仕事で役立つ人気ビジネスアプリおすすめ！
[PR]
[PR]上記の広告は3ヶ月以上新規記事投稿のないブログに表示されています。新しい記事を書く事で広告が消えます。
韓Samsung、LCDの8世代ラインに単独で2兆ウォン追加投資
8-1ラインでの生産の様子
Samsung電子はLCDパネルの8世代生産ラインに対して、追加投資を決定したと発表した。
今回追加投資されることが決まったのは、8-1ラインだ。Samsung電子の8-1ラインは、韓国の中央部、忠清南道 湯井に位置しており、Phase 1とPhase 2の2段階に別れている。このうちPhase 1は、Samsung電子とSonyによるS-LCDが共同投資した生産ラインだ。1兆8,000億ウォン(約2,091億9,754万円/1円=0.1162ウォン)が投資されたこのPhase 1は、2007年8月から本格的な量産に突入しており、量産から3カ月の10月には黒字を達成したという。
追加投資されるのは、8-1ラインでもPhase 2の方となる。こちらはS-LCDによる投資ではなく、Samsung電子が単独で行うものだ。追加投資額は約2兆ウォン(約2,324億4,172万円)となる。
これによりSamsung電子は、2008年末までに6万枚/月の生産力を確保できることになるという。8-1ラインの基板規格はいずれも、2,200×2,500mmとなっているが、キャパシティが5万枚/月であるPhase 1を含めると、8-1ライン全体で最大11万枚/月という、かなり大規模な生産ラインが完成することとなる。
同社による8-1ラインのPhase 2は、2008年第3四半期頃に量産を開始する予定だ。この際Phase 1およびPhase 2を運営するための人員や設備は、すべてPhase 1とは別途に運用される予定となっている。
今回Samsung電子が大規模投資を決定した背景は、「急速に拡大している超大型LCDテレビ市場の需要に積極対応するため」(Samsung電子)という。
同社提供の資料によると、LCDテレビ市場は2010年まで、年平均21%ずつ成長すると見込まれている。中でも50インチ以上の大型テレビ市場は、年平均65%という高成長が予測されているのだ。8-1ラインへの追加投資は、こうした流れに対応し、市場をリードするためのものに他ならない。
LCDパネル全体と、50インチ以上LCDパネルの需要展望(単位:100万台)
LCDテレビ79.8105.5124140.221%50インチ以上1.22.53.85.265%
Samsung電子では「Phase 1を3カ月で黒字転換させたノウハウを活かして、Phase 2も初期に正常化させたい」と当面の目標を述べた後、「LCD市場で支配力をいっそう強めたい」とも豊富を述べた。
コンピュータアーキテクチャの話 (101) 浮動小数点除算器と平方根演算器
浮動小数点除算器
浮動小数点の乗算の場合は、仮数部の掛け算と指数部の足し算を行ったが、浮動小数点の割り算は、仮数部の割り算と指数部の引き算を行えば良い。仮数部の割り算は、このコラムの84回から説明した整数の割り算とほぼ同様であるが、最上位の”1″の位置が揃っているのでゼロスキップの必要が無い点と、整数の割り算の場合は、1の桁までの商を求めれば終わりであるが、浮動小数点の割り算の場合は、小数点以下の商をガードビットやラウンドビットを含めた有効数字の最下位の桁まで求める必要がある点が異なる。しかし、これは割り算のループの終点が異なるだけであり、回路としては整数の場合と同じ構造で計算できる。
割り算のオペランドの仮数部は1.0以上、2.0未満の範囲であるので、仮数部の割り算の結果は0.5より大きく、2.0未満となる。このため、仮数部の割り算結果が1.0未満となった場合は、1ビット左シフトを行い、指数部の引き算結果から-1する必要がある。また、指数の計算は、被除数の指数部から除数の指数部を引くと、バイアスが無くなってしまうので、バイアス分を加算する必要がある。ということで、浮動小数点除算器の構成は、次の図23のようになる。
図23:浮動小数点除算器の構成。緑の楕円で囲んだ部分は繰り返し使用される。
なお、これまでに説明してきた浮動小数点の加算、乗算、積和演算回路は、入力から出力までをパイプライン構造とすることができ、1サイクル毎に新しいオペランドを入れて演算を開始することができるが、図23の除算器は、一つのオペランドペアに対する割り算に、緑の楕円で囲んだ回路が繰り返し使われるので、一つの計算が終了するまで、次の割り算を開始することはできない。
平方根演算器
