資源から少量のエネルギーを取り出すことを目的とした新しい企業が増えている。この世代のエネルギーハーベスティングのスタートアップ企業は、主に今日の膨大な数のIoTセンサーに電力を供給することに焦点を当てている。ワイヤレスエネルギーの構想は新しいコンセプトではなく、空中で電力を伝送するというアイデアは、1890年代後半の有名な発明家Nikola Tesla氏に端を発している。
Tesla氏は、電力を空気中で遠くまで伝送することに興味を持っていた。1899年にコロラドスプリングスで行われた発明家の初期の実験では、直径52フィートの電気コイルを使って130フィートの稲妻を空中に放つ「Magnifying Transmitter」が行われた。
20世紀に入り、Tesla氏はニューヨーク州ショアハムにワーデンクリーフタワーを建設した。当初は大西洋を横断する電信メッセージを送信するために建設されたが、ワーデンクリフの規模を拡大して、世界初の無線電力伝送システムを開発することを計画していた。しかし、金持ちの銀行家であるJ.P. Morgan氏から変更のための資金を得ることができず、1906年にワーデンクリーフを放棄した。Tesla氏は、世界中に無料で電気を流す「ワールドパワーシステム」の開発を野心的に計画していた。もちろん、実際には実現しなかったが。　ロングアイランドのタワーは、そのシステムの初期段階となるはずだったが、ウォーデンクリフの計画は最初のハードルで挫折した。1917年にスクラップとして取り壊されてしまった。無線によるエネルギー伝送は、1900年代の残りの期間、SF的なファンタジーのままだった。 しかし、Tesla氏の提唱から約115年が経過した現在では、産業用機器や民生用機器などに、極小の電力を短距離で送る仕組みとして、新たに「ワイヤレス・エネルギーハーベスティング」が注目されている。Tesla氏の失敗した夢と比べると、新しい企業のほとんどは、ワイヤレス環境エネルギーハーベスティングのアイデアを提供しているが、それは小さなものである。ニュージーランドのEmrodを除いて、現在のエネルギーハーベスティング企業の大半は、電波、Wi-Fi、超音波などの周囲のソースから少量の電力を回収することに焦点を当てている。バッテリーレスのスタートアップであるEveractive Incは、最近、シリーズCのベンチャー資金調達で5,000万ドル以上を調達したことにより、エネルギーハーベスティング業界のトップに立っている。このラウンドは、2021年7月29日に発表された3MとEricssonからの1,600万ドルの戦略的資金により、飛躍的に向上した。同社は、2012年6月に設立されて以来、1億1,400万ドル以上の資金を調達している。　もともとPsiKickという名前だったこのスタートアップは、屋内外の太陽光、熱勾配、RF、振動などからエネルギーを得るバッテリーレスのセンサー（同社の技術紹介文ではEverSensorと呼ばれている）を開発した。Everactiveの最新の製造チップ技術は、250メートル（820フィート）までの非直線的な無線通信を実現しており、これはサッカー場3面分に相当する。
Everactiveは、従来の産業用IoT（IIoT）分野を狙っている。スチームトラップ（STM）にセンサーを5分で設置でき、ゲートウェイで1000個のSTMセンサーの運用をサポートできることを誇りにしている同社の狙いは、バッテリーレスのセンサーを世代ごとに縮小していくことだという。また、ベルギーに本社を置くe-peas S.A.は、複数の光源（太陽、電球、室内の自然照明）、多数の熱・振動素子、およびさまざまなRFバンド（868MHz、915MHz、2.4GHzなど）からの電力収集を可能にする。Everactiveと同様、e-peasの技術はシリコンチップに基づいているが、同社は光、振動、電波から電力を抽出するために設計された特殊なシリコンを含む、空気中から収集できる様々な種類のエネルギーを集めるために、いくつかの異なるマイクロチップを提供している。これまでに1,380万ドルの資金を調達しており、e-peasのAEM10941チップを使用して太陽光発電によるIoT資産追跡装置を開発したSODAQなどの企業と提携している。

