MCU開発に適すChatGPTの使い方

人間の質問に対し、AIが自然な回答を生成するChatGPT
人間の質問に対し、AIが自然な回答を生成するChatGPT

ChatGPT(Chat Generative Pre-trained Transformer)は、米)OpenAIが2022年11月に公開したAIチャットポットのことで、「生成可能な事前学習済み変換器」という意味です。人間の質問に対し、AIが自然な回答を生成します(Wikipediaより)。

MCU開発に、ChatGPTをどう活かすかについて私見を示します。

要約:MCU開発に適すChatGPTの使い方

  1. ChatGPTはMCU説明不足内容への質問、回答に使える
  2. ChatGPTは常に進化し続けるAIツールだが、MCUプログラミング適用は時期尚早
  3. AIが人類能力を超える予想の2045年シンギュラリティ前後ならMCU開発へ一部使える可能性あり

MCU製品開発の成功には、知識と経験が必要です。知識獲得の効率的ツールとして、現状のChatGPTは使えると思います。但し、AI回答をMCUプログラミングへ適用するには、現在はAIが未成熟です。

AIが十分に成熟し、人類能力を超えるSingularity(シンギュラリティ:技術的特異点、2045年と予想)近辺になれば、MCU開発へも使えるツールになる可能性はあると思います。

但し、AIがシンギュラリティを迎えても、開発MCU製品の顧客要求とMCU結合チューニングは、人間MCU開発者の経験が必須です。

ブラウザ検索との違い

知識獲得方法は、ブラウザ検索が一般的です。ブラウザ検索とChatGPTの違いを端的に説明しているのが、コチラのCNET Japan記事の冒頭部分です。

ブラウザ検索は、キーワードを入力し、関連性が高いサイトをリスト出力します。MCU開発者は、各サイトを閲覧し、その結果、知識を得ます。

一方、ChatGPTは、質問内容を入力し、AIが質問内容を分析後、大量のサイト情報から最も相応しいと「AIが思う回答」を自動生成します。

つまり、MCU開発者が、色々なサイトを閲覧する手間を省いて所望知識が得られる訳です。但し、AI生成回答が正しいか否かは、判りません。

そこで、Microsoft Bingを使って、ルネサスFSP(Flexible Software Package)を質問した時のAI生成回答を示します。注)FSPは、前投稿参照。

Microsoft Bingを使ってFSPを質問したChatGPT回答例
Microsoft Bingを使ってFSPを質問したChatGPT回答例

結構、的を射た回答をしていると思います。また、詳細情報に、関連サイトリンクもありますので、AI回答の正確さを質問者が検証することも可能です。

さらに、AIが想定する追加質問例もあります。現在Bing質問数は、1日に2000の上限がありますが、ブラウザ検索よりも効率的に、MCU説明不足内容を質問でき、回答を得ることができます。

注)ブラウザ検索では、複数サイトから得る情報の多様性があります。この多様性をノイズと考えるか否か、筆者個人は、多様性あり&最終回答を自分で考える方を好みます。

ChatGPTとMicrosoft Bing、Google Bard

ChatGPTもバージョンアップし最新版GPT-4は、大量の文章、大量の高性能コンピューターチップを使う巨大AIモデルです。OpenAI)CEO:サム・アルトマン氏は、AIのさらなる発展に新しい開発手法が必要だと語っています。

最新GPT-4を無料で使えるのが、前章のMicrosoft Bing、待機リスト登録で使えるのがGoogle Bardです。Bardは、現在日本語非対応のようです。

前章CNET Japan記事に、BingとBardのAI回答の違いが分析されています。

MCUコーディングの適用

上手く質問すれば、ChatGPTから、AIコーディング回答が得られます。しかし、それをそのまま実開発へ使えるかについては、いずれのサイトも現在懐疑的です。

筆者も、同じ考えです。

特に、MCUプログラミング(コーディング)は、他のPCソフトウェア開発やクラウドソフトウェア開発に比べ地味で、MCU開発者も少数派です。

ChatGPT活用コーディングは、今後益々盛んになるでしょう。その結果、ネットに、多数派ソフトウェア開発者の成功/失敗事例が多く掲載されます。AIは、これら事例を学習します。

これら多数派の事例をAIが十分学習した後、我々少数派MCUソフトウェア開発へ適用しても遅くはないと思います。その理由が、次章です。

AIコーディング進化時のMCU開発者経験とスキル

AIコーティング進化時のMCU開発者経験とスキル
AIコーディング進化時のMCU開発者経験とスキル

仮にChatGPTが、そのままMCU開発に使えるコーディングを正確に出力したとします。実はこれは、現在のMCUベンダ提供のサンプルコードに相当します。

つまり、ChatGPTの進化を待つまでもなく、現在でも単機能の正確動作コードは得られる訳です。ここが、多数派ソフトウェア環境と、MCUソフトウェアの大きく異なる点です。