SRT割り算器を、多少改造すると平方根も計算できる。10000(10の4乗)の平方根は100(10の2乗)というように平方根をとると、指数の値は元の数の指数の半分になる。この結果の指数が整数であるためには、元の指数は偶数でなければならない。また、以下で述べるアルゴリズムでは、平方根を求める入力オペランドは1.0未満の数としているので、もとの指数が奇数(IEEE 754では、単精度の場合は127、倍精度の場合は1023とバイアスが奇数であるので、EXP部の値としては偶数)の場合は、仮数部分を1ビット右シフトして、指数を＋1して偶数とする必要がある。また、元の指数が偶数の場合は仮数部分を2ビット右シフトして指数は偶数で、仮数部の値を0.5未満の範囲とする必要がある。結果として、平方根を求める仮数部の値は0.25以上、1.0未満となる。以下の説明ではこのように調整された入力オペランドをAと呼ぶ。
j桁まで計算した時点でのSQRT(A)の近似値をS(j)、残差 を
とする。ここでrは計算のRadixである。そして、繰り返しの最初にはAを残差Wとする。つまり、W(0)＝Aである。また、s(0)はゼロである。こう定義すると、S(j)の次の桁としてs j+1を選ぶと、次のj+1桁目の残差は、
と表わされる。このj+1桁目の残差が一定の範囲内に納まり、jが増加して最終桁のnに達したときに、r^(-n)×W(n)がゼロ(あるいは、W(n)の絶対値がr/2以下となり、有効桁数の範囲では、これ以上小さくなりえないよう)になればS(n)がAの平方根となる。従って、平方根を求める問題は、このようにW(j+1)が一定の範囲内に納まるようなs j+1の値を、どのようにして選ぶかという問題となる。これは整数の割り算のところで説明した、商の次の桁をどう選ぶかという問題と似ている。
詳細は省略するが、Radixを4として、最小冗長シンボル割り当てで各桁を(-2、-1、0、1、2)の範囲で選ぶ場合には、s j+1としてkを選ぶことができる最大値Ukと、最小値Lkは次のように表わされる。
そして残差W(j)が、s(j)とjから計算されるこのUk(j)とLk(j)の間にあれば、s j+1としてkを選ぶことができる。
このコラムの整数のSRT割り算の項で、縦軸を部分剰余P、横軸を除数DとしたP-D Plotを説明したが、この平方根の次の桁の選択は、整数の割り算と同様に、横軸を部分平方根(Root:Rと表わす)、縦軸を残差(Partial Remainder:PR)としたR-PR Plotで表現することができる。
割り算のP-D Plotでは横軸は除数Dであり、計算の途中で変化せず一定であったが、平方根の場合は、Rの値は繰り返しに従って変化する。また、それよりも問題なのは、Uk、Lkに4^(-(j+1))という項が含まれており、繰り返しに従って、毎回、Uk、Lkが変化してしまう。従って、Uk、Lkがjに依存しない割り算と異なり、厳密には、jの値に応じて次の桁の値を選択するテーブルを切り替える必要がある。
しかし、j=1とj=28のU0とL1をプロットしてみると、次の図24のようになる。ここで上側の2本の線の下の領域はs j+1として”0″を選んで良い領域であり、下側の2本(殆ど1本のように見える)の線の上側の領域は、s j+1として”1″を選んで良い領域である。つまり、この間の領域は、s j+1として”0″でも”1″でも良いという重なりの領域である。
図24:U0とL1の最大と最小のプロット
図24に見られるように、それぞれの最大値と最小値の差はあまり大きくなく、安全サイドでU0の最小値とL1の最大値をとっても、重なりの領域は十分残っている。このように、Uの下限と、Lの上限を使ってR-PR Plotを作ったのが、図25である。
図25:平方根のR-PRプロット
この図では、S(j)を0.125刻み、4*W(j)を0.25刻みで目盛り線を書いているが、一つのマスに”0″と”1″、あるいは”1″と”2″のように異なる値が入っていることはなく、”0 or 1″あるいは、”1 or 2″とくっつければ、マスごとに選択するs j+1の値を一意に決めることができる。つまり、s(j)を4分割し、W(j)側は、U2のmaxを考えると0.5刻みで、5.5までの22分割のテーブルを作れば、平方根の計算ができる。
図26:平方根計算回路の構成
平方根を計算する回路の構成は図26のようになる。Adjustと書いた箱は、入力オペランドの仮数部を1.0未満、指数部を偶数に変換する回路である。そして、0.25以上、1.0未満に変換されたオペランドを部分残差Wの初期値として出力する。
平方根計算回路の心臓部は、その時点での平方根のs(j)と部分残差W(j)の上位ビットからs j+1を予測するテーブルと、s j+1の1、2、3に対して
を計算するMultiple Generatorである。これらの部分と平方根レジスタを除くと、部分残差とCSA、CPAは除算回路と同じであり、一般的には、これらの部分を共用して、除算と平方根の両方が計算できるユニットとして実装される。
