NIDays 2017

5Gへの対応やムーアの終わり、技術者は「5つの課題」にどう対処するべきか

日本ナショナルインスツルメンツが「技術者が直面する5つの課題」をまとめた「NI Trend Watch 2018」を発表、その課題へどのように対処していくべきかのヒントを紹介した。

公開 2017年11月06日 08時00分

更新 2017年11月06日 09時26分

著者

渡邊宏

[TechFactory]

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　日本ナショナルインスツルメンツが、技術者が向き合うべき技術トレンドをまとめた「NI Trend Watch 2018」を発表。同時に開催した年次イベント「NIDays 2017」では、取り上げられた技術トレンドへどのように対処していくべきかのヒントが語られた。

　取り上げられた5つのトレンドは「5Gの進化に追従できるテストプロセス」「ムーアの法則の終わりとその先の未来」「モノ（Things）を適切に管理するための3要素」「自動車の電動化」そして「機械学習がもたらすイノベーション」だ。

日本ナショナルインスツスルメンツ代表取締役　コラーナ　マンディップシング氏

　5Gは現在の4G（LTE）よりも高速大容量である事に加えて、IoT向けを考慮した応答速度も確保される予定である。2020年の本サービス開始に向けた作業が行われているが、2017年秋の時点で標準化は完了しておらず、半導体デバイスの開発・製造現場は標準化作業を待ちながら開発するという困難に直面している。

　この5Gに際しては大規模MIMO、ミリ波伝送、異なるバンドや方式をサポートするMulti-RAT（Radio Access Technology）、高密度化やネットワーク仮想化などを用いた新たなネットワークアーキテクチャが必要とされる。これらの課題に対しナショナルインスツルメンツは、ソフトウェア無線のアーキテクチャを5Gのテストシステムに応用することで、処理性能と柔軟性を提供する考えだ。

　半導体は18～24カ月で処理能力が倍になるという「ムーアの法則」の終わりは、動作クロック向上が頭打ちになってきた頃から言われているが、コンピュータシステムとしてはマルチコア化（マルチプロセス化）やヘテロジニアス化によって、その速度向上を保っている。ただ、マルチコア／ヘテロジニアス化は高速I/Oの必要性を高めた。

　3次元配線によるヘテロジニアスな実装を例にすれば、1つの半導体にアナログやRF、ロジックなどが混在することになる。こうした混在環境のテスト難易は上昇するが、ベルギーの研究機関、IMECではナショナルインスツルメンツの半導体テストシステム（STS）でマイクロバンプの自動テストを行う仕組みを構築し成果を上げているという。

　モノ（Things）を適切に管理するための3要素としては、「リモートシステム管理」「ソフトウェア構成管理」「データ管理」の3つが問題点として浮上する。いずれもIoTの導入によって求められる成果を得るための“基礎”的な存在であり、ナショナルインスツルメンツでは「SystemLink」や「Data Management Software Suite」といったプラットフォームやエコシステムで対応していくことが必要だとする。

　EVへのシフトは世界的な潮流だが、開発に際してガソリンエンジン車と最も違う要件の1つが動力源の変更だ。電気自動車は電力を消費して走るが、バッテリーによって電力を供給することもできる。また、内燃機関に比べてモーターは反応速度が高速であるため、ECU制御はよりシビアなものになる。

　電化に先行して普及の兆しを見せているADASは「異分野の技術協力」（ナショナルインスツルメンツ郭氏）であり、安全性に直結する機構であるためにテストにも慎重さが求められる。ADASで利用されるセンサーフュージョンはセンサーデータの同期が重要であるためにHILでの開発検証が有効となるが、郭氏はナショナルインスツルメンツ製品を利用すればリアルタイムでのHILテストが可能になると有効性を述べる。

　機械学習のイノベーションについて、ナショナルインスツルメンツの岡田一成氏は「システムだけでIoTは実現せず、基礎になるデータがあってこそ」と、データ取得（計測）の重要性を強調する。ディープラーニングを含む機械学習は、予知保全や製造予測といったIIoTの成果として語られる領域に適した技術であるが、大本になるデータの計測が不十分では真価を発揮しない。

　ナショナルインスツルメンツは計測ソリューションに強みを持つ企業であり、近年ではテストシステムのソフトウェア化も積極的に行っている。開発の複雑性が増す中、ソフトウェア定義による柔軟性あるプラットフォームは、その複雑性に対処する手段の1つになり得る。

　「プロセッサやFPGA、ADC変換の効率、ネットワーク速度など、技術進歩は急速に進む。それぞれの進化は複合することで、追い付けないような発展であるようにも見える。それに追従するには、プラットフォームへの長期的な投資――四半期ではなく10年単位の長期的な視野に沿った投資――を続けることが必要だ。この長期的な取り組みこそNIの掲げ、実践してきたビジョンだ」（米National Instruments マーケティングディレクターのルーク・シュライヤー氏）

米NI ルーク・シュライヤー氏は、驚異的に見える成長や進化であっても背景は存在し、長期的な取り組みを継続することでその成長と変化にも追従できると主張する

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