組み込みの「一番根っこ」を狙うか否か 戦略が別れる小規模FPGAの現状
今月のお題は、厳密にいうとあまり2月のニュースではない（1月と3月のニュースが混じっている）のだがご容赦頂きたい。今月のお題は小容量FPGAについてである。 最小構成でも大容量、AMDの新Spartan AMDは2024年3月5日に「Spartan Ultrascale+」を発表した（「エッジ向け「Spartan UltraScale+」、AMDが発表」）。ここでポイントになるのは、最小構成の「SU10P」でも11K LCとかなりの大容量になっていることだ。オンチップメモリも1.77Mビットとかなりの容量である。これだけあれば、実はMicroBrazeどころかフルスペックのRISC-V（RV32I）を動かしてまだ余裕がある回路規模であって、既にGlue Logic向けを完全に通り越している気がしなくもない。もちろん、前世代の「Spartan-7」も2035年まで提供されることが明言されてい
温度差の向きと電流の向きを直交可能な新熱電材料を開発
産業技術総合研究所は2024年2月8日、島根大学との共同研究において、温度差の向きと電流の向きを直交可能な、新たな熱電材料を開発したと発表した。 1種類の材料の中で、結晶方位によって電子とホールの移動方向が異なる特性は、ゴニオ極性と呼ばれる。これは材料中を等方的に伝導する電子と、異方的（縦方向のみ）に伝導するホールのバランスにより生じる現象だ。 研究チームは、キャリア密度を制御したMg3Sb2とMg3Bi2の単結晶を作製し、ゼーベック係数の温度変化を計測した。Mg3Sb2はキャリア密度が1018cm－3以下でゴニオ極性を発現し、Mg3Bi2は1019cm－3の高濃度領域でも特性を示すことを確かめた。 また、Mg3Sb2とMg3Bi2は電子フェルミ面が球状であるのに対し、ホールフェルミ面は平らな形状をしている。島根大学が第一原理計算で検証したところ、このフェルミ面の異方性（バンド異方性）が、
トランジスタの“落とし穴”はブレークダウンにあり
電子回路に広く利用されているトランジスタは、長期間使用しているとブレークダウンに起因する劣化や破損を起こすことがある。ブレークダウンの要因は基板内に隠れていて見つけにくいが、絶対最大定格のある項目に注意を払うことで問題を解決できることがある。 →「Wired, Weird」連載一覧 トランジスタを長期間使用していると、性能が劣化したり、素子そのものが破損してしまったりすることがある。これらの現象の直接的な原因は、トランジスタのベース‐エミッタ間のブレークダウンである。しかし、ブレークダウンにつながる要因は基板内に隠れており、回路図を詳しく確認しないと見つけにくい。また、ブレークダウンが発生しても、ただちに不具合が発生しないこともある。トランジスタを使う回路設計の“落とし穴”にはまらないようにするには、ベース‐エミッタ間のブレークダウンに注意を払う必要があるのだ。 まずはトランジスタのデータ
Raspberry Pi 5のRTC機能を使って電源オフでも時刻を維持する方法、オフラインでも時刻を維持できるので遠隔監視などに便利
Raspberry Pi 5はRTCモジュールを搭載しており、HATなどの周辺機器を使わずとも時刻を保つことができます。さらに、RTC用のバックアップバッテリーを接続すれば電源切断時でも時刻を維持可能とのこと。インターネットに接続しない遠隔監視用途などで便利そうだったので、バックアップバッテリーを接続して時刻を維持する手順やバックアップバッテリーに二次電池を使う手順をまとめてみました。 Raspberry Pi 5 – Raspberry Pi https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-5/ Raspberry Pi Documentation - Raspberry Pi 5 https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/raspberry-pi-5.html ・目次 ◆1
「Raspberry Pi 5」に強い光を照射すると強制終了するデスフラッシュ現象を確認したので詳細を共有します
