計測関連用語集

TechEyesOnlineの用語集です。
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ARM(あーむ)

RISCプロセッサで有名な英国のARM社のこと、またはARM社が提供するプロセッサ設計データ(ARMアーキテクチャ)を元に製造されたマイコンの総称。ICEに慣れた人はARMと表記するが、一般には「アーム」と表現されることの方が多い。 ARM社は電子回路の開発・設計をする英国企業で、自社工場を持たず製品販売もしないが、米国インテル、モトローラなどがARM社とライセンス契約をしてARMマイコンを製造・販売した。設計データはARM6、ARM10など複数のアーキテクチャがあり、アーキテクチャをカスタマイズできるライセンス契約をしたインテルのようなメーカはStrongARMと呼ぶ製品を自社開発した。消費電力あたりのパワー効率が高い為、2000年代には携帯電話の組込み用マイコンとして世界でもっとも多く採用された。ARM社自身はICチップの製造・販売などは行わず、設計情報をチップメーカーに提供し、製品の販売額などに応じたライセンス料を得る事業モデルである(ファブレスのさらに一歩進んだモデル)。 ARMは「Advanced RISC Machines」の略で、CISCの特長も取り入れたRISCといえる。「ARMアーキテクチャ」は「ARM系プロセッサ」とも呼称される。ARM系プロセッサはメーカが異なっていても命令セットを共有しているためソフトウェアの互換が容易で、組込みシステム(産業機器や家電製品の一部として組込まれるコンピュータシステム)への採用が進んだ。マイクロプロセッサ市場のうち、パソコン向けはインテルの86系プロセッサと各社の互換製品(サードパーティ)が主流だが、スマートフォンやタブレット端末などの携帯機器ではARM系製品のシェアが高い。インテル系製品の強かったサーバ市場でも、サーバ向けに特化したARMプロセッサが開発され、電力効率を重視するデータセンターなどに導入が始まっている。 まとめると、ARMとはマイクロプロセッサの設計を行なう英国企業。また同社によるマイクロプロセッサの設計(アーキテクチャ)や、それに基づくプロセッサ製品などの総称である。 日本のキャリア(携帯電話事業者)であるソフトバンクは2016年にARM社を傘下に収めた(ソフトバンクはITベンダーから始まり通信事業者になったが、さらに半導体メーカまで吸収した)。GPU大手の半導体メーカであるNVIDIA(エヌビディア)はインテル、AMDというCPUメーカに対抗して半導体市場のNo.1デバイスメーカになろうと、2020年にソフトバンクからARMを買い取ると発表したが、欧州での規制をクリアできず2022年に断念している。 ARMのビジネスは図面のライセンス。これは半導体の工程の上流を抑えていることを意味する。微細加工の進歩による集積度の向上で高密度チップにはトランジスタが数百億個あり、今後も増えつつける。 「建築にたとえれば、1つのチップを設計する作業は、大都市を丸ごと設計するようなもの。能力のある設計事務所でも、ビルや住宅などの細かい部分は出来合いの図面を買ってきて貼り合わせたり修正したりしながら、都市全体の図面を描いていくしかない。アームはビルや住宅の図面を設計事務所に売る会社である。2021年8月に英国政府の競争・市場庁は買収に異議を唱える報告書を公表した。欧州最後のテクノロジー企業が米国人(エヌビデイア)に売却されようとしている。」(「2030 半導体の地政学」 2021年11月 日経BP発行、より抜粋) インテルさえもARMから図面を買わないと設計ができない。ARMだけでなく、最先端の露光装置でオンリーワンのASLM(オランダ)などは、半導体で欧州が存在価値を示す切り札といえる。半導体が純粋な技術の話ではなく、軍事などの経済安全保障の問題である所以である。 計測器情報:ARM関連のICE製品例

ICE(あいす)

