M1の井上です。
2019/11/28-29にて、公立はこだて未来大学にお邪魔し、ミーティングを行いました。

はこだて未来大学のキャンパスは大きなドームのような大きな建物が一棟あり、その中に講義室や研究室などがありました。

「なるべく壁がないようにしている」ということで、研究室といっても部屋ではなくて仕切りで区切られたスペースであったり、教員室の壁もガラス張りであったりと、金沢大学や他の大学とは違った構造に驚きました。

今回、はこだて未来大学の岡本誠先生を訪問し、
・岡本研究室のゼミへの参加
・自身の研究の進捗発表とディスカッション
を行いました。

僕は専攻が情報系ということもあり、これまで学会やゼミでは工学系の発表を聞くことが多かったです。
今回の岡本先生の研究室はデザインの研究室ということもあり、普段あまり目にしない分野の研究発表を聞かせてもらいました。

例えばまちづくり関連の研究や、色彩に関する研究などがあり興味深かったです。

もちろん工学系、技術を用いた研究をしていた学生さんもいました。
はこだて未来大学ではデザインの研究室に所属していても、工学系の先生方から指導してもらうことができるようで、いろいろな視点から自分の研究を詰めてもらえるようです。
金沢大学では基本的に指導教員の先生と一緒に研究をすすめるので、このような体制も新鮮でした。

僕も興味の幅が広いほうなので、いろいろな先生方とのディスカッションができる環境はすごく嬉しいと思いました。

その後自分の研究を発表して、学生さんから意見をいただいたり、先生からコメントをいただきました。
ありがとうございました。

余談ですが、冬の北海道は初めてでした。
寒さは覚悟していたものの、毎回屋外に出るたびに感じる寒さはやはりいつもよりもだいぶ強かったです。

それでも五稜郭が美しく、函館山や海などの自然に囲まれ、美味しいラッキーピエロなどがある函館の街や環境はとても魅力的に感じました。

B3の粟津です。

EC2019に参加させていただきました。初めての学会でとても緊張しましたが、準備から発表まで楽しんで取り組むことができ、とても有意義な時間を過ごすことができました。 B３で学会に行けると思っていなかったのでとても貴重な経験ができ、とても嬉しく思っております 。今回、一緒に作品を作り上げてくださった秋田先生、白井さん、井上さん、相田さんには感謝してもしきれません。本当にありがとうございました。

私たちは、”AugmenteDoor :扉を開ける動作のメタファに基づく映像提示システム ”と題しまして、ドアノブ型デバイスとARシステムを用いて、扉を引いて、扉の向こう側の世界を覗くというワクワク体験を実装しました。 デバイスを秋田先生、unity、通信面を井上さん、動画を相田さんと私という分担で作品を作っていきました。unityにはとても苦戦し、白井さんというunityのプロに何度も助言をいただきました。

はじまりは、別の”IVRC”というコンテストからでした。2,3月に参加させていただいた深圳ツアーで高須さんに”IVRC”というコンテストを紹介していただきました。興味があったので、同じく深圳ツアーに参加していたB3の相田さん、M１の井上さんに声をかけ、出場することを決めました。また、秋田先生がお手伝いしてくださるということで、とても心強かったです。IVRC2019に応募したのですが、残念ながら書類審査不合格となってしまい、来年のIVRC2020に向けて頑張っていくつもりでした。しかし、秋田先生が「学会に出してみたら。」とおっしゃってくださり、EC2019に出展することに決めました。

IVRCへの準備期間も含めて、5,6,7,8,9月の5か月間活動しました。毎日かなり濃厚な時間でしたが、終わってしまうとあっという間だったなと感じます。unityがなかなかうまくいかず、苦しんだこともありましたが、出発前日に無事デバイス・システムともに無事に完成して本当によかったです。

学会では、口頭、デモともに発表させていただきました。口頭発表での質疑応答では、質問にうまく回答できず、悔しい思いをしました。これは、経験が力になるときいたので、これを糧に次はしっかり回答したいです。あとから聞いた話ですが、ちょうど自分が発表するときがほかの発表時間より人がいたらしく、たくさんの専門家たちに発表することができ、なおかつ、意見や質問をいただけてとても素晴らしい経験ができました。

デモ発表では、台風の影響で中止になりかけたり、デバイスが壊れたり、ARグラスのレンズが取れたり、unityのbuildがうまくいっていなかったり、QRを印刷した紙が反射してQRが読み込まれないなど、ハプニングがいっぱいでしたが、なんとか扉を引く体験をしていただけて本当に良かったです。また、たくさんのアドバイス、ご意見、感想をいただくことができました。これらを踏まえて、これからさらに体験の質をあげたいと思っています。

