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出典：日経エレクトロニクス
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目次
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ソニーが限界突破の撮像素子、SPADを使い、CMOSを超える
ISSCC2021で成果を披露
ソニー（ソニーセミコンダクタソリューションズとソニーセミコンダクタマニュファクチャリング）はダイナミックレンジ（DR）が124dBと広く、かつ撮影速度が250フレーム/秒（fps）と高い、新しいイメージセンサーを試作した。
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水電解で想定外の新触媒、京大が材料費1/10で高耐久
不適とされてきたルテニウムがカギに
ゼロカーボン時代に向けて水素の活用に注目が集まっている。そこでカギとなる技術が、再生可能エネルギーの電力によって水から水素を取り出す水電解だ。ただし、水電解の核となる触媒には現在課題がある。触媒が高コストである上に、アノード（酸素発生極）が溶出してしまい、性能低下を招くなどの耐久性の問題があるのだ…
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ルネサス主力工場火災で顕わに、自動車メーカーの思慮不足
2021年４月下旬～5月下旬に大きな試練
ルネサス エレクトロニクスの那珂工場（茨城県ひたちなか市）で2021年3月19日未明に発生した火災によって、同社主力の車載半導体などの生産ラインが停止した。4月下旬までは仕掛かり品を使うため、出荷が続けられるが、その後は出荷が完全に止まる。
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超電導コンピューターが離陸へ、スパコンの電力を1/2000に
量子コンピューターの制御にも利用
脱炭素時代の到来に合わせて、コンピューターの消費電力を圧倒的に低減する技術が登場してきた。それが「超電導コンピューター」だ。横浜国立大学 工学研究院 知的構造の創生部門 教授の吉川信行氏の研究室は、4ビット動作の超電導RISC型マイクロプロセッサー「MANA 1」を開発した。
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ゲイツ氏やVWも出資の米新興、全固体電池が示す驚きの性能
1000Wh/Lを達成、充放電800回でも少ない性能低下
米国の全固体電池開発のベンチャーが、トヨタ自動車を脅かす存在として台頭してきた。米QuantumScapeだ。同社は米Stanford University発のベンチャー企業で、創業は2010年。ドイツVolkswagenや米Microsoftの共同創業者であるビル・ゲイツ氏が出資していることで何…
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ミリ波5Gを室内でも快適利用、窓を電波レンズ化で実現
AGCとドコモが開発
2021年以降、第5世代移動通信サービス（5G）において、いわゆるミリ波帯（日本では28GHz）を使ったサービスが世界各国で本格化する。
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振動発電素子の発電量が20倍に、2cm×3cmで初の1mW超え
機械と電気をまたぐ“インピーダンス整合”理論も確立
モーターや橋脚などの建築物、あるいは腕の動きなどの身近にある振動のエネルギーを電力に変換する「振動発電」技術の発電出力が大きく向上してきた。
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新型Xboxは“逆転”の熱設計、特製放熱部品に羨望の声
冷えないはずのベーパーチャンバーを調査
「この設計おかしくないですか」「本当だ。これだとちゃんとSoC（System on a Chip）を冷やせないよね」─。2020年11月中旬。日経BPの会議室に集まったハードウエア技術者たちは、分解途中の米Microsoft（マイクロソフト）の「Xbox Series X」を片手に頭を悩ませていた…
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開梱など複雑な動作を検出、富士通研の映像認識AI
ベンチマークで世界最高精度を達成
富士通研究所は、箱を開けて物を取り出したり、物を投げたりするような人間の複雑な動作を映像から高精度に認識できるAI（人工知能）技術を開発した。行動認識分野における骨格データを用いた世界標準のベンチマークテストで、従来技術の正解率を大きく上回り、世界最高精度を達成したという。
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東芝が燃えないLIBを開発、弱点を克服で電解液を水系に
定置用での2020年代半ばの実用化を目指す
リチウムイオン2次電池（LIB）の一種であり、安全性が非常に高いとされる「水系LIB」が実用化に向けて大きく前進した。東芝は2020年11月、試作した水系LIBの性能を公開し、従来の課題だったサイクル寿命が大きく伸びて、2000回以上充放電できることを示した。低温耐久性も良好で、－30℃の環境下で…
