低レイテンシ・リアルタイム音響処理は、音声前処理、音声認識、アクティブノイズキャンセレーション（ANC）などの組み込みアプリケーションで不可欠です。性能要求が高まる中、開発者は速度、決定性、リソース制約のバランスを取る戦略的アプローチを採用する必要があります。高性能SoCに全タスクを任せるのは便利に見えますが、レイテンシとリアルタイム保証を軽視するとシステム障害を招きます。本稿では、SoCと専用オーディオDSPの選択における主要考慮点を概説し、設計者がコストのかかる驚きを回避する手助けをします。 低レイテンシ音響システムは多岐にわたります。自動車では、パーソナルオーディオゾーン、ロードノイズキ

先進スイッチが従来の欠点を克服し、高速動作、長寿命、高電力性能、微小パッケージサイズを実現します。 固体スイッチと電磁機械式リレーは電力管理アプリケーションに普及していますが、エネルギー損失、高コスト、重量、嵩張り、性能限界、信頼性問題に悩まされています。これらの制約が、次世代5Gネットワークの展開や車両・再生可能エネルギーシステム・スマートグリッドの電化を阻害しています。 Menlo Microは、CorningのHPFS熔融シリカガラスと銅充填スルーガラスビア（TGV）を用いたマイクロメカニカルスイッチを開発し、これらの課題に対処しました。CorningのPrecision Glass S

今日、磁場を比例電圧に変換する多様な技術が存在し、磁気エンコーダーから電流検知まで多彩なアプリケーションを可能にしています。 1879年にEdwin Hallが発見したホール効果は、長らく固体磁気センサーを支えてきました。しかし、消費電力の高さ、感度の限界、コストといった制約が、より効率的な代替技術の探求を促してきました。 そこで登場したのが磁気抵抗（MR）効果です。材料の電気抵抗が磁場下で変化する現象で、材料の内部磁化に応じてMR効果が変化し、センサー設計に新たな道を開きました。 MRの画期的な派生技術がトンネル磁気抵抗（TMR）です。1990年代に宮崎輝信教授によって発見されたTMRセンサ

組み込みFPGA（eFPGA）技術は、市販のFPGAチップのように機能する高度に適応可能なソリューションであり、ASICやSoC内でロジックの再構成性を可能にします。 eFPGAはメインストリーム生産段階に入り、ワイヤレスインフラ、人工知能、スマートストレージ、さらにはコストセンシティブなマイクロコントローラまで幅広く採用されています。CPUやDSPと同様にSoCサブシステムとして機能し、1,000〜500,000ルックアップテーブル（LUT）の幅広い規模でハードウェアロジックを動的に再構成できます。 この新興プログラマブル技術についてより深く理解するため、EDNはFlex Logix Tec

モーター制御システムは、ソフトウェアとハードウェア（IGBT、ワイドバンドギャップ（WBG）半導体、マイクロコントローラユニット（MCU）など）で構成され、その複雑さは着実に増しています。 インダストリー4.0の時代において、モーター制御はデジタルトランスフォーメーションの核心に位置します。産業用電動モーターの世界電力需要が増大し続ける中、エネルギー効率が最優先事項となります。開発者とコンポーネントメーカーは、消費電力を削減しながらより高い性能を提供するソリューションを優先しています。 厳格な制御要件が高度なエレクトロニクスを要求するため、設計複雑性も増大しています。窒化ガリウム（GaN）や炭

英国のカスタム設計会社Ensilaicは、AST SpaceMobileの野心的な計画、すなわち世界初の宇宙ベース携帯ブロードバンド網を支える最先端のセルラーASICを発表しました。このネットワークは、軌道上から未改造のモバイルハンドセットに直接接続することを可能にします。 AST SpaceMobileのビジョンは、地上網のカバレッジギャップを解消し、既存の50億人のモバイル加入者に信頼性の高い4G/5Gサービスを提供するとともに、世界人口のほぼ半分を占める未接続層にブロードバンドを届けることです。 1年以上前にEnsilaicと契約したASTは、最先端性能と卓越した電力効率を両立する次世代

Propheseeのイベントベースビジョンセンサーは、患者の視力回復から夜間の宇宙デブリ検出まで、幅広い分野をすでに変革しています。世界中で2,200人の開発者コミュニティを擁し、同社の技術が高速・低消費電力ビジョンで実世界のアプリケーションに具体的成果をもたらしていることを証明しています。 盲目患者の視力回復 Gensight BiologicsはPropheseeと提携し、視覚情報を琥珀色の光（590nm）に変換するゴーグルを開発しました。この光が患者の網膜に届けられた光感受性タンパク質を活性化し、目の信号解釈を可能にします。7か月の使用後、元盲目の患者は横断歩道を識別し、テーブル上のノー