発表以外にも、懇親会やワークショップを通して、たくさん勉強させていただきました。これを糧に、次回のIVRC、ECともにまた参加したいと思います。

余談ですが、懇親会でぷよぷよeスポーツのプレイヤーに選ばれて、久しぶりにぷよぷよをしました。結果的には2勝1敗で負けてしまいましたが、おもしろい実況とともにぷよぷよができて楽しかったです。

相田美遥です。
EC2019参加してきました！

3日間（20.21.22日）開催されて、私たちの発表は2日目でした。
1日目は、他の発表者の講演を聞きました。普段聴く機会がないので、とても興味深かったです。ゲスト講演のMontBlanc Picturessss様の話が特に面白かったです。企業のもの作りの流れを知ることができてよかったです。MontBlanc Picturessss様が体験のフローチャートを何を作品を作るの前に書いていたので、今度やってみたいと思いました。

2日目は、論文発表をしました。発表者は私ではないのですが、自分のことのように緊張してしまいました。無事に発表できてよかったです。

2日目は講演終了後に立食会があって参加してきました。普通に講演を聞いているときは誰とも関わることができなかったのですが、立食会で他大学の学生さんや大人の方々と話すことができて、よかったです。とても楽しかったです。

3日目は、私たちのデモ発表でした。
論文発表を聞いて来てくれた人がたくさんいました。色々な人にたくさん助言をもらったので、今後に生かしたいと思いました。

今回、台風が3日目に直撃して開催が危ぶまれましたが、無事デモ発表もできたのでよかったです。
自分の作ったものを色んな人に体験してもらう事は今までなく、（むしろ辛口コメント来たら怖いなとか思ってたんですが、それよりも）アドバイスをもらってより良いものが作れる可能性が生まれることに感動しました。
今度反省会をして、AugmenteDoorをより良いものにしていきたいと思ってます。また頑張っていきます！

M2の中川です。

EC2019という学会で九州大学大橋キャンパスの方まで行って発表してきました。台風が来ていて最終日の開催が危うかったのですが、何とか発表できてよかったです。

自分のテーマに関して口頭発表ではかなり質問が来ましたが、どの質問もこの分野の専門家ということもあってレベルが高く、自分の研究の弱みを認識できました。B4の時の学会発表では質問が来ると「げっ」という印象を持ちがちだったのですが、今回は色んな意見があり、興味を持ってもらえているということは、自分の研究にも可能性はあるんだと感じ、詰めの甘さを感じるとともに嬉しかったです。自分の価値観もこの数年間で変わったんだなと思いました。

デモ発表は初めてだったのですが、無事に終えることができてよかったです。質問や意見もたくさん頂いたので、これからの方針は迷っていますが、吟味して進めていきたいと思います。

他の発表では、１日目の中京大学の濱川先生の研究室の発表２つが個人的にとても面白く、懇親会で話そうと思って、そこの学生の方に声をかけいろいろ話をしました。案出しの時点でボツになるものも多いらしく、研究室のやり方にも色々あるんだなと思いました。(もちろん、どれが良い悪いという話ではなく)

今回の学会は発表全般の分野的にも、自分が得たフィードバックもすごく参考になり、全体的にとても面白かったです。来てよかったです。

こんにちは、M1の中川です。

鍋パをゼミ合宿以来、久々にしました。

自分はもつ鍋が食べたかったので思い切って今回はもつ鍋にしました。

九州ではシメに餃子の皮を入れるというのが一般的だと聞いて今回からそれも入れてみました。皮で具材を巻いて食べると水餃子みたいで美味しかったです。大好評でした。

いつものシメ、ラーメンも美味しかったです。小学校の給食を思い出しました。

隣の研究室の森田くんも来てくれました。

楽しんでもらえたので企画した自分としても良かったと思います。またやりましょう。

マイコンなどをPCにUSB経由でつなぐときに、USB-シリアル変換という機能のICチップがよく使われます。USB-シリアル変換のICには、よく使われる製品がいくつかあるのですが、その中に、比較的安価なものとして、Prolificという台湾の会社の製品でPL2303というものがあります。

この製品について、メーカーから「ニセモノに注意」という案内が出ています。どうもメーカーでもニセモノ対策を打っていて、ニセモノでは動作しないようにしているドライバを配布していて、チェックツールも配布している、ということのようです。その話を聞いて、ニセモノはホンモノとどう違うんだろう、どうしてニセモノを作ろうとするんだろう、ということに興味を持ち、いろいろと調べることにしました。

