はてなキーワード: TDPとは
最近の世界の流れで、2030年代に内燃機関を積んだ自動車の新規販売を禁止しようという動きが盛り上がっている。
ただなんというか、どうもコロナ後の経済対策をかねて強引に需要創出したいからだろうか、電気自動車=エコ=ガソリン車をなくすのが社会正義的な短絡的な思考回路が気になっている。
またマスコミ等の、1日でも早く電気自動車に舵を切らないと電動化による部品点数削減のあおりを受けて、PCやスマートフォンで電機業界がやらかしたように日本の自動車産業は壊滅するといったパニック的な論調にも違和感を覚えるので思うところを書きたい。
ちなみに筆者は非自動車業界のエンジニア、ただし工学部出身なので自動車業界の友人は多く、友人経由で業界の話はよく聞いている。
新し物好きなので2010年代の日本で市販された電気自動車である三菱のi-MiEVや日産のLeaf、トヨタのMIRAIは乗ったことがある。
残念ながら、テスラはレンタカー代が高すぎるのでいまだに乗ったことがない。
・電気自動車が必ずしも内燃機関を積んだ自動車よりもエコであるとは限らない。
・内燃機関を積んだ自動車が電気自動車に置き換わることが即部品点数減になるとは限らない。
・パソコンの自作のように簡単に自動車が作れるようになって新興国のメーカーにすぐに置き換わられることはない。(スマートフォンのHuaweiのように、研究開発能力の高い企業が台頭してくれば話は別)
Well to Wheelって言葉がある。ざっくりいうと、化石燃料を油田から掘り出して、自動車のタイヤを動かすまでのエネルギー効率がどれくらいになるかという話である。
例として、最新のガソリンエンジン車と現在の日本で最大の電力源である火力発電所の電力で電気自動車を駆動させた時を比較してみる。
議論の単純化のために、ガソリンや、発電用の重油やLNGを精製するまでの効率は一旦無視する。
現在、市販車の中で熱効率が最も良いガソリンエンジンはリーンバーンエンジンだが、一番効率の良くなる回転域で熱効率40%程度である。
それに対して、2020年時点で最も効率の良い火力発電所やリチウムイオン電池の効率は下記のようになる。
送電ロス:3%
0.6*0.97*0.9*0.9 = 47%
日本にある火力発電所のなかで、熱効率60%を達成しているものはまだ少数であること、リチウムイオン電池の特性は経年劣化することを考える。
発電効率が50%、充放電効率が80%に低下してしまえば、エネルギー効率は0.5*0.97*0.8*0.8=31%まで悪化し、内燃機関に効率の上で勝てなくなる。
現状の発電所の電源構成をとる限り、電気自動車にエネルギー効率上のアドバンテージはない。
火力に代わる安定的なベース電力といえば、現状原子力の比率を上げるしか選択肢がないわけだが、果たして社会的なコンセンサスが取れるのだろうか?
余談だが、電気自動車にはエンジンの排熱が存在しないので冬場の暖房効率が悪く、ものすごく早く充電量が低下する。
(レンタカーで電気自動車を借りたときに、上記現象を経験して効率の悪さに驚いた。)
逆に、下り坂などでのモーターの回転を利用して充電できる回生充電という内燃機関にない特徴があるので、この辺りは一長一短か。
自動車の動力が内燃機関からモーターに代わると、エンジン、トランスミッション、ブレーキの油圧機構等が不要になり、
現在5万点といわれる自動車の部品点数が1万点程度に減るのではないかといわれている。
代表的なGPUメーカー、NVIDIAの最新GPUであるGeforce RTX3090のTDP(熱設計電力)は350W。
10年位前まではハイエンドモデルのGPUでもせいぜい200W以下であったことを考えると、世代が進むごとに熱問題が深刻になってきていることがわかる。
実用的な自動運転が実現可能なレベルまで性能を上げていけば、冷却用の機構部品が新規に必要になるのではないか?
