内蔵とは?

従来,表面に実装していたLSI(能動部品)や受動部品を基板の中に埋め込むことで,基板の面積を削減する技術である。表面実装の場合と比べて部品を配置する自由度が高まるため,部品間の配線の最適化により高周波特性の改善なども見込める。現在は高密度実装の要求が高い携帯電話機用に,一部の機能を切り出したモジュールとして使われることが多い。今後,LSIや薄型の受動部品,特性が向上した膜素子の埋め込みが進むことで,内蔵部品の種類が増加するだけでなく,部品の内蔵が容易になり,メイン・ボードなどの大規模な基板で使えるようになると期待されている。
部品を内蔵する手法は,大きく3つに分かれる。(1)既存の部品を内蔵する手法,(2)薄型の部品を内蔵する手法,(3)印刷工程などにより抵抗体や誘電体でできた膜の素子を形成する手法,である。(1)の既存の部品を内蔵する手法は,内蔵できる部品に制限がなく,機器メーカーが必要とする抵抗値やコンデンサの容量などの特性を満たすことができる。チップ部品などの既存の部品を用いるため,現行の製造装置の転用も可能だ。しかし,内蔵する部品の厚さに応じて,基板自体も厚くなるという欠点がある。表面実装基板と比べて,部品を埋め込む穴を基板に開ける工程が増えるため,コストの大幅な削減には向かない。
(2)の薄型部品を内蔵する手法は,新たに部品や材料を開発する必要があるが,基板の積層時に薄型部品の周囲の樹脂が変形して内蔵が完了するので,基板の穴は不要で既存の部品を埋め込む(1)に比べて基板を薄くできる。同じように基板の薄型化に効果がある(3)の膜素子に比べると,内蔵前に部品の特性を調べて良品だけ内蔵できるという利点がある。ただし,既存の部品と同じように部品を実装する工程は残る。
(3)の印刷工程やスパッタなどで膜素子を形成する手法は,一括して膜素子を形成できるため,部品の実装工程を減らし,コストを削減する効果が大きい。チップ部品よりも体積が小さいため,基板面積を縮小したり基板の厚みを削減したりという効果も期待されている。ハンダの接合個所が減るので接続信頼性の向上と軽量化,環境負荷の軽減という効果もある。ハンダ自体を利用しない「ハンダ・フリー」を実現できる可能性もある。LSIに関しては,設計ルールの違いなどから(3)の方法によって基板内に造り込むことは難しいとされる。
部品内蔵基板には,樹脂基板のほかにセラミックス基板を使ったものがある。これはLTCC(low temperature cofired ceramics)と呼ばれており,実用化されている。ただし,重くて割れやすいためメイン・ボードなどの大型の基板に適用することが難しく,1000℃前後といった高温処理が必要なので,LSIは内蔵できないなど制約がある。
高密度実装技術の最前線(4) ここまで来た部品内蔵基板(2004年12月20日号のNETs連載講座)
リバーエレテック,実装面積が従来モデルの8割以下と小さい音叉型水晶振動子を量産開始(2005/11/22)
松下電工,ロール状フレキCCLの量産開始で,フレキCCLのラインアップを拡充(2005/04/25)
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各種システムの障害は,ソフトウエアの不具合によるもののほか,システムを構成する電子機器,もっと言えば,電子機器に搭載されているさまざまなデバイスの故障・劣化によることが少なくない。
今回はイノベーションについて考えてみたいと思います。製造業はグローバルに競争が激化しています。そんな中で競争力を高めるためには,イノベーションが必要不可欠となってくるわけです。
日なたもあれば,日陰もある。多くの技術者は日陰者のようである。もっと日なたに出てもらいたい。私自身も技術者が表に出てくる活動に汗をかいている。今回は,その一端を紹介しよう。
東京大学ものづくり経営研究センターが主催している「ものづくり寄席」を覗いてきた。先生方が祭りのはっぴを着て,経営学を落語風に語る,という趣向である。…
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[ 150] 部品内蔵基板とは - NE用語 - Tech-On!
