キー

Cherry MX (及びその派生) はメカニカルで有接点のキー。

調べた感じ、HHKB のような静電容量無接点キーというのは部品単体での販売はないっぽいくて、これ系のメカニカルキーになる。

ErgoDox の設計(電子回路)

ErgoDox は Teensy (AVR ATMEGA32U48 というUSB付きAVRベース) に I2C の I/O エキスパンダを組合せてある。分割キーボード間の通信が I2C で、これのコネクションは TRRS (ステレオミニ4極) コネクタとなっている。

パーツリストを見てわかるように、上記以外に他に主要な部品はない。

自作する場合キーごとにダイオードつけるのが一番面倒そう。

ErgoDox のファームウェア

ファームウェアはユーザレベルでコンパイルして使えよみたいな感じになっていて、キーマップ変更(必須)すらコンパイルが必要になっている。なので結構派生物があるのと、ガイドが多いので困らなそう。

そんなに複雑なコードはない。USBキーボードデバイスとしての部分はライブラリになっているよう？回路構成多少変えてもファームウェアを対応させるのはそれほど大変ではなさそう。

所感

ErgoDox 面白い。とりあえず自分は現時点では買う予定はない。しかし実用キーボードが割と簡単に作れそうというのは良さそう。ソフトと違ってハードは我慢して使うことが多いけど、キーボードは自力で設計して自分にあうのを作るのもよさそう。暇になったらやってみたい。

余談：なぜ rm -rf がダメか

Time Machine は差分バックアップのためハードリンクを活用します。これはディレクトリに対してもそうで、内容に変化のないディレクトリはハードリンクになります。 (ちなみにディレクトリのハードリンクは標準 ln では作れないので、brew install hardlink-osx で入る hln で試すことができます)

このとき、違うスナップショット間でも同じディレクトリエントリとなるわけなので、このディレクトリエントリ中のファイルエントリを削除 (unlink) してしまうと、このディレクトリにハードリンクしているスナップショット間でもファイルが消えてしまいます。なので rm -rf が禁止されています。

$ mkdir foo bar
$ touch foo/a.txt
$ ls
foo/ bar/
$ ls foo
a.txt
$ hln foo bar/foo
$ ls bar/foo
a.txt
$ rm -rf foo
$ ls
bar/
$ ls bar/foo
# a.txt が消える

結論

先に結論を書くと、フェーズ数は多ければ多いほど良いというものではない。それに電源回路の良し悪しはフェーズ数で決まるわけではない。そういうものなので、こういう表記を見ても無視して良い。

マルチフェーズ同期整流

フェーズ数を理解するためには、マルチフェーズ同期整流について理解しないといけない。そもそもここでいう「電源回路」は定電圧 DC/DCコンバータのことで、外部供給の12VをCPUにあうように低電圧(そして大電流)に変換することを言っている。

同期整流はローサイド(負荷に対してマイナス側)もハイサイド(同じくプラス側)もFETでスイッチすることによって高効率に整流を行うことをいう。このとき、スイッチングによって出力にリプルが発生する。そこで、ハイサイドFET・ローサイドFETのスイッチのセットを複数に増やして、それぞれのスイッチを少しずつ位相(フェーズ)をずらして整流させることで、よりリプルが少なく安定した定電圧電源とすることができる。

つまり「VRM フェーズ数」の「フェーズ」とは「位相」のことになる。1フェーズにつき少なくともFET 2つと、スイッチングコントローラ回路が1つと必要になる。(ただしフェーズが増えてなくてもFETのペアの数をフェーズとしてカウントする間違った宗派もあるっぽい)

基本的にはフェーズ数が多いほうが高級とされている。部品点数が増えるので価格が高くなる。フェーズ数が多いことの利点としては

• 電源供給が安定する
• FET 1つあたりの電流を減らせる
  • 発熱が分散するので放熱しやすい
  • 部品の高さを抑えられる

欠点は

• 部品点数が多いので
  • 価格が高くなる
  • 故障率が上がる
• スイッチング損が増え、効率が下がる (特に低電流時)

回路まわりは、これが図ありでわかりやすい。

6+1 とか 8+2 って表記は何なの?