そして、指数部は、Adjustの結果の指数を1/2にして、更に、丸めの影響を補正して出力のEXP部が作られる。なお、IEEE 754の体系では虚数は扱えないので、符号部Sが”1″になった負の数が入力された場合は非数(NaN)を出力する必要があるが、図26の回路では、このような異常処理については省略している。
Multiple Generatorであるが、s j+1は-2～+2の範囲の数であるので、最初の項はs(j)を左シフトし、必要に応じて2の補数化してやれば生成でき、第二項もs j+1の2乗は0、1、4であり、それをjの値に応じて右シフトすれば良いので、比較的容易に生成できる。
動画で振り返る「Embedded Technology 2007」 (1) ARMプロセッサ搭載のLinuxボード
2007年11月14日(水)から16日(金)の3日間、組み込み技術に関する展示会およびカンファレンス「Embedded Technology 2007/組込み総合技術展」がパシフィコ横浜(神奈川県横浜市西区)で開催された。
21回目となった今回は、とくに「デジタルコンシューマ」「オートモティブ」「モバイル/ユビキタス」「FA/ロボティックス」の4つの分野にフォーカスしたものとなった。国内外の半導体ベンダをはじめ、OS、ミドルウェア、開発ツール、ボードコンピュータ、計測機器、設計会社などが最新の組み込み技術の展示やデモンストレーションを行った。
ここでは、その中からいくつかのブースをピックアップし、動画とともに最近の組み込み開発ソリューションを紹介する。
ARMプロセッサ搭載のLinuxボード – 三洋LSIデザイン・システムソフト
英ARMの日本法人であるアームのブースでは、同社と14社のパートナ企業がARMプロセッサや開発ツール、ボード製品などの展示を行った。
このうち三洋LSIデザイン・システムソフトは、3.5インチカラー液晶タッチパネル搭載の開発ボード、JTAGデバッガ、各種ケーブル、ソフトウェア(OS、デバイスドライバなど)を含むARMプロセッサの開発キット「K-Board」を展示した。また、オーディオ(MP3)や動画(H.264)の再生や、暗闇でもカラー映像を撮影できるCCDカメラを組み合わせた防犯カメラシステムのデモも行った。
開発ボードのプロセッサは、ARM926EJ-Sを採用した「LC690132A」(三洋半導体製)。ビデオ、オーディオ、USB、CCDカメラ、Ethernet、USB、SDメモリーカード、RS-232-Cといった各種インタフェースを備えている。OSはLinux(Kernel 2.6)。開発ボードは電源をONにすれば、すぐに起動する状態で出荷しているという。来年には、ハードウェアの回路図とソフトウェアのソースコードをオープンにする予定。
気になる価格は、99,800円(税別)。構成のわりにかなり安価といえる。担当者の話によると、このK-Boardは教育目的の開発キットで、はじめは社内研修用に開発したものである。すでに複数の大学や企業などから引き合いがあるという。また、開発や製品への採用といった目的での問い合わせも多いそうだ。
ARMといえば、携帯電話や携帯音楽プレーヤなど、身近にある数多くの組み込み機器に採用されている。「K-Board」のデモでは、オーディオや動画がスムーズに再生されていた。担当者によると、「ARM926EJ-Sのパワーを使えば、ソフトウェア処理だけでこれだけのことができる。これがARMのすごいところ」という。
「はやぶさ2」が危ない? 小惑星探査機の後継機、海外で打上げか
18日に開催された宇宙開発委員会の計画部会・月探査ワーキンググループ(WG)において、小惑星探査機「はやぶさ」の後継機が海外のロケットで打上げられる計画であることが明らかになった。同委員会の松尾弘毅委員長の質問に、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の川口淳一郎教授(月惑星探査推進グループ推進ディレクタ)が答えたもの。
計画中の「はやぶさ2」と「はやぶさMk-II」のイラスト
小惑星探査機「はやぶさ」は、M-Vロケット5号機で2003年5月に打上げられた。重量は約510kg。2005年9月には小惑星イトカワに到達し、世界初のタッチダウンなどに成功、現在、地球に向けて帰還中だ(到着は2010年6月を予定)。サンプリングのための弾丸は発射されなかったとされるが、イトカワ表面の物質が再突入カプセルに収められている可能性はある。
「はやぶさ2」(仮称)はその後継となる探査機で、一部の改修は予定されているものの、基本的には「はやぶさ」の同型機となるという。川口教授は以前、講演で「プログラム的(繰り返し)探査」の重要性を訴えており、JAXA・月惑星探査推進グループ(JSPEC)もこれをシリーズ化して、より大型となる「はやぶさMk-II」(同)まで計画していた。
