コロナウイルスの感染拡大に影響を与える要素

唐突だが、連日の報道を見ていて、自分なりに説明がつけられる範囲で、思ったことを書いて整理してみようと思う。

何を思ったかというと、この状況下でまだ感染者が発生していない県があるということ。
これに関係する要素は何なのか。

もちろん、保菌者が持ち込んでしまえば感染は広がる。
それは広大な北海道が例証している。

ただ、一定の閾値以上の感染者の流入がなかった場合、県や地域によっては感染が広がらずに持ちこたえる。
ゆえに、今でも感染者が発生していない県がある。

最初、それらの県は日本海側に多かったことから、偏西風などの風が影響しているのかと考えた。
ただ、風通しを良くすることが予防策として挙げられているものの、偏西風は上空なので地上にはあまり影響しない。
地表面の風を見てみると、低気圧の移動などに伴って風向きが刻々と変化するので、必ずしも日本海からの空気が吹き付けるとも限らない。
ただ、内陸の地域に比べれば風速は強い。これは換気のしやすさにつながるので、ポジティブな要素だ。

色々考えた結果、シンプルに、人口密度が支配的要因なのだという結論に至った。
少なくとも、日本という文化圏においては。

北海道は絶対的な面積こそあるが、人口もそれなりに多い。
その人口がまんべんなく拡散しているわけではなく、一定の範囲に集中しているのであれば、北海道での感染拡大は説明がつく。
東京や大阪については言わずもがな。

では地方での感染拡大は何故？という話になるが、どんな田舎であってもある程度人口が集中している場所は存在する。
「感染者が出ていないから」などの様々な理由で油断した人々が、そういった場所で運悪く感染してしまった。
ただし、感染者が保菌中に接触する人の数は、首都圏に比べると圧倒的に低い。
よって、感染者は急増せずにじわじわと増加する。
これが現状ではなかろうか。

ただ、ゆっくりとした変化であるがゆえに、急激な意識の向上が難しいのも事実だろう。
そのため、終息に至るとしても、かなりの長期間を要するはずだ。
もっとも、絶対数の多い首都圏とて要する時間が長期化するのは同じなので、田舎であっても首都圏と同様に意識する必要がある、というだけなのだが。

終息といえば、ニュースで「8割の活動を制限した場合」のような前提での専門家の推定が話されることがあったが、これが興味深い。
ここでも8割2割の法則が出てくるのだ。
法則名は適宜調べて欲しい。
また、多少解釈が間違っているかもしれないがご容赦いただきたい。

この法則、重症患者の比率でもほぼ当てはまっており、感染者の2割が重症化し、全体の5％が非常に深刻化する・・・というのは、この法則を2回適用した状態に等しい。

感染拡大に関して言えば、8割の活動を抑え込んでしまえば、恐らく終息に向かうのだろう。
0.2を乗じていけば、限りなく0に向けて収束するのだから。
ただ、保菌中に接触する人の数を考えると、これが0.3や0.4だったりすると収束の速度は落ちる。
よって、現実的な解として8割という数値を示しているのだろう。

本件に関して推測は控えめにしておくが、現状で世の中に出ている情報は矛盾なく理解できるので、恐らく現状では正しい理解だと信じている。
個人的には、これを期に咳エチケットを習得した人が世の中に増えてくれると、今後少しは快適な生活ができるのではないかと期待しているのだが。
人に向けて咳き込む人、生理的に受け付けないので。

とまあ、今日はこの辺で。
それでは皆さん、ごきげんよう。

消費電力におけるi7とCeleronの比較

フルロード時も、TDPも、そもそもCeleronの方が低クロックなのだから低消費電力である。
という当たり前の結論は置いておいて、今回はアイドル時の消費電力について。

以下の内容、あくまでも「HWiNFO64の値が正しいのであれば」という但し書きがつく。
念のため、そのことに留意されたい。

仕事も含めて公私混同でノートPCを使っている。
CPUはi7-8565Uである。

省電力化のため、ThrottleStopを使ってコア-90mV、アンコア-40mV程度の調整をして使っている。
そのおかげもあってか、起動してしばらく放置したときの　CPU Package Power　の最低値は0.75W程度に収まる。
ちなみにクロックは400MHzである。

