週刊 エレクトロニクスニュース 11/15/2021

インフラ法案がIoTに与える影響
先日署名された1.2兆ドルの米国インフラ法案は、この数十年で最も重要な法案の一つである。この画期的な法案は、今後数年間にわたり、ブロードバンド、エネルギー、輸送、水などへの支出を左右することになる。
この法案は、崩壊しつつある米国のインフラと、その結果として生じる中国をはじめとする先進国との大きな格差に対処するものである。世界経済フォーラムが2019年に発表したレポートによると、米国のインフラは先進国の中で13位となっており、米国は空港や道路の接続性では高い評価を得ているものの、水や電気のインフラでは大幅に遅れをとっている。
これまでのところ、多くの市民の日常生活に影響を与えている崩壊した橋や老朽化した水道設備に注目が集まっている。アメリカでは、アイゼンハワー州間高速道路網のような大規模なインフラ整備に多額の投資をしてから半世紀以上、フランクリン・ルーズベルト大統領のニューディール政策による大規模な公共事業に投資してから80数年が経過している。
McKinseyの研究者によると、現在のインフラ需要に対応するためには、現在から2030年までの間に年間1,500億ドルの投資が必要だという。
インフラ法案の中でも特に注目を集めているのが、橋や道路などの公共施設の補修・再建である。しかし、それだけではない。例えば、農村部や部族社会、低所得者層のインターネットアクセス向上を目的としたブロードバンド助成金には、650億ドルが計上されている。
さらに、モノのインターネットのインフラにどれだけの資金が投入されるか。当然のことながら、アナリストたちは、IoTプロジェクトに具体的にどのくらいの予算が使われるのかを把握していない。しかし、IDCでは、より大規模なインフラ整備の一環としてIoTが導入される分野を予測している。
IDCのモバイルおよびIoTサービス担当シニアリサーチアナリストであるSandra Wendelken氏は、Eメールで「運輸、製造、電力、エネルギーの各部門は、インフラ法案から資金を得ることが期待されている。これらの分野では、IoTデバイス、プラットフォーム、コネクティビティなど、幅広い重要技術が導入される可能性がある」と述べている。
また、高速モバイルネットワーク、エッジおよびクラウドコンピューティング、AIや機械学習を含むデータ分析技術も恩恵を受けるとWendelken氏はは付け加えている。

LatticeがエッジAIでPCを省電力化
FPGAメーカーのLatticeは、エッジAIアプリケーションのSensAIスタック 最新バージョンの一環として、ラップトップの省電力化に向けてバッテリー寿命を向上させるリファレンスデザインを公開した。その一つであるアテンション・トラッキングは、バッテリー寿命を推定28%延長できる可能性があるという。
SensAIバージョン4.1には、カメラを使ったユーザーの存在検知や、アイドル時にPCの電源を落とす機能などのハードウェアおよびソフトウェアのリファレンスデザインが含まれている。また、ユーザーが画面を見ていないときに画面の輝度を下げる機能であるアテンション・トラッキングも含まれている。
Latticeによると、FPGA上のエッジAI技術によって実装されたアテンション・トラッキングは、ユーザーが2%以上気を取られた場合に消費される電力よりも多くの電力を節約することができる。また、マーケティング・ディレクターであるHussein Osman氏によると、ユーザーが画面から目をそらしている時間が45%と典型的な場合、バッテリー駆動時間は28%増加したとのことだ。
このような機能は、スマートフォンではすぐに利用できるため、LatticeはノートPCにも適用した。Osman氏によれば、Latticeは、サーバー側のヘテロジニアス・コンピューティングと同様に、クライアント側のPCにGPU、CPU、FPGAにこの技術を実装することができると考えているという。
「メーカーの中には、自社で開発したソフトウェアや他社から導入したソフトウェアを使用して、SoC上でこれらのユースケースを実行しているところもある。私たちが行ったテストによると、ソフトウェアを追加してもバッテリー駆動時間の短縮にはならない。このユースケースをメインCPUからオフロードすることは重要な要素ですある」と述べている。
また、エコシステムの複雑さも手伝っている。Osman氏によると、OEMメーカーは通常、供給の制約に備えて、異なるベンダーの3種類ものセンサーを選択する。つまり、OEMメーカーは、センサーと一緒に異なるAI ASICをサポートし、さらに異なるオペレーティングシステムやセンサーソフトウェアをサポートしなければならないということである。