[引用サイト]  http://techon.nikkeibp.co.jp/article/WORD/20060309/114477/

最大約20,000枚*2の画像(VGAサイズ)を記録できる、「約2GB内蔵メモリー*1」を搭載。G1で撮影した画像はもちろん、パソコンに眠っている昔の画像、友達が撮った画像もたっぷりと保存できます。保存した画像は、世界初*3約92.1万ドット・3.5型の液晶で鮮やかに表示でき、プリント写真を見ている感覚で写真鑑賞が可能。G1一台でたくさんの写真を持ち歩き、好きな場所で写真を見る。そんな新しいフォトライフを実現します。
約2GBの内蔵メモリー容量は、1GBを10億バイト(1MBを100万バイト)で計算した場合の管理用ファイルなどを含んだ数値です。内蔵メモリー実容量は1.86GBです
パソコン経由でG1に画像を取りこんだ場合の、アルバム画像(VGA)の保存可能枚数。ただし、G1で撮影サイズ(VGA)にて撮影した場合の保存可能枚数は約7,500枚です
約92.1万ドット、3.5型液晶搭載の民生用デジタルスチルカメラとして、2007年3月現在、ソニー調べ
撮影時は、設定サイズのオリジナル画像とは別に、VGAサイズのアルバム画像を生成し、約2GB内蔵メモリーに自動的に記録。さらに、お持ちのパソコン内の画像や友達が撮った画像の取りこみも簡単にできます。
オリジナル画像とアルバム画像が、両方とも内蔵メモリーに記録されます。オリジナル画像をパソコンに移動させれば、内蔵メモリーにより多くのアルバム画像を記録できます
内蔵メモリーの容量を超えると、“メモリースティック デュオ”に空き容量があっても、撮影できません。その場合は、内蔵メモリー内の画像を削除して使用してください
パソコン内の画像をVGAサイズに自動変換して内蔵メモリーに取りこめます。パソコン経由で取りこんだVGAサイズのアルバム画像なら最大約20,000枚まで保存可能。もちろん、取りこんだ後もパソコン内の画像はそのまま残ります
VGAサイズのアルバム画像とともに、オリジナル画像を一緒に取りこむことも可能。このときオリジナル画像が10Mサイズ以上なら、G1で再生表示できる6Mサイズにオートリサイズされます
友達の画像を記録した“メモリースティック デュオ”をG1にセットして、画像をインポートすればG1に画像を取りこめます。オリジナル画像の取りこみとともに、VGAサイズのアルバム画像も生成され、両方とも約2GB内蔵メモリーに保存できます。
オリジナル画像は、アルバム編集ソフト「Album Editor(アルバム エディター)」を使ってパソコンに保存。常にバックアップをとっておけば、万一の時でもG1にためた画像をリストアできます。さらに、内蔵メモリー内をVGAサイズのアルバム画像だけにしておけば、最大約20,000枚の画像をためられます。
約2GB内蔵メモリーに記録される大量のアルバム画像は、「おまかせ管理機能」によって自動で整理されます。記録した画像の撮影日時と頻度などを分析し、グループ分け。それぞれのグループを、イベントごとのアルバムとして保存できます。自分で整理する手間もなく、たくさんの画像をいつも整理した状態で見られます。
たくさんの画像をためて、「おまかせ管理機能」でグループ分けした後は、アルバム編集が楽しめます。アルバム編集ソフト「Album Editor」を使えば、画像の移動はもちろん、アルバムのタイトルや各画像のコメントも簡単につけられます。紙のアルバムでお気に入りの写真をまとめたり、写真に思い出を綴ったりするように、大量の写真を自分だけのデジタルアルバムに仕上げられます。

[ 151] SONY Cyber-shot | DSC-G1 - 大容量 約2GB内蔵メモリー
[引用サイト]  http://www.sony.jp/products/Consumer/DSC/DSC-G1/feat1.html