MCUソフトウェアは、単体動作サンプルコードを、ベンダが多数提供済みです。

MCUソフトウェア開発者は、これら単体サンプルコードを、顧客要求やMCU性能に見合うように複数組合せ、期間内に上手く動作するよう製品化するのが、主な業務内容です。

例えば、低コストで性能制約も多いMCUを使い、単体コードの優先度設定や割込み処理設定を行い、複数コードを結合動作させるチューニングです。IoT MCUならば、RTOS対応やセキュリティ関連がチューニングに加わり、さらに複雑化します。

チューニングの幅は、顧客要求や適用MCU、製品の展開予定などにより大きく変わります。MCU開発者には、これら変化に即応できる開発経験やスキルが求められます。

例えシンギュラリティになっても、開発MCUの製品化、顧客要求とMCU結合チューニングは、AI任せにはできない「人間MCU開発者の腕の見せ所」になると思います。

つまり、この腕を磨いて人間MCU開発者も進化しましょう、と筆者は言いたい訳です。



RAファミリ最新情報とFSP

ルネサスは、最近元気です。特にRAファミリMCUにその傾向が顕著です。RAファミリ最新情報を2件ピックアップし、ルネサスRAファミリソフトウェア開発の鍵:FSP習得の重要性を示します。

Cortex-M85搭載AI処理実装RAファミリ

Cortex-M85搭載RAファミリによるAI人物検出デモ(出展:ルネサス)
Cortex-M85搭載RAファミリによるAI人物検出デモ(出展:ルネサス)

2023年3月14日~16日、ドイツ開催embedded world 2023で、ルネサスは、Cortex-M85コア搭載のRAファミリへAI処理を実装し、人物検出へ適用したデモを行いました。

従来、人物検出アルゴリズム実行には、Cortex-M7クラスMPU(Micro Processor Unit)が必要でした。このCortex-M85搭載RAファミリにより初めてMCUでもAI処理可能となり、MPU比、低コストで低消費電力動作など革命が起こるそうです。

このCortex-M85搭載RA MCUは、2023年中にリリース予定です。

SDR搭載RAファミリサンプル出荷

SDR(Software Defined Radio)は、ソフトウェアにより無線機能の変更が可能なハードウェアのことです。Cortex-M33コアRAファミリに搭載するSDRは、Bluetooth 5.3 Low Energyまでの各種Bluetooth仕様に対応しました。

つまり、ソフトウェアを更新すれば、常に最新バージョンBluetooth準拠のMCUになる訳です。2023年4月11日、このRA MCUのサンプル出荷が始まりました。

SDR搭載RA MCUは、ルネサス初の22nm製造プロセスMCUです。但し、22nmロジックとは異なる製造プロセスの不揮発性メモリを混載封止したSIP(System In Package)版MCUです。

不揮発性メモリまで同一の22nmで製造し、さらに高速で製造原価を下げたMCUの提供時期は、未定です。SIP版で機能優先のサンプル出荷を開始したのでしょう。

RAファミリへ最新技術を適用する理由

これら最新技術は、従来のMCUファミリには搭載しづらいです。その理由が以下です。

先ずハードウェア的には、最新技術が22nmなど先端MCU製造プロセスをベースにしていること、また、IoT向きCortex-M33/M85コアのRAファミリの方が、従来コアへ最新技術を追加するより性能的にも導入し易いこと、などです。

次にソフトウェア的には、RAファミリが、新しいFSP(Flexible Software Package)で開発することも一因です。簡単に言うと、FSPはAPI生成ツールです(関連投稿:MCUベンダAPI生成ツール比較2020年版)。

FSPは、HALやBSPなどハードウェア依存部分を隠ぺいしつつ効率的MCUソフトウェア開発ができる
FSPは、HALやBSPなどハードウェア依存部分を隠ぺいしつつ効率的MCUソフトウェア開発ができる

IoT MCU製品は、従来のベアメタルソフトウェア開発へ、RTOSや通信、セキュリティなど様々な機能が追加されます。

これら追加機能は、製品毎に適用が大きく変わる可能性が高く、その変更に対し開発ソフトウェア流用性や、柔軟かつ素早い対応も求められます(前章SDR搭載RA MCUが一例)。

FSPは、BSP(Board Support Package)やHAL(Hardware Abstraction Layer)を利用しMCU個別ハードウェア依存部分を隠ぺいしつつ、効率的かつ柔軟にソフトウェアの早期開発ができるよう工夫されています。