まずニセモノの入手からですが、知人から「純正ドライバで動かないニセモノがある」という情報をいただきまして、その方からそのニセモノを譲ってもらいました。

たしかにホンモノとは明らかに違う、なんだかとっても安っぽいマーキングで、確かにPCにつなぐと動作しない（デバイスマネージャで「？」のままでCOMポートとして認識されない）ようです。ホンモノのPL2303には、AからDまでの4種類のリビジョン（更新版）があって、外付け部品の有無など少しずつ機能が違うのですが、この怪しいニセモノが載っていたボードの外付け部品から判断するに、どうもRevision C (PL2303HXC)かRevision D (PL2303HXD)に似せた部品のようです。

そこで、Rev.CとRev.Dのホンモノを入手して、チップを比べてみることにしました。ICの中にある半導体チップは、ふだんなかなか見る機会はないのですが、少々荒っぽい方法ではありますが、どこのご家庭にもある道具を使って、チップを取り出すことができます。この方法で、ニセモノとホンモノ(Rev.C)のチップを取り出して比べてみます。

ぱっと見でわかるほど、明らかに違うチップです。もう少し内部を詳しく見ていきます。

純正Rev.Cのほうは、左上に渦巻きがあって、インダクタのようです。

インダクタの脇を拡大すると、”MOBIUS MICRO”の文字があります。いろいろなガジェットを（ガチで）分解している鈴木さんから、IDTという半導体メーカに2010年に買収された発振器の会社の名前ではないか、という情報をいただきました。たしかにPL2303 Rev.Cは基準クロックの発振回路が内蔵されていて、水晶振動子を外付け不要なので、まさにその回路っぽいです。

ニセモノのほうは、インダクタはみあたりません。

ニセモノのほうを見渡してみると、いくつかアナログ回路っぽいところがあります。電源回路（LDO）もあるのですが、これがクロック発振回路でしょうか。MEMS発振回路か、RC発振回路か、と思われるのですが、断定までは至りませんでした。

さて、この2つのチップを見ていて、気づいたことがあります。USB-シリアル変換の機能のコアはディジタル回路なので、論理回路のかたまりです。両者ともに、論理回路部と思われる領域はあるのですが、いずれも、HDL記述から論理合成、配置配線を経て設計されたもの、と思われます。しかも明らかにレイアウトが異なるので、このニセモノは、純正品をリバースエンジニアリングして創られたコピー品ではなさそうです。ということは、もとになるHDLソースがあるはずで、ニセモノの方は、それをどうやって得たのだろう？という疑問がわきます。まさかOpenCoresなどでオープンソースで流通しているとはない思えませんし、ゼロから設計するにしても、検証まで含めればかなりの工数がかかります。もともとそれほど高価なチップではないので、チップあたりの利益はそれほど大きいとは思えないのですが、それでもこうしてニセモノを設計、製造して販売しているということは、商売的にも勝算があってのことでしょうから、そのあたりの見積もりは興味がわきます。もしかしたら、HDLソースが、GonKaiの設計図のように流通してる世界線があるのでしょうか。

ついでに、いつもの方法で、両者の設計ルールを調べてみました。

意外にも、純正Rev.Cが1um、ニセモノが0.8umと、ニセモノの方が少し細かい製造プロセスのようです。ただ顕微鏡で見ているのは最上位層のメタル配線なので、そこは下層よりも少し配線の幅が広いルールも多いので、両者ともに0.8um、ということかもしれません。チップサイズは純正Rev.Cの方が小さいです。

ロジック部と思われるところの面積を求めてみたところ、ニセモノがチップ全体の30.4%で1.39mm2、Rev.Cが18.3%で0.64mm2と、ニセモノは純正Rev.Cの2倍近くあります。機能は（ほぼ）同じはずなので、HDLの質がいいのか、論理合成・配置配線ツールが優秀なのかはわかりません。

ちなみに最新の純正PL2303HXD(Rev.D)のチップも見てみましたが、純正Rev.Cとそっくりで、ぱっと見でわかる違いは見つけられませんでした。

さて、これでニセモノの解析も一段落・・・と思っていたら、別の怪しいPL2303（自称）を見つけました。

商品紹介写真に写っているPL2303と思われるICに、マーキングがありません。しかも価格が、とんでもなく安価（約45円）です。ちなみにボードには水晶振動子が載っていますので、Prolific社の製品情報によれば、マーキングのないPL2303（自称）は、Rev.AかRev.Bと思われます。（Rev.CとRev.Dは内蔵発振回路が入っているので水晶振動子は不要）

これはアヤシイ・・・と、早速購入し、基板からICを取り外して、チップをみてみます。

その前に、このボードをPCに接続して純正チェックツールで調べてみると、まさかの「純正Rev.A」の判定でした。もしかして純正品で、型落ちなので投げ売りされているだけなのでしょうか。