ソニーとソニー・コンピュータエンタテインメント(SCE),東芝,米IBM Corp.が開発した次世代マイクロプロセサ「Cell」は,マルチコア型のアーキテクチャを採っています。Power型のCPUコアが1つ,それにSPEと呼ぶ信号処理プロセサ用のコアが8つ,合計9個のマルチコア構造です。では,どのような背景からSPEの数が8個に決まったのか——。
半導体を設計する上で重要な要素は,どのような微細加工技術を用い,チップ面積をどこまでに抑えるのかという点にあります。プレイステーション2が発売されてから既に5年が経過するSCEにとっては,次世代ゲーム機をそろそろ実用化したいところです。では現時点において安定しつつある最先端の半導体技術といえば90nmルールです。では90nmで製造するのに,コスト的に妥当なチップ面積はいくつになるのか−−。当初の目標は185mm2だったそうです。ところが,8個のSPEを内蔵するとなれば,この目標値を大幅に上回ることがわかり,開発チームは6個のSPEとすることを検討したとか。
ここで登場するのが,あの久多良木健氏です。現在はソニーの副社長の座にいますが,いわずと知れたプレーステーションの生みの親,今回のプロジェクトも陣頭指揮しています。その久多良木氏は,この提案を一言で却下,「コンピュータの世界,2のべき乗じゃなきゃ,これは美学」と提案を退け,最終的にこの構成に決まりました。チップ寸法は221mm2と,予定よりも大きくなりましたが,苦しい時にはこだわりを優先するというのが久多良木氏の持論です。現場があごを出しそうになったところにムチを入れ,理想を追求する--こういう厳しい技術マネジメントに,MOT(management of technology)の本質を感じます。
さて,日経エレクトロニクスは最新号(2005年2月28日号)にて,このCellをテーマにした特集記事を掲載しました。Cellが発表されたのが米国時間で2月7日。新鮮なうちに,最新の情報を詳しくお届けしたいとの思いから,緊急特集を組んだ次第です。久多良木氏のインタビューに加えて,開発に携わったSCE/IBM社/東芝のエンジニアによる寄稿論文を交えて33ページで構成しました。是非,熟読していただければと思います。メインフレームからゲーム機にテクノロジー・ドライバが変わりつつあることを実感していただければ幸いです。
2007 11/15著作権絡みの議論がなぜ腑に落ちないかをPerfumeとニコニコ動画から考えてみる
■携帯電話機やパソコンを見ていると,低消費電流で高速処理という相反する2点を同時に実現しようとがんばっている。ただし,完成したからといって高コストでは意味がない。開発費をかけただけの成果があるのか? とても興味があり,疑問も大きいので,早く記事を読みたいです。(2005/02/25)
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ソフトウエアにとって最も大切なものは何でしょうか。その答えが、しっかりとした設計・検証の方法論であることは論を待ちません。本書は、専門記者が最前線で取材・執筆した記事と、専門の技術者による講演内容をまとめ、組み込みソフトの開発方法論を中心に構成しました。
各種システムの障害は,ソフトウエアの不具合によるもののほか,システムを構成する電子機器,もっと言えば,電子機器に搭載されているさまざまなデバイスの故障・劣化によることが少なくない。
今回はイノベーションについて考えてみたいと思います。製造業はグローバルに競争が激化しています。そんな中で競争力を高めるためには,イノベーションが必要不可欠となってくるわけです。
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[ 152] Cellが内蔵するSPEはなぜ,8個なのか - 日経エレクトロニクス - Tech-On!
