1999年、ニール・ガーシェンフェルドは『When Things Start to Think（モノが考え始めるとき）』の中でこう書いている。インターネットやワールド・ワイド・ウェブの成長について報道されているが、ネットを利用するモノの数が人の数を凌駕するにつれ、はるかに大きな変化が訪れようとしている。コンピュータを接続することの真の約束は、身の回りのものに問題を解決する手段を埋め込むことによって、人々を自由にすることである。"
その10年後、Ambiqは、目立たないユビキタスコンピューティングを実現することを使命として設立されました。以来、特許取得済みのサブスレッショルド回路技術を武器に、エッジデバイスの電力効率に革命をもたらし、モノのインターネット（IoT）のビジョンをデバイスごとに実現することに貢献してきました。過去10年間で、世界中で7500万個以上のデバイスが販売され、デバイスを強化しました。
今日、デバイスの数はすでに世界人口をはるかに上回っている。インテルによれば、2020年には地球上の人間1人あたり26個のコネクテッド・オブジェクトが存在するという。しかし、すぐに理解できるように、私たちの現在は想像しているほど目立たず、ユビキタスではない。私たちは非常に多くのデバイスを持っているかもしれないが、それらは真に接続されているわけではない。スマートフォンの進歩は私たちの生活を飛躍的に前進させたが、私たちはいまだにさまざまな状況で製品に縛られている。なぜだろう？
一言で言えば、パワーだ。
具体的には、使い捨てと充電式のバッテリーによる電力供給だ。
IoTは、すべてのデバイス、特に息をのむようなスピードで成長している個人用デバイスやバッテリー駆動のデバイスが意図したとおりに接続され、通信しない限り、楽しい夢のままであり続けるだろう。しかし、一部のメーカーは、バッテリーの充電や交換なしで数日、数週間、あるいは数年間デバイスを持続させることを可能にすることで、現在すでにIoTを可能にしている。
フィットネストラッカーからスマートウォッチ、スマートカード、セキュリティユニットまで、Ambiqはその極限的な超低消費電力技術を世界の大手ブランドに提供してきました。Ambiqの超低消費電力技術の中核は、サブスレッショルド・パワー最適化技術（SPOT™）プラットフォームです。簡単に言えば、SPOTは半導体製品をプロセッサチップ内の超低電圧レベルで動作させることができます。エネルギーは電圧の2乗で増減するため、これによりデバイスの電力効率とバッテリー寿命が劇的に向上する。
AmbiqはSPOTにより、スマートウォッチ、スマートカード、IoTセンサーなど、小型でバッテリー駆動の製品において、電子機器メーカーのバッテリー寿命の延長や常時オンボイスなどの新機能の追加を支援することができました。当社の組み込みソリューションは、消費電力を10分の1に低減し、私たちが予想もしなかった方法で生活様式を変える使用例を可能にしました。
この記事では、私たちの10年の道のりを振り返り、その過程で学んだ10の貴重な洞察をお伝えします。
洞察1：パワーを10倍向上させることができれば、多くの新しい可能性が生まれる。
Ambiqは超低消費電力を前提に誕生しました。それでも私たちは、10年間で消費電力をさらに10分の1に下げ、あらゆる新しいアプリケーションを可能にしました。私たちはまず5〜10倍で皆を打ち負かし、さらに10倍で自らの記録を更新しました。常時接続のイヤホンや非接触型の生体認証決済ソリューションなど、かつては実現不可能と思われた技術がすでに実現し、あるいは実現しつつある。
私たちのテクノロジーは、リアルタイム・クロックとシンプルな回路から始まりました。時が経つにつれて、これらのソリューションは進化し、収束し、現在の常時稼働のエッジ処理へと触媒作用を起こした。エッジプロセッシングは、スマートバンドやスマートウォッチのようなエッジデバイスが、クラウドに処理を送ることなく、デバイス上で直接複雑化する計算を処理することを可能にします。
INSIGHT 2: 組み込み型ソリューションは、新しいアプリケーションと新しいユースケースを可能にする。
今日のスマート・デバイスに見られる高度に複雑なプロセッサは、演算能力と消費電力の両面ではるかに優れている。このような組込みソリューションは、より大きな処理能力を可能にし、新たな用途やユースケースを可能にしている。これらの新しいユースケースは、超低消費電力市場と世界に革命をもたらしました。ショッピングでも、旅行でも、仕事中でも、超低消費電力のエッジAIは、接続されていながら非接触のインタラクションを可能にする。
従来のCPUやGPUは、もはやコンシューマー・デバイスを支配する存在ではなくなりつつある。業界がIoTビジョンを実現するためにより多くのデバイスを作ろうと競い合う中、多面的なマイクロプロセッサーとマイクロコントローラーは、非常に限られたフットプリント内で性能対消費電力の要件を解決する寵児となりつつある。
洞察3：全体（IoTのビジョン）は部分の総和以上のものである。
ニール・ガーシェンフェルドのビジョンを実現するためには、あらゆるものがつながっていなければならない。毎晩スマホや腕時計を充電し、スマートスピーカーや監視カメラを動かすために電気に頼り、デバイスを操作するためにケーブルやコードに縛られる必要があるとしたら、私たちは決して “中断 “を避けることはできないだろう。接続を維持するためにデバイスを長持ちさせることが、IoTを実現する鍵なのだ。
洞察4：エッジ・デバイスは、私たちをつなぐ役割をますます大きくしていくだろう。
コロナウイルスは、この変化する環境におけるエッジデバイスの役割への注目を強めている。検疫や厳格な安全・セキュリティ対策が実施される中、世界の指導者たちは、経済破綻を回避しながら人命救助の必要性のバランスを取っている。NYタイムズ、サウスチャイナ・モーニング・ポスト、NBC10ボストンによると、国や政府は、Covid-19の追跡と検知に役立つフィットネス・バンドの使用を検討している。家族、友人、介護者、あるいは社会全体とのつながりを保つことは、この危機的状況において、私たちの幸福にとって最も重要で不可欠なことである。