マーキングなしRev.A（自称）のチップは、Rev.Cにあったインダクタはみあたりませんが、これは内蔵発振回路がないので順当です。

続いて、これの設計ルールを計測してみると、純正Rev.Cや先のニセモノと同じ0.8umのようです。

比較として、純正Rev.Aを入手してみました。すでに製造中止なのですが、aitendoを始め、いくつかで在庫がありました。

明らかに、先ほどのマーキングなしRev.A（自称）とは違うレイアウトです。

同様に設計ルールを計測してみると、約0.7umとなりました。この数値はあまり聞かないテクノロジノードなのと、後継のRev.Cが0 8umなので、それより細い0.6umとは考えにくいことから、0.8umが正しい値ではないかと思われます。

このように、新種のニセモノ（Rev.A）が見つかりました。これも、先のニセモノと同じく、設計にはそれなりの工数がかかるはずなのですが、それでもビジネスとして成り立つようで、そのあたりの詳細な分析を、ぜひしてみたいところです。

ちなみにAliExpressには、同じようなマーキングなしPL2303（自称）が載った激安USB-シリアル変換ボードがたくさん売っています。ほとんどが水晶振動子が載っているので、Rev.A（自称）と思われますが、これらが、すべて同じニセモノRev.A（自称）なのか、それともさらに新種のニセモノなのか、気になってしょうがありません。そこで商品紹介写真でマーキングなしPL2303が載っているのでボードを片っ端から15種類ほど購入してみました。これらの解析結果は、後日ご報告したいと思います。

（秋田）

Microchip社のATmega328Pというマイコンがあります。以前はAtmelという会社の製品でしたが、Atmel社が、PICマイコンで有名なMicrochip社に買収されてからは、Microchipの製品ということになっています。Arduino UNOなどの、当初からあるArduinoシリーズ（との互換機、派生機）で幅広く使われているマイコンです。

このATmega328Pの派生品に、ATmega32PBというものがあることを、知人から教えてもらいました。語尾が1文字違うだけなので、てっきりマイナーバージョンアップとかクロック周波数が上位とかの違いなのかと思っていたら、ぜんぜん違っていました。ATmega328PBの特徴を簡単にまとめると、

• UARTやSPIなどの周辺インタフェースが増えている（1個→2個）
• ATmega328Pの完全上位互換（つまりATmega328P用のプログラムがそのまま動く）
• ATmega328Pより安価

そんなはずは・・・と思って調べたところ、本当でした。製品紹介ページ→ATmega328P、ATmega328PB

価格は、DigiKeyでは以下のようでした(2018/12/23時点)。確かにATmega328PBの価格は、ATmega328Pの2/3程度です。

 

つまり、ATmega328PBのほうが、高性能なのに安価、というわけです。それなら今後はATmega328PBだけ使えばいいのでは、という気もしてきます。例えばUARTが2個あるATmega328PBだと、UARTを使ってのデバッグに便利そうですね。

このように、高機能なのに安価、という現象は、半導体ではよくある現象ですが、他の産業ではあまり見られません。例えばクルマでは、新モデルのほうが高性能（例えば燃費がいい）ということはあるでしょうが、価格が2/3というのは、まずありえません。

しかし半導体では、いわゆる「ムーアの法則」が、（少なくとも最近までは）成り立っていて、それの技術的な裏付けである「比例縮小則」も、（その時々で技術的な修正をされつつも、基本的には少なくともここしばらくは）成り立っています。詳細な解説は他に譲りますが、比例縮小則は簡単に言うと、

• 半導体チップの中の回路（トランジスタ）を、小さく作る（例：1/2）と、
• 回路の動作速度が速くなる（例：2倍）。
• 同一価格で機能が向上（例：4倍）する。または同一機能ならば価格が下がる（例：1/4）。

ということです。なんだか胡散臭い話にも聞こえますが、半導体集積回路(LSI)では、シリコンチップの表面に二次元的に回路が作り込まれ、その機能がトランジスタのサイズによって変わらない、という物理的な現象に対応しているものです。

この比例縮小則を実現する技術開発の速度の統計と予測から、「18ヶ月で半導体チップの性能が2倍、または価格が1/2になる」という予測で、インテル創業者の一人であるG.Mooreによって提唱されたのが「ムーアの法則」と呼ばれるものです。（余談ですが、ムーア自身がこの名前をつけたわけではなく、この名前をつけたのはC.Meadで、またこの予測を「目標」として技術の研究開発が進められてきたことから、この法則どおりの技術進化が実現されてきた、という面が強いです。つまりムーアが未来を予測していた、というより、ムーアの予測どおりに世の中が進んだ、と理解するのが正しいです。もちろんより小さなトランジスタを作ることは、技術的な困難度がより高いので、その当時で実現可能なサイズのものが、その時点での最先端ということになります）