例を挙げるならば、プレイステーションが新しい世代になるごとに冷却機構が大げさになっていくように。
一昔前にはバックモニター程度にしか使われていなかった車載カメラ。最近では自動ブレーキやドライブレコーダーの普及によって1台の車に複数積まれるようになってきている。
これに加えてドアミラーがミラーレス化されたり、自動運転が進歩するとさらにカメラやセンサーの台数は増える。
ちょっとしたドライブレコーダーでさえ、1つ1つのチップ抵抗やチップコンデンサを部品1つとカウントしていけば、トータルの部品点数は100を超えるだろう。
こうした車載電子機器の増加は、同時に電力や信号を伝達するためのワイヤーハーネスの増加も引き起こす。
少し考えただけでも上記2点のように部品点数が増加する要素が考え付くのだが、本当に自動車の電動化がすすめば劇的に部品点数は減るのだろうか?
動力源が内燃機関だろうが、モーターだろうが自動車が自動車である限り車体の構造は大きく変わらない。
燃費向上のためには車体を軽く仕上げないといけないが、十分な剛性を確保するためには強くしないといけないので、相反する要求を満たすため、車体に使用される鉄素材に占める高張力鋼の比率は年々上がっている。
一般的に、高張力鋼は加工性が悪いので、より高性能な工作機械を新規に導入したり、プレスや溶接の手法を研究していかなければならない。
また、自動車の安全性能に対する各国の基準は年々厳しくなっているため、横滑り防止安全装置等の機構を新規に搭載する必要が出てきたり、様々な角度からの衝突試験に耐えうるボディ形状を設計開発しなければいけなくなったりで開発や試験の工数が増加しているため、世界最大手のトヨタでさえ車体開発コスト削減のために車種数を統廃合しているご時世である。
この現状に対して、パソコンの自作のようにモーターを買ってきて車体に乗せれば誰でも電気自動車メーカーをつくれる状況が来るのだろうか?
自動車開発のノウハウも資金力も不足している新興国の新興企業が、日米欧の主要メーカーに対抗できるだけの設備投資と研究開発が実現できるのだろうか?
可能性はゼロではないだろうが、通信業界におけるHuaweiのように、国家の資金と研究開発リソースをぶち込んだほんの一握りの企業しか台頭できないのではないだろうか?
これはシステム的、ハードウェア的にどうというよりも、Proの場合は「これ以上、Switchの進化は無い」とも解釈できるためだ。
また、Proの場合は専用タイトルが出る未来は考えづらい。「綺麗なゼルダ」「綺麗なスマブラ」では、コアなファン以外の客層を取り込めるとは思えない。
そのため、Switch 2としてフルモデルチェンジし、下位互換を残す事で、既存タイトルを活かしつつ、その性能をフルに活かした専用タイトルが今後発売していくだろう。
このサイクルを、数年(4〜5年)周期で回してほしいと考えている。
言うなれば、PS4で言うところのPS5みたいなもの、といえば伝わりやすいだろうか。
引き続きnVIDIAのSoCが採用されると思うが、XavierかOrinのどちらか(を、Switch向けにカスタマイズしたもの)になるだろう。
それぞれ、現行と比較すると以下の通り。
現行 | 0.4TFLOPS | Tegra X1カスタム |
---|---|---|
Xavier | 1.3TFLOPS | - |
Orin | 不明 | 曰く、Xavierの7倍との事 |
参考
PS4 | 1.84TFLOPS |
---|---|
PS4 Pro | 4.2TFLOPS |
PS5 | 10.3TFLOPS |
まずXavierだが、こちらはPS4にも及ばないくらいの性能だ。そんな性能では4Kは無理だろう。
(Switchの上位機種としては十分かもしれないが…。)
一方、Orinに関しては、その性能を仮に1.3 x 7 = 9.1TFLOPSとすれば、PS5の10.3TFLOPSに迫る勢いだ。
ただし、PS5のデカイ筐体を見た後なので、そんな性能を実現しつつ、Switchのサイズ感やコンセプトを維持できるのかは疑問だが…。
Nvidia Announces New Drive Platforms With Orin and Ampere
こちらの記事によればOrinのTDPは45Wと言うことなので、案外大丈夫かも?
