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●基調講演が4本という豪華な構
やや時間が経ってしまったが、12月2日に都内で開催されたARM Tech Symposia 2015 Tokyoの内容をお届けしたいと思う。といっても、基本的にARM Tech Symposiaの位置付けは11月にサンタクララで開催されたARM TechConのサブセットであり、内容はかなり重複している。そこで、ARM TechConのレポートでは省いた基調講演の内容、それと幾つかの追加された情報をまとめてお届けする事にしたい。

まずはアームの内海社長(Photo01)が挨拶に立ち、昨今のIoTビジネスに触れて、「日本はマイコン立国なので」日本のメーカーにとってはある種お家芸の分野ではあるが、その一方で携帯のビジネスの様にガラパゴス化しかねないことを指摘、これを避けるためにもARMのエコシステムを活用して欲しいと簡単に締めくくった上で、基調講演に移った。

○エコシステムが地球規模に拡大している

今回は基調講演が4本立てという豪華なものであるが、まず最初はRene Haas氏(Photo02)によるMorning Keynoteである。内容はARM TechConでCEOのSimon Segars氏が行った"Building Trust in a Connected World"のほぼリピートである。Segars氏の講演そのもののハイライトはYouTubeで公開されているが、幾つかアップデートされたスライドもあるほか、そもそもこちらの講演を紹介していないので、まずこちらをご紹介する。

2000年代においては、Supply Chainが全てを握っていた(Photo03)。現在もこれはまだ尾を引いている。例えばスマートフォンのエコシステムで言えば、こんな感じだ(Photo04)。25年にわたる革新や改良の積み重ねにより、1991年に同じ機能の製品を作ると3億5600万ドル掛かったであろうものが、今では数百ドルで手に入るようになった。「より安く」のニーズがなくならない限り、このトレンドそのものが無くなる事は無い。

ただ、これに加えてここ数十年はExperience(体験)が重要になってきた(Photo05)。低価格だが、色々と機能や性能が欠けている製品よりも、より良い体験を味あわせてくれる製品にシフトする、というのはこれは携帯電話の変遷を見るまでも無く明らかである。実はこれもまた、別に珍しい話ではない。昨今のスマートフォンの高機能ぶりを考えれば、これは明らかだ(Photo06)。より高機能・高性能に、という要求もまた留まるところを知らない。

更に考慮すべきことは、エコシステムが地球規模に拡大していることである(Photo07)。そして、さらにに多くのものがInternetに繋がろうとしている(Photo08)。この状況でスケールを確保するための要素がこちら、というのがARMの見解である(Photo09)。では具体的に、どんな形でこれからの製品というかアプリケーションが発達してゆくか、を医療・自動車・スマートシティを3つを例に取り紹介した(Photo10)。

ただこの実際の例は動画の形で紹介されて撮影し切れなかったのでスライドは省略させていただく。医療では、病室や処置室などに多数の医療用モニターや治療装置が既にはいっており、これらが全てConnectedになること、人命を扱っているから勿論セキュリティが大事な事、そして様々なメーカーがさまざまな装置を導入するから、これが等しく接続できるためにはOpenな規格でないとまずい事などが示された。

続く自動車向けでは、まずはInfortaimentやClusterが統合化されつつあるが、その次にはADASがやってくる。このADASの中にはV2X Comminication(車々間通信だけでなく、車と信号やその他との通信)が含まれており、これが他からの警告を受け取ったり、逆に自車から警告を送る(急ブレーキを掛ける事を後続車に送るとか)といった事もありえる。これらはConnectedであることが当然前提であるし、そうした通信を改竄されたりすると大事故になりかねないから、これまたセキュリティは重要である。そして勿論多くのメーカーがここに製品を提供するわけなので、相互接続性の確保も重要である。

3つ目となるスマートシティでは、ここでけは唯一実際に製品というかサービスを提供しているCompologyの例を取り上げた。同社は廃棄物収集業向けサービスを提供する会社である。具体的には専用のゴミ箱の中にWaste Collection Sensorsと呼ばれるセンサーを搭載。ここでゴミの収集具合をダイナミックにサンプリングし、このデータをクラウド上で処理することで最適なゴミ収集ルートを提供するというもの。同社はこれを"WasteOS"と呼んでいるが、このWasteOSに関する紹介が行われた。

最後に、こうしたエコシステムの構築に欠かせない要素をARMが提供できる(Photo11)、と締めくくってHaas氏の講演は終了した。

●Product KeynoteではTechConで明かされなかった話が
Haas氏の後にIndustry Keynoteを挟んで、Noel Hurley氏(Photo12)によるProduct Keynoteが行われた。