「このように、OEM側では多くの複雑な問題が発生する。OEM側のアプローチは、これらの問題のいくつかを統合して、すべてのOSで動作するものを作ることである。差別化を図り、異なるプラットフォームやオペレーティング・システム、SoCでも同じように感じられる体験を提供している」とOsman氏は述べている。
LatticeのSensAIスタックの最新バージョンには、ビデオ会議中のフェイスフレーミングや、ユーザのプライバシーを維持するための傍観者検出を処理するリファレンスデザインも含まれている。その他の新機能には、更新されたニューラル・ネットワーク・コンパイラが含まれる。新しいAutoML機能は、設計者が指定された速度、消費電力、および精度の要件に基づいて、ラティスのモデルからAIモデルを選択するのに役立つことを目的としている。

Nvidiaが両極のコンピューティングをアピール
NvidiaのCEOであるJensen Huang氏は、同社の秋季カンファレンスの基調講演において新技術を発表、アクセラレーション・コンピューティングの方向性を示し、世界を変える可能性のあるアプリケーションの魅力をいくつか紹介した。
Nvidiaの発表に共通しているのは、メタバース(仮想世界)であり、アバターの生成、サイバーセキュリティ、計算科学、デジタルツインに関する技術を発表した。
これまでのパンデミックに関する基調講演は、Huang氏の自宅のキッチンから行われていたが、今回の基調講演はメタバースから行われた。少なくとも、同じキッチンのデジタルツインが、さまざまなシーンに素早く変身していた。
デモの中には、レザージャケットを着たHuang氏のアバター、「Toy Jensen」が登場した。このアバターは、いくつかの科学的なトピックに関する質問を通訳し、短いながらも妥当な答えを返してくれる。またこのアバターは、Huang氏の声を再現して話していた。不気味なのは、話し方が少しずつバラバラになっているにもかかわらず、本物のHuang氏をかなり忠実に再現できているからである。
Toy Jensenは、音声AI、コンピュータビジョン、自然言語処理、推薦、シミュレーションなど、チップメーカーのアバター制作技術を紹介した。Nvidia Omniverse Avatarは、レイトレースされた3Dグラフィックスを持ち、話し手の意図を見て、会話し、理解することができるインタラクティブなキャラクターの形をした、AIを搭載したアシスタントを作るために設計されている。
アバターには、Toy Jensenのようなカートゥーン的なものと、リアルなものがある。Nvidiaの別のデモでは、ビデオ電話会議で、話者の目が視聴者とのアイコンタクトを保つようにアニメーションし、他の言語への同時通訳が行われ、口の動きや声の模倣にも対応していた。
ユニークな声を作り出すことができるのは、NvidiaのスピーチAIソフトウェアであるRivaによるものである。Rivaは、わずか30分のサンプルスピーチを使って話者を模倣することができ、アクセント、語彙、文脈、言語、ピッチ、発音が含まれている。自然言語理解には、NvidiaのAIモデル「Megatron 530B」が搭載されている。Megatron 530Bは、多くのテーマに関する質問への回答、情報の要約、言語翻訳など、言語の理解と生成の両方を行うことができる巨大なモデルである。
NvidiaがProject Tokkioと呼ぶ3つ目のアバターのデモは、カスタマーサービス・キオスク用のバーチャル・アシスタントとして設計されている。例として、アバターがウェイターの代わりに、ユーザーと適切なアイコンタクトを取りながら、料理を勧めたり、質問を通訳したり、注文を取ったりする様子が紹介されている。
デジタルツイン:アバターは、Nvidiaが提供する「Omniverse(オムニバース)」と呼ばれる仮想世界とシミュレーションのプラットフォームのカテゴリーに含まれている。Huang氏は、メタバースは現実世界よりも大きなものになると考えている。例えば、デジタルブックや音楽を購入するのと同じように、メタバース内のアイテムを2Dで表現したものを購入するといった使い方が考えられる。Nvidiaは、このモデルを家、家具、車、アートなどにも広げていきたいと考えている。
Omniverseは、実世界のシステムのデジタルツインを作成し、特定の条件下でどのように振る舞うかを予測するためにも使用できる。また、Omniverse Replicatorというツールを使って、自律走行車やロボットのAIをシミュレートすることも可能である。