もちろん、PS5やXBOX Series Xの凄さはSoC以外にも高速SSD等の要因があるため、真の意味でこれらのハードに迫る性能にはならないと思う。
だがそれでも、馬力が無くてSwitch版が作られなかったタイトル(例えばARKとか)がSwitch 2なら可能になる、等の可能性が生まれるのは良いことではないだろうか。
実は、Orinが採用される場合、2021年に発売しない可能性がある。
NVIDIA、5W版の新型SoC「Orin」でADAS市場を本格的に志向。「2000TOPSでも、4000TOPSでも可能」とダニー・シャピロ氏 - Car Watch
気になる出荷時期についてダニー・シャピロ氏は、サンプル版を2021年、通常版を2022年、5Wの低消費電力版を2023年と語る
さすがに、早くても2022年になるだろう。
ここでnVIDIAが頑張って2021年に間に合わせるなんてことが…ありえるのか?
一応、PS5の例を書いておくと、PS5には「カスタムRDNA2アーキテクチャ GPU」が搭載されてるが、RDNA2アーキテクチャの「Radeon」はまだ発表すらされていない(今月末に発表予定)。
つまり、AMDはゲーム機に対してGPUをある程度先行して投入していた事になる。
nVIDIAが同じような協力体制を取っているのであれば、あるいは…?
以上です。
この予想がどこまで当たるか、来年以降が楽しみです。
ラズパイも知らないうちにマルチコアになっているようだ。デスクトップとネットブックで1時間交代で交互運用しようってことで古いネットブックを取り出してきた。間違いだった。Windows7だとネットに接続できないからということでWindows10にアップグレード。使い物にならないことが判明。たぶんこの古いネットブック(TDP=5.5ワットでシングルコア!!)、最新式のラズパイよりショボい。慌ててLinuxMintにしたけど、それでも糞のようにスロー!!!CLIで動くようにプログラムをいっぱい導入したり、.bashrcをいじったりするのに時間を空費してしまった。おかげでサーバをいじくらないといけないときの拒否反応が軽減されるという思わぬメリットはあったけど・・・・出張時にプレゼンやる必要があるなら、ラズパイ+公式タッチパネルで十分な気がする。
今はAtom 330+ION+SST-SG05B+SSD+HDD+TVチューナーの構成。
ケース新調&SATAポート追加&OS入れ替えの必要が出てきたので、新調することにした。
パーツ | 名称 | 価格 | 備考 |
---|---|---|---|
マザーボード | ASRock H270M-ITX/ac | ¥13,760 | H270M, Mini-ITX, SATA最多 |
CPU | Celeron G3930T | ¥4,220 | 最小TDPで最安のもの |
CPUクーラー | サイズ 風神スリム | ¥3,674 | ロープロファイル, 汎用12cmファン |
メモリ | Team TED48GM2400C16DC01 | ¥6,980 | DDR4-2400 4GB×2 |
システムドライブ | X25-M 80GB | ¥0 | SSD, 余り |
データドライブ | WD40EFRX | ¥0 | WD Red 4TB, 流用 |
バックアップドライブ | WD80EFZX | ¥32,617 | WD Red 8TB |
余りHDD | WD1003FZEX | ¥0 | WD Black 1TB。ファイル履歴・シャドウコピー用。壊れたら他のドライブから間借りする。 |
余りSSD | X25-V 40GB | ¥0 | 用途未定。キャッシュに使うにも書き込みが遅い。余りHDDが壊れた時のシャドウコピーとか。 |
電源 | Corsair RM650x 650x | ¥12,917 | 260Wまでファンレスで動くATX電源 |
ケース | Lian-Li PC-Q25B | ¥19,830 | ファイルサーバーに適したケース |
ファンコントローラ | GRID+ V2 | ¥4,280 | Windowsから制御できるファンコン |
TVチューナーー | PX-W3PE Rev1.3 | ¥0 | 地上波2ch, 流用 |
合計 | ¥98,278 |
nmap www.korea-dpr.com Starting Nmap 6.47 ( http://nmap.org ) at 2016-01-14 21:20 JST Stats: 0:00:00 elapsed; 0 hosts completed (1 up), 1 undergoing Connect Scan Connect Scan Timing: About 0.55% done Nmap scan report for www.korea-dpr.com (87.98.231.40) Host is up (0.28s latency). rDNS record for 87.98.231.40: cluster011.ovh.net PORT STATE SERVICE 1/tcp open tcpmux 3/tcp open compressnet 4/tcp open unknown 6/tcp open unknown 7/tcp open echo 9/tcp open discard 13/tcp open daytime 17/tcp open qotd 19/tcp open chargen 20/tcp open ftp-data 21/tcp open ftp 22/tcp open ssh 23/tcp open telnet 24/tcp open priv-mail 25/tcp closed smtp 26/tcp open rsftp 30/tcp open unknown 32/tcp open unknown 33/tcp open dsp 37/tcp open time 42/tcp open nameserver 43/tcp open whois 49/tcp open tacacs 53/tcp open domain 70/tcp open gopher 79/tcp open finger 80/tcp open http 81/tcp open hosts2-ns 82/tcp open xfer 83/tcp open mit-ml-dev 84/tcp open ctf 85/tcp open mit-ml-dev 