最新ルネサスMCUファミリソフトウェア開発の鍵FSP

つまり、ルネサス最新技術を活用したIoT MCU製品の早期開発には、FSPを上手く使えることが重要です。

FSPが扱うソフトウェアは、従来のベアメタル開発だけでなく、RTOS(Azure RTOS/FreeRTOS)や通信、各種USB、TrustZoneセキュリティなどと広範囲に及ぶため、FSP活用にはコツや慣れも必要です。

逆に、この鍵となるFSPを開発者が習得すれば、RAファミリに限らずルネサス最新IoT MCU製品化に、大きく貢献できる訳です。FSPは、RAファミリ以外のルネサスMCU開発へも適用されています。

まとめ

最新RAファミリソフトウェア開発の鍵:FSP
最新RAファミリソフトウェア開発の鍵:FSP

最新技術搭載のルネサスRAファミリMCUは、今後急速に増えます。最新RAソフトウェア開発の鍵:FSPを習得し、ベアメタル/IoT MCUソフトウェア開発に貢献できるようスキルを磨きましょう。

FSP習得方法

弊社RAベアメタルテンプレート(1000円税込)は、効率的かつ効果的にFSP習得ができます。将来的には、RTOSへも対応したRA RTOSテンプレート(仮名)も開発予定です。

判り易い添付資料と低価格で入手性が良いFPB-RA6E1、または、FPB-RA4E1評価ボードと、Baseboardを利用すれば、どなたでもFSP提供サンプルコードを活用、流用したRAベアメタル開発が可能で、FSP利用のコツも掴めます。是非、ご活用ください。




Tips)最新FSP v4.3.0でも、RTOS開発に100%対応はしていません。例えば、Developer Assistanceは、ベアメタルHAL callback関数定義はできますが、FreeRTOS callback関数定義はできません。
今後のFSP改版で、RTOSへの対応も広がるでしょう。但し、FSP習得タイミングとしては、ベアメタル開発に完全対応済みの「今がチャンス」と言えます。



RAファミリクラウド開発環境提供

ルネサスは、クラウド上のMCU開発環境でRAファミリの開発ができる「クイックコネクトスタジオ」の提供を開始しました(2023年3月1日)。

ブラウザのみで使えるクラウド開発結果を、ローカル環境のe2 studioへダウンロード可能でRAファミリプロトタイプ開発の早期立上げに役立ちます。

クラウド開発の利用手順

クイックコネクトスタジオ利用手順(EK-RA2E1開発例)
クイックコネクトスタジオ利用手順(EK-RA2E1開発例)

クラウドMCU開発環境クイックコネクトスタジオの利用手順を、簡単にまとめます。

  1. クラウドクイックコネクトスタジオへログイン
  2. 画面右側のGETTING STARTに沿って操作
  3. 新規プロジェクト作成→RAボード選択→PMODモジュール選択→ビルド→開発Zipファイルをローカル環境へダウンロード
  4. クラウド開発Zipファイルをローカル環境e2 studioへインポート
  5. 手元に用意したRAボード+PMODモジュールで実動作確認

Zipファイルには、ハードウェア選択肢のRAボードとPMODモジュールのベアメタル開発サンプルコードが生成済みです。1~3で使うツールはブラウザのみ、新規プロジェクト作成からZipファイルダウンロードまで数分でできます。

クイックコネクトスタジオのクラウドハードウェア構成と同じものをローカル側に用意すれば、直に動作するサンプルコードが僅か数分で入手できる訳です。

クイックコネクトスタジオ利用により、プロトタイプ開発の早期立上げが実現可能です。

EK-RA2E1、EK-RA6M4評価ボード対応中

4月5日現在、クイックコネクトスタジオが対応しているのは、EK-RA2E1EK-RA6M4の2種RAファミリ評価ボードです。PMODモジュールは、通信関連がBluetoothとWi-Fi、センサ関連がフローセンサと湿度・温度センサです。

関連投稿:PMODモジュール

これらは、IoT製品向きの品揃えです。現在のハードウェア選択肢は少数ですが、今後、品揃えも豊富になるでしょう。

また、ベアメタル開発だけでなくRAファミリの得意分野FreeRTOSやAzure利用のRTOS開発や、セキュリティ強化TrustZoneへも、クイックコネクトスタジオが対応する可能性があります。

注)Cortex-Mxコアに比べTrustZoneなどのセキュリティ強化Cortex-M33/23コアがRAファミリ特徴。

サンプルコードの新しい入手方法

MCU利用の早期製品化には、プロトタイプ開発が必須です。

ベンダ各社は、多くのサンプルコードを提供しプロトタイプ開発支援を行っています。しかしながら、提供サンプルコード数が多いため、どのサンプルコードを利用すれば良いか開発者が迷う欠点もあります。

クイックコネクトスタジオは、評価ボードや使用センサ、通信方法をGUIで選択しながらMCUハードウェアが構築でき、構築ハードウェアの最新サンプルコードをクラウド上で簡単に作成できます。