PulsicのCEOであり、ロックンローラーでもあるMark Williams氏
英国の電子設計自動化企業「Pulsic」のCEOであるMark Williams氏は、堅実な性格の持ち主だが、週末にはロックンローラーとして活躍している。しかも、Williams氏は普通のアマチュアロッカーではない。ウェールズのスワンゼーにあるモリストン・コンプリヘンシブ・スクールに在籍していたとき、彼らのバンド、Ranka Chankaは、BBCのバトル・オブ・ザ・バンドで優勝したことがある。この栄誉により、Ranka ChankaはテレビのゴールデンタイムやBBCラジオに出演することになった。それは、彼らの15分間の名声だった。2021年の今、Williams氏は、真面目なハイテク企業の経営者として活躍しながら、ロックンロールを続けることは、「正反対の2つの目的」であり、どちらも犠牲にしたくないと考えている。この2つのスキルを分けて考えることは、とてもいいことだと彼は言う。
Williams氏が歌い、ギターを弾いているときの彼のエネルギー、音楽性、そして遊び心には魅了される。彼の音楽的伝統は、Welsh National Opera Companyでプロのボーカリストとして活躍していた父親にまで遡る。彼の音楽的成長にとって重要なのは、どこで育ったかということだと考えている。ウェールズでは、音楽や詩は文化的に重要な意味を持っており、歌はこの地域の国民的アイデンティティの重要な一部として広く認識されている。
Williams氏の記憶によれば、友人、隣人、親戚、そして彼の肉親など、実質的にすべての家庭の応接室にはピアノがあり、「それが娯楽だった」と彼は言う。コンピューターやビデオゲームがないため、子供たちは「夏の悪天候の日にはピアノに向かっていた」とWilliams氏は記憶している。日常的にピアノに触れる機会が多かったため、音楽としての背景を少しずつ学んでいったのだという。
Williams氏が最初にマスターした楽器は、ピアノではなくリコーダーだった。その後、クラリネットを手にし、ウェールズ・ユース・オーケストラで演奏していた。しかし、「もっとかっこいいものを」とサックスを習い、ユースのジャズバンドで演奏していた。やがて、ギターとベースを加えて、斧を弾きながら歌えるようになった。
音楽の才能に恵まれていたにもかかわらず、Williams氏は結局、賢明な進路を選んだ。彼のバックグラウンドは数学である。電気工学を専攻したわけではないが、次第に数学的アルゴリズムをCADに適用する方法に魅了されていった。アルゴリズム的な数学的側面やチップのレイアウトやトランジスタのデバイスを自動化する際の複雑さが、彼をエンジニアリングの世界に引き込んだのである。彼はその複雑なプロセスを、「あらゆるルールと制約を盛り込んだ巨大な数学的接合パズル 」と呼んでいる。そして、大学を卒業後、EDAに入社し、現在に至っている。
音楽とアルゴリズムの関係について聞かれたWilliams氏は、「アルゴリズム的にはそうではないかもしれないが、数学と音楽の間には相関関係があるのは確かだ。―音楽とCEOとの関係はないと思うが、私はバンドのオーガナイザーのようなもので、ちょっとしたマネジメント能力が必要なのかもしれませんね」と答えた。

もろいAIアルゴリズムに常識をもたらす
AIの研究開発の再調整が進んでいることは、機械学習の基本的な考え方を明確に示している。我々は、歩く前に這うことを学ばなければならない。これまでのところ、AIの誇大広告は、そのほとんどが「歩く」ことよりも「語る」ことを重視しているといえる。米国の研究者たちは、工学的な第一原理に立ち返り、特定のタスクにしか優れていない現在の「脆い」AIモデルを超えようとしている。目標は、人間が新しい状況に適応するのと同じように、より一般的なモデルを開発することである。
米国国防総省の国防高等研究計画局（DARPA）が推進している「Machine Common Sense」プログラムでは、機械学習モデルに、地球上で最も学習速度が速いとされる乳幼児が見せる当たり前の推論を吹き込もうとしている。