88/tcp open kerberos-sec 89/tcp open su-mit-tg 90/tcp open dnsix 99/tcp open metagram 100/tcp open newacct 106/tcp open pop3pw 109/tcp open pop2 110/tcp open pop3 111/tcp open rpcbind 113/tcp open ident 119/tcp open nntp 125/tcp open locus-map 135/tcp open msrpc 139/tcp filtered netbios-ssn 143/tcp open imap 144/tcp open news 146/tcp open iso-tp0 161/tcp open snmp 163/tcp open cmip-man 179/tcp open bgp 199/tcp open smux 211/tcp open 914c-g 212/tcp open anet 222/tcp open rsh-spx 254/tcp open unknown 255/tcp open unknown 256/tcp open fw1-secureremote 259/tcp open esro-gen 264/tcp open bgmp 280/tcp open http-mgmt 301/tcp open unknown 306/tcp open unknown 311/tcp open asip-webadmin 340/tcp open unknown 366/tcp open odmr 389/tcp open ldap 406/tcp open imsp 407/tcp open timbuktu 416/tcp open silverplatter 417/tcp open onmux 425/tcp open icad-el 427/tcp open svrloc 443/tcp open https 444/tcp open snpp 445/tcp filtered microsoft-ds 458/tcp open appleqtc 464/tcp open kpasswd5 465/tcp open smtps 481/tcp open dvs 497/tcp open retrospect 500/tcp open isakmp 512/tcp open exec 513/tcp open login 514/tcp open shell 515/tcp open printer 524/tcp open ncp 541/tcp open uucp-rlogin 543/tcp open klogin 544/tcp open kshell 545/tcp open ekshell 548/tcp open afp 554/tcp open rtsp 555/tcp open dsf 563/tcp open snews 587/tcp open submission 593/tcp open http-rpc-epmap 616/tcp open sco-sysmgr 617/tcp open sco-dtmgr 625/tcp open apple-xsrvr-admin 631/tcp open ipp 636/tcp open ldapssl 646/tcp open ldp 648/tcp open rrp 666/tcp open doom 667/tcp open disclose 668/tcp open mecomm 683/tcp open corba-iiop 687/tcp open asipregistry 691/tcp open resvc 700/tcp open epp 705/tcp open agentx 711/tcp open cisco-tdp 714/tcp open iris-xpcs 720/tcp open unknown 722/tcp open unknown 726/tcp open unknown 749/tcp open kerberos-adm 765/tcp open webster 777/tcp open multiling-http 783/tcp open spamassassin 787/tcp open qsc 800/tcp open mdbs_daemon 801/tcp open device 808/tcp open ccproxy-http 843/tcp open unknown 873/tcp open rsync 880/tcp open unknown 888/tcp open accessbuilder 898/tcp open sun-manageconsole 900/tcp open omginitialrefs 901/tcp open samba-swat 902/tcp open iss-realsecure 903/tcp open iss-console-mgr 911/tcp open xact-backup 912/tcp open apex-mesh 981/tcp open unknown 987/tcp open unknown 990/tcp open ftps 992/tcp open telnets 993/tcp open imaps 995/tcp open pop3s 999/tcp open garcon 1000/tcp open cadlock 1001/tcp open unknown 1002/tcp open windows-icfw 1007/tcp open unknown 1009/tcp open unknown 1010/tcp open surf 1011/tcp open unknown 1021/tcp open exp1 1022/tcp open exp2 1023/tcp open netvenuechat 1024/tcp open kdm 1025/tcp open NFS-or-IIS 1026/tcp open LSA-or-nterm 1027/tcp open IIS 1028/tcp open unknown 1029/tcp open ms-lsa 1030/tcp open iad1 1031/tcp open iad2 1032/tcp