十分すぎるくらいに優秀なのだが、ここにCeleron 3955Uという比較対象が出現した。
格安でに入手した遊び用のPCである。
鋭い人はピンとくるであろう、例の富士通のシンクライアント端末だ。
ちなみに3000番台だがIvyではなく、Skylakeである。

i7はCoffie Lake・・・じゃなくてWhiskey Lakeなので、厳密にいえば世代は異なる。
ただ、改良に改良を重ねた14nm世代なのと、アーキテクチャがほぼ変わっていないので、挙動に関してはほぼ同じと考えていいだろう。

で、このCeleronであるが、Celeronなのでいろいろと弱い。
キャッシュが少ないとか、クロックが低いとか、選別漏れなんじゃないかとか、省電力機能はきちんと働いているのかとか、そういう話だ。
後半は個人的意見だが。

CeleronもThrottleStopを使ってコア-90mV、アンコア-50mV程度の調整をしている。
その上で、　CPU Package Power　の最低値は1.3W程度にしかならない。
クロックはi7と同じく400MHzなので、条件は変わらない。
ただし、4コアではなく2コアであるのに、だ。
訳が分からない。

まず、HWiNFO64が言うところの「CPU Package Power」とは何だろうか。
内訳がすべて表示されているわけではないので、詳細は不明だ。
ただ、含まれると思われるもので値が示されているのは「IA Cores」と「GT Cores」だ。
「IA Cores」は、いわゆるCPUのコアそのもの。
「GT Cores」は、内蔵グラフィックス部分。

GTでもスライス部分とアンスライス部分があるようだが、両方を含むかどうかは不明である。
また、これ以外にもアンコアやキャッシュやリングバスもある。
ただし、この辺りについては消費電力の値は表示されていない。
個々に拾うセンサーがないのか、あっても値取得の方法が開示されていないか、そんなところだと思うが。

話を戻すと、「IA Cores」と「GT Cores」については、値を見て一喜一憂できる。
ということで比較してみよう。

まずはIAについて。

i7は最低値が0.2W弱である。
Celeronは最低値が0.1W強である。
電圧の差異はあるが、同クロックでコア数が倍と考えれば、この値については何の不思議もない。
順当な結果である。

次にGTについて。

最低値を見ると共に0W付近なので、Celeronはアンコアが大飯食らいであると結論して良いように思う。
なお、最低値ではなく普段使っているときの値で比較すると、
i7は0.02W程度、Celeronは0.4W程度であり、アンコアだけでなくGTもCeleronは電気を食う。
もしかしたらiGPUのドライバを変えたり設定を変更すれば変わるのかもしれない。
ただ、あまりにも違いすぎる。

他、比較できる値としては、「Total DRAM Power」がある。
Totalなので、DRAMの消費電力も含んでいるような気がする。たぶん。
i7が16GBのDDR4（たぶんデュアルチャンネル）で、平常時0.5W、最低0.3W
Celeronが12GBのDDR4（デュアルチャンネル）で、平常時0.95W、最低0.45W
なぜかCeleronが倍近い消費電力となっている。

ただ、これには理由があることが分かっている。
クロックだ。
共に「DDR4-2133」規格だが、i7は低負荷時に半分のクロックで動作している。
Celeronは定格のままだ。
よって、DRAMの消費電力の差は、クロックに起因すると考えて間違いないだろう。

結論らしい結論が出せないが、Celeronの電力管理が雑なのか、無効化された部分のダイに何らかのリーク電流があるのか、その辺までは調べ切れなかった。
ただ、Celeronは省電力機能を意図的に制限している様子は見て取れる。
ピークを伸ばすこともできないが、絞ったときに絞り切れない。
価格差を考えればさもありなん、という感じではあるが、制御くらいはもう少し頑張ってもいいのでは？と思わなくもない。
ノートPCにおける1Wの違いは結構大きいので、もう少し頑張ってほしかったところではある。