このATmega328P/PBの違いを、ムーアの法則から理解しようとすれば、後発であるATmega328PBのほうが、回路を構成するトランジスタが小さくなっていることで、高性能なんだけど安価、ということが起こっているのではないか、と考えられます。

そこで、実際にATmega328PとATmega328PBのチップを観測してみました。といっても私達がふだん目にする半導体チップは、黒いパッケージに入っていて、チップそのものを目にすることはほとんどありません。パッケージを開封してチップを取り出すことは、濃硝酸などの薬品を使えば可能なのですが、素人に簡単に手を出せるものではありません。ところが調べてみると、バーナーで炙ると、パッケージのプラスチックが灰になってチップを取り出せる、というのをやっている人がいるのを見つけました。これなら「どこのご家庭にもあるもの」でできそうなので、早速やってみました。

用意するもの：

• BBQ火起こし用バーナー（カセットボンベのものがお手軽）
• 金属の皿（100均で売っている排水口メッシュなど）
• チップを見たい電子部品

まずATmega328Pのチップをバーナーで数分間、炙ります。やけどや、周りの燃えやすいものに火が燃え移ることがないように、十分に気をつけます。見た目、大きな変化はありません。

十分に冷えてから、ドライバーでパッケージをちょんちょんすると、少しずつパッケージのプラスチックが崩れていきます。

チップが少し見えてきました。ここからはチップを傷つけたり割ったりしないように、周りのプラスチックを慎重に崩していきます。部品の金属の足（リードフレーム）は、ぽろぽろ取れてしまうので、そこはあまり気にせずに、チップ以外のものを取り除いていきます。

チップが現れました。

これを顕微鏡で、倍率を徐々にあげながら観測していきます。

まずチップの外形をものさしで測ると1辺が3mmでした。この写真の左下に写っている正方形（パッド）の大きさを、チップ外形との比で求めると0.1mm(100μm)でした。

もう少し倍率をあげて、パッド付近にある目印になる形状のもののサイズを、パッドのサイズ100μmを基準にして求めます。（この例では65.4μm）

さらに倍率をあげてその横にある細い配線が並んでいるところ（おそらくバス配線でしょう）にある配線の幅を求めると、1.8μmとなりました。これぐらいのサイズだと、金属配線の幅はトランジスタのサイズ（ゲート長）とだいたい同じなので、加工寸法（テクノロジノード）は1.8μmぐらい、ということになります。最近の最先端の最小加工寸法は20nm(0.02μm)以下ですから、100倍以上大きいもののようです。しかしその分、「枯れた技術」であるため、安価に製造できるわけです。（特に最近のかなり進んだ微細加工では技術的な難易度が急速に高くなるため、製造装置も指数関数的に高価になります）

続いて、同じ方法で、ATmega328PBのほうも計測してみます。

ATmega328PBをAliExpressで10個1,350円で買いました。まさか発送したお店も、そのままバーナーで炙られるとは夢にも思わないでしょうね。

チップは縦長で3×2.5mm、パッドのサイズは75umでした。

さらに倍率をあげていくと、バス配線っぽい細い配線が見えてきました。3本の配線の間が2.4μmでした。これは、2本分の配線の幅と、2つ分の配線の間隔の合計で、一般に配線の幅と間隔は同じの場合が多いので、これから金属配線の幅は0.6μm、つまりテクノロジノードも0.6μmということになります。一般にテクノロジノード0.6μmぐらいまでは電源電圧が5Vでも動作でき、これより微細になると5Vでは素子が破壊されてしまうので電源電圧を3.3Vのように下げざるを得ません。ATmega328PもATmega328PBも電源電圧5Vで動作しますので、この点からも妥当な計測結果と言えそうです。

両者の加工寸法を比べると、ATmega328Pよりも、ATmega328PBのほうが、1/3倍ぐらい微細といえそうです。（ただしATmega328Pでは、より細い線を見落としているかもしれないので、テクノロジノードは1.2μmかもしれません。そうだとすると1/2倍といえそうです）

なお0.6μmあたりの製造は、かなり基本的な技術で可能で、いわゆる「枯れた技術」の範疇のため、かなり安価にできます。（その時代の古い製造装置の減価償却が十分に済んでいるので、さらに安価に製造可能にもなります）これより微細にすると、徐々に微細加工の技術的難易度が上がる（＝製造コストが上昇する）ため、単純に性能向上＆コストダウン、というわけにはいかないのですが、このあたりの加工寸法だと、きれいに比例縮小とムーアの法則が成り立つ範囲で、これらはその実例といえます。しかもこれぐらいの性能のマイコンだと、このあたりの加工寸法で実現可能なので、まさに「枯れた技術でもイノベーションは起こりうる」実例といえます。技術ありきではなく、その技術で何ができるか、何をしたいか、を常に心にとめておきたいですね。※このあたりの話は、このあたりのスライドでご紹介していますので、ご興味ある方はご覧ください。