つまり、プロトタイプ開発に適すサンプルコードを、間違わずに簡単入手が可能です。また、プロトタイプの仕様が変更になっても、クラウド上で「クイック」に対応できます。

さらに、RTOS開発では、AWSやAzureの接続先、TrustZone利用有無、OTA更新有無など製品化の選択肢がベアメタル開発に比べより多くなります。

注)AWS:Amazon Web ServicesはFreeRTOS、Azure:MicrosoftクラウドはAzure RTOS利用。OTA:Over The Airは、IoT製品ソフトウェア更新をクラウド経由で行うこと。

クラウド上で、これら接続先や利用有無に応じた必須ライブラリを自動的にZipパッケージ化してくれれば、ローカル開発環境の準備ミスも防げます。

クイックコネクトスタジオは、プロトタイプサンプルコードの新しい入手方法になると期待できそうです。

RAベアメタルテンプレート販売中

RAベアメタルテンプレートのP1
RAベアメタルテンプレートのP1

ローカル環境でのFSP利用RAファミリベアメタル開発は、弊社RAベアメタルテンプレート(税込1000円)をお勧めします。RAファミリの低価格で入手性も良いFPB-RA6E1FPB-RA4E1評価ボードと、Baseboardで動作確認済みです。

添付資料には、RAファミリ開発の鍵となるFSPの使い方やe2 studioのTipsも掲載済み、FSPサンプルコードを活用できる実務直結テンプレートです。

RAファミリ開発の早期習得ができ、添付資料P1~P3は、テンプレートサイトから無料ダウンロードも可能です。

ご購入、お待ちしております。



RAファミリFSP v4.3.0公開

お知らせ:3月31日金曜投稿はお休み

虫歯治療
虫歯治療

3月31日の金曜投稿は、虫歯治療のため休みます🤒。先週投稿と同じ内容です。

RAファミリFSP v4.3.0公開

RAファミリ向け最新FSP v4.3.0同梱e2 studio 2023-01
RAファミリ向け最新FSP v4.3.0同梱e2 studio 2023-01

2023年3月19日、RAファミリ最新FSP v4.3.0同梱e2 studio 2023-01が公開されました。1月16日公開の他のルネサスMCUファミリ向けe2 studio 2023-01公開から2ヶ月遅れです。

過去のRAファミリFSP更新と異なる点を説明します。

FSP v4.3.0新規インストール

過去のRAファミリFSP更新は、最新e2 studio内に複数のFSPが同居できました。例えば、1つ前のe2 studio 2022-10では、FSP version 4.2.0~3.6.0が同居しており、選択可能でした。

今回のFSP v4.3.0は、新規e2 studio 2023-01フォルダへFSP v4.3.0が新規インストールされます。従って、FSP v4.3.0は、この新規e2studio_v2023-01_fsp_v4.3.0フォルダから起動されます。

FSP v4.3.0新規インストールe2 studio 2023-01
FSP v4.3.0新規インストールe2 studio 2023-01

高密度モニタ125%~175%スケーリングのツールバー表示改善

高密度モニタとは、4K(3840×2160)など解像度が高いモニタのことで、最近流行中です。フルHD(1920×1080)に比べ、縦横2倍の表示が可能です。

但し、4K解像度では、Windows表示テキストが小さすぎて見にくいため、125%~175%の拡大表示へ変更し利用するのが一般的です。e2 studio 2023-01では、このスケーリング変更時のe2 studioツールバー表示が改善されました。

高解像度モニタ活用中の方なら表示変更が判るでしょう。筆者は、100%表示の愛好家ですので、具体的な改善内容は、残念ながら判りません。

関連投稿

MCU開発に適すモニタ解像度(1920×1080~3K)。
MCU開発に適すモニタサイズ(メインモニタ:24~27型、ノートPC:16型)。

まとめ

FSP v4.3.0同梱e2 studio 2023-01デフォルトインストール
FSP v4.3.0同梱e2 studio 2023-01デフォルトインストール

最新FSP v4.3.0同梱e2 studio 2023-01デフォルトインストールが、新規FSPインストールに変わり、これが高解像度モニタ用のツールバー起因なのかは、筆者のPC環境では判りません。

しかし、新規インストールの方が、過去開発環境をそのまま維持できるメリットもあります。デメリットは、ディスク容量など軽微です。

流行のPC環境に伴ってMCU開発環境も変化します。より効率的MCU開発環境へのステップアップ更新と考えます。


IOWN 1.0提供開始

IOWN展開(出展:NTTサイト)
IOWN展開(出展:NTTサイト)

ベストエフォートのインターネットに対し、NTT専用線による品質保証:ギャランティーサービスIOWN(Innovative Optical and Wireless Network:アイオン)1.0が2023年3月16日から開始されました。

