日立製作所 電力システム社がエンタープライズPLMとしてArasを採用(2015年5月1日)


ウェアラブル特有の省電力、マルチコア、IoT要求を満たす統合ソリューション

メンター・グラフィックス・コーポレーション(本社: 米国オレゴン州、以下メンター・グラフィックス)は、医療、フィットネス、セキュリティ、安全、その他ウェアラブル端末の次世代高性能アプリケーション向けに最適化されたMentor® Embedded Nucleus®リアルタイムOS(RTOS)を発表しました。IoT(Internet of Things: モノのインターネット化)機能を持つウェアラブル端末をターゲットとしたマルチコアSoCアーキテクチャの出現により、付随して発生した新たなシステム要求を満たすフレームワークを備えたOSが求められるようになりました。ウェアラブル端末向けのNucleusは、スマートデバイス間接続やゲートウェイ接続を実現するほか、クラウドにも直接接続します。シングルコアとマルチコアSoCそれぞれのサイズ、性能、電力効率に合わせて最適化されており、ウェアラブル端末のバッテリ寿命を最大化するための業界初となる電力管理とプロセッサライフサイクルのフレームワークを提供します。

Nucleusは、高性能なMPU(マイクロプロセッサユニット)、およびリソース制約の厳しいMCU(マイクロコントローラユニット)に対応したメモリ空間パーティショニングにより、市場投入後の製品システム上のソフトウェアのアップデートやアップグレードをサポートします。また、豊富なIPv4/v6ネットワークスタックやM2M(マシン対マシン)プロトコルに加えて、IoTアプリケーションとクラウド接続性のためのセキュリティ機能を搭載しています。

IPC(プロセッサ間通信)とプロセッサライフサイクルのためのマルチコアフレームワーク

ウェアラブル端末向けの最新SoCでは、アプリケーションクラスとマイクロコントローラクラスのコアを単一デバイス上で組み合わせてヘテロジニアスのオペレーティング環境を単一アプリケーション内に集約する傾向が強まっています。Nucleusは、組込み業界で初となる、virtIO、remoteproc、rpmsgを新規実装した完全にヘテロジニアスなマルチコアフレームワークを提供します。このフレームワークを用いると、ウェアラブル端末のIPC、リソース共有、プロセッサライフサイクルの管理など、Nucleus RTOSやLinux®、その他のベアメタルベースのアプリケーションを単一SoC上にシームレスに統合できます。また、SoC上のコアのブートアップとシャットダウンを個別に制御することで、使用状況に応じてウェアラブルやIoTアプリケーションの演算性能を最大化したり、消費電力を最小化したりします。

Nucleus RTOSは、Wi-Fi、Bluetooth、Bluetooth Low Energy、6LoWPANなど、多種多様な標準準拠のネットワークおよび通信プロトコルをサポートしており、多数の対応チップセット上で利用可能です。

バッテリ寿命を延ばすNucleus電力管理フレームワーク

バッテリ寿命は、コネクテッドデバイスにおける最重要項目です。ハードウェアリソースへの負荷軽減とソフトウェア複雑化に対応するため、次世代ウェアラブル製品には、さらなる消費電力の削減が求められています。新規開発されたNucleusの電力管理フレームワークは、シンプルで抽象度の高いAPI呼び出しを介して、ペリフェラルやウェアラブルシステム全体のパワーステートを管理します。パワーステート変更の際には、電力管理フレームワークが、プロセッサモード、動作周波数、ペリフェラルの動作を同時に制御します。

デバイスプロビジョニングのための空間パーティショニング

Nucleusのプロセスモデルは、アプリケーション、ミドルウェア、カーネルサブシステムを切り離し保全するためにメモリ保護領域を作成する軽量なアプローチを採用しています。Nucleusによる空間パーティショニングは、システムの信頼性を高めるとともに、クラウドサービスを使って新しいアプリケーションをロードしたり、JIT(ジャストインタイム)メソドロジを使って大規模なアルゴリズムを小さなコンポーネントに割り当てたりするためのフレームワークを提供します。メモリリソースの限られたデバイスにソフトウェアをロードあるいはアンロードすることによって、その時に必要なモジュールだけで常駐コードを実行し、メモリを効率的に利用します。