DARPAのInformation Innovation OfficeのプログラムマネージャーであるMatt Turek氏は、「最先端のAIや機械学習の課題の一つは、非常に狭い範囲に集中する傾向があり、特定のタスクに集中してしまい、あまり一般化できないことだ」と述べている。DARPAでは、AI研究者に加えて、児童行動心理学者にも協力を仰ぎ、「乳幼児が持つ常識」をマッピングしてコード化した。「0〜18ヵ月の子どもは、おそらく世界で最も優れた学習者の一人だ」と同氏は言う。このようにして得られた常識的なAIアルゴリズムは、機械学習モデルに、AIの推論に必要な物体、場所、関係性などの特性について、より一般的な理解を与える。
DARPAの常識的なアプローチは、現在の狭い範囲のAIシステムを超えようとするもので、「これらの常識的な事実を学習し、新しい状況でそれを適用し、学習プロセスをより柔軟に適応させることができる。これらは、より堅牢でより一般的なシステムを実現するために不可欠なものである」とTurek氏は述べている。この研究では、機械学習モデルが、人間が経験に基づいて行うような方法で、さまざまな問題に適応できるようにするために、知識や推論の技術をより広く蓄積することも目指している。
この目的のために、この4年間の取り組みでは、精査された大規模なデータセットとそれに付随する推論機能に基づいて、常識的な知識の大規模なリポジトリを作成しており、また、シミュレーションによって生成された合成トレーニングデータの利用も進めている。
これは、特定のオブジェクトに関する事実と、それが他のオブジェクトとどのように関連しているかを表す意味的データのネットワークであり、その意味的データのネットワーク、つまり現実世界の状況、オブジェクト、コンセプトとそれらの関係性を、AIシステムでスケーリングすることになる。Turek氏はインタビューの中で、研究機関はディープラーニングや畳み込みニューラルネットワークなどの技術を応用して、そのアプローチの新しい切り口を開発したいとし、目標は「常識的な知識の大規模リポジトリ」だと付け加えた。
また、別のトラックでは、AIの研究者たちが、機械的洞察力への進歩を測るために、既存のベンチマークを適用したり、新しい指標を模索したりしている。例えば、ウェブブラウジングを利用して、自然言語や画像に基づいたクエリに答えることができる機械の常識を蓄積し、その結果を、アレン人工知能研究所が開発した機械的常識のベンチマークと比較した。「これらはすべて、プログラム全体を通して継続的に自分たちを評価する方法の一部である」とTurekは述べている。
常識的なAIは、まだ初期段階であり、這うような状態から最初の仮の一歩を踏み出す段階に移行しつつあるようだ。「人間が学習するような柔軟性を持ち、人間が持つような幅広い知識を備えた、信頼性の高いミッションクリティカルなシステムになるには、まだ道半ばです」とTurek氏は認める。しかし、「機械常識」に取り組む大学の研究者たちは、柔軟な学習などの分野で進歩を遂げており、初期の成果をロボットシステムに応用しているという。また、オレゴン州立大学のエンジニアが開発した二足歩行ロボットが最近、5kmのフットレースを完走したことをTurek氏は紹介している。
DARPAの担当者は、このような初期のロボット工学の進歩は、人間が世界を理解する能力にはまだ程遠いと認めている。しかし、これらのデモンストレーションは、「より柔軟な学習アルゴリズムが、現実世界で具体的な実用性を発揮する有望な初期兆候である」と、Turek氏は結論づけている。

デバイスと電磁波と予期せぬ結果
モバイル機器、パソコン、自動車、家電製品など、日常的に使用される無線機器の数は増え続けている。電磁波は、健康に影響を与える可能性のある電磁波を発生する。電磁波の影響については、少なくとも40年前から懸念されていたが、1990年代に入ってからは、携帯電話の普及に伴い、電磁波の影響への懸念が高まっている。幸いなことに、消費者向けアプリケーションで使用されている多くの周波数について、電磁放射の使用に関する健康関連の規制があり、国際的な規制としては、世界保健機関（WHO）のガイドライン、国際非電離放射線防護委員会、国際がん研究機関（IAC）などがある。