もし時間があれば、Intelの技術資料などからヒントが得られないか調べてみたいとは思うが、今日はこの辺で。

それでは皆さん、ごきげんよう。

LED電球に見る無知と一般常識

ここ数日、超個人的な話で申し訳ないが、宅内の白熱電球をLED電球に交換している。
既に幾つかは交換してあったが、手をつけていなかったところに手を出した感じだ。

久しぶりに製品情報を漁ってみたが、相変わらず普及価格帯の製品は演色性は80前半であり、効率は多少上がってきて100lm/Wを超えるものが多くなっているものの、価格的にはこの数年で大きな動きはないように思う。

白熱電球は論理的には演色性100であるので、代替を考えるのであれば演色性は高いほうが良い。
しかし、LEDチップ製造メーカーが80前半程度の値で十分と考えているのか、一部の製品を除いて発光効率の向上が優先されているようで、お財布と相談するならば演色性についてはある程度妥協せざるを得ない。

よって、評判が極端に悪くなく、できるだけ安いものを選ぶことになる。
とはいえ、カタログスペックがあてになるかどうか怪しいような中華製は除外。
趣味で使うものであれば、安かろう悪かろうで諦めることもできるのだが、日常的に使うものでストレスを抱えるのは避けたいからだ。

というわけで、国内メーカーが販売しているLED電球で、コストパフォーマンスに優れているものを探して購入したわけである。
結論から言ってしまえば、今回はアイリスオーヤマの製品を選択した。
過去に購入したPanasonicやOHMのLED電球と同様、赤いスペクトルが不足しているのは想定の範囲内だし、多少は効率が上がっているので発熱の減少は期待できそうだ。

前置きが長くなってしまったが、今回ネタにしようと思ったのは某所のレビューだ。
まるで某知恵袋か、価○掲示板。
そもそも客層からして同じだろうが、一般の人が考えている事が垣間見えるのが興味深い。

「室内用と書いてあるが、マンション廊下では使えないのか？」

　室内用と書かれている理由をまず考えよう。
　要は、防水ではないということだ。
　よって、飛沫がかかる場所じゃなければOKだろう。
　お前はこれを風呂場で使わないのか？そういうことだ。

　もっと考えるなら、温度変化も関係しているのかもしれない。
　周囲温度5～40度で使用してください、と書かれているからだ。
　もっとも、これは回路上の問題だけではなく、結露も関係しそうだ。
　とはいえ、寒冷地だと冬季は室内でも5度を下回る可能性もある。

　結局、大丈夫だろうが自己責任で使え、ということになる。

「ブルーは暗いです、暖色系ならいいかもしれません」

　パッケージの光束の値を読んでないのだろうか。
　どちらもほぼ変わらないのだが。
　そこに違いがあるとすれば、知覚上だけだろう。

「ものすごく明るくなりました」

　元々110Vの40W電球でも使っていたのだろうか。
　100W相当で劇的に明るくなったと言うのであれば、元々が暗すぎたのだろう。
　比較対象が悪いというか、なんというか。

