しぐまっく

愛機MacBook Pro(Mid 2010)を研究やら趣味やらに使っている際のおぼえがき．homebrewとかlinuxとかwebサービスとかも．

TechLog 9/22 - 次世代メモリの現状把握

TechLog

記事紹介

ednjapan.com

富士通セミコンダクター社から4Mビット不揮発性FRAMが発表されたという話(2018年9月なので結構前である)。FRAM(Ferroelectric RAM, FeRAMとも)とは強誘電体の分極保持を利用したメモリで、記事内ではデータ書き換えの高速性と書き換え回数の多さがメリットとしている。
具体的には、従来の汎用EEPROMでは5ms, 100万回書き換えに対して、このFRAMでは200ns, 10兆回(=10^13)という比較になる。

所感

大学院時代、研究室の別のグループが次世代メモリに関わっており、まだまだ研究段階という印象だったが、いつの間にか色々実現しているという。
次世代メモリでは主に書き換え回数と密度*1がキーポイントと思われ、その点FRAMの10兆回というのは十分実用に堪えうる。
一方、書き換え速度という観点はあまり考えたことがなかったが、記事にもあるように「異常時のデータ保持」ができる点は確かに強みである。

そもそも現在のメモリの問題点としては次のことが挙げられる

  • DRAM: データ保持のための消費電力が大きい
  • NANDフラッシュ: 不揮発だが書き換え上限が小さい(~10^5)、書き換えがブロック単位、高電圧が必要*2

FRAM以外にMRAM、ReRAMといった次世代メモリの候補があるが、どちらに対しても「低消費電力」と「高信頼性」を強みとしている。
またフラッシュに対してはバイト(ビット?)単位での管理が可能なため管理が容易になるというメリットもあるとのこと。
データ容量(密度)と価格がまだまだネックで、実例を積み重ねつつ開発してコストを下げていく必要があるのがなかなか難しそうである。
3D化でNANDフラッシュがまだ一層最前線を走るんだろうなぁ..

実例

以下、富士通以外での実例を調べてみた

製品化

FRAM

https://www.mouser.jp/new/cypress-semiconductor/cypress-serial-fram/
Cypress社から SOIC-8パッケージの4Mbit品が実売。2000~3000円ほど

MRAM

レイテンシわずか6μsのMRAM採用NVMe SSD、SMART Modular「nvNITRO」 - エルミタージュ秋葉原
【福田昭のセミコン業界最前線】NANDの10倍、Intel Optaneの2倍の速度を実現するMRAM SSD - PC Watch
Everspin社から 40nmプロセスで作製された、256MbitのSpin Torque(ST)型MRAMチップ、およびアクセラレータ向けPCIe SSD(1GB)が2018年に出されている。
スペックは150万IOPS、Read 6us、Write 7us、シーケンシャル 6,000MB/s
SSDのキャッシュに使われている例がある。

3D XPoint

IntelとMicronが共同で開発しており、ほかの技術と違いチップでは製品化していないとのこと。
【レビュー】Intel Optane メモリーは、HDDキャッシュとしてどれだけ有用か - PC Watch
2017年4月にHDDキャッシュ用M.2型メモリ Optaneが発売されている。
容量は16GB, 32GB。シーケンシャルRead 1,350MB/s、ランダムRead 24万IOPS
なかなか苦戦している模様。

参考文献

*1:そしてもちろん価格もだが、これは普及に伴う技術の進歩である程度は。というかNANDフラッシュが強すぎてry

*2:具体的にどういう電圧が必要か調べても分からなかったが、≧10Vと推察

TechLog 7/31 - はじめに + ストローの話

TechLog

TechLogと称して，この1週間くらいにあったテクノロジー系の情報を紹介，レビューしてみたいと思います． このご時世 どの会社も既存の技術で何十年もやっていくのは難しいということで，何かあると「新規事業」やら「新技術」を提案しろと言うわけですが，すぐに思いつくものでもなく． やはり普段から新しい技術のタネをウォッチすることが先決ということで，PocketやInstapaperでストックがてら，ブログの方へもアウトプットしてみます．

記事紹介

newswitch.jp

ユニチカは、独自のバイオマスプラスチック「テラマック」を改質し、柔軟性と耐久性を兼ね備えたストロー向け樹脂を開発、ストローメーカーなどに提案を始めた。 (中略) 「機能性に加え、バイオマスプラの課題とされる“におい”を低減した」

プラごみ自体は前から問題にはなっていましたが，この数年で特に話題になっているように思います． 発端はウミガメの鼻からチューブ状のものを引き抜く動画とのことで， G20でも議題に上がったり，マイクロプラスチック問題も相まって敏感になっています．