シングルボードコンピューター「Raspberry Pi 5」の検証機材がGIGAZINE編集部に届いたのでレビュー記事を作成するべくあれこれ試していたところ、Raspberry Pi 5の特定の部位に強い光を照射すると強制終了してしまう現象が確認されました。強制終了が発生する条件や強制終了時のログをできるかぎり収集したので詳細をまとめてみました。 Raspberry Pi 5 – Raspberry Pi https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-5/ ◆技適について Raspberry Pi財団からGIGAZINE編集部に届いたRaspberry Pi 5は技術基準適合証明を受けていません。そこで、Raspberry Pi 5を使う前に「技適未取得機器を用いた実験等の特例制度」の届出を行っています。 ◆強い光を照射すると強制終了し
自宅でお手軽リフローはんだ付け！約1600円の激安 恒温加熱台を試してみました：#てくのじ何でも実験室 | テクノエッジ TechnoEdge
電子工作キットの中には、小さなチップ抵抗、コンデンサー、ICなどをハンダ付けしなくてはならないものもあります。手作業で1つずつ付けていくわけですが、抵抗が立ち上がったり、横にずれたり、ショートしたりと、なかなかうまくいかないことが多いものです。 ▲小さなチップ抵抗などは、手作業では結構大変製造工場ではどうしているかといえば、当然手作業ではなく、機械がハンダ付けをします。といっても、ロボットアームがハンダごてを持ってハンダ付けをするわけではありません。ペースト状のハンダを必要な場所に塗布し、パーツを乗せてから基板ごと加熱。ハンダを溶かして一気にハンダ付けしています。リフローと呼ばれる方法ですね。 ▲基板ごと加熱してハンダを溶かします今は個人でもプリント基板の発注が簡単にできることもあり、このリフローを家庭で行ないたいという人もいます。比較的低価格な装置もありますが、それでも数万～十万円くらい
「Meteor Lake」Deep Dive その1 - Intel 4 Process Update
アメリカ時間で9月19日より開催されるIntel Innovation 2023に合わせ、IntelはMeteor Lakeの詳細を解禁した。これを一気に記事化するにはちょっと分量が多いので、何パートかに分けてお届けしたい。まずは懸案であるIntel 4 Processに関してである。 Intel Meteor Lake Intel 4 Processの詳細は、2022年6月のVLSI Symposiumで公開されており、ここでHigh Performance Libraryの詳細なジオメトリとかCOAGの詳細、SDB(Single Diffusion Break)の詳細、配線層のDesign Rule、eCuと呼ばれる、銅配線のわりにCoのライナーをつけ、その外側にTaのバリアを形成した新しい配線構造、密度の上がった配線層などIntel 4 Processの特徴に関してはすでに詳細な説明
【個人でフレキシブル基板発注】曲がる基板で手に沿う形のキーボードを作った｜fabcross
曲がる基板にほとばしる可能性！ フレキシブル基板がリーズナブルに発注できるのを見つけ、ばねのように伸びるキーボード用の基板を注文。それを使って自分の手に沿う曲線的な形のキーボードを作ってみました。 手が小さくても立体的なキーボードが使いたい 人間の体のつくりに適したキーボードを突き詰めていくと、どうも立体的な形になるらしい……。指の可動域に添う、曲線的なキーボードが存在します。本当に使いやすいのかも気になりますし、何より単純にかっこいいので使ってみたい。
CPU革命！ 裏面電源供給技術PowerViaのテスト実装に成功 インテル CPUロードマップ (1/3)