洞察5：エッジ・デバイスは、人間の指示なしに相互作用する人工知能を持つ必要がある。
接続するとは、コミュニケーションを円滑かつ自動的に促進することである。エッジ・デバイスが人間の指示なしに相互作用するためには、インテリジェント（人工知能）である必要がある。無限のコンピューティング・パワーがあるクラウドで機械学習（ML）を実行するのは、エッジ・デバイスにとっては贅沢なことだ。製品エンジニアやシステムエンジニアは、AIにどれだけの処理リソースとメモリーリソースを割り当てるかを決定する際に、消費電力とバッテリー利用率を考慮しなければならない。
INSIGHT 6: エッジAIが商業的に普及するには多くのハードルがある。
エッジ・デバイスには、推論モデルを実行し、人間の知性を模倣する能力を妨げる厳しい要件がある。リアルタイムであること、常時オンであること、ポータブルであ��こと、モバイルであること、コンパクトであること、セキュアであること、そして最も重要なことはバッテリー駆動であることである。これらの要件はすべて、1mWの電力予算でセンシング、データ・ストレージ、分析、推論、通信を含む、自己制約型のシステム・ソリューションに詰め込む必要がある。クラウドやエッジ向けのAIデバイスを持つ企業は数多くあるが、エッジデバイスの制約の中にAIを詰め込むという問題を解決できた企業はない。AmbiqのSPOT技術が登場するまでは。
洞察7：総電力バジェットに関して言えば、mWに制限されたバッテリー駆動のアプリケーションでは、TOPS/Wは関係ない。
今日のAI企業は、ワットやキロワットの総電力バジェットでTOPS/Wについて語る。しかし、TOPS/Wは、mWに制限されたバッテリー駆動のアプリケーションでは関係ない。今日のAIシステム・ソリューションのほとんどは、眠っているだけで1mW以上を消費する。現在最も電力効率の高い代替組み込みソリューションや専用に構築された推論アクセラレーターでさえ、単純な推論モデルを1mW未満で実行することしかできない。残りのシステム要件を加えると、電力予算は破綻する。
INSIGHT 8: ムーアの法則は、超低消費電力で深く組み込まれた世界では健在である。
ムーアの法則とは、マイクロチップ上のトランジスタ数が約18カ月ごとに倍増するという法則で、半世紀以上前に生まれたものですが、超低消費電力で深い組み込みの世界では健在です。特にAmbiqは、2世代半導体を40nmから22nmに移行しており、ムーアの法則と当社独自の回路設計・アーキテクチャをフルに活用しています。一方、インテルのデータセンター・プロセッサーや携帯電話のビット・アプリ・プロセッサーは7nmの半導体プロセス・ノードにあり、これ以上微細化できないところまで来ている。
INSIGHT 9: スマートデバイスがよりパーソナライズされるにつれ、プライバシーとセキュリティのレベルは高まる。
スマートデバイスに関して、人々がプライバシーと情報セキュリティに関心を持つのは当然である。しかし、これらのデバイスがよりパーソナライズされるようになれば、プライバシーとセキュリティのレベルは高まるだろう。デバイスがローカルでできる処理が増えれば増えるほど、インターネットに送信される量は減る。腕時計、イヤホン、キーフォブ、補聴器などにはすでにある程度のセキュリティが施されているが、エッジAIの応用で、個人的なものを個人的なものにすることについては、まだ表面しか見ていない。
フォーブス誌によると、スマート・フィットネス・トラッカーやスマートウォッチなどのIoT技術は、技術専門家のお気に入りのひとつである。結局のところ、Ambiqはこれらの業界で道を切り開いてきました。スマート・フィットネス・トラッカーに関しては、シチズン、フォッシル、ファーウェイ、シャオミなど、主要メーカー上位10社のうち8社と提携しています。スマートウォッチでは、ファーウェイのデバイスのバッテリー寿命を1日から2週間に延ばすことに貢献しました。オッポは2020年3月に初のスマートウォッチシリーズを発売し、パワーセーバーモードで最大21日間の充電を約束している。
AmbiqのSPOTプラットフォームの潜在的な用途は、バッテリー寿命が自社製品の重要な市場差別化要因であると考える、より多くのメーカーによって実装され始めたばかりである。近い将来、Amazon Echoのようなスマートスピーカーと同じ機能を持ちながら、4分の1サイズのワイヤレスパーソナルアシスタントボタンが登場するかもしれない。
INSIGHT 10: エッジAI技術の高度化に伴い、IoTデバイスはよりインテリジェントに、よりパーソナルになる。
AI技術がより洗練されるにつれて、エッジデバイスはより多くのことをこなし、より長く動作することが期待されるようになる。その結果、スマート・フィットネス・トラッカーやウェアラブルのようなデバイスの使い方が進化するかもしれない。充電のためにスマートウォッチを取り外す必要がほとんどないのであれば、それはこれまでとは異なる体験であり、生活をより良く、より安全にするために、小型で持ち運び可能なパーソナル・デバイスを自分の身の回りに埋め込むというライフスタイルをさらに可能にするだろう。
それから10年、7,500万台ものデバイスが使用されるようになり、私たちは大きなアイデアを持った新興企業から長い道のりを歩んできました。幸運なことに、アーリー・アダプターである既存のお客様に支えられ、私たちは成長することができました。超低消費電力革命のリーダーとして2度目の10年を迎えるにあたり、エッジ・インテリジェンスの改善と実現、そしてIoTの夢の実現に向けた私たちの追求にぜひご参加ください。