個人利用には価格(100Gbps月額料金198万円、初期設備費3万円)が高すぎますが、2030年以降のIOWN4.0では、インターネット並みの料金で利用できるかもしれません。

IOWN対インターネット

インターネットは、多重共用ネットワークです。従って、多重されたトラフィックにより自分のデータ遅延揺らぎは不可避、さらに強固なセキュリティも必須です。

そのセキュリティ対策は、ユーザみずから行う必要があります。対して、専用線は、ネットワーク側が通信品質を保証するなどセキュリティレベルは高く、ユーザのセキュリティ対策は、インターネットに比べると楽になると思います。

問題は、利用価格です。

IOWN専用線では、共用インターネットでは困難な魅力的IOWNサービス(後述)が提供され、かつ、APNと光電融合デバイスにより価格を抑え、かつ、将来の限界を超える特徴、つまり、低遅延、大容量、低消費電力(後述)があります。

ユーザセキュリティ費用、万一のセキュリティリスクも含め、専用線IOWNと共用インターネット、どちらが安全、安心で利用価格が安いのか、費用対効果検討が必要だと思います。

IOWNサービス

IOWNで期待されるサービスの実証記事がコチラです。

ロボットや自動車の遠隔制御、遠隔医療、e-スポーツや遠隔地間を繋ぐ同時演奏会など、大容量で低遅延、揺らぎ無しのIOWNサービスが提供されます。

IOWN特徴=揺らぎ無し低遅延+大容量+低消費電力

NTT技術ジャーナル2023.1によると、IoTによるデータドリブン社会は、膨大なデータ量やデータ処理サーバの膨大な電力消費増大に対して、限界が来るそうです。

この課題にAPN(All Photonic Network)サービスと、光電融合デバイスをボード接続→チップ間→チップ内と融合度を上げ、さらに、このデバイスをサーバへも適用することで、大幅な使用電力削減が可能となります(本稿最初の図参)。

IOWN4.0の目標は、電力効率100倍、伝送容量125倍、エンドエンド遅延1/200です。

IOWN特徴(出展:NTTサイト)
IOWN特徴(出展:NTTサイト)

まとめ

2030年度以降のIOWN4.0とインターネットの利用価格がどの程度になるかは、今のところ不明です。

それでも、IOWN1.0の利用決定会社/組織の記事(2023年3月3日、EE Times)を見ると、既に多くの有力企業が参加しています。

揺らぎ無し低遅延大容量IOWNが、新しいIoTネットワークサービスを生み、メタバースを推進するのは確かだと思います。IoT MCU開発者も注目しておく必要があります。

関連投稿:世界規模の宇宙センシング次世代ネットワークIOWN

TPM 2.0脆弱性

Windows 11要件TPM 2.0に、深刻度「重要」の脆弱性が発見されました。更新プログラムの迅速な適用が必要です。

原因:バッファオーバーフロー

Windows 11アップグレード要件にもなっているTPM 2.0ライブラリ内のバッファオーバーフロー起因だそうです(CVE-2023-1017、CVE-2023-1018)。

ウィキペディアにバッファオーバーフロー具体例が示されています。MCU開発で使われるC言語でも、簡単に起こりうるバグです。

対策:更新プログラム適用

米国土安全保障省サイバーセキュリティ・インフラストラクチャセキュリティ庁
米国土安全保障省サイバーセキュリティ・インフラストラクチャセキュリティ庁

2023年2月末、このTPM 2.0脆弱性対策に、CISA:米国土安全保障省サイバーセキュリティ・インフラストラクチャセキュリティ庁は、更新プログラムの迅速な適用、場合によってはTPM工場出荷時リセットを指摘しています。

TPMには、個人情報などのWindows機密データが保存されています。

更新プログラム適用と不揮発性メモリへの機密データ再書込みが必要になりそうです。対象デバイスは、TPM 2.0実装済みのWindows PC数十億台規模になる可能性もあります。

関連投稿:WindowsのTPM使い方

TPM機能(出展:PC Watch記事)
TPM機能(出展:PC Watch記事)

懸念事項

PCベンダ対策が遅れ気味なこと、TPM 2.0更新が上手く成功するかが気になります。

一般的なWindows更新でも失敗はあります。ましてUEFI/BIOS更新と同様、TPM更新は、PCハードウェア根源レベルの更新です。万一の失敗時、PC起動不能もあり得ます。

また、TPMは、BitLockerなど普段あまり意識しないセキュリティにも関連します。TPM更新に成功した場合でも、TPM更新前ユーザファイルを確実にリカバリできる準備なども必要になるかもしれません。

関連投稿:BitLockerトラブル

安易にTPM更新を行った結果、機密データが消えるだけでなく、自分のデータも消え失せるリスクがある「重要更新」だと思います。PCベンダ対策が遅れ気味なのも、多少理解ができます。

Windows 12新要件

Windows 10、11、12、Linux?
Windows 10、11、12、Linux?

