置き換えとは？

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フラッシュメモリは、電源を切っても書き込んだデータが半永久的に残る。電源を入れれば、書き込んだデータを電気的に書き換えられる。そしてデータを高速に読み出せる。さらに最近は、記憶容量当たりの価格(MB単価)が急激に安くなった。この結果、フラッシュメモリは過去、最も普及した半導体不揮発性メモリとなっている。
ただしフラッシュメモリには、いくつかの欠点がある。データの書き込みに時間がかかること、書き換え可能回数が1万回～10万回程度に制限されることなどだ。DRAMやSRAMなどに比べると、不揮発性であることを除けば使いやすいとはあまり言えない。機器設計やメモリカード設計などの工夫でフラッシュメモリの欠点をエンドユーザーにはそれほど目立たないようにしていることと、不揮発性で安価という素晴らしい特徴があるために、フラッシュメモリを搭載した製品がどんどん普及しているのが現状だ。
ただし半導体メモリベンダーからみると、フラッシュメモリの時代がいつまでも続くとは限らない。フラッシュメモリを超える不揮発性メモリが開発される可能性があるからだ。フラッシュメモリに比べて書き込みがはるかに速く、書き換え可能回数の制限があまりない次世代不揮発性メモリが開発されつつある。その代表が、磁気メモリのMRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)である。MRAM開発で最も先行している米Freescale Semiconductorが、2006年6月に4Mbit MRAMの量産を開始した。このチップについては過去の記事ですでに触れたので詳細は省くが、データの書き込み速度でMRAMはフラッシュメモリをはるかに上回っている。
フラッシュメモリの置き換えを狙うのはMRAMだけではない。ISSCC 2007では、次世代不揮発性メモリの研究開発成果がいくつか披露された。
相変化メモリとは、特定の材料が結晶状態とアモルファス(非晶質)状態を行き来する性質を利用したメモリのことである。材料にはカルコゲナイド系合金のゲルマニウム・アンチモン・テルル(GST：GeSbTe)を使うことが多い。この材料(GST)に比較的大きな電流パルスを流して熱を発生させて急激に溶かす。すると冷えたときにアモルファス状態となる。電気的には高抵抗状態となる。一方、低めの電流パルスを一定時間流すと、こんどは熱によってGSTは結晶状態(多結晶状態)に変化する。電気的には低抵抗状態となる。この抵抗値の違いを2進データの値(1あるいは0)に対応させる。またこれらの状態は電源を切っても保存されるので、不揮発性メモリの記憶素子に利用できる。
Samsung Electronicsも、GST合金を記憶素子に採用した相変化メモリを開発していた。今回のチップがこれまでの相変化メモリと大きく違うのは、メモリセルの選択スイッチにMOSトランジスタではなく、ダイオードを使ったことである。従来、相変化メモリのセルには、GST合金の記憶素子とMOSトランジスタを組み合わせることが普通だった。Samsungはダイオードを選択スイッチにすることで、メモリセルを大幅に小さくするとともに、データの書き換えに必要な電流値を下げた。
試作した512Mbit相変化メモリ(PRAM)のチップ面積は91.5平方mmである。製造技術は90nmのCMOS、3層金属配線。メモリセルの面積は0.0467平方μmで、MOSトランジスタを使った場合の約3分の1(加工寸法当たりに換算済み)に小さくなっている。選択スイッチのダイオードは、シリコンの選択エピタキシャル成長技術を使って形成した。
メモリチップの語構成は32Mワード×16bit。電源電圧は1.8V。読み出しアクセス時間はランダムアクセスが78ns、バーストサイクルが8ns(室温で測定)。書き込みに必要な電流パルスの期間は、アモルファス化するとき(リセット)が50～100ns、結晶化するとき(セット)が500～1000nsである。書き込みデータの転送速度は最大4.64MB/secと、まだそれほど高くはない。