(In Circuit Emulator)マイクロプロセッサ(マイコン、MPU、CPU)を使った組込みシステムの開発・デバッグを行なう測定器。開発支援装置、デバッガー、インサーキットエミュレータとも呼ばれる。今や安価な家電製品から高度な通信装置まであらゆる電気機器にマイコンが搭載されている。それはハードウェアとソフトウェアの両方が一体となって動作する。半導体素子で構成された電子回路が作りだす信号波形と、動作を制御するプログラムの両方が正確に連携しないと、製品は仕様通りに機能しない。そのための作り込みに欠かせない測定器。機器のマイコンが実装される基板上からケーブルをICEに伸ばすのでIn Circuitになる。1971年にインテルが世界初のマイコン4004(4ビット)を発売し、以降ザイログやモトローラも8ビット製品を次々と世に出した。そのため80年代には各計測器メーカはICEに参入した。当時のICEは(後年の分類で)フルエミュレータ(またはスタンドアロン型)で、HP(現キーサイト・テクノロジー)はユニークなモデルを長く発売していた。80年代後半には横河電機や安藤電気、アンリツなどの大手計測器メーカがICEを作っていたが、ソフィアシステムズなどのICE専業メーカがシェアを伸ばし、横河電機は分社化してadvice(アドバイス)というブランドを作り、90年代にソフィアシステムズと市場を2分した(現在もDTSインサイト社が後継機種を継続している)。日本に携帯電話メーカが複数ある時代は、高額なICEを大量に使い開発にしのぎを削ったので、レンタル商材としても2000年代までは花形だった。現在は岩崎通信機やアンリツなどの計測器メーカや、ソフィアシステムズなどの専業メーカもほとんど撤退した。理由は、基板検査のための規格として登場したJTAG(ジェイタグ)が拡張して「総合デバッグインタフェース」となり、高額なICE(フルエミュレータ)を使う必要がなくなったためである。現在のICEはJTAGやROMエミュレータなどのオンチップエミュレータが主流となった。従来のフルエミュレータに比べて安価なため、ICEの市場規模は激減して、乱立していた計測器メーカや専業メーカは一掃された。マイコンの黎明期から普及に伴い活躍したICEは、マイコンの成熟とともに計測器の主流ではなくなった。

アセンブラ(あせんぶら)

(assembler)マイクロコンピュータ(マイコン、CPU)を動かすソフトウェアに関連する用語。C言語などで書かれたプログラム(ソースファイル)から生成されたアセンブリ言語を、アセンブラは機械語に変換する。機械語はマイクロコンピュータが読めて実行できるもの。ソースファイルから最終的なデータファイル(機械語)を作る作業をコンパイルと呼ぶ。アセンブラはコンパイルの重要な機能である。 assemble(アセンブル)は「組み立てる」の意味。 参考用語:コンパイラ、インタープリタ 参考記事:車載マイクロコンピュータの基礎~車載システムを支える頭脳・・マイクロコンピュータの構造と動作原理を説明。

アセンブリ言語(あせんぶりげんご)

(assembly language)マイクロコンピュータ(マイコン)を動かすソフトウェアに関連する用語。マイクロコンピュータが理解し、実行できる機械語(マシン語)と正確に対応する命令語(ニーモニック)で記述された言語(プログラム)。プロセッサ(MPU)にはそれぞれ特徴があり、MPUに依存した命令語がある。人間が機械語を理解しやすいように翻訳したものがアセンブリ言語。マイコンのソフトウェアを開発するプログラマは高級言語(C言語など)で、機器の設計仕様書からプログラムを作成する。このソースファイルをアセンブリ言語に変換して(コンパイル)、さらにアセンブラが機械語にして、マイコンが実行可能なデータファイルが完成する。 参考用語:コンパイラ、インタープリタ 参考記事:車載マイクロコンピュータの基礎~車載システムを支える頭脳・・マイクロコンピュータの構造と動作原理を説明。

advice(あどばいす)