メタバースやAI活用検索などの新機能搭載やセキュリティ強化Windows 12 2024年秋リリースと予想できそうなニュースが増えてきました。

仮に今回の数十億台規模Windows 11 TPM 2.0更新が不成功なら、PCベンダやMicrosoftは、Windows 12アップグレードの新要件として、TPM 2.0の次バージョン(例えば、根源レベル更新強化TPM 3.0など)採用などへ発展する可能性のあるインシデントだと筆者は思います。



13世代と7000番台PC CPU選択

2023年春のWindows最新CPU、Intelの13世代とAMDの7000番台の特徴をまとめます。

最新PC CPUを “最高速” 処理性能で選ぶなら13世代、消費電力で選ぶなら7000番台と言えそうです。

2023年春のIntel 13世代とAMD 7000番台CPU
2023年春のIntel 13世代とAMD 7000番台CPU

2023年春PC CPUまとめ

Intel 13世代CPUは、AMDの旧6000番台に対抗すべく旧12世代よりも最大動作周波数を上げた結果、同レベルのAMD 7000番台より性能向上しています。しかし、代償として消費電力と発熱量の上昇を招いています。

AMD 7000番台は、旧6000番台よりも性能向上していますが、向上分はIntelより控えめです。その代わり消費電力や発熱が、同レベルの13世代より低めです。

※ベンチマークで徹底比較(日経XTECH、2023-01-13)、13世代は以外なほど向上(日経XTECH、2023-01-12)、その他、最新CPU情報を参考にしました。

Windows CPU進化

Windows CPUは、先行Intelを後発AMDが追う開発競争が続いています。Intelは、Windows開発元MicrosoftとWintelと言われるほど親密です。新しいWindowsとIntel CPUの親和性が、AMDより高いと言われるゆえんです。

後発AMDは、Intel CPUよりもコストパフォーマンスに優れたCPUを開発することでシェアを伸ばしてきました。特に、6000番台は、従来CPUソケットを全面変更してまで高性能化を行い、旧12世代より性能も優れました。

対抗策にIntelは、12世代の最大動作周波数を上げ、高性能化を目指したのが13世代です。

一方のAMDは、6000番台から正常進化させた7000番台を、徐々に発売していきます。今後のAMD 7000番台は、更に進化し、13世代よりも高性能化する可能性も秘めています。このIntel 13世代市場を観察した上で7000番台を順次発売するのは、AMDの販売戦略です。

なお、Intel/AMDともにCPUアーキテクチャは、新旧両世代ともほぼ同じです。

新しいCPUアーキテクチャは、例えば、メタバースなどの新しいPCの使われ方や、13世代/7000番の販売結果が反映され生まれます。CPU世代が2つ変わると、アーキテクチャが大きく変わるのは、このためです。両社ともに、今回はアーキテクチャ変更が少ない世代進化です。

2023年春のPC CPU選択

さて、2023年春現在、PC CPUを選ぶならどちらが良いでしょう?

最初に決めるのは、高性能/汎用/低消費電力などのCPU特性レベルです。Intelで言えば、高性能ならCore i9/i7、汎用ならCore i5、低消費電力ならCore i3の各シリーズです。

※MCUで例えると、STM32H/Fシリーズが高性能、STM32Gシリーズが汎用、STM32L/Uシリーズなどが低消費電力に相当します。

同じ特性レベルで現在のIntelとAMDを比較すると、処理性能は13世代、消費電力は7000番台が優れます。

注意点は、処理性能がCPU最高速ベンチマークであることです。温度センサ内蔵の最新CPUは、処理負荷が大きく高温になると、動作速度を自動的に下げCPU保護を行います。従って、CPUの冷却能力が、高性能維持に必須です。

言い換えると、Intel 13世代の高性能を活かすには、いかに上手くPCを冷却できるかがポイントになる訳です。新PCを選ぶときは、冷却能力にも注意してください。

一方、AMDなら最新7000番台ではなく、旧6000番台のCPU選択もありと言えます。6000/7000番の性能差は現在少なく、6000番搭載PCの販売価格低下も予想されるからです。

2023年春に新PCを調達予定の方は、これらCPU世代交代や価格変化も考慮すると良いと思います。

価格変化実例

前投稿で2022年10月に比べ2万円以上価格低下した特売モデル:DELL Inspiron 16 Plusは、今週、売切れのようです。このように旧CPU搭載PCはねらい目ですが、直に売切れる可能性もあります。

また、13世代Inspiron 16 (5630)12世代Inspiron 16 (5620)も、円高の反映か今週、価格が下がりました。

PC CPU選択同様、新PC購入タイミングも重要です!