[引用サイト]  http://techon.nikkeibp.co.jp/article/TOPCOL_LEAF/20050224/102031/

サーバ内蔵のハードディスクというと、これまでは3.5インチでSCSIを採用しているものが圧倒的に多かった。これは、信頼性とディスクの本体サイズ、性能面のバランスが優れていたことによる。ここ3年ほどは、エントリ・クラスのサーバでは、3.5インチのIDEインターフェイスを採用したハードディスクを搭載する例も増えてきたが、ミドルレンジ以上では圧倒的にSCSIが主流であった。この状況は、5インチから3.5インチに移行した15年ほど前から変わっていない。
クライアントPCのハードディスクがIDEからシリアルATA(SATA)に移行しつつあるように、サーバに内蔵されるハードディスクも大きく変わり始めようとしている。ここでは、今後のサーバのハードディスクの移行状況について解説しよう。
年々、ハーディスクの容量や性能は向上する一方、ハードディスク・インターフェイスであるIDEやSCSIの進化は頭打ちとなり、ここ数年大きな仕様の変更はなされなかった。これは、IDEやSCSIが利用していたパラレル・インターフェイスの限界に近付きつつあるからだ。パラレル・インターフェイスでは、データの転送に複数の信号線を利用する。例えば、1本の信号線に1bitのデータを割り当て、n本の信号線でn bitsのデータを同時に転送する、といった具合だ。このしくみでは、信号を載せるクロックが速くなると、各信号線におけるデータ伝達のバラツキ(クロック・スキュー)などが問題になり始める。データ転送性能を引き上げるには、ケーブル長を短くするなどしてクロック・スキューなどの発生を抑えるか、信号線を増やす(同時に転送するデータ量を増やす)のどちらかを選択することになる。しかしケーブル長を短くすると、コンピュータ本体内でのハードディスクの搭載位置や接続台数に制限が生じるし、信号線を増やすとケーブルが太くなり、エア・フローの悪化などを招いてしまう。このように、パラレル・インターフェイスの性能はもはや限界に達しつつある。
そこで、新たにシリアル・インターフェイスを採用したハードディスク・インターフェイスが開発された。シリアル・インターフェイスは、クロック・スキューなどの問題がないため、データ転送性能が引き上げやすく、ケーブル本数も少なくて済むというメリットがある。一方でコントローラなどの負荷が高くなるというデメリットがあるが、その点は半導体技術の進歩により十分にカバー可能だ。
すでにクライアントPCでは、IDEの後継としてシリアルATA(SATA)が普及し始めている。同様にサーバでは、SCSIからシリアル・アタッチドSCSI(SAS)への移行が2006年後半から本格的に始まりそうだ。SASでは、SATAと互換性を持つコネクタを採用しており、SASデバイスとSATAデバイスの両方を接続できるシステム設計が可能となっている。つまりSASを採用したサーバでは、SASドライブだけでなく、SATAドライブをSASコネクタに直接差すことができるわけだ(ホスト・コントローラやバックプレーンなどがSATAをサポートしている必要がある)。そのサーバが求める性能や信頼性、コストなどに応じてSATAドライブかSASドライブのどちらからかを選択できるため、柔軟なシステム構成が可能になる。
すでに、日本ヒューレット・パッカード(日本HP)ではIAサーバ「ProLiant」シリーズの複数のモデルでSAS対応モデルをラインアップしている。また日本IBMでは1Uラックマウント型サーバ「xSeries 336」で、サン・マイクロシステムズもAMD Opteron搭載の2Uラックマウント型サーバ「Sun Fire X4200」でSASを採用している。今後、デルなどのほかのベンダへも広がっていくと考えられる。
ハードディスク・ベンダも、SASへの対応を積極的に進めている。Seagate Technologyはエンタープライズ向けハードディスクの「Cheetah」「Savvio」の2シリーズですでにSASモデルをラインアップしており、日立グローバルストレージテクノロジーズも「Ultrastar 15K147シリーズ」でSASのサポートを開始している。富士通は、2006年1月13日に発表した「ハードディスク・ドライブ事業の強化について」において、サーバ向けハードディスクとして「成長の著しいSASに集中する」としている(富士通のニュースリリース「ハードディスクドライブ事業の強化について」)。今後、サーバ向けのハードディスクは、エントリ向けはSATA、ミドルレンジからハイエンド向けはSASとファイバ・チャネル(FC)ということになるだろう。
インターフェイスのIDE/SCSIからSATA/SASへの移行と同時に、フォームファクタも3.5インチから2.5インチへと移行が起こりそうだ。これまで、10年以上に渡ってサーバ内蔵のハードディスクは3.5インチが主流であった。ブレード・サーバの登場で、サーバでも2.5インチ・ハードディスクが搭載されるようになったものの、あくまでも主流は3.5インチだった。しかし2005年になって一部のラックマウント型サーバでSASの2.5インチ・ハードディスクが採用され、SATA/SASの普及とともに2.5インチへの移行が見え始めた。