米国では、連邦通信委員会（Federal Communication Commission）、米国放射線防護測定委員会（National Council on Radiation Protection and Measurements）、IEEE、米国疾病対策センター（Centers for Disease Control and Prevention）、米国食品医薬品局（Food and Drug Administration）などが規制を行っている。なぜ私が電磁波に関するコラムを書いているのか。その理由は、電磁波を放出する機器の数が増え、その数は米国内だけでも数億に上ると予想されるからである。さらに重要なことは、これらの機関は、すべての機器から長期間にわたって蓄積される電磁波による健康への影響を含めた全体像を見ていないということである。　このコラムの目的は、いくつかの疑問を投げかけ、機器の成長に関する推定値を示し、できればいくつかの有益な視点を提供すること。言い換えれば、このコラムには答えよりも疑問が多く含まれており、電磁波が10年後、20年後に将来の問題にならないように、他の人が先手を打ってこれらの疑問を探る必要がある。電磁波の研究と規制：WHOは1996年に国際電磁波プロジェクトを設立し、0～300GHzの周波数帯の電磁波による健康への影響の可能性に関する科学的証拠を評価している。1998年には、国際非電離放射線防護委員会（ICNIRP）が、0～300GHzの全周波数範囲における電磁波のガイドライン・リミットを発表した。WHOやその他の組織は、周波数スペクトルの多くの部分にさらされることで考えられる健康への影響について、広範な研究を行ってきた。その結果、ICNIRPガイドラインで推奨されている限度値以下の暴露であれば、健康への悪影響はないとされている。ICNIRPガイドラインは80以上の国で採用されており、最も尊重されている制限値である。2020年3月、ICNIRPは、5Gに使用される周波数を含む6GHz以上の周波数への曝露に関するガイドラインを更新した。ICNIRPは、全身への曝露の許容レベルの制限を追加し、身体の小さな領域への短時間の曝露の許容レベルの制限を追加し、身体の小さな領域で許容される曝露量の最大値を引き下げた。2011年、世界保健機関（WHO）の機関である国際がん研究機関（IARC）は、無線LANをグループ2B（発がん性の可能性あり）に分類した。グループ2Bの指定は、発がん性の「何らかのリスクがあるかもしれない」ことを意味しており、無線機器の長期にわたる大量使用については、さらなる研究が必要ある。現在のところ、携帯電話の使用による健康への悪影響は確認されていない。

Microchipが航空機電気システム用SiCパワーモジュールを発売
航空宇宙システムにおける排出ガス削減競争の中で、設計者は制御システムの電子機器をより効率的なものにする傾向が強まっている。その中には空気圧や油圧に代わるものも含まれており、車載オルタネータからアクチュエータ、補助電源ユニットに至るまであらゆるものが含まれている。
Microchip Technologyは、欧州委員会のコンソーシアムメンバーであるClean Skyと協力して、より効率的でコンパクトな電力変換システムやエンジン駆動システムを実現するための航空宇宙アプリケーション用SiCベースのパワーモジュールファミリーを開発した。BL1、BL2、BL3と名付けられたこのモジュールは、過酷な航空アプリケーション用に設計された改良基板上に、1200Vの炭化ケイ素（SiC）製MOSFETと1600Vのダイオードを組み合わせて使用している。このパワーモジュールには、Trench4FastシリコンIGBTも搭載されている。Microchipの統合パワーソリューション担当シニアマネージャであるMike Innab氏は、航空宇宙用パワーコンバータではサイズ、重量、コストが重要な要素であるとし、「小型化、軽量化は、より効率的な飛行による航空業界の長期的なコスト削減につながる。これらと初期コストは、競争の激しい航空業界では非常に重要である。また、製品の長期的な信頼性と堅牢性も重要だ」とInnab氏はインタビューに答えている。航空業界では、大型で重く、メンテナンス性の高い空圧システムや油圧システムを、小型でメンテナンス性の低いシステムに置き換えることが求められている。