関連投稿

MCU開発に適すモニタサイズ(メインモニタ:24~27型、ノートPC:16型)
MCU開発に適すモニタ解像度(1920×1080~3K)



MCU開発に適すWindows 11モニタ解像度

MCU開発に適すメインモニタサイズ(24型~27型)、ノートPCモニタサイズ(16型)を以前投稿しました。今回は、Windows 11モニタ解像度について私見を示します。

メインモニタ解像度

MCU開発時、机上に設置しても圧迫感が少なく、ノートPCとのマルチディスプレイ接続も容易なメインモニタサイズが、24型~27型でした。本稿は、その解像度を検討します。

最近は、4K(3840×2160)解像度のモニタ価格も下がってきました。4Kなどの高解像度は、写真や画像を見るのには適しています。しかし、モニタに表示される文字は、解像度に比例して小さくなります。対策は、標準の文字を、150%拡大表示などへ変更し見易くすることです。

Windows 11標準の文字を150%拡大表示する方法
Windows 11標準の文字を150%拡大表示する方法

ところが、文字拡大表示を行うと、モニタに表示可能な領域も狭くなります。つまり、MCU開発時のモニタ解像度と見易い文字表示には、最適なバランスが存在する訳です。

※モニタと目の距離は、MCU開発に適した50㎝前後、ノートPCは、メインモニタとのディアルディスプレイで利用すると仮定。

例えば、27型WQHD:3K(2560×1440)モニタを机上に設置しても、標準100%表示の文字は見易く、従って、本来の3K解像度の表示領域を狭める必要もありません。同じ設置場所でも4Kモニタに変えると、文字が小さいため150%や125%拡大表示が必要で、4K本来の表示特性は活かせません。

ここが、解像度が高ければ高いほど好まれるスマホ表示と、PCモニタの異なる点です。

16型ノートPC解像度

16型ノートPC解像度も年々高まりつつあります。例えば、Acer Swift Edgeは、4K(3840×2160、有機EL)、LG gram 16は、3K(2560×1600)などです。

※ノートPCモニタ縦横比は、16:9から16:10へ変わりつつあります。

ノートPCは、据置のメインモニタよりも移動が容易です。従って、高解像度でも、標準の100%文字表示が使える設置範囲は広いでしょう。一般的なFHD(1920×1080)でもMCU開発に何ら支障はありません。

それでも、さすがに4K解像度の場合は、150%程度へ拡大表示しないと文字が小さすぎて見にくくなります。メインモニタ同様、16型ノートPC解像度も、文字表示との兼合いで3K解像度付近にMCU開発の最適解があると思います。

メインモニタとのデュアルディスプレイのノートPC MCU開発
メインモニタとのデュアルディスプレイのノートPC MCU開発

CPU世代交代時の新PC調達

2023年春は、インテルCPUは、12世代から13世代へ、AMD CPUも、6000番台から7000番台へPC CPUの世代が交代します。

CPU世代交代時に新PCを調達する場合、ポイントは、旧12世代と6000番台CPU搭載PCの値下がりです。販売側は、旧世代の在庫を減らし、新世代の新商品の販売を促進したいハズです。このため、旧世代PCの価格が下がる傾向が見られます。

もちろん、新世代PCの方が、旧世代PCよりも高性能です。しかし、その価格差とパフォーマンスを考慮すると、安くなった旧世代PC購入もあり得ます。

例えば、2022年10月にノートPC例を示したDELL Inspiron 16 Plus(Core i7-12700H、3072×1920)などは、現在は当時より2万円以上値下がりしています。

まとめ

MCU開発に適す24型~27型メインモニタ、16型ノートPC、いずれも3K(2560×1600)付近の解像度が、ソースコードや文字が標準100%表示でも見易く、しかも、本来のモニタ高解像度を狭めない最適解であることを示しました。

検討した3K最適解は、MCU開発者の好みや目との距離など、モニタ設置条件でも変わります。4K(3840×2160)モニタであれば、より多くの解像度選択肢から最適解を探せるメリットがあります。反面、文字表示との兼合いで、モニタ本来の4K表示特性を活かすのも難しくなります。

CPU世代交代の2023年春、旧世代CPUのノートPC価格低下を利用し、高解像度モニタ導入も検討する際のご参考になれば幸いです。



世界規模の宇宙センシング技術

次世代ネットワークIOWN(アイオン)で紹介した、低軌道人工衛星と無線免許不要IoTデバイス(LPWA:Low Power Wide Area端末)の宇宙センシング実証実験が2024年度に予定されています。

この宇宙センシング技術は、世界中で低コストIoTデータの衛星センシングを可能にします。

低コストIoTデータ衛星センシングプラットフォーム

衛星センシングプラットフォームとLPWA端末(出展:NTT技術ジャーナル2022.10)
衛星センシングプラットフォームとLPWA端末(出展:NTT技術ジャーナル2022.10)