このProduct KeynoteそのものはARM TechCon初日のMike Muller氏の基調講演レポートの前半部とほぼ同じ内容だったので詳細は割愛するが、TechConではなかった話が幾つかあるのでご紹介する。

まずはbig.LITTLE関連の話(Photo13)。ご存知の通り現在のbig.LITTLEでは、高負荷時にはbig側のコアが、LITTLE側では低負荷側のコアが動く仕組みで、なので例えば4+4の8コア構成であっても、一度に動くコアは最大4つまでとなっていた。またbig側とLITTLE側は物理的に異なるL2キャッシュを利用しているので、big/LITTLEの切り替え時にはL2キャッシュの内容がコピーされるという仕組みであった。ただハードウェア的には別に4+4で同時8コア動作も可能であって、なので同時に動くのは片方だけ、という制限はあくまでソフトウェア側の方の作りこみの問題であった。

さて、このbig.LITTLEに関して2014年にはIPA(Intelligent Power Allocation)がパッチの形で提供された。これは何かというと熱管理で、単にCPUの負荷だけでなく、消費電力というか発熱の度合いを見て、温度が上がってきたら強制的にLITTLE側に切り替えるとか、逆に発熱/消費電力にゆとりがある場合はbig側に切り替えるという、実際の利用シーンに合わせた仕組みである。これはあくまでもPatchの形で提供されてきたが、これが2015年にはKernelに取り込まれる事になるとする。更に2016年にはEAS(Energy Aware Scheduling)をLinux Kernelに統合する予定であることが明らかにされた。

EASというのは要するに、負荷の高いアプリケーションはbig側で、負荷が少ないアプリケーションはLITTLE側で行うというような、一種のアプリケーションプロファイルに基づく形でのスケジューラであるが、こちらの詳細は今の所不明である。

次がSocrates DE(Photo14)の話である。これは発表そのものは今年6月なのでそれほど目新しいかと言われると微妙なところであるが、IPを利用してのSoC構築を容易(ARMによれば数ヶ月単位の作業時間を数日に減らすとする)するツールの提供を開始している事を紹介した。

3つ目は、Cortex-M0の無償提供である(Photo15)。こちらは10月13日に発表された内容である。元々教育機関向けなどに向けてCortex-M0を無償でライセンスするというプログラムを実施してきた同社だが、これを商用のプロトタイピングなどにも広げた形だ。勿論無償なのはプロトタイプ用のIPライセンスだけであり、量産向けはまた別になるが、これに関しても4万ドルぽっきりという、従来から考えるとかなりお安い値段となっているFast Track Licenseを提供する事もあわせて発表した。ちなみに開発キットとしては、ARM Versatile Express FPGA FPGA development boardが995 USDで提供されるので、ここに無償供与されるCortex-M0コアを突っ込んで、評価用のプロトタイプ作成ができる仕組みだ。

最後が開発者コミュニティの話。この5年間で、参入するセグメントは4倍に、半導体ベンダーは5倍に、開発者は10倍になった事がしめされた(Photo16)。

●すでにリリースされていたはずのmbed OS 3.0、現在の開発状況は?
最後の基調講演は、Neil Jackson氏(Photo17)のIoT Keynoteとなる。こちらもARM TechConにおけるMike Muller氏の基調講演の後半をなぞりつつ、そこにmbed Sponsored Sessionとして公開された"Accelerating IoT with ARM mbed"という講演の中身を混ぜたような内容になっていたの、その部分を中心にご紹介する。

まずPhoto18とPhoto19。Mike Muller氏の基調講演のスライドがPhoto18だったのだが、実際に後で公開されたPDFはPhoto19に差し替わっていた。要するにScaleを入れるか入れないかの話である。これは簡単な話で、まず最初は性能/価格比だけが問題になってきたが、Mobileになるとそこに消費電力(というかバッテリー寿命)がファクターで加わった。スマートフォンになると、これが電力代とかではなく、もう本当に細かな消費するエネルギー量という形で換算されるようになった。IoTになると、これに加えて信頼性も価値の算出に勘案する必要がある、という話だ。ではPhoto19は?というと、価値はPhoto18の計算でいいのかもしれないが、そこにスケーラビリティも加味することで競争に勝てるようになるという話で、むしろこれを入れたことで話の方向性が逸れてしまった気はするのだが、とりあえずmbed OSを普及させたい同社としてはスケーラビリティをどうしても追加したかったのだろう。