マルチフェーズ同期整流についてわかっても、この表記は意味不明。

結論からいうと前の数字がCPU(GPU)コア用の電源のフェーズ数 (大電力) で、後と数字はCPU(GPU)のコア以外用のフェーズ数のようだが、この表記を誰が決めて使ってるのかさっぱりわからない。(ソースを探したけどわからなかった)

所感

最近のマザーボードは重要な機能はチップセットに殆ど統合されたしまったので、表面にほとんど部品が載ってない。そうすると見た目的にインパクトがあるのが電源回路だけになる。

マルチフェーズにするとFETとコイルが並んでかっこいいので、マルチフェーズがもてはやされるみたいなところがありそう。インターフェイス (M2 とか PCI-E とか) が進化しても、マザーボードの見た目的にはインパクトがないんで、電源を盛るみたいなことだと思う。

Mac のスリープの種類

• ディスプレイスリープ
• スリープ
• セーフスリープ
• ディープスリープ

「ディスプレイスリープ」は画面の表示だけ消えている状態。ディスプレイのバックライトが消えて他のスリープと似た状態となるのでスリープの一種としたが、CPUはスリープしない。

「スリープ」はメモリへ電力供給したままCPUをスリープさせている状態。

「セーフスリープ」は「スリープ」と似ているが、来たるディープスリープに向けてメモリ内容を書き出した状態。この状態だと急に主電源消失してもディープスリープからの復帰と同じになるので、作業が失われないという意味でセーフ。復帰はメモリからなので早いが、書き出しがあるのでそこが遅い。

「ディープスリープ」はメモリ内容をファイルシステムに書き出して、コンピュータの全ての電源を切る。次回電源オン時は、ブートプロセスでこのファイルの所在を確認してロードする。コンピュータ全体として消費電力がゼロになる。

メモリ内容を書き出すかどうか、そのタイミングはいつかあたりがポイントになる。メモリ内容を書き出したり、読み戻したりするスリープは、メモリが増えるほど時間がかかることになる。(SSD の場合これによって寿命が縮まることを気にする人もいる)

pmset -g で見れる値との関係

pmset でパワーマネジメントまわりの変数を見ることができる。MacBook Pro で実行すると以下のようになった。

$ pmset -g
System-wide power settings:
 SleepDisabled          0
 DestroyFVKeyOnStandby          0
Active Profiles:
Battery Power           1
AC Power                -1*
Currently in use:
 standbydelay         10800
 standby              1
 womp                 1
 halfdim              1
 hibernatefile        /var/vm/sleepimage
 powernap             1
 gpuswitch            2
 networkoversleep     0
 disksleep            10
 sleep                0 (sleep prevented by iTunes, coreaudiod)
 autopoweroffdelay    14400
 hibernatemode        3
 autopoweroff         1
 ttyskeepawake        1
 displaysleep         10
 acwake               0
 lidwake              1 

「ディスプレイスリープ」はdisplaysleepの値(単位は分)経過後に起こる。

各スリープは sleep の値(単位は分)経過後に起こる。このとき

• hibernatemode = 0 なら「スリープ」
• hibernatemode = 3 なら即座に「セーフスリープ」
• hibernatemode = 25 なら即座に「ディープスリープ」

となる。

ただし「スリープ」や「セーフスリープ」に入っていても、standby = 1 の場合、standbydelay の値(単位は秒)経過後にメモリメージが書き出され「ディープスリープ」に移行する。また autopoweroff = 1 な場合も autopoweroffdelay の値(単位は秒)経過後にメモリイメージが書き出され「ディープスリープ」に移行する。standby との違いがわかりにくいが、standby はバッテリー駆動時の話で、autopoweroff は AC 接続時の話になっている。ErP Lot6 (待機電力基準) 準拠のため、autopoweroff があとから機能として追加されたという感じになっている。

ハイバネーションイメージを作りたくない場合

sudo pmset -a hibernatemode 0 

To disable hibernation images completely, ensure hibernatemode standby and autopoweroff are all set to 0.

sudo pmset -a hibernatemode 0 standby 0 autopoweroff 0

ref.

• https://support.apple.com/ja-jp/HT202124 standby の説明
• https://support.apple.com/ja-jp/HT201635 autopoweroff の説明