Huang氏は、都市全体のデジタルツインと、Siemens Energyの熱回収型蒸気発生器も紹介した。後者では、Omniverseに蒸気発生器の物理特性を追加し、部品の腐食を予測できるようにし、Siemensでは、計画外のダウンタイムを70%削減できると見込んでいる。
もう一つの例は、Ericssonが構築した都市のデジタルツインで、ビームフォーミングのシミュレーションを行いながら、様々な場所での5Gアンテナの信号品質を可視化した。このツインは、建築資材の精度を確保するために調整され、Nvidiaは、このアプリケーションで使用されたOmniverse用のRF拡張機能も構築した。
Huaung氏の基調講演では、ハイパフォーマンス・コンピューティングへの応用や、地球規模での気候変動のシミュレーションと予測を可能にする巨大なスーパーコンピュータの構築についても詳しく語られている。

ViasatがInmarsatを買収
強力な資金力を持つ新興衛星通信事業者との競争が激化していることを受けて、この分野の老舗である大手2社の統合が進んでいる。
米国のViasatは、英国ロンドンを拠点とするライバル企業Inmarsatを現金と株式で73億ドルの規模で買収する予定だ。
この買収が発表された同じ日に、Amazonが低軌道(LEO)市場で高速ネットワークサービスを提供するベンチャー企業Project Kuiperは、すでに建設を開始している3,300基の衛星に加えて、さらに4,538基の衛星を建設する予定であると発表した。最初の試作衛星は、来年の第4四半期に打ち上げられる予定だという。
このプロジェクトに対するFCCの認可では、プロジェクト・カイパーのネットワークの半分を6年以内に展開しなければならないと規定されている。
先週、AmazonはVerizonと提携し、米国全土で農村部のブロードバンドサービスを提供すると発表した。両社は、製造業、輸送、エネルギー、農業、緊急対応サービスなど、さまざまな産業分野で「共同接続ソリューション」を開発・運営する予定である。
また、Elon Musk氏のベンチャー企業であるSpaceX Starlinkネットワークは、規制当局から7,500羽分の許可を得ており、そのうち約1,700羽分はすでに軌道に乗っている。
LEOのブロードバンド分野でビジネスを展開している事業者には、英国政府とインドのグループ企業Bharti Globalが大半を所有しているOneWebや、Eutelsatなどがある。復活したグループが計画している648機の衛星のうち、半分はすでに低軌道に乗っている。
LeoSatは、この分野での競争に必要な資金を調達できず、2年前に倒産している。
Inmarsatを買収することで、Viasatは、Ka、L、Sバンドのスペクトラムの使用を含む、複数の軌道とスペクトラムバンドでブロードバンドネットワークサービスを提供する機会を得ることができる。
InmarsatのCEOであり、かつてNokiaの代表を務めたRajeev Suri氏は、今回の買収が変革をもたらすものであることを示唆するコメントの中で、 「Viasatとの提携は、Inmarsatにとって適切な時期に適切な組み合わせである。Viasatは優れた革新者であり、Inmarsatは、グローバルなリーチ、幅広い販売チャネル、強固なビジネスモメンタム、非常に魅力的なグローバルモビリティー分野での存在感など、強力な付加価値をもたらしてくれる」と述ている。
Suri氏は、今年3月にInmarsatのトップに就任したばかりである。
一方、Viasatのエグゼクティブ・チェアマンであるMark Dankberg氏は、チーム、テクノロジー、リソースのユニークな融合により、新規および既存の急成長セグメントや地域において、革新的なブロードバンドおよびIoTサービスを創出・提供することで、利益ある成長に必要な成分と規模を提供することができる」と示唆している。

TSMCとSonyが日本で70億ドル規模の工場を共同設立
台湾の半導体メーカーであるTaiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC)とSony Semiconductor Solutions は、28nmおよび22nmプロセスノードでの特殊技術に対する強い需要に対応するため、日本のチップ施設に投資家として参加することを共同声明で発表した。