Nucleusは、医療、フィットネス、セキュリティ業界で使われる次世代のウェアラブルなIoT機器をターゲットにした幅広い機能を完備しています。

  • ウェアラブル端末のクラウド接続を実現する、包括的なOSと幅広いプロトコルサポートを提供
  • IPCとリモートプロセスライフサイクルをサポートする統合マルチコアフレームワークが、使用時状況に応じてプロセッサやコアを個別にブートアップ/シャットダウンし、消費電力を削減
  • 内蔵電力管理フレームワークが、DVFS(ダイナミックな電圧/周波数スケーリング)、ローパワーモード、スリープモード、CPUアイドルモードといったプロセッサ内のローパワー機能をサポート
  • メモリ空間パーティショニングのプロセスモデルが、デバイスソフトウェアのアップグレード/アップデート、デバイスのプロビジョニング、ユーザアプリケーションストアからのソフトウェアダウンロードをサポート
  • Qtフレームワークを使ったWYSIWYGのグラフィックス開発サポート

詳しい情報は、www.mentor.com/embedded/wearables(英語)をご覧ください。

Qtフレームワークを用いたGUI開発

メンター・グラフィックスの組込みシステム開発ツール群と緊密に統合されたNucleus RTOS向けのQtフレームワークは、効率的なユーザインタフェース(UI)開発ワークフローにより、ウェアラブル端末のメモリフットプリント要件のために最適化、差別化されたグラフィックス作成環境を提供します。メンター・グラフィックスの組込みシステム開発ツール群には、グラフィックスの性能を最大化し、起動負荷を最小限に抑えるQt対応の解析ソフトウェアが統合されています。

「メンター・グラフィックスのNucleus RTOSをウェアラブルSoCに採用した理由は、プロセスモデルのダイナミックなロード機能と電力管理に優れていたからです。Nucleusは、豊富な機能を備えた当社アプリケーションのシステム要件をすべて満たしてくれるため、顧客はさらに優れた生産性、電力効率、スピードを備えた高度なウェアラブル端末を開発できるようになります。」Ineda Systems Inc.の創業者でCTOとエンジニアリング担当副社長を兼任するBalaji Kanigicherla氏は、上記のように述べています。

「ウェアラブル端末向けの機能をNucleus RTOSが豊富に備えているため、組込み開発者は製品を差別化する機能の開発に注力できます。ワイヤレス接続、M2Mミドルウェア、IoTミドルウェア、マルチコアをサポートし、電力管理フレームワークを内蔵するNucleusは、ウェアラブル端末にとって理想的なOSプラットフォームです。」メンター・グラフィックス、Embedded Systems Division、Runtime Solutions、General Manager、Scot Morrisonは、上記のように述べています。

メンター・グラフィックスについて

メンター・グラフィックス・コーポレーションは、世界中で成功を収めている電子機器メーカー、半導体企業、電子システム構築ベンダのニーズに応える製品をはじめとし、コンサルティングサービス、受賞歴を誇るサポートサービスを提供する、電子ハードウェアおよびソフトウェア設計開発ソリューションのグローバルリーダーです。1981年に設立されたメンター・グラフィックスは、過去12ヶ月間の売上高としておよそ12.4億米ドルを計上しており、本社はアメリカ合衆国オレゴン州ウィルソンヴィルに所在しています。メンター・グラフィックスについての詳しい情報は、www.mentorg.co.jpをご覧ください。

登録商標Linuxは、全世界における商標保持者Linus Torvalds氏から排他的ライセンスを受けているLMI(Linux Mark Institute)からの許諾により使用しています。Qtは、DIGIA Plcおよび/またはその関連会社の登録商標です。Mentor GraphicsはMentor Graphics Corporationの登録商標です。その他記載されている製品名および会社名は各社の商標または登録商標です。

組込みソフトウェアについて
www.mentorg.co.jp/embedded-software/

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