6月11日から京都で開催されていた2023 Symposium on VLSI Technology and Circuitにおいて、インテルは基板裏面から電源を供給する配線方式「PowerVia」関連の内容を2つ発表した。 1つはT1-1の“E-Core implementation in Intel 4 with PowerVia(Backside Power) Technology”、もう1つがT6-1の“Intel PowerVia Technology: Backside Power Delivery for High Density and High-Performance Computing”である。どちらも似てはいるのだが、後者がPowerVia全体の発表で、前者はこれをIntel 4プロセスに移植した上で、E-coreに実装してみた結果を示したものである。 実はこの件に関
絶縁型インダクター、厚みはコイルの1万分の1に
日本原子力研究開発機構は、絶縁体の薄膜を用いることで、従来型インダクター（コイル）と同等の電力効率を維持しつつ、インダクターの厚みを1万分の1（約10nm）にできる原理を考案し、理論的に検証したと発表した。 インダクターとして約10Hz～10GHzまで広い周波数領域で動作 日本原子力研究開発機構（以下、原子力機構）先端基礎研究センタースピン－エネルギー科学研究グループの荒木康史研究副主幹と家田淳一研究主幹は2023年6月、絶縁体の薄膜を用いることで、従来型インダクター（コイル）と同等の電力効率を維持しつつ、インダクターの厚みを1万分の1（約10nm）にできる原理を考案し、理論的に検証したと発表した。 従来型のインダクターは、導線を巻いたコイルが一般的であった。このため、少なくとも0.1mmの厚みが必要となっていた。2019年にはコイルを用いない「創発インダクター」が提案されたが、インダクタ
ゲルマラジオで考えるダイオードのはなし
注目デバイスの活用で組み込み開発の幅を広げることが狙いの本連載。第10回は、無電源でAMラジオを聞けるゲルマニウムラジオを元ネタに、ダイオードについて考えてみる。 はじめに 読者の皆さんも小さい頃、ゲルマラジオを作ったことがあるのではないでしょうか。アンテナさえ何とかなれば、無電源で、ラジオ放送局から送られてくるニュースや音楽、落語などさまざまなコンテンツがクリスタルイヤフォンから流れてくるのです。そして夜になればその音量はさらに上がり、秋の夜長を楽しむには最適なラジオでした。そのまま寝入ったとしても電気代や電池の消耗を心配する必要はありません。 最近「1N60」というかつてのラジオ少年なら誰でも知っているであろうゲルマニウムダイオードを入手しました。それでゲルマラジオを作ったのですが、今聞くとその音はとてもクリアで、受信電波を変換／増幅するスーパーヘテロダイン方式ではとても到達できないあ
電源オンから8秒で使えるUSB PDハンダごて「FNIRSI HS-01」を試してみました：#てくのじ何でも実験室 | テクノエッジ TechnoEdge
前回、安いのにUSB PD関係の情報を表示できるFNIRSIの「FNB38」を紹介したところ、記事公開後にFNIRSIから直接連絡が。 「他にもこんな製品があるけど、レビューしない？」（要約） とのことで、いくつか候補を提案されました。そのうちのひとつ、USB PDを電源として使うハンダごて「FNIRSI HS-01」が気になったので、試してみました。 ▲コンパクトながら、温度設定可能な小型ハンダごて販売されているセットは、以下の4パターンです。 本体＋変換ケーブル＋こて台 本体＋変換ケーブル＋こて台＋こて先セット 本体＋変換ケーブル＋こて台＋USB PD充電器＋Type-Cケーブル 本体＋変換ケーブル＋こて台＋こて先セット＋USB PD充電器＋Type-Cケーブル まずは、セット内容の紹介から。 ▲本体、こて先、キャップの3点が化粧箱に入っていました1つ目の基本セットは、箱に入った本体、
西和彦氏が「MSX0」を作る理由はIoTを“プラグ＆プレイ”にするためだった (1/3)