SonyとTSMCは、子会社であるJapan Advanced Semiconductor Manufacturing, Inc. (以下、JASM)を熊本に設立し、2024年末までにファウンドリーサービスを提供する。
このファブでは、約1,500人の従業員を雇用し、12インチウェーハを月産45,000枚の生産能力に達することを見込んでいる。当初の設備投資額は約70億ドルを見込んでおり、日本政府は非公開の補助金を提供する予定である。
SonyはJASMに5億ドルの出資を予定しているが、これは新会社の20%弱の出資に相当する。
TSMCのCEOであるCC Wei氏は声明の中で、「我々は大手企業であり、長年の顧客であるSonyの支援を得て、日本で全く新しい工場を市場に供給できることを喜ばしく思うとともに、より多くの日本の人材をTSMCのグローバルファミリーに迎え入れる機会を得たことを嬉しく思う」と述べている。
今回の日本への投資計画は、TSMCが今年初めに発表した今後3年間の生産能力拡大のための1,000億ドルには含まれていないほど急なものである。
TSMCの日本工場は、日本の半導体エコシステムにおける数十年にわたる長い歴史に加わることになる。TSMCは、1997年に最初の日本法人を設立し、最近では2019年に日本デザインセンターを設立、日本のパートナーと協力して茨城県の3DIC研究センターで先端パッケージ技術のフロンティアを拡大している。
「世界的な半導体不足の長期化が予想される中、TSMCとのパートナーシップは、当社だけでなく業界全体のロジックウェーハの安定供給確保に貢献するものと期待している。世界トップレベルの半導体製造技術を持つTSMCとのパートナーシップをさらに強化・深化させることは、ソニーグループにとって非常に有意義なことだと考えている」とSony Semiconductor Solutionsの社長兼CEOである清水輝史は述べている。
世界各国の政府は、国内の自動車メーカーがチップ不足のために生産ラインを休止し続けていることから、半導体の安定供給を求めおり、そのような政府は、韓国のSamsungや台湾のTSMC、米国のIntelなど、アジアの大手チップメーカーに製造投資を求めている。
TSMCは、アメリカのアリゾナ州に5nmチップの新工場を建設している。TSMCの生産のほとんどは台湾で行われている¥が、同社は12インチの「ギガファブ」を1つ運営しているほか、中国に古い8インチの施設、米国に古い8インチの施設を運営している。
今年は、事故によって世界的な品不足が深刻化し、半導体サプライチェーンの脆弱性がより明らかになった。日本のルネサスは今年初めに施設の一つで火災を起こし、Samsung、Infineon、NXPはテキサス州オースティンで異常な冬の嵐により電力の供給が停止し、生産停止を余儀なくされた。

ロボタクシーのビジネスケース
ロボタクシーは今後10年の間に、初期の「モビリティサービス」アプリケーションとして登場することが期待されている。現在、いくつかのパイロットプロジェクトが進行中で、指定されたエリアや乾燥した道路でドライバーなしで運転できるSAEレベル4の自律走行車を目指している参加企業が多数ある。
市場調査会社のLux Research は、ロボタクシーのビジネスケースとして、新しいモビリティサービスの1マイルあたりのコストは、従来のタクシーや鉄道ハイリングサービスよりも低くなると主張しているが、ロボタクシーが自動車の所有に取って代わるかどうかが問題だと指摘している。
現在のライドハイリングサービスは地域によって異なり、北米では1マイルあたり約2ドル、中国では1ドルとなっている。Luxの試算によると、ロボタクシーの運用コストは1マイルあたり0.29ドルという低価格で推移する可能性があり、最終的にはライドハイリングサービスが道端に消えていくことになるだろう。
Luxは、多額の先行投資にもかかわらず、自動車の所有権は依然として安く、電気自動車の場合は1マイルあたり約0.10ドルだと考えている。この試算には燃料費と維持費が含まれているが、衝突保険や賠償責任保険は含まれていないようだ。
また10月下旬に発表したロボタクシーの評価で、「ロボットタクシーの運用は、経済的にかなり有利なため、既存のライドヘイリング会社に破壊的な影響を与えるだろう」と述べ、「最終的には、自動車の所有を大幅に置き換えることはないだろう。その理由のひとつは、自動車の所有に伴う社会的地位だ」と指摘している。
Luxは、ロボタクシーの基本的な技術は確立されており、パイロットプロジェクトでは必要なテストと改良が行われている最中であるとし、モビリティサービスに適したレベル4の自律走行車が、10年以内にパイロットテストから商業運転に移行すると予測している。