横河デジタルコンピュータ(現DTSインサイト)のICE(開発支援装置、エミュレータ)の名称。1980年代に多くの計測器メーカはICEをつくっていた。ただし非計測器メーカ(株式会社ソフィアシステムズなど)がシェアを伸ばし計測器メーカは苦戦していた。横河電機は1990年に発足した横河デジタルコンピュータ株式会社にICE製品を移管し、advice(advance ICE、前進するICE、高度なICE、という意味を込めたと推定)と称して、横河電機時代とは違う製品群を発表した。以降、ソフィアシステムズと横河デジタルコンピュータ(略称YDC、わいでぃしー)はトップ2社としてシェアを競った。フルICEからJTAGまで多種を販売し、現在もadviceという製品群は現役。2000年代以降のICE市場の縮小(フルエミュレータからオンチップエミュレータへの移行)によりadviceは会社の主力製品ではなくなった。ICEメーカの雄、ソフィアシステムズは1980年にICEに参入したベンチャー企業だが、2013年には株式会社Sohwa&Sophia Technologiesに社名変更し、現在はICEは生産終了している(Universal Probe Blueを 2021年9月30日で販売終了)。現在のICE製品は非計測器メーカ(コンピューテックス、京都マイクロコンピュータなど)と半導体デバイスメーカ(ルネサスエレクトロニクス、TEXAS INSTRUMENTSなど)と海外メーカ(LAUTERBACHなど)が担っている。adviceは唯一残った国産計測器メーカ系ICEである。1990年の横河デジタルコンピュータ設立はデジタルコンピュータ(株)、横河ユーシステム(株)の合弁によるが、現在、デジタルコンピュータは株式会社ワイ・ディー・シーという社名で継続し、現存している。なので、adviceのYDCはこの現存する会社YDCとは別である。横河電機の代理店で、分析機器など多くの機種群を取り扱う東京電機産業株式会社は、横河デジタルコンピュータ(YDC)設立後にadvice専門の販売会社、ワイデー システム(略称:YDS)を作り、大手電機メーカなどに売上を伸ばした。いまは会社は現存しないが、YDSとは、YDCの関連会社を思わせる絶妙なネーミングである。北陸の富山に本社がある「ワイディシステム株式会社(YD System Corporation、旧横河電陽社)」は横河電機の北陸地区の代理店である。このように横河電機の関連会社ではYD(ワイディー)は大変好まれて使われている(理由は不明)。

アドレス(あどれす)

(address) コンピュータやネットワーク、半導体関連の用語。組込みシステムの開発・デバッグに使われるICEやROMライタなどの計測器では基本用語である。コンピュータやネットワークでもIPアドレスのような用語がある。 株式会社Sohwa&Sophia Technologiesの用語集では、ICEの用語として以下の説明がある。アドレス:メモリやIOポートの格納場所を示した住所のようなもの。CPUはメモリやIOポートのアドレス(住所)を指定することで、指定したデータにアクセスできる。

Arduino(あるでゅいーの)

ワンボードマイコン(シングルボードコンピュータ)の一種。「Arduinoボード」(ハードウェア)と「Arduino IDE」(ソフトウェア)で構成される。2005年にイタリアで、コンピュータに詳しくない初心者向けの「電子工作用マイコンボードのルーツ」としてつくられ、数年で全世界に普及した。「Arduino IDE」の管理を行う非営利団体Arduino FoundationとArduino関連品の販売の一元管理を行う営利団体Arduino Holdingがある。読み方は「アルドゥイーノ」や「アルディーノ」もある。ArduinoはOSがないので、コンピュータの一部のマイコン。ブレッドボードなどを併用して他の機器(PCなど)につなぐなど機能拡張している例もある。ラズパイ(Raspberry Pi、ラズベリーパイ)はOSが搭載されているのでコンピュータとして使えるが、プログラムはArduinoの方が簡単。用途によってどちらが適しているか選択が必要。

安藤電気(あんどうでんき)

