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取り組み(事例)紹介

低消費電力なハイブリッドストレージシステムETERNUS DX series

ETERNUS DXシリーズの写真

「ETERNUS DXシリーズ」は、様々な技術を実装し、低消費電力を実現したハイブリッドストレージシステムです。DXシリーズは最大4,608本のディスクドライブを搭載可能ですが、必要な時だけディスクを回転させるMAID技術注1を応用したエコモード機能を備えています。エコモード機能により、ディスクドライブに一定時間アクセスがない場合はディスクへの電源供給が停止するため、消費電力を最大で約20%、CO2排出量を年間約3,000㎏削減注2することができます。

このほかにも省電力化に向けて、業界最高水準の高効率電源ユニットと、周囲の温度状況によって冷却ファンの回転数を細かく制御する技術を搭載しました。さらに、12TBディスクや15TB SSDといった最新の大容量ドライブをいち早く採用することで、製品設置面積の削減とエネルギー効率の向上も実現しています。

(注1)MAID技術:Massive Array of Idle Disksの略。使用頻度の低いディスクドライブを停止させることで、消費電力を削減するとともに、ディスクドライブの寿命を延長させる技術

(注2) ETERNUS DX500 S4において300GBディスク×130本と1TBディスク×80本を常時稼働させた場合と、そのうち1TBディスクのみ1日20時間電源供給停止させた場合の当社比

[2018年8月掲載]


高温環境下でも低消費電力を可能にしたFRAM

FRAM MB85RS256TYの写真

Society5.0(超スマート社会)の実現には、人とモノをつなげるIoT(Internet of Things)が必要不可欠ですが、IoTの課題の一つにエネルギー使用の効率化が挙げられます。現在のデジタル社会はもちろんIoTの実現に重要な役割を果たす半導体LSIに対しても、消費電力の低減が求められており、電力を落としてもデータが消えない「不揮発性メモリ」の需要が高まっています。また、高温環境の下でLSIを動作させると一般的に消費電力が増加するため、特に発熱を伴うモーター機器を搭載する製品などに最適な電子部品が必要とされています。

こうしたニーズに応えるため、富士通セミコンダクター株式会社が開発したのが高温環境下でも消費電力を抑えることが可能なFRAM MB85RS256TY、MB85RS128TYです。FRAMは「高速書き込み」、「高書き換え耐性」という特長を持つ不揮発性メモリです。同社では、FRAMを構成するトランジスタや強誘電体などの素子を新規開発するとともに仕様から回路設計の細部に至るまで構成を見直し、従来品から動作温度の上限を40℃拡大しながら消費電力を約60%低減することに成功しました。当製品は125℃での動作が可能であり、自動車向け機器や産業用ロボットなど幅広い用途での活用が期待されます。

*詳細はこちら:http://www.fujitsu.com/jp/group/fsl/products/fram/lineup/

[2018年8月掲載]


軽量化しつつ消費電力の削減も実現したFUJITSU Retail Solution TeamCAT/mini(チームキャット・ミニ) V3

TeamCAT miniの写真

TeamCAT/mini(チームキャット・ミニ) V3はショッピングセンターのテナント用マルチ端末です。豊富な周辺機器接続ポートにより、ショッピングセンターの売上報告をはじめ、多様化する決済サービスやポイント管理業務などを1台で行うことができるうえ、ボディもコンパクトであるため、場所を選ばず設置可能です。また、アプリケーションソフトウェアには、最新の汎用OS「Windows10 IoT Enterprise 2016 LTSB(64bit)」を採用することでアプリケーション開発を容易にしています。

同製品は、CPUにIntel Atom x5-z8550 (4コア)を採用することで、豊富な外部インターフェースや大容量メモリを搭載しながらも、消費電力を従来比(同処理)で約30%削減することに成功しました。軽量化にあたっては、プリント基板の厚みを従来比3分の2にするとともに、高性能CPUの採用により部品点数を削減しました。さらに、従来機では、サーマルプリンターのカバーを開ける際のトルクとバランスを取るためにバランサーを設けていましたが、新製品ではバランサーを使用せず、トルクを軽減させるためのトルクダンパーを採用しました。これらの取り組みによって、従来比約17%の軽量化を実現しています。