今回明らかになったのは「はやぶさ2」に関してで、同WGにて松尾委員長が現状について質問したところ、川口教授は「国際協力により外国のロケットで打上げることを前提として検討するよう指示されている」という旨の返答をしたという。海外との共同プロジェクトならともかく、自国単独実施を前提にすでにかなり検討が進んでいる探査機において、改めて他国のロケットを使おうとするのは世界的にも異例だ。
「はやぶさ2」を打上げる予定の2010年～2012年といったスパンで考えると、国内で使用できるロケットは事実上H-IIAしかない。GXロケットは開発がズルズルと遅れて見通しが立たず、次期固体ロケットでは能力的に足りない。海外に比べて割高とは言え、他の衛星との「相乗り」という手もあり、この段階からH-IIAの選択肢が外されているのは少し不可解だ。
過去には、J-Iロケットで打上げる予定だった光衛星間通信実験衛星「きらり(OICETS)」が、ロケット開発中止に伴い、ロシアの「ドニエプル」ロケットで打上げられた例がある。しかし「きらり」は商業打上げとして、JAXAがロシア側に打上げ代金を支払った。一方「はやぶさ2」は国際協力ということなので、探査の成果を共有する代償として、外国に無料で打上げロケットを提供してもらう道を探っていることになる。つまり川口発言からは、JAXAが自前の資金で「はやぶさ2」を打上げる気がないことが読み取れる。
宇宙開発に詳しいジャーナリストの松浦晋也氏は、「『指示されている』という言い回しが気になる。言葉通りに受け取ると、海外ロケットの使用は強制されたもので、『はやぶさ2』検討チームは、ロケットを提供してくれるパートナーを見つけなければ、計画中止になる状況に追い込まれていることになる。ただでさえH-IIAロケットは、今後しばらくは打上げ機数が足りず、製造と打上げを担当する三菱重工業が、打上げ事業の継続に苦心しているところ。打上げ機数が1機でも増えれば、それだけH-IIAは安定して運用できることになる。貴重な打上げペイロードを海外で打上げようとするJAXAの態度は不可解だ」と指摘している。
ネットでは「はやぶさ2を実現させよう勝手にキャンペーン」という運動が起きているほど、一般の「はやぶさ2」への期待は大きい。「はやぶさ」はこれまで、通信途絶になるほどの大きなトラブルを克服してきた。「はやぶさ2」にもピンチを乗り越えて、なんとか実現してもらいたいところだ。
次世代スーパーコンピュータ・シンポジウム 2007
10月3日と4日に開催された次世代スーパーコンピュータ・シンポジウムの一環として、今回、新たな試みとして若手の研究者によるポスターセッションが行われた。42件の応募の中から書類審査で選ばれた30件の研究者がホールに幅1m程度のスペースを与えられ、研究内容を説明する1枚のポスターを貼り、その横に立って、立ち寄る人に研究内容を説明するという形式の発表である。このポスターセッションは、初日と2日目の昼休み時間に開催され、多くのシンポジウム参加者が立ち寄り、説明を聞いたり発表者と質疑を行ったりしていた。
なお、本稿に掲載した紹介スライドの内容については、それぞれの研究の発表者と所属機関に著作権があり、許諾を戴いて写真の掲載を行っている。
地震 – 津波連成シミュレーション
東大地震研の齋藤竜彦氏らの発表は、地震 – 津波の連成シミュレーションというタイトルで、海底で発生する地震のシミュレーションと、その際の海底変動により引き起こされる波の伝搬のシミュレーションを組み合わせ、沿岸各地での津波の規模と到着時間をシミュレートするものである。
従来、津波の伝搬解析には線形長波方程式という簡便な方法が用いられてきたが、この方法では日本海溝などの深い海溝を伝わる津波を正確に計算することは出来なかったという。そのため、齋藤氏らは、スパコンでNavier-Stokes方程式(流体の振る舞いを記述する方程式)を解き、津波の伝搬を高精度で計算している。
シミュレーション例として示された1944年の南海地震のモデルでは、紀伊半島から関東を含む地域を水平方向400m、垂直方向200mのメッシュに区切った南海トラフの地下構造モデルを作り、地球シミュレータで地震の発生状況のシミュレーションを行った。そして、その結果の海底変動のデータを用いて津波シミュレーションを行っている。
一方、海水部分は水平方向1Km、垂直方法100mのメッシュでモデル化し、Navier-Stokes方程式を解いている。こちらの計算はベクトルコンピュータ向きでないので、地球シミュレータではなく、Opteron 32CPUのクラスタを用いて実行している。この方法により、深い海域を伝搬する津波に対する計算精度が高まったという。