2.5インチ・ハードディスクは、3.5インチに比べて本体容積が70%以上小さく、消費電力も40%ほど低い。2.5インチ・ハードディスクならば1Uラックマウント型サーバであっても、4台のハードディスクが搭載できるようになる。その際の消費電力も、3.5インチ・ハードディスク3台分よりも低く済む。
2.5インチ・ハードディスクは、3.5インチ・ハードディスクに比べてディスク容量が小さいというデメリットもあるが、ディスクの記録密度も向上しており、容量的にも実用で困らないレベルに達している。またバイト単価が高い、という不利な点もあるが、2.5インチ・ハードディスクが普及することで価格は下がっていくものと思われる。
2006年後半は、SATA/SASの本格的な普及と2.5インチ・ハードディスクへの移行が同時に起きることになるだろう。
これまでサーバのRAID方式としては、主にRAID 1(ミラーリング)とRAID 5(分散データ・ガーディング)が用途によって使い分けられてきた。例えば、システム・ディスクなどのように復旧に時間がかかると運用に支障が出るものについてはRAID 1で、データなど冗長性に加えてディスク容量が重要なものについてはRAID 5で、といった具合だ。2006年には、データ向けのRAIDとして、RAID 6の利用が増えそうだ。
これはRAID 5では、1台のハードディスクが故障し、復旧のためにリビルド作業をしている途中で別のハードディスクが故障してしまい、結局データが復旧できない可能性が無視できなくなっているからだ。RAIDを構成するハードディスクは、同じ時期に製造した同じ型番の製品を利用することが多く、まれに同時に故障してしまう。こうした場合、1つのデータ・ブロックにつき1つのパリティしか生成しないRAID 5では、残念ながらデータを復元することができなくなってしまう。特に大容量のストレージが求められる現在では、1つのRAIDボリュームを構成するハードディスクの台数が多くなりがちで、同時に2台以上の故障が発生する危険性も高くなる傾向にある。
このような場合でも、1つのデータ・ブロックについて2つのパリティを生成するRAID 6ならば、同時に2台のハードディスクが故障しても、元のデータを修復可能だ。しかし、パリティが増える分、その計算や書き込みのオーバーヘッドも増加するため、特に書き込みの性能はRAID
5に比べて落ちる。またパリティ用に2台分のディスク容量を必要とするため、ディスクの利用効率もRAID 5より下がることになる。例えば、容量300Gbytesのハードディスク6台でRAID
6を構築する場合、実効ディスク容量は4台分の1.2Tbytesになる(RAID 5なら1.5Tbytes)。RAID 6を構成するためのハードディスク数も、最低で4台必要になる(RAID
パリティの計算や実効ディスク容量、構成に必要なディスク台数などの制限から、これまでRAID 6はほとんど利用されてこなかった。しかしプロセッサやRAIDコントローラの性能向上により、パリティの計算はそれほど負荷にならなくなった。また前述のように2.5インチ・ディスクへの移行により、1Uラックマウント型サーバでも4台以上のハードディスクが搭載可能になっている。実効ディスク容量が減るデメリットはあるものの、ハードディスク自体の容量が大きくなっていることから十分にカバー可能だ。このように、RAID6普及を阻んでいた数々の問題が解決されれば、より高い信頼性が求められる領域において、今後はRAID 6のサポートが増えてくるだろう。
2006年後半からのトレンドは、2.5インチSASドライブをRAID 6で内蔵するということになりそうだ。これからサーバを導入する際は、ハードディスクのインターフェイスや搭載可能なサイズなども検討の材料にした方がよいだろう。
捨てるウエハあれば拾う太陽電池あり? (2007/11/22) IBMが廃棄するウエハを再利用する技術を発表。ウエハの回路面を削って太陽電池が製造できるようになるという。IBMが太陽電池市場に参入?
「不揮発プロセッサ」って何がすごいの? (2007/10/19) ロームがCEATECに参考出品した「不揮発プロセッサ」は、メディアの受けはいまいちだったようだが、その実力は二重丸。何がすごいのか話そう
コンピュータを脳につないだら (2007/9/21) 脳とコンピュータを直接つなぐインターフェイス「BCI」。SF映画のマトリックスのようだが意外と研究は進んでいる。今回はBCIについて考えてみる
リスクのリンクは世界を回る (2007/8/24) 地震による部品供給停止で工場がストップ。このようなリスクは洗い出しやすく対策も可能だ。しかし無関係に見えるリスクがリンクしていると……
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[ 153] サーバ内蔵ハードディスクの最新トレンド(2006年版) − @IT
[引用サイト]  http://www.atmarkit.co.jp/fsys/kaisetsu/070server_hdd2006/server_hdd2006.html



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