しかし、技術開発には依然としてコストがかかり、レベル4の性能を達成するためには、十分な資金と資本投資が必要である。また現在のマーケットリーダーたちは、CruiseがGMとHonda、WaymoがGoogle、Argo AIがFordとVWなど、大手自動車メーカーに支えられていることを指摘している。
ロボタクシーの評価では、WaymoとAutoXが最も多くのテストマイルを記録し、ドライバーレスライドのパイロットに着手している。またCruiseは、規制当局の許可が下り次第、カリフォルニア州でロボットタクシーのパイロットサービスを開始する予定だという。
ロボットタクシーの開発者が直面している課題は、技術者の厳しい競争である。
自動車メーカーは、従来の自動車保有台数が安定していると仮定した場合、維持費や保険料の削減により、ロボットタクシーへの投資が回収できると考えている。
「自動車メーカーはこの機会を完全に無視するべきではない。ロボットタクシーのオペレーターは依然として自動車を使用する必要があり、大手のオペレーターで自前の車両を設計・製造しているところはない。―さらに、自動車メーカーとそのサプライヤーは、ロボットタクシーを開発目的で利用することを検討すべきである。ロボットタクシーの運用を通じて、消費者がどのようにロボットタクシーに接するかを理解しながら技術力を向上させることは、有望な戦略である」とLuxは指摘している。

航空安全審査で米国の5G C-Band計画が遅延
VerizonとAT&Tは、Cバンドで5Gネットワークを展開するという野心的で高価な計画を延期せざるを得なくなった。これは、ミッドバンドの周波数帯が航空機の信号に干渉する可能性があるとして、FCCとFAA(連邦航空局)が計画の見直しを要求したためである。
FCCとFAAは、民間航空機およびヘリコプターの無線高度計への干渉を懸念し、共同で声明を発表した。 今年初め、3.7〜3.98MHzの周波数帯のライセンスをめぐって熾烈な入札合戦を繰り広げ、約690億ドルを投じた2社は、5Gサービスの展開を4週間遅らせることで合意したが、両社は12月上旬にネットワークの展開を開始する予定だった。
これにより、FAAとFCCは、干渉による潜在的な影響を評価し、この問題を裁定することができる。
高度計メーカーと航空機メーカーは、無線ブロードバンドの普及に伴い、3700-3800MHz、3700-3980MHz帯の基本波および4200-4400MHz帯のスプリアス波による有害な干渉が発生した場合、高度計の機能低下やデータの誤認、誤解を招く可能性があるため、共同で試験・分析を行う必要があるとしている。
Verizonだけでも455億ドルを投じて全米の数多くの市場でライセンスを取得しており、高度なサービスのための容量とスループットの大幅な向上が約束されている。今回のオークションでは、810億ドルという驚異的な金額が集まった。
しかし、FAAとFCCの調査によって、特に低空飛行時の安全装置との共存に重大な問題があることが判明すれば、事業者と消費者の双方にとって大きな後退となる。
FCCは周波数オークションに先立ち、Cバンドを使用した5Gネットワークの展開に伴い、航空機の運航に重大な干渉があるとは考えていないと宣言したが、その後、複数の航空会社が無線高度計への影響を懸念した。これらは、4.2~4.4GHz帯で動作する。
航空業界は、FCCのCバンドの審議に深く関与し、いくつかの問題について懸念を表明した。最終文書では、適切に設計された高度計は通常、干渉問題を起こさないとし、周波数オークションの前に220MHzのガードバンドを設けるべきだとしている。
米国の無線通信セクターの利益を代表する組織であるNTIAは先週、5Gネットワークが「航空機器に有害な干渉を引き起こすことなく」Cバンドの周波数を安全に使用できるとメンバーが信じていることを強調し、40カ国でこの周波数帯を使用している数多くのアクティブな5Gネットワークを挙げた。
NTIAはFCCに提出した書類の中で、約40カ国がすでに規則を採用し、Cバンドの同様の周波数と同様の出力レベルで、場合によっては米国での5Gよりも航空業務に近い場所に、何十万もの5G基地局を展開していると指摘した。
また同文書では、「実地の飛行試験により、Cバンドの5G運用が今日、無線高度計の運用と共存していることが確認された」と主張している。今日、数十カ国で5Gの運用が成功していることと比較して、RTCAレポート(航空技術委員会)で主張されている内容にはかなりの矛盾があることを考えると、ライブフライトテストでも無線が無線高度計の運用と共存できることが確認されているのは当然のことである。
