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イマドキの組み込みシステムについて語ろうKinect から OpenCL まで            株式会社サムシングプレシャス                      古賀信哉
札幌市在住 (株)サムシングプレシャス代表取締役 組み込み機器分野に軸足を置いたソフト屋Microsoft MVP: Windows Embedded  http://mvp.microsoft.com/profiles/A3D3BFEA-8A...
ET ロボコン北海道地区大会実行委員会 モデル駆動開発(UML 設計記述と実機動作) 役割:審査委員長&技術委員長(2011, 2012)Device2Cloud コンテスト審査委員会 http://www.d2c-con.com/ センサー ...
Arduino から Armadillo-800 EVA までArduino Uno             Armadillo-800 EVA                    NXTway-ET                    (...
Arduino: AVR 8bit MCU (16MHz)• SRAM: 1~8KB, Flash: 8~128KB   (Uno has 2nd AVR 8bit for USBSer)ET ロボコン: ARM7TDMI 32bit MCU ...
プロセッサ (CPU) のクロックやメモリ容量では、決まらない。
ちなみに・・・僕の入社時の「配給」マシン:          SPARC station SLC          Fjitsu MB86901A/sun4c 20MHz          RAM: 8MB/16MB          disk...
単機能「汎用」プラットフォームではない PC, スマートフォン, タブレットメンテナンスのコストが高いアップデートの工夫が必要 ex. Mars path finder大量製造コストダウンの圧力が高い
POS 端末 据置型、携帯型ハンディターミナル 宅配便、検針機アーケードゲームキオスク端末 x86 + Windows Embedded XP/Standard
工場のライン制御(eg. 計測機)品川駅の自動販売機ネットワークカメラ
ドライビングアシストコンソール医療機器 (x86 + Linux, and GPU) 「映像」カルテ用の録画/再生機 遠隔地診断補助用の大量画像圧縮機
個々の要素技術は、他の分野と共通するものが多いOS uITRON →Linux, Windows (for embedded)プログラミング言語 C/C++, Java/C#   (たまにアセンブラ)インターネットアクセス デジタルTV、IoT
ET ロボコンの例 コンテストの対象:組み込みに特化している わけではない Bluetooth 利用モデル クラウドコンピューティングとの相似性 リソース制約と時間制約のある端末 より豊富なリソースの「サーバ」 サーバとの間の通信の隘路
適用される局面が違う→各々の重要さが異なる。信頼性     メンテナンスのコストが高い!         大量製造:コストダウン圧力!低消費電力         (運用コストを含む)ハードウェアのパフォーマンスを、最大限に引き出す
ハードウェアの特性SoC (System On Chip) 化 様々な周辺機器コントローラが内蔵される CPU の演算能力よりも、I/O がボトルネックグラフィクスはプロセッサ内蔵が普通に ノート PC やモバイル機と共通に
プロセッサのパフォーマンス向上ARM 全盛 PC; Windows タブレットでも!
クラウド連携AndroidSiri画像処理能力の進化デジタルカメラiPod touch/iPhoneKinectGPU コンピューティングの台頭
Android 端末の電池もたない問題ソフトウェアアーキテクチャの共通化/統一化の必要性 電源管理のサブシステムとドライバフレーム ワーク Linaro Windows 8 での取り組み
高度なグラフィクス
組み込み機器用プロセッサ(SoC)のグラフィクス機能が強化 Freescale i.MX3x, 5x, 6 TI OMAP3, 4 NVIDIA Tegra組み込みプラットフォーム/OS のグラフィクス機能も強化 OpenGL ES 2.0 F...
CPU の省電力化 SoC 化 単純化(スーパースカラ/out-of-order)CPU の並列化:周波数増大から並列度向上へ 複数の ALU(ハイパースレッディング, SIMD) マルチコア化CPU と GPU を同じダイに バス消費電力を抑...
NVIDIA Tesla 20 シリーズ Tesla M2050  並列プロセッサコア:28, メモリ:3GB GDDR5TSUBAME 2.0 2010年11月のスパコン Top500 ランキング4位  日本最速(※2011年6月に、京が1位...
典型的な構造                                  SIMD 型 ALU の列(8~16)   AMD Radeon HD6970                             NVIDIA GeForce...