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ソニーのカメラ追跡システム、米大リーグの全球場制覇
12台でボールも選手も丸裸に
ソニー傘下の英Hawk-Eye Innovations（ホークアイ・イノベーションズ）が展開するスポーツ向けのトラッキング（追跡）システムが、活躍の舞台を広げている。米プロ野球のMLB（大リーグ）では、全30球団のスタジアムなどに導入され、2020年7月に開幕したシーズンからプレー分析サービスなど…
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ソニーがSiで直接ToF素子、業界最高水準の効率達成
自動運転車用LiDARを狙う
ソニーが、自動運転の中核となるLiDAR（Light Detection and Ranging）部品の開発に参入する。半導体素子の学会で、近赤外光の受光素子について発表した。イメージセンサーに加えてLiDAR部品を手掛けることで、自動車事業でさらに攻勢をかける。
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赤字必至のVR用HMDに透ける、Facebookの深謀遠慮
ハイエンドスマホ並の機能を半額で提供
米Facebookが2020年10月13日、スタンドアローン（単体動作）型VR（Virtual Reality）用ヘッドマウントディスプレー（HMD）「Oculus Quest 2」（以下、Quest 2）を発売した。19年5月に販売を始めた前機種「Oculus Quest」（以下、Quest）に…
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超高感度有機フォトダイオード、浜ホトのSi製品に追い付く
設計自由度の高さを生かして1/10の省電力も可能に
Si系素子に対して性能面で劣っていた有機エレクトロニクスの素子で、基本性能がやっと追い付いた例が出てきた。光を受光するフォトダイオード（PD）である。この有機版（OPD）が、暗電流†の低さ、言い換えれば受光感度注1）の高さにおいて、浜松ホトニクス製の低暗電流シリコン（Si） PD「S1133-01…
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ファーウェイの5G基地局分解、米製部品3割強の苦しい事情
アプリケーションプロセッサーは傘下のハイシリコン製
フォーマルハウト・テクノ・ソリューションズと日経クロステックは2020年8月、世界の基地局シェアトップである中国・華為技術（ファーウェイ）が開発した5G対応基地局装置「BBU5900」を分解・分析した。
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家でも脳波で睡眠可視化、筑波大発ベンチャーが開発
臨床レベルの簡易脳波計測で睡眠負債大国・日本に一石
今後成長が期待される睡眠関連のビジネスや睡眠の研究に、大きなインパクトをもたらす可能性があるサービスが登場した。筑波大学発のベンチャー企業S’UIMIN（スイミン）が、2020年9月1日に開始した睡眠計測サービス「InSomnograf」だ。ポイントは、精度が高い臨床レベルの脳波による睡眠計測を、…
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PS5に覚悟の「液体金属」採用、真の狙いはコスト削減
民生機器への採用の契機に
「液体金属（による熱伝導材）をどうしても使いたかった。それには相当な決意と準備が必要だった」─。米Sony Interactive Entertainment（SIE、ソニー・インタラクティブエンタテインメント）が2020年11月に発売予定の据え置き型ゲーム機「PlayStation 5（PS5）…
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太陽電池の構造に新提案、CIGS系で効率34.5％が実現か
8週間の計算で驚きの最適構造が判明
米Pennsylvania State Universityや同University of Delawareの研究者は、銅（Cu）、インジウム（In）、ガリウム（Ga）、硫黄（S）、セレン（Se）などから成るCIGS（Cu-In-Ga-S/Se）系の太陽電池でこれまでにない斬新な構造を共同で提案し…
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地球シミュレータ第4世代へ、月間天気予報も視野に
NECのベクトル型にMPUやGPUを加え学習能力を強化
自然災害や気象現象の予測モデル研究に利用されている海洋研究開発機構（JAMSTEC）のスーパーコンピューター「地球シミュレータ」の次世代機が、2021年3月に動き出す。NECがシステム設計を手掛けた。現行システムの4～8倍の速度でプログラムを処理できるようになる。試行回数の増加や範囲の細分化が可能…
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MIが材料の合成プロセスをも予測、ネット上の各種データで精度向上
グラフニューラルネットで異種データを利用可能に
「鏡よ鏡、世界で最もリチウム（Li）イオン伝導率が高い高分子材料とその合成時の最適な加熱温度は何℃ですか」―。こうした質問に魔法の鏡、つまりはAI（人工知能）が答えるようになるのも、もはやSFではなくなりつつある。