この分野を調査しているアナリストたちは、直前になって行われた開発と、2つの通信事業者が遅延を受け入れる姿勢を見せたことに、おおむね驚いているという。
例えば、New Street ResearchのBlair Levin氏は、リサーチノートの中で、この問題は通信事業者にとってそれほど深刻ではないかもしれないと指摘し、「実際にはCバンド無線機は、AT&Tのタワーの一握りにしか搭載されておらず、今年中にVerizonのタワーの約10%にしか搭載されないだろう」と述べている。
しかし、 Levin氏は、長期的な遅れは、T-Mobileに短期的なネットワーク上の優位性をもたらすと考えている。 T-Mobileは、この分野ではすでに他の大手通信事業者を大きくリードしており、以前からミッドバンドの2.5GHz帯の展開に追われていたことは強調しておきたい。T-Mobileは、5G展開の2.5GHz帯へのアクセスをすでに確保していたため、Cバンド周波数にかける費用を大幅に削減することができ、遅延の可能性がある大規模市場の100MHz帯も必要なかった。

規制当局がAIに関するルールの導入を検討
大西洋の両側の立法者が、アルゴリズムや人工知能(AI)システムの使用を規制することを検討している。2018年に採択された欧州連合の一般データ保護規則(GDPR)が個人データの使用を規制する枠組みを作っているのと同様に、AIを対象とした規制は、偏見やその他の潜在的な害を排除する枠組みを作ることになる。
欧州委員会のVěra Jourová 氏は、先日開催されたWeb Summitで、米国下院議員のStacey Plaskett氏とともに、テクノロジーをすべての人にとって安全なものにするにはどうすればよいかを議論した。
欧州委員会の価値観・透明性担当副委員長であるJourová 氏は、サミットのセッション前に行われた記者会見で、「デジタル革命には多くの肯定的な要素がある。民主主義に新しい機会をもたらし、COVID-19のパンデミックの際には、デジタル技術のおかげで、お互いに連絡を取り合ったり、仕事をしたりすることができた」とし、「テクノロジーは良いものでも悪いものでもない。どちらの目的にも等しく使えるツールである。人々の選択の自由を確保したいのであれば、人々がオンラインで目にする情報が、プラットフォームのアルゴリズムシステムの曖昧な機能や、検知されていないボットの軍隊によって煽られないようにする必要がある 」と主張した。
規制をするかしないかのジレンマ。「私の答えは、両方やらなければならないということである。自主規制ツールだけの時代は終わり、同時にすべてを規制できるとも思っていないし、そうすべきでもない」と述べている。
米領ヴァージン諸島の代表で、元検察官のPlaskett氏は、欧州のデータ保護規則が新たなプライバシーやデジタル保護の規制の枠組みとみなされるようになったことに同意している。しかし、法律は公正であるべきで、イノベーションに影響を与えるような制限的なものであってはならないとも主張している。
「議員の皆様にご理解いただきたいのは、私たちの仕事は障壁を作ることであり、必ずしも細部にまでこだわる必要はないが、本質的にはソーシャルメディアやその他のテクノロジーが公平にプレイできるサンドボックスを作ることである。 ― また、アメリカ人の脆弱性についても懸念している。若者、マイノリティや女性など、国のさまざまな分野に向けて発信される誤った情報、つまり、マイクロターゲティングが行われている。
テクノロジーが革新を続けることを可能にすると同時に、人々を守り、システム、自由市場、そして社会全体を守るために、何らかの保護措置を講じる必要があるという認識がある」、とPlaskett氏は言う。
このセッションでの重要なトピックのひとつは、来るべき欧州デジタルサービス法だった。今年中に欧州議会での最終承認が予定されているこの新規制には、大手インターネット企業を規制するための追加条項や、人口の10%以上にリーチするプラットフォームに特化した条項が盛り込まれる予定である。Věra Jourová氏は、主に広告業界への影響を理由に、同様の規則を制定することが米国のカウンターパートにとって困難であることを認めた。しかし、法の支配を適用する必要があることを主張する一方で、妥協の余地があることも認めている。