CrossBar Inc.は、独自の抵抗変化型メモリ（ReRAM）技術を活用し、暗号学的な物理的クローン防止機能（PUF）キーを生成することで、ハードウェアセキュリティ分野への展開を図っています。 CEOのMark Davis氏はEE Timesのインタビューで、この戦略的シフトが同社の従来の不揮発性半導体メモリ中心のビジネスからの脱却を意味し、同社技術の新たな市場を開くものだと語っています。 PUFは、特定のチャレンジ（入力）に対して物理デバイス固有のデジタルフィンガープリント（応答）を生成します。PUFは長年マイクロプロセッサで利用されてきましたが、オンラインバンキングやIoT（モノのイン

スタートアップのEsperantoが、データセンター環境におけるM.2アクセラレータソケット向けに設計された1,093コアのRISC-V AIアクセラレータ「ET-SoC-1」を発表しました。Hot Chipsカンファレンスでデビューしたこのチップは、単一のGlacier Pointカード上の6モジュールで800 TOPSの性能を発揮しながら、120Wの電力エンベロープ内に収まります。 設計のハイライト ET-SoC-1は、AIワークロードを実行する1,088個のET-Minionコア、4個の高性能ET-Maxionコア、およびRISC-Vサービスプロセッサを含みます。アーキテクチャはエネル

AC結合トランスインピーダンスアンプで緑色LED心拍センサの環境光ノイズを除去 緑色LEDフォトプレチスモグラフィ（PPG）センサは、ウェアラブル、スマートフォン、フィットネストラッカーで標準的になりました。低コストとシンプルさが魅力ですが、信頼性の高い心拍測定を劣化させたり妨げたりする環境干渉に悩まされます。 典型的な誤差源には、指の配置感度、LED-センサ距離変動、そして最も重要なのは、フォトダイオードの信号を圧倒する強い環境光があります。これに対処するため、フォトダイオードのDCバイアスを除去しながら変調パルス信号を保持する、AC結合トランスインピーダンスアンプ（TIA）を設計しました

ユーザーフレンドリーで省電力な医療機器の設計は今日極めて重要です。この記事では、次世代パルスオキシメータの構築における実践的なステップと設計上の考慮事項を詳述します。 前回の記事ではパルスオキシメータ仕様を説明しました。ここでは、透過型vs反射型構成、最適なセンサー配置、灌流指数最適化、モーションアーチファクト低減、光学アナログフロントエンド統合のニュアンスといった主要な設計選択に深く踏み込みます。 透過型 vs 反射型 光電容積脈波（PPG）信号は、透過型または反射型のLED-PD配置で取得できます。透過型セットアップでは、非吸収光が身体部位を通過するため、指や耳たぶのような高毛細血管密

Western Design Centerは6502アーキテクチャを継続サポートしており、ライセンシーが60億個以上の組み込み65xxプロセッサを出荷済み——年間数億個の成長を報告しています。 PragmatIC Semiconductorはレトロイノベーションを再定義しています。ARM Cortex-M0をフレキシブル基板に実装した後、同社は今や伝説的な6502プロセッサのフレキシブル版をリリースしました。 多くの人々にとって、6502は1980年代の興奮を呼び起こします——節約志向のホビイストがわずかな貯金でBBC Microを購入し、後の無数のプログラマーにインスピレーションを与えた

抵抗温度検出器（RTD）に関する3部構成シリーズの第2回記事では、システム最適化、コンポーネント選択、性能評価に焦点を当てます。 第1部の振り返り第1回では温度測定の課題、RTDタイプ、構成、基本RTD回路を扱いました。第2回では3つの配線構成（2線式、3線式、4線式）に焦点を当てました。この最終回では、RTDシステムをピーク精度のためにいかに微調整するかを探ります。 RTDシステムの最適化 堅牢なRTDソリューションの設計には3つの重要な決定が関わります： センサー選択と配線図 — 適切なRTDと接続方法を選択。 測定構成 — ADCパラメータ、励起電流、ゲイン、外部コンポーネントを設