さてそれはともかく、Jackson氏のスライドは、幾つかの事例紹介を含んだものになった。まずはGEのLightGridの話(Photo20)。これは街路灯の上にコントロールボックスを載せ、これ経由で実際の街の明るさに応じて輝度を調節したりあるいはデータを集めたりという機能を持つ。これを利用して効率的に稼動させることで、例えばやや高めだった固定契約の電気料金を変動式に変えるなども可能になり、トータルで25.4万ドルの節約になったという。現時点では20あまりの北米/南米の都市でこれが利用され始めており、2025年には90あまりの都市にこれが採用されてゆくとする。

2つ目は現在韓国のSK Telecomが2014年9月に始めたFish FarmingやSmart Farmingの話である。例えば養殖なら水温や水質etc、農場なら気温や土のPH、etc...といった様々なセンサーデータを取り込み、3G/LTE Network経由でこれを管理・分析して緻密な制御を行う事で、より効率の良い生産を目指そうというものである。マーケット規模は右にあるように2020年までに50億ドルを想定しており、収穫量を70%増やす事で、2050年に到達すると言われる地球人口100億人に対応できるようにする、というものだ。ここにmbedがどう利用可能か、というのが下の赤枠に示されている。

3つ目がZebraのZaterの話である。Zaterの話は以前Renesas DevCon 2015の基調講演レポートの中でもちょっと触れたが、ヘルスケア/小売/製造/輸送などに向いたソリューションを提供するクラウドサービスである。既に多くの小売店がZaterを採用し始めているが、このZaterのEnd Deviceは既にmbed OS上で動作しており、mbed OSベースでのソリューション構築が可能になっている。

4つ目は建築現場の話。引き合いにだされているのは創業166年のLaing O'Rourkeである。さまざまな建設や土木などを手がけている(有名どころでは2012年のロンドンオリンピックの競技場が同社施工である)会社だが、この建築現場におけるモニタリングに採用されているという話である(Photo23)。

こうしたさまざまな用途にmbed OSが利用できるという話であるが、ではそのmbed OSはどうなっているのか?というのが次の話。昨年のアナウンスではすでにmbed OS 3.0がリリースされている筈であったが、現状はそこまでいっておらず、現在はTechnical Previewが提供されているだけである。これは何故か?という話を基調講演後のラウンドテーブルで確認したところ、「βを出したところ、パートナーから多くのフィードバックを得たが、これを反映させるために追加の作業が必要になっており、10月の時点ではまだ3.0をリリースまで持ってゆくことは出来なかった」という話であった。

さてOSの方はそんな訳でまだ完成版ではないのだが、開発環境も同様で、今はYotta+GCC5+ARMCC5という構成であるが、まもなくKeil MDKのサポートやCloud IDEの提供が開始される予定だ(Photo24)。

ではOSの中身は?ということでこちら(Photo25)がその内部構造だ。昨年の内部構造と大きな違いは、まず一番下にμVisorと呼ばれるセキュリティ管理用のハイパバイザーを搭載、更にS/Wベースの暗号化ライブラリを用意した。またmbed OS Driversに正式にThreadが含まれている。更に通信ライブラリとしてTLSが標準で利用されるようになり、またmbed Clientが追加されているというあたりになる。このセキュリティ周りの大幅な強化は、同社が今年2月に買収したOffsparkの技術が利用されている、という話であった。ちなみに図中で破線となっているのは現在のTechnical Previewでは提供されていないコンポーネントの様だ。

○おまけ

と言う事でARM Tech Symposia 2015 TokyoのARMによる基調講演の内容をお届けしたが、ついでに展示会場に本邦初公開のものが2点あったので併せてご紹介したい。まず1つ目はXilinxのZynq UltraScale+ MPSoCの動作サンプルである(Photo26,27)。会場では6つのCPUがちゃんと動いている様(Photo28)や、それとは別に全画面でMali-400で3D描画を行うなどのデモが行われ、とりあえず全機能が動いている事がアピールされた。Xilinxは9月30日に、[Zynq UltraScale+ MPSoCのサンプル出荷を3ヶ月早めるというアナウンス]を行った(が、ちゃんと動作するデモボードを展示してこれを裏付けた格好だ。

もう1つの新発表は、ARMのHSSTPである(Photo29)。HSSTPそのものは2014年に発表になっているから、その意味では新製品とは言えないのだが、HSSTPが動くためにはSoCの側もこれに対応しないといけない。今回はRenesasのR-Car H3がこれに対応したことで、HSSTP経由でのリアルタイムトレースやデバッグなどが可能になったことがアピールされた(Photo30)。ちなみにHSSTPそのものはピンあたり最大12.5Gbps、ピンは1〜6対までサポートし、トータルでは最大20Gbpsまでに対応となっているが、今回はPCIe Gen2レーンをそのまま利用した関係で、5Gbpsで接続しているとのこと。とはいえ、Cortex-A57の動作をリアルタイムでトレースするには十分だとか。

(大原雄介)