「電気機械式のシステムは、空圧式や油圧式のシステムよりも全体的な運用コストがはるかに低い」とInnab氏は言う。現代の航空機では、パワーエレクトロニクスの搭載量が増えており、小型・軽量・高効率のパワーシステムがますます必要とされている。SiC半導体はそれを可能にする。SiCモスフェットとダイオード：Microchipの製品は、欧州の規制当局が2050年までに気候変動の影響を受けない航空機の実現を目指して設定した排気ガス規制に対応するため、炭化ケイ素（SiC）パワー半導体技術を統合することで、AC-DCおよびDC-ACの電力変換・生成の効率を高めることを目指している。炭化ケイ素（SiC）は、部品の軽量化を実現し、エネルギー消費量と排出量の削減を可能にし、また、より小型で軽量なデバイスにおいて、一定の電圧と電流の定格に対してより高い電力密度を提供する。SiCチップは従来のシリコンに比べてスイッチング速度が速く、より小さなパッケージで高い電力効率を実現する。また、損失が少なく、発熱量も少ないという特徴があり、このような物理的特性は、航空業界で要求される小型のパワーエレクトロニクスアプリケーションに適している。Innab氏は、「スイッチング周波数の向上と熱損失の低減により、受動素子のサイズを小さくし、冷却の必要性を低減することで、電力変換システムの大幅な小型化・軽量化が可能になる。― 電力変換システムで使用されるエネルギー貯蔵装置（コンデンサ）や磁気部品（トランスやインダクタ）は、スイッチング周波数の上昇にほぼ比例して小型・軽量化されるため、SiCを使用することで達成可能なスイッチング周波数が高くなり、電力変換システムの小型・軽量化が可能になる」と述べている。　また、SiCのスイッチング周波数が高くなると、電流と電圧が両極端に変化する周期を最小限に抑えることができるため、電力消費量を削減することができる。また、SiCのスイッチング速度を上げることで、電流と電圧が両極端に切り替わる周期を最小限に抑え、損失の少ない状態にすることで、全体の電力損失を低減する。この要素は、システムの冷却要件の低減にも役立っている。

CrossBar がReRAMでコンピューティングの安全性を追求
CrossBar Inc.は、ReRAM（Resistive RAM）でセキュリティを目指している。この技術をハードウェア・セキュリティ・アプリケーションに応用し、ReRAMをベースにした暗号化物理的不整合関数（PUF）キーを生成して、セキュア・コンピューティング・アプリケーションに使用する予定だという。これは、不揮発性半導体メモリとしての通常の用途とは異なるものであり、CrossBarの技術に新たな市場をもたらすものであると、CEOのMark Davis氏はEE Timesのインタビューで述べている。
PUFとは、物理的に定義された “デジタル指紋 “を出力するもので、マイクロプロセッサなどの半導体デバイスの一意の識別子として機能する。PUFキーは新しいものではないが、オンラインバンキングやIoTの出現により、バンキングカードや決済端末などの専用電子機器のデジタルセキュリティを超える機会が生まれている。また暗号化やデジタル署名の必要性が高まったことで、ハードウェア暗号アクセラレータやソフトウェア暗号ライブラリを内蔵するASICやマイクロコントローラ、SoCが増えている。
従来、PUF鍵にはSRAMが採用されていたが、それに比べてReRAMは、より高いレベルのランダム性を持ち、ビットエラーレートが大幅に低いなど、多くの利点があるとDavis氏は述べている。また、ファジー抽出器やヘルパーデータ、重い誤り訂正コードを必要とせず、侵襲的な攻撃にも強く、さまざまな環境変化に対応できる。全体的に見て、SRAMよりもコスト効率が高い。　PUF実装の限界に対処するだけでなく、ReRAM PUFは、高いセキュリティと組み込み不揮発性メモリ（NVM）の両方を必要とする半導体アプリケーション、特に組み込みNVMが容易に利用できない28nmよりも小さなファウンドリーノードに最適である。