[2018年8月掲載]


高性能・筐体小型化を両立させたオープンサーバ

PRIMEQUEST 3800Eの写真
PRIMEQUEST 3800Eの資源効率

8ソケットIAサーバ「PRIMEQUEST 3800E」は、世界最高クラスの性能を維持し、メインフレームクラスの高信頼性、高可用性を継承しつつ、冷却性能の向上と高密度PSUによって筐体小型化・軽量化を実現、重量は41.3%削減しました。

冷却性能の向上施策としては、CPUヒートシンクの設計を見直し、ヒートシンク全体の熱拡散を改善させました。このほか、筐体レイアウトの見直しやダクト構造による吸気流量バランスの改善によって放熱能力が大幅にアップし、CPUヒートシンクのサイズは5分の1に縮小しました。

また、冷却FANは高性能な2重反転FANを採用し、体積あたりの風量を1.8倍にしました。PSUは、冷却方式の見直しと高効率化技術により高密度化を図り、従来装置(PQ2800E) と比較して4倍の電力密度を実現しました。これらの取り組みによって、大幅な小型化に成功しました。

[2018年8月掲載]


2年連続世界最軽量を達成した13.3型モバイルPC

LIFEBOOK UH75/B3の写真
LIFEBOOK UH75/B3の資源効率

「LIFEBOOK UH75/B3」は、13.3型モバイルPCとして2年連続で世界最軽量となりました。2016年発売の従来機が761g、2017年11月に発売した新モデルは前モデル比からさらに13g軽い748gを実現しています。

軽量化に向けて、バッテリーケースのフレーム構造を見直すことで前モデルから9g軽くしました。筐体カバーについては、カバー内側に同心円状で複数の削り加工を施し、カバーの板厚を減らすことで、合計4gの軽量化を実現しています。また、筐体の天面、底面、パームレストのカバーにマグネシウム合金を採用することにより、軽量化だけでなく堅牢設計も両立させています。

[2018年8月掲載]


高効率電源と業界初の高効率冷却技術(VLLC)を採用したUNIXサーバ

プロセッサの性能向上に伴って増加する発熱量への対応として、富士通では気化熱を利用した冷却技術「Vapor and Liquid Loop Cooling(VLLC)」を業界で初めて開発しました。2017年4月に発表した「SPARC M12シリーズ」のプロセッサ「SPARC64 XII」に適用し、従来の冷却方式と比べて約2倍の冷却効率を達成しています。現在、多くのサーバでは、プロセッサの表面に取り付けたヒートシンクをファンからの送風で冷却する「空気冷却」を採用しています。しかし、プロセッサの高性能化に従って発熱量は増大し、放熱を行うヒートシンクも大型化していました。今回開発した減圧気化冷却技術「VLLC」は、熱輸送能力の高い「水」を冷媒に使用し、しかも内部を減圧することで効率的に熱を奪うことができる「気化」現象を利用し、高い冷却性能を実現。「VLLC」によって効率的かつ集中的に冷却を行うことができ、ファンの消費電力削減に貢献しています。

また、「M12シリーズ」の「M12-2」には、80PLUS® Platinum認証を取得し、94%という高い電源変換効率を実現する電源ユニットを採用しており、消費電力の削減に貢献しています。

SPARC M12シリーズの写真

[2017年8月掲載]


従来機比で受信感度を向上させつつ消費電力も削減した無線モジュール

無線モジュールFWM7BLZ20シリーズは、Bluetooth version 4.2注3に対応した小型無線モジュールです。高い処理能力・低消費電力のプロセッサを内蔵した無線通信LSIを採用し、既存製品と同じサイズでありながらエネルギーマネジメント機能を最適化することで、消費電力は約2分の1の約5.4mA(実測値)、受信感度は-94dBm(実測値)と、約2倍の通信距離を実現しました。さらに、処理能力の向上により、従来はサーバで行っていたセンサーなどのデータ解析をモジュール内で実行できるようになったため、ネットワークへの負荷を低減させシステムの省エネ化に貢献します。また、製品の内部構成を見直し、既存製品と同等のアンテナ特性を維持しながら軽量化を図ることで、18%の省資源化を達成しました。