「そろそろ値下げして万人が使えるようにしてもいいのでは？」

　今でも十分安いので、貧乏人は麦をｋ（ｒｙ

「LEDは直進性が強いので目に刺さる、白熱電球のようなやさしい光を求む」

　言いたいことは分かるのだが、光というのは直進性が強いものだ。
　もうちょっと日本語を学ぶべきかと思う。

「重たいので減点します」

　放熱は物量がものを言うので、その重さは放熱性能に寄与しているのだが。
　軽薄短小が必ずしも正しいとは限らない。

「60Wの電球から40W相当のLED電球に交換したら明るくなりました」

　110V仕様の電球って、案外と知られてないんですね。

「国内品は安心です、輸入品は火事が怖い」

　生産国を見て失望していただきたい。

「箱の保証書が邪魔」

　畳んだ箱を保管するスペースすらないのですか。

「予備が必要なので2つ注文しました」

　予備は今まで使っていた電球でいいのでは・・・

「人感センサーつきの機器で使えないので減点します」

　パッケージに書いてあるのに減点する意味が分からない。

「透明感がない色でした」

　言いたいことは分かるが、日本語をもっと勉強（ｒｙ

「点灯にタイムラグがあります」

　整流回路というか、主にコンデンサの関係だと思うのだが。
　中身を想像すれば理解できるはず。

「以前使っていたLED電球と違って、点灯直後から明るくなりました」

　それは電球型蛍光灯だったのではないだろうか。
　白熱電球以外にはLED電球しか存在していない世界でもあるのだろうか。

「熱対策が甘い」

　ヒートシンクにスリットが入っていない事を言っているのだろうか。
　過去のLEDよりは発光効率が上がっているので、問題なさそうだが。
　それとも、触れられないくらい熱くなる事を言っているのだろうか。
　LEDにしても結局8割近くは熱として捨てているので、それは仕方ないのでは？

・・・などなど、延々と突っ込みどころが出てくる。

日本語変換レベルで怪しい書き込みが多いのも、日用品ジャンルの特徴だ。
高価格で専門性が高い製品は、まだマシだ。

ちなみに、宅内の白熱電球をLED化したとはいえ、電気代で元が取れるという類の考えはしていない。
太陽光発電で元が取れると考えないのと同じようにだ。

ただ、帰宅して消し忘れに気づいたときに、「60Wx10h≒動画エンコード4hの電気を無駄にした」とか考えずに済む。
また、蛍光灯と違ってオンオフ時のレスポンスが画一的である。
要するに、精神衛生上良いので使っているだけである。

今日はこの辺で。

それでは皆さん、ごきげんよう。

プロセスルールの恩恵

自分が使っている端末は主にスナドラ搭載機だが、トランジスタ数とかダイサイズに関しての情報はアップルの方が比較的オープンにしているように思う。
そのため、今回は単純に知的好奇心から、アップルの作るSoCについて情報をまとめてみた。
なお、キャッシュはトランジスタ密度が高いとか、ロジックは密度が低いとか、そういう話までは踏み込んでいない。
キャッシュサイズまでは情報が出ていない気がするので。

参考記事。
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaigai/1208397.html

◆A13
　プロセスルール：7nm+
　トランジスタ数：85億
　ダイサイズ　　：100平方ミリ前後

◆A12
　プロセスルール：7nm
　トランジスタ数：69億
　ダイサイズ　　：83.27平方ミリ

◆A11
　プロセスルール：10nm
　トランジスタ数：43億
　ダイサイズ　　：89平方ミリ

◆A10
　プロセスルール：16FFC
　トランジスタ数：33億
　ダイサイズ　　：125平方ミリ

◆A9
　プロセスルール：16FF　または14nm（samsung）
　トランジスタ数：20億以上
　ダイサイズ　　：104平方ミリ　または96平方ミリ

◆A8
　プロセスルール：20nm
　トランジスタ数：20億
　ダイサイズ　　：89平方ミリ

◆A7
　プロセスルール：28nm
　トランジスタ数：10億以上
　ダイサイズ　　：102平方ミリ

つい先日まで、TSMCとSamsungでアタリだハズレだと言っていたと思ったが、もう4世代前である。
Samsungは高密度だがクロック上限が低いとか、消費電力が多いとか。
たぶん10nmも似たような感じだろう。

ちなみに、技術的な意味で20nmは16nmに比較的近く、それゆえに多くのメーカーがスキップしたと言われている。
もっとも、TSMCがそれほど注力しなかったのが先なのかもしれないが。

また、10nmも同様の理由でスキップするメーカーが多いが、20nmの位置づけよりは多少意味がある存在かと思う。
もっとも、ハーフノードであることに変わりはないので、主力ではないわけだが。

既知のとおり、昨今は面積あたりの製造コストが上昇している。
また、28nmでしばらく足踏みし、16nmも同様の傾向が見えつつあり、そう考えると7nmも長く使われるプロセスとなるだろう。
そう考えると、半導体関連で買い物をするのであれば、今なら7nmを採用したものを買っておけば長く使えるはずだ。