（秋田）

WS2812という、マイコンで制御できるフルカラーLEDがあります。NeoPixelという名前で呼ばれることもあるこのLEDは、パッケージの中のRGB3色のLEDの各256段階の輝度をシリアル制御で設定できます。また何個も順につなげて、1本の信号線で1個ずつ制御できることから、大きなLEDディスプレイや電飾などで広く使われるようになった製品です。このWS2812、何より安くて、リール(1000個)だと1個3円ぐらいで買えます。半導体部品は、世の中へのインパクトという意味では、「性能」だけでなくて「価格」という評価軸があって、性能はそこそこでも、大幅に安い価格によって、破壊的イノベーションを起こすことがあるのですが（コンピュータという意味でもマイコンや、WiFiマイコンのESP8266/32もそうです）、まさにその一例といえます。そしてこの「価格」という評価軸はムーアの法則の帰結でもあります。

このWS2812(NeoPixel)を作っているWorldSemiという会社が、中国深圳の郊外（クルマで1時間くらい）にあるので、今回おじゃましてきました。世界中で見かけるLEDを作っている会社の工場なので、さぞかし大きいと思ったら、こんなビルの1フロア分だけでした。

対応してくださったのは、Yin氏。実はこのWS2812の設計者で、社長(?マネージャかも)です。WorldSemiの設立は2007年なのでまだ10年ほどの若い会社です。
最初は、会社の歴史というお話のあと、「一応・・・」という感じで動作原理の話が始まったのですが、見学でおじゃました一行にエンジニアが多いため、通訳の方が訳す前に、回路図をみながら「ふむふむ、うんうん」とうなずいているのを見て、どんどん技術的に詳細な話に入っていきました。
この右端の回路図は、最新のNeoPixelの原理図です。

技術的にだいぶマニアックな話を補足しておくと、RGB3個のLEDを並列に制御回路に接続すると電流がそれぞれに流れるため、トータルでの電流がけっこう多くなります。これは多数のLEDを使うNeoPixelでは、しばしば深刻な問題（電源ラインでの電圧降下）になります。また電源電圧の変動が直接輝度の変化に直結してしまいいます。
この方式では、3個のLEDを直列（縦積み）にして印加電圧を12Vとしています。これだと流れる電流はLED1個分なので、電源容量の問題は緩和されるのですが、各LEDに流れる電流が同一のため、各LEDの明るさ（つまり全体での色）を個別に制御できないことになります。そこで回路では、各LEDに並列にMOSトランジスタのスイッチを置き、これをPWM制御でON/OFFして各LEDが点灯する時間を個別に制御できるようにしています。なおMOSトランジスタがONでLEDが点灯していないときは、3個のLED全体の電圧が変わってしまいますが、これは一番下においてある電流源で吸収し、常に全体の電流が一定になるようにしています。
一同、なるほどー！！と感動していました。なおこの方式、回路は特許を取得済みだそうです。

ちなみに累積の生産数は集計していないそうですが、最近の生産数は毎月約2000万個だそうです。もうかってまんな。

さて、以下では工場での生産現場。
半導体部品の製造は、大きく「前工程」（クリーンルームでSiウエハに回路を作りこむ工程）と、「後工程」（ウエハをチップに切り分け、パッケージに封入して、ふだん私たちが姿に加工する工程）に分かれます。一般に前工程は高度な技術、高度なクリーンルームが必要で、工場も大規模化する傾向があり、最近は世界的にも集約される傾向が強いのですが、後工程は比較的クリーン度が低い環境でも大丈夫なので、世界的にも企業的にも分散する傾向が強いです。（昔からあるTTLのICをご存知の方なら、パッケージにマレーシアやフィリピンの国名を見たことがある方も多いと思います）
このWorldSemiは、後工程専門の工場です。

まず各色のLEDと制御回路のチップ（合計4種類）がウエハの状態（チップに切り分けられた状態）で納品されます。

またチップを入れるパッケージ（端子にあたるリードフレームがついた状態）も、10×30個くらい並んでつながった状態で納品されます。

まずマウンターという装置で、だいたい毎秒5個くらいのスピードで、LEDや制御回路のチップをパッケージの土台（リードフレーム）に載せていきます。

マウンターの台数は20台ぐらいでしょうか。それほど大きな部屋ではありません。

続いて、チップとパッケージ土台の端子（リードフレーム）を金線で接続するワイヤーボンディング工程です。だいたい1個当たり2秒くらいで作業がおわります。

ボンダーの部屋もそれほど大きくなくて、台数は20台くらいでしょうか。

続いてLEDの表面に透明な樹脂を流して封入するモールディング工程です。使っているのは2液混合式のエポキシ樹脂でした。

その後、リードフレームからNeoPixelが切り離されて、1個ずつバラバラになります。

次は検査工程なのですが、これは予想していたよりしっかりやっていました。

1個ずつ、各LEDを点灯させ、輝度と色（ピーク波長）を測定し、規格を満たさないものはエアで飛ばして不良品としてはじきます。1個ずつ、しかも波長まで検査しているというのは予想外でした。