大量の(並列動作)ALU と、単純な制御回路   データ並列処理に、大きな威力を発揮       浮動小数点演算       プログラマブルシェーダを発展させたアーキテクチャ出典: “Programming Massively Parallel...
ET ロボコンでの例弊社の事例 ダウンロード実行:アップデートの改善Everything over HTTP, evertything overJavaScript!
アプリケーションの開発効率の重要性サービス進化への追随JSX by DeNA とか
ジェスチャー  マルチタッチのタッチパネルNUI (Natural UI)  組込み機器の、新しい使われ方   手術中に PC を操作(Kinect)
デバイス単体ではないクラウド上のサービスまで含めた、全体としてのアプリケーション/システムサービスまで含めた製品づくり大規模化するソフトウェア開発労働集約から知識集約へ
ET ロボコン ソフトウェアの再利用促進 知識集約のために モデル駆動開発 大規模開発のリスク軽減 プロダクトラインへ向かって
Device2Clolud コンテスト 「新たなサービスを生みだす力を持ったデバ イスを!」 組み込み開発/デバイスアプリケーション開 発と、クラウド上のサービス開発を繋ぐ
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OSC 2012 Hokkaido でのプレゼン資料

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2012/06/17 に開催された、OSC 2012 Hokkaido での、セミナーのプレゼン資料。

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OSC 2012 Hokkaido でのプレゼン資料

  1. 1. イマドキの組み込みシステムについて語ろうKinect から OpenCL まで 株式会社サムシングプレシャス 古賀信哉
  2. 2. 札幌市在住 (株)サムシングプレシャス代表取締役 組み込み機器分野に軸足を置いたソフト屋Microsoft MVP: Windows Embedded http://mvp.microsoft.com/profiles/A3D3BFEA-8A25-4960-9870- 1FBE11FDCA28使ってきたプログラミング言語 UtiLisp, Scheme, C++, C, Objective-C Java, ARM アセンブラ, C#, etc.
  3. 3. ET ロボコン北海道地区大会実行委員会 モデル駆動開発(UML 設計記述と実機動作) 役割:審査委員長&技術委員長(2011, 2012)Device2Cloud コンテスト審査委員会 http://www.d2c-con.com/ センサー + CPU ボード + クラウドサービス 役割:技術委員(長) どちらも、組み込みシステムに関する コンテスト
  4. 4. Arduino から Armadillo-800 EVA までArduino Uno Armadillo-800 EVA NXTway-ET (ET ロボコン)
  5. 5. Arduino: AVR 8bit MCU (16MHz)• SRAM: 1~8KB, Flash: 8~128KB (Uno has 2nd AVR 8bit for USBSer)ET ロボコン: ARM7TDMI 32bit MCU (48MHz)• with AVR 8bit MCU (8MHz)• RAM: 64KB, Flash: 256KBArmadillo-800 EVA: ARM Cortex-A9 (800MHz)• with SH4A (600MHz), PowerVR SGX540 (within the package/die)• RAM: 512MB, Flash: 8GB (eMMC)
  6. 6. プロセッサ (CPU) のクロックやメモリ容量では、決まらない。
  7. 7. ちなみに・・・僕の入社時の「配給」マシン: SPARC station SLC Fjitsu MB86901A/sun4c 20MHz RAM: 8MB/16MB diskless
  8. 8. 単機能「汎用」プラットフォームではない PC, スマートフォン, タブレットメンテナンスのコストが高いアップデートの工夫が必要 ex. Mars path finder大量製造コストダウンの圧力が高い
  9. 9. POS 端末 据置型、携帯型ハンディターミナル 宅配便、検針機アーケードゲームキオスク端末 x86 + Windows Embedded XP/Standard
  10. 10. 工場のライン制御(eg. 計測機)品川駅の自動販売機ネットワークカメラ
  11. 11. ドライビングアシストコンソール医療機器 (x86 + Linux, and GPU) 「映像」カルテ用の録画/再生機 遠隔地診断補助用の大量画像圧縮機
  12. 12. 個々の要素技術は、他の分野と共通するものが多いOS uITRON →Linux, Windows (for embedded)プログラミング言語 C/C++, Java/C# (たまにアセンブラ)インターネットアクセス デジタルTV、IoT
  13. 13. ET ロボコンの例 コンテストの対象:組み込みに特化している わけではない Bluetooth 利用モデル クラウドコンピューティングとの相似性 リソース制約と時間制約のある端末 より豊富なリソースの「サーバ」 サーバとの間の通信の隘路
  14. 14. 適用される局面が違う→各々の重要さが異なる。信頼性 メンテナンスのコストが高い! 大量製造:コストダウン圧力!低消費電力 (運用コストを含む)ハードウェアのパフォーマンスを、最大限に引き出す
  15. 15. ハードウェアの特性SoC (System On Chip) 化 様々な周辺機器コントローラが内蔵される CPU の演算能力よりも、I/O がボトルネックグラフィクスはプロセッサ内蔵が普通に ノート PC やモバイル機と共通に
  16. 16. プロセッサのパフォーマンス向上ARM 全盛 PC; Windows タブレットでも!