従来の世界規模データセンシングは、専用衛星や免許が必要な専用無線周波数を使うため高価です。

NTTとJAXA(宇宙航空研究開発機構)が2024年度打ち上げ予定の革新的衛星技術実証4号機は、地上用のLPWA端末の免許不要無線周波数:920MHz帯、送信電力:0.1W程度を介して低軌道衛星と通信します。

この通信により、LPWA端末の小容量データを世界規模で収集できる低コストIoT衛星センシングプラットフォームの実証実験が可能です。

LPWA端末

LPWAは、低消費電力、低ビットレート、広域カバレッジが特徴で、その端末の多くは無線免許が不要です。

この地上用LPWA端末を、通信網が無い山間部や河川、海上など世界中のあらゆる場所へ設置しても、衛星を介したグローバルなIoTデータセンシングが可能になります。

気象データ収集や防災対策など多くの新しいIoTサービスへ発展する可能性は大きいでしょう。

技術実証イメージ(出展:NTT 2023年2月10日)
技術実証イメージ(出展:NTT 2023年2月10日)

地上のLPWA端末と低軌道衛星との通信は、シンプルです。LPWA端末の測定データは、衛星搭載メモリへ一時蓄積され、衛星の基地局上空の飛来タイミングで蓄積データが一括ダウンロードされます。

LPWA端末には、衛星からのコマンドによる再起動処理などが必要になるそうです。

宇宙ビジネス

多くのIoTセンサを組込んだスマートホームICTインフラへも応用できそうです。スマホ衛星通信も可能な時代です。ソニーは、2050年50兆円市場との試算もある地球みまもりプラットフォーム向けエッジAIカメラセンサを開発しました。

地球みまもりプラットフォームコンセプト(出展:ソニーR&Dセンタ)
地球みまもりプラットフォームコンセプト(出展:ソニーR&Dセンタ)

2030年実現を目指すIOWN(Innovative Optical and Wireless Network)により、従来通信網制約や国境の枠を超えた新しいIoTサービスや宇宙ビジネスが期待できそうです。

IoT MCU開発者は、革新的衛星技術実証4号機の打ち上げも注目しましょう。



LibreOffice Community(最新版)7.5更新

LibreOffice Community 7.5
LibreOffice Community 7.5

LibreOffice Community(最新版)が7.5へ更新されました。7.5では、LibreOffice Writer/Calc/Drawアイコンがカラフルに変わり、DeepL API利用の翻訳機能追加など7.4からメジャーアップデートです。

DeepL API利用には、無料版でもクレジットカード情報が必要です。

LibreOffice Community 7.5.0.3

ほぼ1ヶ月毎に更新されるLibreOffice Community(最新版)が、7.5.0にメジャーアップデートされました。3か月毎更新の(安定版)は、7.4.5です。リリースノートには、様々な機能が追加されています。

メジャーアップデートでWriter/Calc/Drawファイル別のフィルター追加などもありますが、主要操作に大きな変化はありません。

筆者が気になった追加機能は、リリースノート8.1デザイン(アイコン変更)と2.6自動翻訳です。

LibreOffice Writer/Calc/Drawアイコン

LibreOffice 7.5でカラフルに変わったアイコン
LibreOffice 7.5でカラフルに変わったアイコン

左が、7.4までのLibreOffice Writer/Calc/Drawアイコン、右が、7.5のアイコンです。色が付き判別し易くなりました。

Windows 11スタートメニューに表示されるLibreOffice Writer/Calc/Drawアイコンも、Word/Excel/PowerPointと同様カラフルに変わりました。

OfficeアイコンとLibreOffcieアイコン比較
OfficeアイコンとLibreOffcieアイコン比較

カラフルアイコンは、選択が容易になりPC生産性も上がるので大歓迎です。

DeepL API

DeepL APIには、無料­版と有料版があります。但し、1か月500,000文字まで翻訳できる無料版でも、本人確認にクレジットカード情報の入力が必要です。

無料/無償愛好家でクレカ入力を嫌う筆者は、新機能の翻訳は使いません。

DeepL API
DeepL API

PCローカル文書作成ツール:LibreOffice

ところで、日本だけで人気が高いPCローカルで使える文書作成ツールMicrosoft Office 2019は、2025年10月、Office 2021は、2026年10月でサポート期間が終了します。代替が、クラウド利用サブスクリプションサービスのOffice 365などです。

クラウド依存は、PC文書作成に関してはリスクが高いと思います。マルチプラットフォームでPCローカル文書作成ツールLibreOfficeは重要です。少しの慣れで、誰でも使えるLibreOfficeのお勧め理由です。

関連投稿:LibreOffice使い方(総集編)でWriter/Draw無料テンプレートも提供中です。ご活用ください。