1月にクラウドファンディングサイトのCAMPFIREで大きな注目を集めるプロジェクトの募集が始まりました。「MSX0 Stack」と呼ばれる8ビットMSXパソコンを蘇らせ、IoT用のコンピュータとして利用できるようにするというものです。 オリジナルのMSXが発表されたから40年が経過しています。なぜ、この規格の生みの親でもある西和彦氏は、今のタイミングでMSXを復活させようとしているのでしょうか。 西氏への取材を通じて伝わってきたのは、このMSX0は単純な過去のハードの懐古的な復活を目的しているのではなく、MSXという扱いやすいハードを通じてのIoTパソコンへと拡張していくことへの並々ならぬ意欲です。 新型のMSXは、現在クラウドファンディングが実施されているMSX0のほかに、今後の発売が予定されている「MSX3」と「MSX turbo」が予定されています。今回の前編では、まずMSX0につ
ジャンクション温度の計算（1）―― 温度計算の原理
前回まで説明してきた半導体のワイヤーボンド技術は直接的に設計者が使い方を考慮できるものではなく、半導体メーカーの仕様に関するものです。半導体を選択する時やメーカーからの仕様変更の申し入れ、故障解析レポートの評価時などにおいてメーカーの情報のみで判断せず、一度立ち止まって評価内容について吟味する姿勢を忘れなければ良いかと思います。 今回から、数回にわたり半導体を使う上で考慮しなければならない接合（ジャンクション）部の温度計算の算出法について説明します。この接合部の温度は熱電対や熱画像などで測定できるものではありませんので理論に基づいた計算が一般に用いられます。 過渡温度上昇の影響 本稿では各種部品の構造や使い方について説明してきましたが半導体については使い方を特に説明はしませんでした。しかし半導体は使い方を誤ると破壊、焼損を引き起こしたり、そのレベルまでは至らないとしても部品の故障率に多大な
アタリ・ポンの回路 - k-igrsの日記
アタリのポンは1972年に発表された。設計者はアラン・アルコーン。 汎用CPUがない時代なので(intelの8008が1972年)TTLロジックで構成されている。 オブジェクトの移動、当たり判定、得点表示、フィールド描画等をすべて論理回路で実現している。 ポンの回路を解析している人がいてその説明からどのようにゲームを実現しているか見てみる。 参考にしたpdfファイル。 http://www1.cs.columbia.edu/~sedwards/papers/edwards2012reconstructing.pdf ポンは 二人用ゲーム パドルを操作してボールを打ち合い相手がミスをしたら得点 という単純なもの。ゲーム画面は Wikipediaポンより 画面から 左右にプレイヤーが操作するラケットがあり上下に移動する ボールはラリーによって左右に移動する 画面上部に得点が描画されている 画面
製品に最適な統合カスタムチップをオンデマンドで安価に作るスタートアップ、zGlue｜fabcross
モデム、CPU、メモリーなどの複数の機能を統合したSoC（System on Chip）は最近のIoT機器に欠かせない。Qualcommの「Snapdragon」シリーズやMediaTekが投入する統合チップは、さまざまなスマートフォンが短期間で開発されるエコシステムの重要な一部だ。SoCそのものを作るのはこれまで大企業に限られた話だったが、そこを大衆化させるビジネスを手がけるベンチャーがzGlueだ。 SoCによりIoT機器の開発速度は上がる CPUやメモリー、WifiやBluetoothといった通信機能を、一つの半導体チップ内にまとめたSoC（System on Chip）は、安価で高性能なICT／IoT機器が続々登場するエコシステムの一部になっている。ICT機器の開発においては、自作PCのようにCPU、メモリー、グラフィックボード、記憶素子、無線機能などにそれぞれ必要な機能を備えたチ
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オシロスコープ、発振器、部品テスター＋αが1台に。「DSO-TC3」はエンジョイ派の電子工作勢におすすめな便利計測器でした：#てくのじ何でも実験室 | テクノエッジ TechnoEdge
Raspberry Pi 5 実機レビュー（外観編）
基板のパターンが109キーボードの配列──はんだ付けだけで自由にキーボードを自作できる「FLINT キーボードを作ろうぜ！キット２」｜fabcross
NTT、宇宙線による半導体ソフトエラー発生率の全貌解明。中性子による誤動作が対策可能に