IoT関連機器のリモートメンテナンス、Bluetooth無線技術搭載機器のさらなる低消費電力化や高速化をご検討中のお客様に最適な無線モジュールです。

(注3)Bluetooth version 4.2:
近距離無線通信の国際規格であり、version 4.2においてプライバシー保護機能やデータパケットサイズの拡大など、IoT関連機器に向けた機能が拡充されました。

FWM7BLZ20シリーズの写真

[2017年8月掲載]


認証時の消費電力量を5分の1、体積比も3分の1に削減した静脈認証装置

この製品は、従来よりもフレームレート注4の高いCMOSセンサーを採用したほか、LED発光電流効率改善に向けて電流駆動回路を見直し、LED電流の短時間出力化(シャッタスピードの短縮)を実現。さらに撮影フレーム数の削減を図ることで、認証1回当たりの消費電力量を5分の1に低減しました。

装置のサイズについても、光学サイズを小さくしてレンズを小型化、かつLEDパッケージを高密度化することにより、従来比体積33%の幅25.0mm×奥行き25.0mm×高さ13.0mmを実現しています。ほかにも、部品の耐熱レベルを向上させ、動作温度範囲を従来の0~60℃から-40~+85℃に拡大することで、条件の厳しい組込み機器や車載への対応など、手のひら静脈認証の活用の幅を広げています。さらに、従来センサーとの生体テンプレートデータ互換を実現し、認証率性能も1,000人規模から1万人規模に向上させたことで、より規模の大きなインフラにも導入することが可能です。

(注4)フレームレート:
1秒間に何コマ(フレーム)の静止画が記録されているかを示す数値。フレームレートが高いほど被写体の動きが滑らかな動画となる。

静脈認証装置の写真(左)PalmSecure-F Proマウス
(中央)PalmSecure-F Proスタンダード
(右)PalmSecure-F Pro(機器組み込み用)

[2017年8月掲載]


前モデル比12%の薄型化、5%の軽量化を実現したスマートフォン

arrows SV F-03Hの写真

2016年7月に発売した「arrows SV F-03H」は、独自の設計工夫により、製品の軽量化・省資源化と高い堅牢性の両立を実現したスマートフォンです。高密度部品実装により基板面積を前モデル比で60%削減したほか、ディスプレイ一体型のインセルタッチパネルの採用などにより、前モデルに比べて5%軽量化するとともに12%薄型化しました。また、両サイドに金属素材を使用するなど堅牢性とデザイン性を両立させた設計に取り組み、落下試験などの様々な耐久試験をクリア。堅牢設計によって品質向上を図ることで、修理台数を前モデル比70%削減することができました。

こうした省資源への取り組みに加え、2,580mAhの電池と省電力性能の高いディスプレイを採用し、CPUの細やかな省電力制御と合わせて3日を超える電池持ち注5を可能にしました。さらに工場では、背面パネルを貼り付ける作業などを自動化ラインに切り替え、製造ステージでのCO2削減にも貢献しています。

(注5) 電池持ち:
平均的なスマートフォン利用(インテージ社2015年6月調査データを元に算出)があった場合の電池の持ち時間(NTTドコモ調べ/メーカー調べ)。

[2017年8月掲載]


世界最軽量を達成した13.3型モバイルPC

LIFEBOOK UH75/B1の写真

2017年2月に発売した「LIFEBOOK UH75/B1」は、装置筐体部品だけでなく、プリント基板、LCD、バッテリー、キーボードなど、すべての部品を見直し、工場やサプライヤーと連携を図ることにより、13.3型モバイルパソコンとして世界最軽量の761gを実現しました。

軽量化に向けて、筐体にはマグネシウムリチウム合金カバー(LCD背面カバー)、本体側上下カバーには薄肉マグネシウム合金を採用しました。マグネシウム合金を使うことで、長時間駆動や堅牢設計も実現しています。また、LCDメーカーと共同開発した薄型ガラス・薄型バックライトを採用。お互いの生産ラインに立ち合うことで、軽量化だけでなく品質も確保しました。

実装部品についても、プリント基板など不要な部分に肉抜き穴を開けるなど、0.1g単位で精査し、不要な部品を極限まで削っています。

[2017年8月掲載]