性能面だけを見れば、今後も単位面積あたりのトランジスタ数増加による性能向上は期待できる。
少なくとも、この先数世代についてはそう言える。

ただ、省電力という意味では底を打ちつつあるように思う。
電圧だけを見ると、
　22nmのIntelのCPU、アイドリング時0.7V程度
　16nmのNVIDIAのGPU、アイドリング時で0.65V程度
　14nmのIntelのCPU、アイドリング時0.55V程度
これがこのまま下がっていくとは考えにくい。もう十分に低いからだ。
制御の問題もあるし、半導体の物理的な限界もある。
実際、まともな周波数で動作させようとすると、一気に電圧が上がる。
例えば16nmのGPUは0.8Vあたりが安定動作の閾値になっているようだ。

よって、性能向上は期待できても省電力化については期待すべきではないかもしれない。
ダイサイズの縮小、アーキテクチャの変更、制御の緻密化、などによる地道な省電力化はあるだろう。
しかし、ダイサイズの縮小は性能低下につながる。
アーキテクチャの変更は高効率とコンパクト化にシフトしつつある。
制御の緻密化には限りがあるし、フルロード時の消費電力までは隠せない。
実際、今のIntelのCPUがフルロードで大飯食らいなのは、マネージメントだけではどうにもならないことを示している。

こういった半導体の現状についてよく知っておけば、賢明な選択ができると思う。
今後、これが急激に好転することは決してないのだから。

それでは皆さん、ごきげんよう。

TDP35WのCPUなのに、123Wも消費する件について

北森瓦版を見ている方は知っているネタかと思うが、今後リリース予定のCPUがそういうことになっているらしい。
https://northwood.blog.fc2.com/blog-entry-10183.html

i9の10コアでTシリーズの35Wとか、普通に考えて無理。
ただ、気になったのは「仮に123W食わせたとして、本当に4.2GHzまで回るのか？」ということ。
リザルトIDの4.2GHzという表記はマルチコアフルロード時の駆動周波数だと思うので。
少し気になったので、手持ちの情報で軽く計算してみた。

まず、Intelの14nmプロセスにおける電圧と周波数の相関性について。
周波数の低い順に挙げていく。

◆400MHzで0.6V前後
CoffieLakeのノートPC、アイドリング時の数値だ。
差し引いて考える要素があるとすれば、モバイル向けCPUなので、ある程度選別品であると思われる。

◆1200MHzで0.8V前後
Broadwellのデスクトップ、アイドリング時の数値だ。
差し引いて考える要素があるとすれば、Skylakeより前の世代なので、パイプラインは少し浅い。

◆2000MHzで0.9V弱
BroadwellのES品、フルロード時の数値だ。
SkylakeのCeleronでも、ほぼ同様の数値だったと記憶している。
Intelの14nm世代は基本的にモバイル向けで、2.5GHzくらいまでは電力効率が良いので、この辺のクロックまでは意外と電圧も上がらないし発熱も少ない。

◆3500MHzで1.05V
Broadwellのデスクトップ、フルロード時の数値だ。

◆4200MHzで1.2V強
CoffieLakeのノートPC、フルロード時の数値だ。
この辺の周波数まで来ると、電圧をガンガン上げないと動かない印象。

さて、定格1.9GHzでTDP35WのCPUは、123W使って4.2GHzまで回るのだろうか。

上に挙げた情報から、1.9GHzで0.9Vだと仮定する。
知ってのとおり、消費電力は電圧の二乗ｘ周波数に比例する。
35W⇒123Wは約3.5倍なので、周波数を1.9GHz⇒4.2GHzに（2.2倍）引き上げるためには、電圧の二乗が1.6程度でなければならない。
つまり、電圧は1.14Vくらいになる。

気持ち電圧が低いような気はするが、選別品であれば何とかなるだろう。
そう思える程度には現実的な値だ。

ちなみに、上に挙げた2.0GHzのBroadwellは10コアだが、フルロード時のパッケージ消費電力は40～50W程度だった。
14nmの最適化とパイプラインの段数を考えると、現行世代であれば35Wの枠内で1.9GHz動作は可能だろう。
そういう意味でも、現実的な値だと考えられる。

