インフィニティソリューションズ株式会社ブログ

ジャガイモでも動くコンピュータチップ?

朝寝惚け眼でツィッターを見ていたら、「This Computer Chip Can Be Powered By A Potato (このコンピュータチップはジャガイモでも動きます)」という訳のわからない記事が紹介されていた。なんのこっちゃ、ふざけてるのか、と思って記事を読んでみました。

Computers may suck up a lot of power, but we’re not about to throw them overboard—we need them too much. It’s exciting, then, to hear about innovations like the Near Threshold Voltage Processor (code name: Claremont), a low-power Intel chip that can run off a postage stamp-sized solar cell, lemon juice, or a potato and drastically reduce the amount of power a computer uses.

コンピュータは多くの電力を消費するが、捨て去るわけにはいかない。必要すぎるぐらい必要としているのだ。で、Near Threshold Voltage(限界に近い電圧)のプロセッサ(コード名:Claremont)、低電圧のIntelチップで、切手大の太陽電池、レモンジュース、あるいはじゃがいもでも動作し、コンピュータが使用する電力を大幅に削減できる革新的なもののうわさを聞けるのはエキサイティングだ。

Photo by: Intel

— 切手大の太陽電池はいいとして、レモンジュースやジャガイモってどういうこと?どうやらレモンやジャガイモの中に含まれている酸を電流に変えることができ、豆電球ぐらいは発電できるってことらしい。で、その程度の電流でも動くチップってことなのか。

Today’s computer microprocessors run at levels high above the minimum amount—the threshold voltage—needed to make transistors turn on and conduct current. As Intel explains in a blog post: “It is challenging to run electronics reliably at such reduced voltages. To put it simply, the difference between a “1” and a “0” in terms of electrical signal levels becomes very small, so a variety of noise sources can cause logic levels to be misread, leading to functional failures.” While a chip can technically run on very little energy—like the energy from a potato—it tends to get confused if it tries to.

今日のコンピュータのマイクロプロセッサは、トランジスターをオンにし、電流を伝えるために必要最低限の量-限界電圧よりはるかに高いレベルで動作している。「それほど低い電圧で電子機器を信頼度を保って動作させるのはチャレンジングなのだ。単純に言えば、電気信号のレベルでいう「1」と「0」の違いは非常に小さくなり、様々なノイズ源がロジックレベルで読み間違いを起こし、機能不全に陥る」とインテルがブログのポストで説明している。チップをジャガイモのような非常に小量のエネルギーで動かすことは技術的に可能だが、やってみると、混乱してしまう傾向にあるのだ。

The Claremont chip runs at 400 to 500 millivolts, which is right near the minimum. There’s always a catch, of course, and in this case the problem is that performance drops when the chip operates near threshold voltage. So Intel designed the chip to only switch to near threshold voltage mode when the computer has a low workload.

Claremontチップは400から500ミリボルトで動作する。これは最低限に極めて近い。むろん常に裏があるように、このケースでの問題は、限界に近い電圧で動作させるとパフォーマンスが落ちることだ。そこでインテルはコンピュータの負荷が低い時に、限界に近い電圧のモードに切り替わるようチップを設定した。

Ultimately, this could lead to devices that never have to turn off—instead, they can always remain just barely on, keeping applications and processes open without gobbling up power. And many years down the line, near voltage threshold research might yield zero-power devices that run entirely on tiny amounts of solar energy, vibrations, and ambient wireless signals.

究極的には、これは電源を切らなくてもよく、その代わりずーっとオンのまま、電源を食い尽くさずに、アプリケーションやプロセスを上げたままにしておける、装置へとつながる。このまま何年かすれば、限界に近い電圧の研究は、太陽エネルギー、振動、無線シグナルなどのちょっとした電圧があれば動くという電源不要のデバイスを生むかもしれない。

For now, though, Claremont remains a research chip; Intel has no plans for commercial use. But don’t be surprised if one day your iPad or iPhone is powered by just the tiniest bit of energy.

今のところ、Claremontは研究用チップでしかない。インテルは商用利用の計画を持っていない。しかし、ある日iPadかiPhoneがほんのちょっとしたエネルギーで動作するようになって驚かないことだ。

— 最も電気を必要としているコンポーネントの1つが、ほとんど電気を食わなくなれば、また画期的なモバイルデバイスが出てきそう。夢があります。インテルが商用化計画がないのは何故だろう。商用化にはまだまだハードルがあるのかな。