プラストローの代替としては，

  1. マイストローの使用(アルミ製など)
  2. 紙製
  3. 生分解性プラスチック製

が挙げられますが，商品に添付前提なら 2, 3のどちらかですね． 紙製ストローは日本製紙など作っており，調べるとaskulでも売っていますね． ただ(実売が)¥3,000/300本とかなり高いです（製造コストはもう少し低いと思いますが）． また紙製は耐久性が難有りとのことで，なかなか採用に至るケースが少ないです．

このニュースでは，ユニチカの生分解性プラの例を出していますが，匂いもバイオマスプラの課題になっているのは初耳でした． 確かに樹脂によっては臭いですからね・・ストローだと重要そうです． ただ生分解性プラ原料は昔からある「ポリ乳酸」とのことで，ポリ乳酸より有効なポリマーはまだ出ていないんですかね．

別の問題点として，生分解性プラスチックは特定の環境下で加水分解・微生物により分解されるため， 生分解性プラスチックを分別回収し，処理する必要があります．

→ https://ja.wikipedia.org/wiki/ポリ乳酸#生分解性

現状ではその仕組みが揃っていない状況ですので，「それならあんまり意味はないのでは」と思っていました． ただ使用の下地を作っていくこと，たとえ焼却されてもバイオマスであることからCO2排出抑制には効果があることから事例は増やすに越したことはなさそうです． 石油由来プラより環境毒性がマシそう(?)ですし．

→ http://www.jbpaweb.net/gp/gp_faq.htm

将来展望

便利で安価という特性から貧困層の方にもよく使われているという現状からも，プラスチックを完全になくすのはあまり現実的ではありません．一方で，やはりゴミ問題・化石燃料・温暖化という現代の問題の3つの側面に繋がっていることからなんとかするのは必須． 日本の得意な化学・材料分野なので，上手く押さえられれば大きなマスだと思うんですが，道は険しそうです．

gnuplot 画像描画に関して

gnuplot

基礎

X Y Z のMatrix式データ列の画像化プロットは以下のコマンドを用いる

set pm3d map
set isosample 100, 100 %サンプル数
%カラーパレットの指定．それぞれがRGBの関数．
%show palette rgbformulae を参照
set palette rgbformulae 7, 5, 15
splot データ or 関数

等高線図

set contour
set cntrparam levels discrete ~~ か incremental start, incr[, end]

等高線の色を変えたい場合

set style line 1 lt 1 ~~
set style increment user

ほか

カラーパレットを対数で

set logscale cb

Pythonで科学計算

Pythonで科学計算(統計・行列等)+グラフ化に便利と言われる Scipy と matplotlib というライブラリを入れた記録．

参考

rkmathi.hatenablog.com
qiita.com

導入

Pythonバージョン管理

Homebrewでpythonを入れてpipでライブラリ導入したり，DistributeでPython+ライブラリ導入してもいいのだが，なんとなく以下の方法で．事前に brew update しておくこと．

$ brew install pyenv
$ vim .bash_profile
export PYENV_ROOT="$HOME/.pyenv"
export PATH="$PYENV_ROOT/bin:$PATH"
eval "$(pyenv init -)"
minicondaを入れる

Anaconda と違い，必要なものを自分で入れられる模様．軽そうなのでこちらを使ってみる．

$ pyenv install -l # リスト表示
$ pyenv install miniconda-2.2.2 #インストール
$ pyenv global miniconda-2.2.2 #miniconda をpyenvでの標準pythonとして登録

シェルを開き直す．(pyenv rehashが必要らしいが，bash_profileに eval~~ を記載しているのでこれでOKとのこと)

ライブラリのインストール
$ conda install scipy matplotlib ipython

入れたらまたシェルを開き直す．

Homebrew奮闘記

Homebrew Mac

久々にHomebrewで何か入れようとするときに限ってエラーが起きる．brew doctor で出てくるエラーや brew update がエラーでうまく行かないかったことについて以下記載．

brew update 時のmergeエラー

$ brew update
error: Your local changes to the following files would be overwritten by merge:
 ~~~
error: The following untracked working tree files would be overwritten by merge:
 ~~~
Aborting
Error: Failure while executing: git pull -q origin refs/heads/master:refs/remotes/origin/master

これには

$ cd /usr/local
$ git fetch origin
$ git reset --hard origin/master

で対処．

$ brew doctor
  • /usr/local/lib 下のunexpectedなdylibを削除．
  • missing dependenciesをインストール