  17. 17. クラウド連携AndroidSiri画像処理能力の進化デジタルカメラiPod touch/iPhoneKinectGPU コンピューティングの台頭
  18. 18. Android 端末の電池もたない問題ソフトウェアアーキテクチャの共通化/統一化の必要性 電源管理のサブシステムとドライバフレーム ワーク Linaro Windows 8 での取り組み
  19. 19. 高度なグラフィクス
  20. 20. 組み込み機器用プロセッサ(SoC)のグラフィクス機能が強化 Freescale i.MX3x, 5x, 6 TI OMAP3, 4 NVIDIA Tegra組み込みプラットフォーム/OS のグラフィクス機能も強化 OpenGL ES 2.0 Flash, Silverlight for Embedded
  21. 21. CPU の省電力化 SoC 化 単純化(スーパースカラ/out-of-order)CPU の並列化:周波数増大から並列度向上へ 複数の ALU(ハイパースレッディング, SIMD) マルチコア化CPU と GPU を同じダイに バス消費電力を抑える GPU の積極活用:CPU との性格の違いを活かす
  22. 22. NVIDIA Tesla 20 シリーズ Tesla M2050 並列プロセッサコア:28, メモリ:3GB GDDR5TSUBAME 2.0 2010年11月のスパコン Top500 ランキング4位 日本最速(※2011年6月に、京が1位に!) 2010年11月の Green500 で2位 IBM BlueGine/Q, 国立天文台 GRAPE-DR に次ぐ 958.35 MFLOPS/W (1192TFLOPS) 京:828.67, BlueGineQ: 1684.20 ピーク時消費電力:1MW以下(京は 9.89MW)
  23. 23. 典型的な構造 SIMD 型 ALU の列(8~16) AMD Radeon HD6970 NVIDIA GeForce GTX580出典: “Heterogeneous Computing with OpenCL (2012, Morgan Kaufmann)
  24. 24. 大量の(並列動作)ALU と、単純な制御回路 データ並列処理に、大きな威力を発揮 浮動小数点演算 プログラマブルシェーダを発展させたアーキテクチャ出典: “Programming Massively Parallel Processors” (2010, Morgan Kaufmann)
  25. 25. ET ロボコンでの例弊社の事例 ダウンロード実行:アップデートの改善Everything over HTTP, evertything overJavaScript!
  26. 26. アプリケーションの開発効率の重要性サービス進化への追随JSX by DeNA とか
  27. 27. ジェスチャー マルチタッチのタッチパネルNUI (Natural UI) 組込み機器の、新しい使われ方 手術中に PC を操作(Kinect)
  28. 28. デバイス単体ではないクラウド上のサービスまで含めた、全体としてのアプリケーション/システムサービスまで含めた製品づくり大規模化するソフトウェア開発労働集約から知識集約へ
  29. 29. ET ロボコン ソフトウェアの再利用促進 知識集約のために モデル駆動開発 大規模開発のリスク軽減 プロダクトラインへ向かって
  30. 30. Device2Clolud コンテスト 「新たなサービスを生みだす力を持ったデバ イスを!」 組み込み開発/デバイスアプリケーション開 発と、クラウド上のサービス開発を繋ぐ

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