また、米国の前政権への言及として、今年は米国とEUの関係に新たな章が書かれると述た。しばらくの間、関係が凍結されていたが、「技術的な規制については、共通の基盤を見つけるために努力することができる。我々(欧州と米国)は似たような問題に直面しており、多くの共通の価値観を持っている。同じような解決策を見つけるべきだ。― しかし、欧州と米国の間で継続的に転送される個人情報の量を考慮すると、米国側でも同等の法律や保護レベルがどうしても必要だ。これは私が言っているだけでなく、欧州司法裁判所が言っていることでもある」と強調した。

ヘテロジニアス・コンピューティングがリソースを最適化
CXL(Compute Express Link)仕様が急速に普及していることは、ヘテロジニアス・コンピューティングの好例だが、すべてのヘテロジニアス・コンピューティングが必ずしもCXLであるとは限らない。CXLは、オーバープロビジョニングの必要なく、ワークロードに最適なコンピュート、メモリ、ストレージの組み合わせに接続することを意味する。
CXLは、メモリなどのリソースへの効率的なアクセスを可能にする新しいプロトコルとして急速に普及しているが、データの集中化が進み、より多様なワークロードや多様なデバイスで利用されるために、データがエッジに押し出されるという、コンピューティング全体の幅広いトレンドの一部でもある。
Micron Technologyのクラウド・コンピューティング・ネットワーキング事業部のシニアディレクターであるRyan Baxter氏は、「派手に聞こえるかもしれないが、ヘテロジニアスとは結局のところ、一枚岩ではないということであり、もはやx86 CPUに接続された標準的なメモリではないということである。x86サーバーを使って機械学習のトレーニングを行うことは可能だが、その種の問題に取り組むことができるアーキテクチャとしては適していない」と彼は言う。
ヘテロジニアス・コンピューティングでは、多くのコアやさまざまな種類のアクセラレータを、非常に高い帯域幅のメモリーに接続して活用することで、より並列的なアプローチをとる。また、専用のx86サーバーを構築する必要もない。この10年以上、データセンターは、必要なハードウェアとリソースを用意することで、その時点でどんな問題にも対応できるようにサーバーを立ち上げることができるという考え方に基づいて機能してきたと同氏は言う。CXLは、データセンター内の既存の接続性を利用して、明日の最も興味深い問題を解決するために必要なハードウェアレベルでの組み合わせを可能にする一例であると述べている。
Baxter氏は、x86アーキテクチャには今後も革新が続くとし、「より多くの帯域幅を得るための標準的な主力製品だが、必要とされるのは、戦いに別のツールを持ち込むためのオプション性である。 AIトレーニングやビデオトランスコーディングには、より目的に応じたハードウェアが必要だが、データセンターに投げ込まれるワークロードの量が多いため、まずはクラウドで登場するだろう。ワークロードとユースケースの進化が、ハードウェアレベルでの異種混合性の必要性をもたらしている」と述べている。
CXLが取り組む重要な課題の1つは、メモリがボトルネックになっていることだ。その解決策は、単により速いメモリやより多くのメモリを搭載することではなく、過剰なプロビジョニングをせずに、データをユースケースに適したメモリにできるだけ簡単に配置することである。同様に、ヘテロジニアス・コンピューティングでは、データセンターやハイパースケーラーがハードウェアを最大限に活用することが求められる。Baxter氏は、大規模なクラウドのお客様の中には、すでにこの方向に進んでいる方もいるとし、「彼らは、基盤となるハードウェアをどれだけ活用しているかを強く意識しています」と述べている。
86xサーバが唯一の答えではなくなっただけでなく、フラッシュSSDを必要量より20%多く搭載するなど、ハードウェアを過剰にプロビジョニングすることもなくなった。QoS(Quality of Service)レベルは維持しなければならないが、利用率を高め、過剰なプロビジョニングを減らすことで、コストを抑えることができる。CXLのような新しいインターフェイスは、ベースライン構成で提供できるものよりも少しだけ多くのものを必要とするワークロードのために、ハードウェアのプールへのアクセスを可能にするとBaxter氏は言う。
アクセラレータは、メモリやストレージの異なるプールに加えて、ワークロードに目的のハードウェアを持たせるための重要な役割を果たすことになるだろう。PliopsがExtreme Data Processor (XDP)技術を開発したのは、従来のアプローチでは、データの保存容量や処理に必要な計算量が指数関数的に増加するのに対応できないと考えたからである。社長のSteve Fingerhut氏は、GPUの成功により、特定の種類のワークロードを高速化する目的で作られたものに価値があることがわかったと述べている。