書き換えサイクルは10の5乗回まで確認したところ。データの保持時間は摂氏85度の温度下で10年以上ある。
メモリセルの断面構造と特性。左はメモリセルの断面写真。中央はメモリセルの等価回路。右はメモリセルの電流電圧特性。ISSCCのTechnical Digestから引用(講演番号26.1)
磁気メモリでは、新しいデータ書き込み技術によるチップの発表があった。日立製作所と東北大学が共同で、電子のスピンを利用した磁気メモリ(SPRAM：Spin-Transfer Torque Random Access Memory)を試作した(講演番号26.5)。
Freescaleが製品化したチップを含めた現状のMRAMには、消費電流が比較的高いという問題がある。記憶素子である磁気トンネル接合(MTJ：Magnetic Tunnel Junction)に、外部から磁界を与える必要があるからだ。
磁気トンネル接合(MTJ)は強磁性層/トンネル障壁層/強磁性層で構成された接合で、強磁性層の一方(固定層)は磁化の向きが固定されており、もう一方(自由層)は磁化の向きを自由に変えられる。MRAMでは磁気トンネル接合のごく近くに磁界発生用電流を流す配線層を形成し、自由層の磁化の向きを電流の方向によって固定層と同じにする、あるいは反転させることでデータを書き込んでいる。磁化方向がそろっている場合は電気抵抗が低く、磁化方向が反転している場合は電気抵抗が高くなるので、データの値(1あるいは0)が分かる。
このようにMRAMでは外部磁界を使って磁化方向の反転を起こすので、原理的に効率が低くなり、大きめの電流を必要とする。Freescaleが2006年7月に製品化を発表した4Mbitチップでも、書き込み動作時の消費電流は155mAと低くない。
これに対して電子スピンを利用するSPRAMは、MRAMと同じく、磁気トンネル接合(MTJ)を記憶素子とする。違うのはデータを書き込むときにはMTJを横切るように直接、電流を流すことである。すると電子スピンによる磁気トルクが発生する。電流量が一定の値を超えると、磁気トルクは自由層の磁化方向を反転させるようになる。こうしてデータを書き込む。データの値は、電流の向きによって決まる。データを読み出すときは、磁化方向が反転しないような低い値の電流を流して電気抵抗を測る。電気抵抗の違いをデータの1あるいは0に対応させる点はMRAMと変わらない。
このようにSPRAMは、外部磁界を使わない。そこでMRAMに比べて書き込み電流を低くできるとともに、記憶密度を高められると期待されている。
日立らの研究グループが試作したSPRAMは、2Mbitのメモリチップである。製造技術は0.2μmのCMOSとかなり緩い。配線構造は1層多結晶シリコン、4層金属配線。チップ寸法は5.32×2.50mm。メモリセルは選択MOSトランジスタとMTJで構成される。メモリセル寸法は1.6μm角。MTJのトンネル絶縁膜は厚さ1nmの酸化マグネシウム(MgO)、自由層は厚さ1nmのコバルト鉄層と厚さ2nmのニッケル鉄層である。
書き込み電流はメモリセル当たり200μAであり、磁気メモリとしてはかなり低い。書き込みに必要な電流パルスの期間は最短85ns。読み出しに必要な電流パルスの期間は最短35ns。電源電圧は1.8V。
書き換えサイクルは10の9乗回まで確認した(書き込み電流のパルス幅は100ns)。特に劣化は発生していないという。
なお現在は研究開発の初期段階であり、メモリセル間の特性ばらつきがかなりあると講演直後の質疑応答で発表者はコメントしていた。
電子のスピンを利用した磁気メモリのチップ写真と主な仕様。ISSCCのTechnical Digestから引用(講演番号26.5)
メモリセルの構造と特性。I右はメモリセルの断面構造写真。左はメモリセルの書き換えサイクル試験による電流抵抗特性の変化。SSCCのTechnical Digestから引用(講演番号26.5)