最後にリールに入れて封入して完成。これはいま封入されたばかりの、今日の日付入りの、できたてほやほやのNeoPixelのリール。できたては、やっぱおいしそうですね。

お土産に、いくつかのサンプルをいただいてきました。砲弾型のものもあるそうです。

今回のWorldSemi訪問の前に、NeoPixelが持つ価格という武器の源について、いくつか予測をしていいました。それは制御回路のチップの製造方法です。Siウエハでチップをつくるとき、ウエハは円形なので、どうしても周辺付近で使えずに捨てざるを得ない領域があるのですが、すごく小さいチップなら、このような余白領域にもたくさんのチップを一緒に作ることができます。つまり本来捨てられる部分が製品になるわけなので、ほとんどタダ同然（もともと捨てるところなので）なわけです。ほかで聞いた話では、メロディーICなどは、この方法で安価に作られているそうです。
このNeoPixelの制御回路のチップもこの方式で作ることで、劇的なコストダウンを実現しているのだろうと予想していたのですが、納品されている制御回路チップのウエハは、それしか載っていない専用のものでした（たぶん8インチのウエハ）。
顕微鏡でチップを見せてくれたのですが、詳細な測定はしていないものの、ざっと見たところ加工寸法（ゲート長）は1umぐらいで、かなり古い製造技術で作られているようです。また金属配線の層数も2層のようでした。Siチップの製造コストは、MOSトランジスタや金属配線のパターンを決める「マスク」で大きく変わります。特に最新のマイクロプロセッサやフラッシュメモリなどの最先端の製造技術では、配線パターンがとても微細（光の波長よりもだいぶ短い）なので、マスクも高度になり、また回路が複雑なので金属配線の層数も多くなる傾向があります。そのため、チップ製造の初期コストであるマスクの費用はかなり大きな比率を占めるわけです。
しかしNeoPixelの制御回路のように、古い枯れた製造技術で、かつ金属配線の層数も少ないものは、ウエハまるごとを使ってチップをつくっても、かなり安価にできるようです。

Yinさんに、競合会社や今後の展望のことを聞いてみたのですが、十分に枯れた技術でここまで規模の効果で安価にできるのは、他社には真似ができない、というか、コスト的に割にあわないだろう、という大きな自信があるようでした。その一方で、WS2813のサブ信号線を使う冗長構成方式では特許を取るなど、備えも万全のようです。

最後に、Yinさんに、NeoPixelが使われている製品で、ご自身が一番うれしい、誇りに思う製品は何か、と聞いてみました。てっきり、最近の深センの名物になっている巨大なビルまるごとLEDディスプレイ、のような巨大ディスプレイをあげられるのかと思ったのですが、ゲームPCの電源ファンやマウスの電飾、という答えが返ってきました。その表情は、それが好きすぎて電飾LED制御ICをつくり、それを内蔵させたNeoPixelを生んだ、MakerProをまさに地でいく姿そのものでした。

私がNeoPixelが好きすぎて作ったLEDテープのマスキングテープ（スイッチサイエンスで委託販売してます）と、いっしょにNT金沢やっている古川さんが、同じくNeoPixelが好きすぎてつくったWS2812のシルバーアクセサリをプレゼントしてお渡ししました。予想の斜め上をいくプレゼントだったようで、ちょっとびっくりしつつも、とても喜んでもらえてよかったです。

ちなみにWorldSemiでは従業員を絶賛募集中とのことです。

（秋田）

こんにちは

M2の吉村です。

9月14日~21日の間にロシアで行われたカザンシンポジウムに参加しました。

カザンシンポジウムに参加していた、カザンの学生は物性系が多く感じ少し懐かしかったです。

また金沢大学から参加していた、学生も様々な分野や専門の学生が多く、とてもおもしろかったです。

シンポジウム後の大学で開かれた夕食会

夕食会で各テーブルに2~3個のウォッカが置かれていたのは驚きました。

アルコール度数が40でほんの少し飲んだだけで、喉が焼けました。

ロシアの街並みはとても綺麗でした。

まるで東京ディ◯ニーランドみたいでした。

美人やイケメンも多かったです。

お土産屋さんや街中にこのキャラがいました。

なぜなら2~3ヶ月前にサッカーワールドカップがあったからです。

シンポジウムもう少し早く開催してほしかった・・・

あとロシアワールドカップのポロシャツ買おうとしたらお金なくて買えませんでした。

 