標準的なサーバーやドライブを増やすだけでは解決にならない。XDPのようなアクセラレータは、CPUと組み合わせることで、パフォーマンスを向上させ、コストを削減し、全体的なフットプリントを小さくすることができるとFingerhut氏は言う。

圧電素子を用いたエネルギーハーベスティングで虫歯を防ぐ
私は以前から、小規模なエネルギーハーベスティングプロジェクトに興味を持っていた。何と言っても、「ほぼゼロで何かを得る」という理想的な方法に思えたからである。適切なトランスデューサ、電力管理IC(PMIC)、エネルギー貯蔵部品(二次電池またはスーパーキャパシタ)を用意すれば、リモートノードやIoTデバイス、その他の低電力デバイスに電力を供給する必要が生じたときに準備が整う。もちろん、風力発電や太陽光発電、地熱発電などの大規模な環境発電もあるが、それらのプロジェクトは規模が大きく異なり、小規模な環境発電はよりパーソナルで非侵入型であるように思える。
振動、RF、太陽・光、熱、その他の周囲のソースを使って環境発電をする場合、どのくらいのパワーレンジが適切なのだろうか?一般化するのは難しいことだが、Sensor Technology誌の最近の記事「Energy Harvesting Can Enable 1 Trillion Battery-Free Sensors in the IoT」には興味深い内容が掲載されており、良いきっかけになりそうだ。
この記事では、「1マイクロワットから数百マイクロワットの範囲にスイートスポットがあり、既存の電源への負担が大幅に減り、適度な大きさのハーベスターから周囲のエネルギーを利用できる可能性が高まるという ダブルインパクト がある。これにより、バッテリーの寿命が大幅に延び、場合によっては完全なパワーオートノミーになることもある」という。環境発電というと、エネルギーの捕捉、電気エネルギーへの変換、貯蔵、そして最終的には電流、つまり電力として利用することを前提としていることがある。
しかし、必ずしもそうである必要はない。例えば、小型の風力発電ユニットで機械的なリンクに直接電力を供給し、小型のポンプを駆動することは可能だが、そのような非電子的なアプローチはしばしば困難を伴う。しかし、型にはまらないはーべスティングの考え方は、エレクトロニクスとはかけ離れた問題に対しても、魅力的な解決策の可能性をもたらす。
ペンシルバニア大学歯学部の研究では、チタン酸バリウム(BTO)のナノ粒子を埋め込んだディスクと圧電効果を利用して、噛むことで電荷とエネルギーを生成しているが、非常に変わった「負荷」がかかっているという。研究チームは、スマートな歯科用インプラントを作成し、虫歯の原因となるバイオフィルム(一般にデンタルプラークと呼ばれる)の主成分であるストレプトコッカス・ミュータンス(Streptococcus mutans)に接触させた。その結果、ディスクはバイオフィルムの形成に対する抵抗力を高め、BTO濃度の高いディスクはバイオフィルムの結合を防ぐ効果が高いことがわかった。
質的には、この素材は表面に強化された負電荷を発生させ、負電荷を帯びたバクテリアの細胞壁をはじくことがわかった。これらの材料は、圧電特性と機械的特性を維持したまま、歯垢に対して強力なバイオフィルム防止特性を示した。この付着防止効果により、in vitroの実験ではコロニー形成単位が約10分の1に減少し、また、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、BTO-ナノコンポジット間の接着力の低下と、細胞と表面の直接結合力のデータを裏付ける結果が得られた。
圧電を利用した環境発電の従来とは異なる使い方の詳細は、ACS Publicationsに掲載された彼らの正式な論文に記載されている。タイトルは「Bimodal Nanocomposite Platform with Antibiofilm and Self-Powering Functionalities for Biomedical Applications」とやや難解なもので、驚くべきことに「ハーベスティング」や「圧電」という明白な用語は使われていない。また、BTOディスクの製造方法、フィルムの基礎となる化学的性質や表面エネルギー物理学、その他の結果についても詳しく説明されている。