(Ando Electric Co., Ltd.) 1933年~2004年に存在した老舗計測器メーカ。正式名称:安藤電気株式会社。東京証券取引所第二部に上場。通信計測器や半導体テスタをつくっていた。大株主はNECで、アンリツ同様にNEC系の計測器メーカだが、安藤電気はNECの持ち株比率が高く、NEC出身者が複数人、社長になっている。有線通信の計測器ではYHP(現キーサイト・テクノロジー)やアンリツと競っていた。 1933年に安藤氏が創業。電電公社(現NTT)から通信計測器の開発を任された電電ファミリーの1社。光通信測定器はアンリツと安藤電気の2社がNTTに納めた。1980~2000年頃につくっていたのは基幹通信網の伝送装置向けの測定器である、SDH/SONETアナライザ、 MTDMアナライザ、モデムテスタなど。有線通信には強かったが無線ではアンリツに遠く及ばなかった(ラインアップには無線機テスタはあるが、SGやスペクトラムアナライザはない)。NTTなどに最先端の計測器を納入した。単発の波形しか捉えられないが、パルススコープとでもいうオシロスコープの原子版のような測定器をつくったという話がある。インピーダンス測定も早くから行い、「ブリッジなどの回路素子測定器をつくっていた横河電機の製品より高精度な測定結果」と評価した大学教授もいた。 1980年代の通信測定器以外のラインアップは、ICE、ROMライタ、LCRメータ、tanδ測定器など。ICEはインテル80386などの最先端のCPUに果敢に挑戦したが、特定顧客にしか販路が広がらなかった。ROMライタはNECから情報を得るなど、幅広いチップに対応したが、協力関係にあった浜松東亜電機(現東亜エレクトロニクス のフラッシュサポートグループ)に技術移管し、製品は現在も続いている。LCRメータはシリーズ化でシェアを伸ばしたが、業界標準のHP(現キーサイト・テクノロジー)のような高周波モデルが開発できず撤退した。 2000年の光海底ケーブルバブルで屋台骨の光計測器が落ち込むと経営が傾いた。大株主のNECが半導体ビジネスから撤退するのに伴い、子会社にATE製品(半導体検査装置)は不要となり、NECに変わる株主が必要となった。横河電機が資本参加し、安藤電気の全事業を受け入れた(2001年にNEC保有株式が横河電機に売却された)。2002年に安藤電気は横河電機の100%出資子会社になり、2004年には事業再編で解体している。 プロトコルアナライザや光通信測定器では当時世界No.1のHPと競い、モデルによってはHPより売れた製品もあった。光通信測定器は現在の横河計測株式会社に引き継がれ、光スペクトラムアナライザは世界No.1である(2022年現在)。 前述のようにNECが半導体デバイスビジネスをするために、グループ内の計測器メーカに半導体テスタをつくらせた。そのため安藤電気の半導体テスタは同業のアドバンテスト(旧タケダ理研工業)などに比べるとNEC以外にはあまり売れなかった。1970年代から2000年頃の半導体テスタは最先端の検査機器(花形製品)として、複数の計測器メーカがつくっていた。安藤電気は半導体テスタ事業が赤字でも、通信計測器(プロトコルアナライザや光計測器など)が補填した。ところが光計測器が赤字になったときに半導体テスタはそれを補填することはなく、会社は立ち行かなくなった。 軽率なことはいえないが、安藤電気がもし半導体テスタをやっていなかったら、光通信などの有線通信計測器の世界トップメーカとして存続していたかもしれない。2002年の社長である本橋氏は同社の計測器事業部出身の技術者で、何代も続いたNECからの天下りではなく生え抜きだった。キーサイト・テクノロジー(当時はアジレント・テクノロジー)が光測定器を縮小したので、安藤電気は光測定器で世界No.1になる目前だった。計測出身のプロパー社長のもとで躍進することなく、横河電機に身売りすることになったのは残念である。 参考用語:YEW、Acterna、ミナトレクトロニクス 計測器情報:安藤電気の光測定器

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