Intelが、プリプロダクションのIntel 4プロセスノードで構築された第2世代ニューロモーフィックプロセッサ「Loihi 2」を発表しました。新チップは、次世代スパイキングニューラルネットワーク（SNN）を探求する研究者向けに調整され、プログラマビリティ、密度、スケーラビリティで大幅な向上を実現しています。 Loihi 2の主要な拡張 Loihi 2は、スパイクがLoihi 1のバイナリ0/1ではなく整数ペイロードを運べる完全プログラマブルなニューロン命令セットを導入。これによりモデル表現力が向上し、所与のタスクに必要なニューロン数が削減されます。 ハードウェアとともに、Intelはオ

Texas Instrumentsが、工場自動化とモータードライブシステムにおけるリアルタイム制御向けに設計された、新しい3Dホール効果位置センサファミリの第一弾「TMAG5170」を発表しました。 TMAG5170は、統合診断と高度な機能により、設計の柔軟性を高め、システム安全性を向上させ、エネルギー消費を削減します。 すべての磁気トランスデューサと同様に、ホール効果センサも超高精度と高スループットのトレードオフを伴います。真に安定したセンサは、温度変動、周囲環境、外部磁場を問わず性能を維持しますが、極めて高い精度と高速データレートの両立は困難です。 TIは、TMAG5170がこのギャ

大手ニューロモーフィックコンピューティングIPプロバイダーのBrainChipが、最近のLinley Fall Processor Conferenceで、AkidaニューロモーフィックSoCを搭載した2つの新しい開発キットを発表しました。キットはx86 Shuttle PCフォーマットとArmベースのRaspberry Pi設計で提供され、開発者にスパイキングニューラルネットワーク（SNN）アプリケーションの構築とテストのための即戦力プラットフォームを提供します。Akidaシリコンはカスタム設計への統合も可能です。 Akidaのニューロモーフィックアーキテクチャ Akidaのニューロモーフ

高性能電気自動車（EV）モータには、滑らかさ、信頼性、効率を保証する制御戦略が求められます。フィールド指向制御（FOC）は業界標準のソリューションであり、広い速度範囲で精密なトルクと磁束制御を可能にします。 EVがシームレスに加速し、惰行するためには、コントローラがトルクと磁束を管理し、モータが低速で最大トルクを発揮しながら最適な効率を維持できる必要があります。これには、正確なローター位置情報に基づく精密な電流制御が必要です。 回転機械では、ステータが交流で巻線を励磁することで磁場を生成します。滑らかな動作の秘訣は、ローターの角度をステータの磁軸に対して知ることにあります。この角度がわかれ

アクティブノイズキャンセレーション（ANC）は長年オーディオファイルの定番でしたが、2019年に大手カリフォルニアブランドがANC搭載初のイヤホンを発売して以来、その市場での役割は劇的に拡大しました。このマイルストーンが広範な認知を呼び、ANCを真のワイヤレス（TWS）イヤホンとヘッドセットの両方で妥協できない機能に押し上げました。 スタティックANCソリューション 過去10年間、ほとんどのヘッドセットは個別コンポーネントに依存していました。当時、ANCエレクトロニクスの小型化に投資した半導体企業はわずかで、イノベーションが制限されていました。図1は典型的なスタティックANC回路を示します：

新しいハイブリッドデータフローとフォンノイマンアーキテクチャが、ニューラルネットワーク、機械学習、コンピュータビジョン、DSP、基本線形代数サブプログラムなどのワークロードを加速します。 シリコンバレーのスタートアップQuadricは、ロボット、工場自動化、医療用画像処理などのエッジデバイスで、AI推論と従来のコンピュータビジョンアルゴリズムの両方をブーストするアクセラレータを設計しました。このハードウェアのユニークなハイブリッド設計は、データフローとフォンノイマンの原理を統合し、ニューラルネットワーク、機械学習、DSP、線形代数ルーチンの効率的な実行を可能にします。 「当初から、エッジデ

画像処理大手のAmbarellaが、高解像度ビデオ撮影と高度な人工知能（AI）処理を組み合わせた2つの新しいシステムオンチップ（SoC）ソリューションを発表しました。セキュリティカメラとスマートシティ展開向けに設計されたCV5SとCV52Sは、4Kビデオエンコーディングと、顔認識やナンバープレート認識などの高度なAIタスクを提供します。 CV5S：マルチセンサーカメラシステム向け CV5Sはマルチセンサーカメラシステムを対象とし、最大4つの8メガピクセル（8MP）フィード（4K解像度相当）を各30フレーム/秒（fps）で処理可能。同時に14の独立したビデオストリームを処理し、すべての4Kフレ