open iad3 1033/tcp open netinfo 1034/tcp open zincite-a 1035/tcp open multidropper 1036/tcp open nsstp 1037/tcp open ams 1038/tcp open mtqp 1039/tcp open sbl 1040/tcp open netsaint 1041/tcp open danf-ak2 1042/tcp open afrog 1043/tcp open boinc 1044/tcp open dcutility 1045/tcp open fpitp 1046/tcp open wfremotertm 1047/tcp open neod1 1048/tcp open neod2 1049/tcp open td-postman 1050/tcp open java-or-OTGfileshare 1051/tcp open optima-vnet 1052/tcp open ddt 1053/tcp open remote-as 1054/tcp open brvread 1055/tcp open ansyslmd 1056/tcp open vfo 1057/tcp open startron 1058/tcp open nim 1059/tcp open nimreg 1060/tcp open polestar 1061/tcp open kiosk 1062/tcp open veracity 1063/tcp open kyoceranetdev 1064/tcp open jstel 1065/tcp open syscomlan 1066/tcp open fpo-fns 1067/tcp open instl_boots 1068/tcp open instl_bootc 1069/tcp open cognex-insight 1070/tcp open gmrupdateserv 1071/tcp open bsquare-voip 1072/tcp open cardax 1073/tcp open bridgecontrol 1074/tcp open warmspotMgmt 1075/tcp open rdrmshc 1076/tcp open sns_credit 1077/tcp open imgames 1078/tcp open avocent-proxy 1079/tcp open asprovatalk 1080/tcp open socks 1081/tcp open pvuniwien 1082/tcp open amt-esd-prot 1083/tcp open ansoft-lm-1 1084/tcp open ansoft-lm-2 1085/tcp open 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husky 1311/tcp open rxmon 1322/tcp open novation 1328/tcp open ewall 1334/tcp open writesrv 1352/tcp open lotusnotes 1417/tcp open timbuktu-srv1 1433/tcp open ms-sql-s 1434/tcp open ms-sql-m 1443/tcp open ies-lm 1455/tcp open esl-lm 1461/tcp open ibm_wrless_lan 1494/tcp open citrix-ica 1500/tcp open vlsi-lm 1501/tcp open sas-3 1503/tcp open imtc-mcs 1521/tcp open oracle 1524/tcp open ingreslock 1533/tcp open virtual-places 1556/tcp open veritas_pbx 1580/tcp open tn-tl-r1 1583/tcp open simbaexpress 1594/tcp open sixtrak 1600/tcp open issd 1641/tcp open invision 1658/tcp open sixnetudr 1666/tcp open netview-aix-6 1687/tcp open nsjtp-ctrl 1688/tcp open nsjtp-data 1700/tcp open mps-raft 1717/tcp open fj-hdnet 1718/tcp open h323gatedisc 1719/tcp open h323gatestat 1720/tcp open H.323/Q.931 1721/tcp open caicci 1723/tcp open pptp 1755/tcp open wms 1761/tcp open landesk-rc 1782/tcp open hp-hcip 1783/tcp open unknown 1801/tcp open msmq 1805/tcp open enl-name 1812/tcp open radius 1839/tcp open netopia-vo1 1840/tcp open netopia-vo2 1862/tcp open mysql-cm-agent 1863/tcp open msnp 1864/tcp open paradym-31 1875/tcp open westell-stats 1900/tcp open upnp 1914/tcp open elm-momentum 1935/tcp open rtmp 1947/tcp open sentinelsrm 1971/tcp open netop-school 1972/tcp open intersys-cache 1974/tcp open drp 1984/tcp open bigbrother 1998/tcp open x25-svc-port 1999/tcp open tcp-id-port 2000/tcp open cisco-sccp 2001/tcp open dc 2002/tcp open globe 2003/tcp open finger 2004/tcp open mailbox 2005/tcp open