[] 【ISSCC 2007レポート】フラッシュの置き換えを狙う次世代不揮発性メモリ
[引用サイト]　 http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2007/0216/isscc05.htm
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Last Updated 2007/ 03/ 27/ 13時11分32秒

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先週、ベクトルグラフィックエディタのXara LXに関して大きな動きが見られた。このプロジェクトについてはオープンソースコミュニティの貢献者たちと同社の経営陣との間に意見の対立が存在し、ここ数カ月は膠着状態に陥っていたのだが、貢献者側の1人がコードベースをフォーキングした成果を公開したことで再び動き出したのである。この行為に対しては会社側からの承認も得られており、オフィシャルなSubversionリポジトリに登録することが申し出られている。
プロジェクトを膠着化させたそもそもの原因は、GPLを用いた同ソースコードのリリースにおいてライブラリの1つだけは例外にするというXaraの決定であった。ここで問題にされているライブラリとは、編集セッションにおけるワークスペースコンテンツのラスタライズおよび画面描画に用いられるCDrawというレンダリングエンジンを指す。Xara側としてはCDrawの処理速度と画質にかなりの自信を持っており、実際、CDrawの高速性こそが競合製品に対する優位性をもたらしているという旨の発言をしている。つまり同社としては、CDrawのソースコードを公開することで、こうした優位性を失うことを恐れていたのだ。そのためXaraは、Xara LXプロジェクトをオープンソースとして立ち上げた際に、CDrawについてはバイナリのみをバンドルするがライセンス形態としてはフリーな再配布を認める、ということを明示していた。
このようなCDrawについてはフリーでのリリースをしないという決定に対し、外部の貢献者たちは不満を感じ、わざわざ時間を割いてまでXara LXプロジェクトに協力することを渋り始めたのである。結果、同プロジェクトの活動は衰退化し、その責任の所在については両陣営が互いに相手側を糾弾するという状況に陥った。つまりコード開発に外部から貢献していた側は、ソースコードの一部非公開というXaraのリリース態勢には問題があると発言し、対するXara側は、そうした外部の貢献者による寄与などは些細なものでしかないと取り合わなかったのである。
こうした膠着状態は今月になって好転し始め、より建設的で具体的な検討が開発者用のメーリングリストにて行われるようになり、外部の貢献者とXaraのスタッフとの間では、CDrawの有すメリットおよび仮にオープン化した場合に双方に課されるであろうリスクが検討され始めた。
従来Xara側はCDrawの扱いについて、適切な時機が到来すればオープンソース化することを検討すると発言していたものの、XaraのCharles Moir氏がそうした構想が実現されない可能性の高まったことを認めたという経緯がある。こうしたCDrawのオープンソース化構想が立ち消えとなった背景には、この1月にXaraがMagixにより買収されたなど、諸々の経済的要因が絡んでいるようだ。
ターニングポイントとなったのは、CDraw問題は本質を外れた事柄という、Moir氏による発言であった。Moir氏は、こうしたCDraw問題がどちらに転ぼうとも、結局はコミュニティによるXara LXの開発は進められることになるはずだと示唆したのである。そして、この問題が最悪と呼べる状況にまでこじれた場合を想定して同氏が提案したのが、Cairoのようなオープンソース系レンダリングエンジンでCDrawを代替するという手段であったのだ。
こうした提案を実行に移すべく、Cairoの主任開発者を務めるCarl Worth氏が自ら名乗りを上げたのが2月20日の出来事である。Worth氏は、Xara LXにおけるCDrawライブラリの呼び出し部をすべて特定して、該当部をダミー関数で置き換えたコードを、同氏が公開しているGitリポジトリに掲載したのだ。その後Moir氏からは、このコードをXaraのサーバに収容することが提案されているが、それだけではなく、Xara LXから正式に分岐されたプロジェクトの1つとして並行開発を進めることを呼びかけている。
メーリングリストにおける論争もこうした状況の変化を受けて、理念的な主張の応酬から、提案されたコードの検討という具体的な活動へと速やかに切り換えられた。こうして膠着状態は解消されたのである。
現在Moir氏は、今回のCairoによる代替はより多くのLinux開発者を招き入れることになり、メインストリームのLinuxディストリビューションによるXara LXの採用への道を開くことになるであろうと、今後の先行きを楽観視している。もっともその一方で、Xara LXをWindows用に移植するという提案については、Xaraの収益を脅かす可能性があるとして、同氏が頑なに拒否し続けているのも事実だ。
「この件に関する当方の見解は、従来通りです。いかなるものであってもWindows用の移植版をサポートする意志はありません。もっとも、現在の良好な関係を壊してでもそうした行為を強行しようとする人間が出てきた場合、それは私どもが阻止できる性質の問題ではないのも事実です。仮にそうした事態が発生して、当方の商業活動を脅かす行為だと判断された場合は、現行製品に関する作業を凍結した上で、その後のすべての開発をクローズソースの形態で行うようになるでしょう。その結果がオープンソースコミュニティに何らかのメリットをもたらすかについて、私からは何とも申し上げられませんね」
一方のWorth氏は、CDrawを分離したXara LXのコード開発が軌道に乗りつつあるのは見ていて喜ばしいと語っている。「私は常々（Xara LXは）面白いプロジェクトに成長するだろうと考えていましたが、CDrawがフリーで公開されていない件については、Charlesが想定している以上の問題を呼び込むだろうと思っていました。Charlesにはこの1年間に何度も語ってきたのですが、CDrawはフリーで利用できないという点以外にも不確定な要素があり、外部からの協力を得るのは色々と難しいはずです。仮に1年ほど前の段階でCharlesが“弊社がCDrawをフリー化することは金輪際あり得ません”と発言していたら、私はおそらくその時点で今回と同様のフォーキングを行っていたでしょう（実際、この作業は極めて短時間で実行できました）。このように事態を明確化する発言をするという行為は、それがあまり好ましくない決断であったとしても、状況の改善に貢献するという事例がいくつも存在しています」
このようにWorth氏はXara LXプロジェクトに興味があるとしながらも、作業に必要な時間が取れそうもないため、同氏自身はさほどの貢献ができないだろうとしている。ただし同氏が予想するに、このコードベースを熟知した人間は多数存在しており、そうした人々が同氏がフォーキングしたコードを発展させて、機能豊富なアプリケーションに仕上げてくれるだろうとのことだ。
Moir氏自身もXara LXの開発活動を継続する意欲は高く、オープンソース版プロジェクトについても、同プログラムの商用バージョンから多数の機能が取り込まれることを歓迎する姿勢を見せている。「いずれにせよこうしたものは、何らかの対価として得られるという側面を持っています。つまり、私たちが過去に開発した成果から何かの見返りを得られるような場合（見返りと言っても、Linuxマーケットにおいて金銭的な収入を得るという意味ではなく、ユーザベースを拡大させたり開発者コミュニティを活性化させるなどの意味ですが）、そうして開発される新機軸によって今度はLinux版にも改良が加えられる、という点で理にかなった活動であると言えるでしょう」