もっとも、TDPの存在意義が微妙になってきているのは否めない。
こんなCPUを使った日には、ACアダプタで駆動させるようなコンパクトなPCを組んだら、負荷一発で容量オーバー昇天という可能性もある。
Northwood時代のIntelは、もっと律儀というか正直というか正確な表示だったのだが。
そう考えると、CPUの消費電力というのは会社の状況をよく表しているように思う。

それでは皆さん、ごきげんよう。

フェムト秒って何秒？

ふと、仕事中に情報収集をしていた時に、impressの次の記事が目に留まった。
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1239625.html

30フェムト秒って何秒だっけ？
と考えたところから、どんどん脇道に逸れていくのが今回のお話。

先に単位についての結論だけ出してしまえば、ミリ⇒マイクロ⇒ナノ⇒ピコ⇒フェムト　である。
0が幾つ付くのかはともかく、順番だけは覚えておいて損はない。

なお、30フェムト秒だと、光の速度でも9マイクロメートルくらいしか進めない。
逆に言えば、9マイクロメートル "も" 進む。
記事にある光論理ゲートの長さ（素子長？）は3マイクロメートルなので、素子長の3倍の時間によって演算結果が確定しているようだ。
その3倍という値が、どのように計算されたものなのかは定かではないが。

で、この記事に「ψ（プサイ）ゲート」とか書かれていたので、ついうっかり「エル・プサイ・こんがりぃ・・・」とか再生されてしまったのが最初の脇道。

閑話休題。

さらに先を読み進めると、配線抵抗やらレイテンシやら、今まさに某Intelの10nmで問題になっている単語が出てくる。
たしかに配線としては光の方が高速だろうな、という想像はつく。
とはいえ、光と電気の変換にかかるレイテンシもあるだろう、とも思う。

ここでシリコンフォトニクスという単語が頭をよぎり、検索の脇道へ逸れていく。

そこで分かったのは、

　・シリコン基板上には半導体レーザーなどの発光デバイスを作れない
　　https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/event/1063914.html

　・2015年時点で、光伝送の発信回路間隔は0.25mm程度だった
　　https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/689447.html

　・シリコンは赤外線を通す
　　https://eetimes.jp/ee/articles/1808/16/news019_2.html

ちょっと待って欲しい。

シリコンウエハが赤外線を通す？
あんなに銀色なのに？

と思って調べてみたら、本当でした。

シリコンの単結晶は1.2～6マイクロメートルの波長を通すが、1マイクロメートル以下の波長は通さない。
ただし、表面反射は27％なので、透過率は53％（0.73*0.73=0.53）である。
https://www.global-optosigma.com/jp/Catalogs/pno/?from=page&pnoname=OPSI&ccode=W3153&dcode=

理解はできるが、何とも不思議な話だ。

そんなわけで、今日はこの辺まで。

それでは皆さん、ごきげんよう。

戸建てと集合住宅、光回線の違い

前に、「1本の光ファイバーを32ユーザーで共有している」と記した。
もう少し詳しく調べると、次のようになっているようだ。

　戸建て　：シェアドアクセス方式
　　加入光ファイバーのうち、主端末回線部分を8利用者で共用

　集合住宅：シングルスター方式
　　全区間において一芯の加入光ファイバーを利用

順番は逆になるが、簡単な方から説明したい。

まず、シングルスター方式。
局舎からユーザーまでが1対1で接続されるためシンプルだが、高コストである。
局舎を中心にして「星状に」接続されることが、名前の由来。

次に、シェアドアクセス方式。
これ、総務省の資料での名称だが、言い方を揃えるためにダブルスター方式と言い換えたい。
局内のスプリッターで4分割、その後の局外スプリッターで8分割。
スター構成が2段になるので、ダブルスターだ。

なお、ダブルスター方式にはパッシブとアクティブの2種類あるが、光ファイバーのまま各戸に引き込まれていることから、使われているのはパッシブ式と思われる。

今日は短めで。
それでは皆さん、ごきげんよう。