deslogin 2006/tcp open invokator 2007/tcp open dectalk 2008/tcp open conf 2009/tcp open news 2010/tcp open search 2013/tcp open raid-am 2020/tcp open xinupageserver 2021/tcp open servexec 2022/tcp open down 2030/tcp open device2 2033/tcp open glogger 2034/tcp open scoremgr 2035/tcp open imsldoc 2038/tcp open objectmanager 2040/tcp open lam 2041/tcp open interbase 2042/tcp open isis 2043/tcp open isis-bcast 2045/tcp open cdfunc 2046/tcp open sdfunc 2047/tcp open dls 2048/tcp open dls-monitor 2049/tcp filtered nfs 2065/tcp open dlsrpn 2068/tcp open advocentkvm 2099/tcp open h2250-annex-g 2100/tcp open amiganetfs 2103/tcp open zephyr-clt 2105/tcp open eklogin 2106/tcp open ekshell 2107/tcp open msmq-mgmt 2111/tcp open kx 2119/tcp open gsigatekeeper 2121/tcp open ccproxy-ftp 2126/tcp open pktcable-cops 2135/tcp open gris 2144/tcp open lv-ffx 2160/tcp open apc-2160 2161/tcp open apc-agent 2170/tcp open eyetv 2179/tcp open vmrdp 2190/tcp open tivoconnect 2191/tcp open tvbus 2196/tcp open unknown 2200/tcp open ici 2222/tcp open EtherNet/IP-1 2251/tcp open dif-port 2260/tcp open apc-2260 2288/tcp open netml 2301/tcp open compaqdiag 2323/tcp open 3d-nfsd 2366/tcp open qip-login 2381/tcp open compaq-https 2382/tcp open ms-olap3 2383/tcp open ms-olap4 2393/tcp open ms-olap1 2394/tcp open ms-olap2 2399/tcp open fmpro-fdal 2401/tcp open cvspserver 2492/tcp open groove 2500/tcp open rtsserv 2522/tcp open windb 2525/tcp open ms-v-worlds 2557/tcp open nicetec-mgmt 2601/tcp open zebra 2602/tcp open ripd 2604/tcp open ospfd 2605/tcp open bgpd 2607/tcp open connection 2608/tcp open wag-service 2638/tcp open sybase 2701/tcp open sms-rcinfo 2702/tcp open sms-xfer 2710/tcp open sso-service 2717/tcp open pn-requester 2718/tcp open pn-requester2 2725/tcp open msolap-ptp2 2800/tcp
電力で変じゃないよ。
ちなみにインテルは、プロセッサーごとに "TDP (Thermal Design Power : 熱設計電力)" を公開していますが、これはプロセッサーが限界性能を出した時の消費電力ではなく、ケース内温度がプロセッサーの安定動作が保障された範囲の上限に達した時の消費電力を示しています。
指標としての消費電力の値。
TDPは「Thermal Design Power」の略で、なぜか日本語では「熱設計電力」といわれているが、
実際に消費電力を表しているわけではないという話が下に引用したサイトに載っていた
OC時の消費電力はどうやって知るの?(Celeron Dual-Core E1200の場合) - 教えて!goo
>TDPというのはオーバークロック時も有効な最大消費電力なんでしょうか?
この時点で勘違いしていますがTDPとは消費電力ではありません。TDPとは設計上の最大発熱量のことです。そのためTDP65WのCPUの最大消費電力が65Wを超えることもあればそれ以下の場合もあります。
これに対し質問者が
回答ありがとうございます。TDPというのは発熱量のことなんですね。
ではTDP65WのWとは何のことなんでしょうか?
のような疑問を投げかけていた。
しかし、ここでのWは1秒間に発生する熱量、すなわち仕事率を表す単位以外の何物でもないのだった。
ワットは電力の単位として使われることが多いが、実際には仕事率の単位でもあり、
より具体的には1ワットは、1秒当たり1ジュール(J)の仕事率(ジュール毎秒(J/s))と定義されている。
そしてジュールは物理でいう仕事の単位でもあるが熱量の単位であり、1J=0.239calなので、
TDPが1ワットというのは「1秒あたり0.239カロリーの熱を発生させる」という意味になる。
CPUのTDPが65Wという場合、65[W]*0.239=15.54[cal/s]なので、
1秒間に15.54calの熱を発生させるCPUに耐えうる放熱設計が必要だ、
ということになる。つまり1時間に約56kcal。
単位がWだから消費電力だろうと思うのは間違いかもしれないという話でした。
だからなんだというわけじゃないけど、
高校で習う物理が日常生活で役に立たないとか、ときどきそういう話を平気でする人が居るけど、
そういうわけじゃないんだよと思ったので書いてみた。