これらのPUFキーは、特定の実装に応じて、それぞれが1つのPUFビットを表すシングルReRAMセルまたはデュアルReRAMセルのいずれかを使用して実装することができる。ReRAMのPUFビットが感知されると、各半導体のPUFビットごとにランダムに「1」または「0」のいずれかが観測される。IoTチップが256個のReRAM PUFビットを製造した場合、製造された個々の部品には、その半導体チップに固有の256ビットの鍵が含まれることになる。　Davis氏は、今日、非常に多くのデバイスが接続され、自律的に動作していることから、ReRAM PUF鍵には強力な市場があると考えている。攻撃対象が非常に大きいため、ハードウェアセキュリティが最も堅牢な方法となる。 ReRAMは、識別、暗号化/復号化、認証に使用され、それぞれが個々の半導体集積回路（IC）に固有のものであり、ReRAM技術が持つ固有のランダム性の特性を活用しているという。Davis氏は「ランダム性に関する業界標準のテストを満たす、完全にランダムな鍵を持つことが重要である。そして、もう一つの重要な特性は、PUFがアンクローナブルであることである」と述べている。

RedCap Revisions が2023年半ばまでに5Gウェアラブルの市場投入を約束
NR-RedCap（New Radio Reduced Capability）は、3GPP（第3世代パートナーシップ・プロジェクト）が近日中に発表するアップデートで、これまで4G LTEネットワークが最適なサービスを提供してきた5Gスマートウォッチなどのウェアラブルや、セキュリティカメラなどのIoTデバイスの開発を促進する可能性があるという。
RedCapは、3GPP標準化団体による最新のリリース17 5Gアップデートの一部であり、この仕様は、Covid-19の影響で約9ヵ月遅れている。現在、2022年の第2四半期に凍結される予定であり、RedCapを使用した最初の市販デバイスは、早くても2023年半ばには店頭に並ぶことになる。RedCapとは正確には何か？RedCapとは、今回のアップデートにより、5Gデバイスが必要とする帯域幅が減少することを意味している。現在の5G NR無線アクセス仕様では100MHzチャネルしかサポートできないが、RedCapデバイスは大幅に削減された20MHzチャネルで実行できる。
RedCapの背景にある考え方は、ウェアラブルやハイエンドのIoTアプリケーション向けに、より複雑ではない新しいNRデバイスを定義することであり、Narrowband IoT（NB-IoT）やLTE Machine Type Communication（LTE-M）などのLPWA（Low Power Wide Area）技術よりも高速なデータ伝送速度を提供する。RedCapユニットは、マルチギガビットの5G NRデバイスの速度には近づかないが、現在のハイエンド5Gスマートフォンよりも低価格になる。
Sierra Wirelessのチーフ・サイエンティストであるGus Vos氏は、RedCapについて、Cat4のLTEデバイスの5G NRバージョンを提供するものだと考えているという。Vos氏は、「おそらく最終的には20ドルのチップセットで、毎秒30〜80メガビットの範囲になるだろう」と述べている。これは、数百ドルするマルチギガビットの5G NRチップセットと、10ドル以下で発売されるNB-IoTチップセットの中間に位置するものだと、Vos氏は指摘する。　また、Redcapのチップセットは、ウェアラブルに搭載できるように小型化されることが期待されている。AppleやSamsungなどの大手企業は、レッドキャップ・チップを採用した5Gスマートウォッチなどのウェアラブル製品をまだ発表していないが、これは論理的な次のステップになると思われる。将来的には、現在4G LTEチップを使用している医療用ウェアラブルや、現在3G接続を終了して更新中のウェアラブルにも、RedCapチップが使用される可能性があるということである。
Ericssonは、RedCapチップセットが5Gウェアラブル、産業用無線センサー、ビデオ監視カメラに搭載されると指摘している。Sierra WirelessのVos氏は、最初のレッドキャップ・チップは、既存の5G NRチップの「リペイント」であり、異なるフロントエンドを使用し、限られた帯域をサポートする、可能な限りコストを削減するものになるだろうと予想している。