 

初アジア圏外の国だったので、とても楽しかったです。

ロシアは物価が安く食べ物も美味しく快適でした。

一つトラブったのが、空港でポスターの追加料金を取られたことでした。

学生のフライトが成田-ヘルシンキ-モスクワ-カザンだったのですが、モスクワ-カザン間の国内線でポスターをカウンターで預けようとしたら止められ追加料金を払えと言われました。飛行機内にも持ち込めなかったので追加料金は2500ルーブルで日本円で約4000円くらい。そのため海外でポスター発表をする際には布に印刷して、ポスターをキャリーバックに入れて持っていった方がいいと思います。

おわり。

こんにちは、M1の中川です。

8/3～8/6にかけて東京へ行って参りました。
目的はMFT2018と、Cerevoさんにインターンシップという形で秋田先生とお邪魔させていただきました。

昨年度、Maker Faire Shenzen(ifdl.jp/blog/?p=1011)には行きましたが、Maker Faire Tokyoは初でした。

経緯といたしましては、自分はもともと電子工作で物を作るのは好きなのですが、もともと専門は情報系であるというのもあり、アイディアは浮かぶけど、機械分野や回路の部分でどうしても技術的な障壁が多くて作り切れない、納得のいく完成度にならない作品になってしまうことが多く、最近は特にやるせない気持ちでした。というのもあって、MFTに行くことで自分の気持ちに変化があったり、他の面白い作品、すごい作品を見て機構やアイディアを吸収できることを期待して行くことにしました。

さて、本題のMFTは二日間にわたって行われたのですが、自分は二日間まるまる作品をひたすら見て回りました。店番ほとんどやってなかったです。すいませんでした。。。

商談をする秋田先生

結果として、レベルが高く、見た作品のほぼすべてが面白かったです。以下に自分が気に入ったものを紹介します。

まず一つ目はNT金沢でも出展しているうーぼーずさんらのブース。LiDARを使い、会議を見える化するデバイス目的で見に行ったつもりでしたが、その横に置いてある黒電話UIも面白かったです。黒電話の番号によって処理が変わるというものでしたが、作ったのはなんと小学五年生。同じ北陸にこんな子供がいるとは末恐ろしい・・・。

次に紹介するのはAtelier Betaさんの柿ピーとナッツを分離するデバイス。分離する機構は他にもあるかもしれないですが、この分け方、投入の仕方は独特ですごく好きでした。NT金沢にもぜひ行きたいとのことだったので、またお会いできるのが楽しみです。

こちらは、スプラトゥーンを水鉄砲として売られているスプシュで操作できるようにしたものでした。何かものすごい複雑な機構でもあるのかなと思ったら針金を使っているだけでしたが、中をいじらずに実現した点が気に入りました。

次は基板のストラップなどのアクセサリー関係を売っているのらとりえさん。デザインがきれいで機能性も高く素晴らしい完成度でした。しかもこの基板、実際に使っているものらしいです。

これは、石川さんの手のひらサイズのプロッタ。ねじ駆動で精度も高かったです。金曜日の飲み会では楽しいお話ありがとうございました。

最後は、自分が一番楽しみにしていたSONYのブース。MESHが気になっていた経緯で行ったのですが、Spresenseというマイコンがとても面白かったです。ウォークマンを簡単に個人で改造できるという点でポイントが高かったです。開発秘話なんかも聞かせてもらえてすごく興味が持てました。Scratchでプログラムが書けるので小学生がウォークマンを改造する時代なのか・・・って感じでした。個人的には３本の指に入るくらいの好印象でした。

他にもタカハさんやnext+αさん、デンソーさんのブースなどなど紹介したいものは山ほどたくさんあるのですが、長ったらしくなってしまうので、ここまでにしておきます。

MFTが終わった次の日に秋葉原の富士ソフトビルにあるCerevoさんでインターンシップをさせていただきました。秋田先生にほとんど助けてもらいましたが、先生と共同で作業するのが新鮮で楽しかったです。同じビルにあるDMM.make AKIBAも、ものづくりの環境が十分整っていて深圳を彷彿とさせました。近くにパーツ屋さんがいっぱいあるのも強い・・・。

夜ごはんもごちそうさまでした。

この4日間は結果として自分が持っていた気怠さのようなものを払拭してくれたような気がします。見ている中で新しいことも知ったし、忘れかけていたものも思い出せました。すごく楽しかったです。自分はまだまだ初心者だけど、ものづくりが好きなんだなと改めて実感しました。