[] Open Tech Press | レンダリングエンジンの置き換えによるXara LXのフォーキング
[引用サイト]　 http://opentechpress.jp/opensource/07/03/01/0126212.shtml
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Last Updated 2007/ 03/ 27/ 13時11分32秒

SSL-VPN装置を開発する米Aventailは今後1週間以内に、SSL-VPN装置のファームウェアの新版「ASAP V8.5」を出荷する。SSLによるIPSecの置き換えが狙い。今後出荷するSSL-VPN装置のE-1500とE-750につき、新ファームウェアを組み込むほか、既存ユーザーは無償でアップグレードできる。
写真左は、米Aventail 日本セールスディレクターの田中一成氏、写真中央は、米Aventail 製品管理・マーケティング副社長のサラ・ダニエル氏、写真右は、米Aventail アジア太平洋運営ディレクターのリチャード・チン氏
ファームウェア新版のASAP V8.5では新たに、スマートトンネリングと呼ぶ機能と、適応型アクセスと呼ぶ機能を追加した。米Aventailの製品管理・マーケティング副社長のサラ・ダニエル氏は、上記の追加機能によって、SSL-VPN装置でありながら「IPSec-VPN装置を置き換えることができる」と語る。
スマートトンネリングは、アプリケーション・プロトコルをHTTPSでカプセル化するもの。クライアントPCとSSL-VPNの間の通信にHTTPS（SSL化したHTTP、ポート番号は標準で443）を使いつつ、クライアントPCとサーバとの間で任意のクライアント／サーバ型アプリケーションを使えるようにする。
なお、同社のSSL-VPN装置はスマートトンネリングとは別にSOCKSサーバ機能も備えており、SOCKSクライアントとの間で同様の処理を実行できる。SOCKSとHTTPSの両者でカプセル化が可能である。
適応型アクセスは、NAT（アドレス変換）機能である。あらかじめプールしておいたIPアドレス群をクライアントPCごとに割り当てる。クライアントPCからサーバへアクセスする際と、反対にサーバからクライアントPCへアクセスする際に、SSL-VPN装置がNAT変換する。変換用のIPアドレスはクライアントごとに1対1で予約しておく必要はなく、プールしておいた複数のIPアドレスのうちの1個をその都度割り当てる。
適応型アクセスにより、サーバからクライアントPCへ発信するパケットを正しくクライアントPCへ届けられるようになる。IPアドレスやSYN/ACKフラグなどパケットに含まれるヘッダ情報からでは分からないクライアントとサーバの関係をテーブル化して管理するからだ。パケットのデータ部分にIPアドレスを埋め込むタイプのアプリケーションを利用できるようになる。
日本最大のソーシャル・ネットワーキングサービス（SNS）企業であるミクシィの取締役最高技術責任者（CTO）であるバタラ・ケスマ氏が、ZDNet Japanの編集長、山下竜大とのインタビューで、mixiの成功の理由や同社のイノベーション、CTOに求められる役割や条件などを分かりやすく話してくれた。
CIOには、「コスト削減・効率化」と「イノベーションの推進」、その両方が求められます。IT環境の最適化は、将来に向けた戦略基盤を強固なものにし、ビジネスに新たな価値を提供します。
・中小企業が成長すると、サーバの自社運用を行った方が経済的になる場合もある。しかし、その判断を下す前に検討しておくべき点がいくつかある。 2007/03/27 08:00 【シンダー先生のシステム管理ゼミナール】
・リアルコムでもGoogle Apps Premier Editionを全社導入することになった。100人クラスの企業での本格的な全社導入いうことでは国内初の事例なのではないかと思う。 2007/03/26 16:30 【インターネット】
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海外のみならず、日本でもゲーム内広告については広告業界を中心に非常に注目されている。「ゲーム」という新たなメディア価値が認識されつつあるなか、オンラインゲーム事業者は、ゲーム内広告をどのように捉えているか。
セカンドライフという言葉が新聞紙上を賑わせていますが、これがはやるとすると広告会社の提案スタイル自体が変わっていくと考えている。

[] 2000052526
[引用サイト]　 http://japan.zdnet.com/news/nw/story/0
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Last Updated 2007/ 03/ 27/ 13時11分32秒

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