光接続のプロセッサー、サーバーの超高速化・省エネ化に道を開くか （ニュースイッチ） - Yahoo!ニュース
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現在の半導体製造プロセスそのまま活用、MIT・UCバークレーなどが試作

　日進月歩で高速化するコンピューターやスマートフォン。だが、それらの性能を大幅に向上させるのに、大きな壁が立ちはだかっている。マイクロプロセッサーとのデータのやり取りに使われる銅配線の伝送速度に限界があるためだ。こうした難題を解決するため、半導体の電子回路と、データ伝送を光で行う光I/O（入出力）部品とを一つのチップに搭載した初めてのマイクロプロセッサーが、米国の大学で試作された。

　開発にかかわったのはマサチューセッツ工科大学（MIT）、カリフォルニア大学バークレー校（UCバークレー）、コロラド大学ボールダー校の研究者ら。しかも、このチップは、現在のCMOS（相補型酸化金属半導体）の半導体製造プロセスをそのまま活用して製造できることから、商業化の面でも大きな優位性を持つ。将来、データセンターの高速化、省電力化などに貢献するものと期待されている。

　これまでにも、チップ間のデータのやり取りを光接続で行うチップが民間企業も含めて研究開発されてきたが、製造工程が複雑なため実用化が難しく、簡単な回路しかできなかった。
それに対して、今回のものは、3X6ミリメートルの大きさのチップに7000万個のトランジスタと850個の光学部品を組み込み、プロセッサーが必要とするロジック、メモリー、光相互接続の機能を盛り込んだ。このチップを使った実際のデモでは、光ファイバーを介してメモリーと接続し、グラフィックスプログラムを実行しながら、3Dイメージを表示したり、操作して見せたという。

　標準的なマイクロエレクトロニクスのプロセス用に、直径10マイクロメートル（マイクロは100万分の1）のマイクロリング共振器といった光部品も設計。チップ自体は、大手半導体製造会社であるグローバルファウンドリーズのニューヨーク州フィッシュキルにある、45ナノメートルプロセスの工場設備をそのまま使って製造した。

　データ伝送性能は1平方mm当たり毎秒300ギガビット（ギガは10億）で、現在使われているマイクロプロセッサーの10-50倍あることを実験で確かめた。開発に携わった研究者の推測によれば、現在のデータセンターに設置されたサーバーで使われるエネルギーの20~30%が、プロセッサーやメモリー間のデータ転送に費やされているため、ワイヤから伝送エネルギーが小さく済む光に置き換われば、省エネ面での利点は大きいという。

　一方で、この研究開発をもとに大学発ベンチャーも生まれており、UCバークレーのエンジニアによってAyar Labsというスタートアップが5月に設立された。早ければ2年後をめどにデータセンター向けの試験版の製品開発を目標にしている。

　さらに、このように半導体と光接続を組み合わせたシリコンフォトニクス技術は、開発中の自動運転車に搭載されているレーザーレーダーのライダー（lidar）はじめ、脳の画像化や環境センサーなどにも応用が可能としている。

　研究成果は、24日発行の科学誌ネイチャーに発表された。

[2015年11月11日22時41分]
　宇宙航空研究開発機構（ＪＡＸＡ）と鉄道総合技術研究所は１１日、小惑星のちりを持ち帰った探査機「はやぶさ」の技術を、電車の省エネ運行に役立てるための共同研究を始めたと発表した。

　はやぶさは飛行中に姿勢制御装置にトラブルが起き、機体を温めるための複数のヒーターを上手に制御して消費電力を抑える工夫をした。
鉄道の運行でも、トラブルなどで多くの電車が一斉停止した後で動きだす際に、電力をどのように割り振るかといった課題に応用できるという。

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（共同）

引用元：http://www.nikkansports.com/general/news/1564928.html

クラゲは引く力で前進、進化の前提覆す？米研究
http://www.afpbb.com/articles/-/3065368

【11月4日 AFP】動物や人間は、走ったり、泳いだり、空を飛んだりする際、自分自身を前進させるために、周囲の地面や水や空気に圧力をかける必要があると科学では考えられてきた──
しかし、3日に発表されたクラゲとヤツメウナギの研究によると、少なくとも特定の遊泳性動物に関しては、この前提は誤りであるという。

　英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズ（Nature Communications）に発表された研究によると、クラゲと、そしてヘビに似た顎のない円口類の魚のヤツメウナギは、水を後方に押して自身を前進させるのではなく、自分のすぐ前にある水の中に圧力の低い領域を作ることで、自身を前方に「けん引」しているのだという。

　論文共同執筆者、米スタンフォード大学（Stanford University）のジョン・ダビリ（John Dabiri）氏は、AFPの取材に「低圧力は、クラゲの傘型の体の『先端部』で形成される。
これは、傘の下部の流れに着目したクラゲの遊泳力学によるこれまでの理解とは全く異なる」と語り、「遊泳性動物が周囲の水に及ぼす圧力を世界で初めて測定することで、効率的な泳ぎのメカニズムが通説とは大きく異なることを、今回の研究は示した」と続けた。

　今回の研究成果は、エネルギー効率が従来よりはるかに高い潜水艦の設計に役立つことが期待される。

　ダビリ氏によると、生体力学や技術工学などの研究分野ではこれまで、推進力を得るために、低圧ではなく高圧を作り出すことに重点が置かれていたという。

　「動物で観察される、吸引力に基づくメカニズムを工学的に変換できれば、大幅な省エネを実現できるかもしれない」（ダビリ氏）

　ヤツメウナギの場合は横方向への体の動きで、泳ぐ人の場合は手で水をかくことで液体分子を押し集め、高圧を生成する。

　ダビリ氏によると、低圧はさまざまな方法で生成できるが、最も多くみられるのは、体を回転させて旋回渦を発生させ、渦の中心部に低圧領域を作る方法だという。

　このメカニズムで推進力を生成するために必要なエネルギー量は、高圧で同等の推進力を得るよりも少ないとダビリ氏は補足した。

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(c)AFP/Laurence COUSTAL

参考
Suction-based propulsion as a basis for efficient animal swimming
http://www.nature.com/ncomms/2015/151103/ncomms9790/full/ncomms9790.html

電力の損失がほとんどない「超電導ケーブル」を300メートル敷設して電車を走らせる実験に、鉄道総合技術研究所（東京都国分寺市）が３日、成功した。鉄道の大幅な省エネにつながるとみて４～５年後には営業路線での導入を目指す。

鉄道総研がつくったケーブルは、特殊な超電導金属を絶縁体や断熱パイプなどでくるんだ構造。
ケーブルの内部に液体窒素を循環させてセ氏零下196度程度まで冷やすと電気抵抗ゼロで送電できる。
実験では、線路脇に設置した300メートルの超電導ケーブルを通して架線に電気を送り、２両編成の車両を時速45キロで走行させた。不具合はなかったという。

続きはソースで

http://www.nikkei.com/article/DGXNASDG0303D_T00C14A7CR8000/