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3月19日 8bit CPUのverilogを作成中頭が痛くなってきた。これでまた作業が遅れる。
そういえばIPA関係のイベントで、お腹に電極版を貼り付けて電気的に筋肉を動かす装置を開発している人をみかけた。
人間の人はしないと思うけど電磁パルス砲を人間の頭に向ける実験とか辞めて欲しい。
3月17日 頭痛で作業が進まない頭痛で作業が進まない。頭痛発生装置をどうにかしないと。 本当に遅れている。頭痛で、やむを得ず寝ると、結構な時間眠っている。 3月17日 大学の成績小学5年のときにCASIOのFX-502Pという電卓で遊び始めて中学1年でナイコン族になり、
中学2年でSHARP MZ-2000を買ってもらってZ80のマシン語で遊んでましたと楽し気に話すと、
この人、大学でてないんじゃないかという反応を示す人も多い。 3月17日追記(23:50)
インターネット上にある大学の研究室のOB名簿に僕の名前が掲載されていないこと。
僕が大学の研究室にいたころは富士通から年輩の高専卒の人が研究室に勉強に来ていたことなどから、
僕がそういう人と見間違えられても、問題ないと思う人もいると思って、今日の日記を書きました。
3月16日 いつも完成が近づくと・・・頭が痛くて辛い。頭が痛いから、自分で頭を叩いて、痛みを逃がすのだけど。 そのときに頭蓋骨が振動する。すると目の映像が接触の悪いLEDのようにチラつく。 ほんのわずかな時間だが、目の前が真っ暗になる。 真っ暗になって目が見えなくなると日記やSNSへの投稿はできなくなるから、 たまに僕が本物か、確認したほうがいいかもです。 3月16日 8bit CPUはA4 2枚割込み、圧縮命令など全機能を入れた8bit CPUの詳細な論理図面ができた。 まだまだ手を入れないと動かないとは思うけど。これからverilogにして機能検証。 全部でA4 5枚だが3枚はメモリだけの絵なので実質2枚。 面積を小さくすることに努力を注いだ結果なので、ちょっとうれしい。 急ぎ、動作検証をしてICF3-Fの部品として使えるようにする。 3月15日 代理戦争大手電器メーカーで開発をしていた頃の話だが、何か開発を始めようとすると、 SONY代理や東芝代理やNEC代理とかが潰しにくる。「次はどこがくるかな」とまで言われたこともある。 そろそろARM代理として活動を開始するかもしれない。 頭の調子が悪くなった責任をARMになすりつけるのだろう。ARMに連絡をする手段がわからないのでここに。 3月15日 CPUのALUを設計中に考えたことまだ頭の調子が良くない。善良な市民に、こういう方法で言うことをきかせることの問題を感じる。 3月8日 Intel CPUの新しい脆弱性が話題に目がまだ辛い。視点を移動させてから安定するまでに数秒、目に力をいれないといけない。
作業速度が半分以下になっていると思う。 3月7日 目が煩わしくて作業があまり進まない昨年から目が急激に悪くなっている。
もう状態がいいときでも目が煩わしくて作業に集中することがやりにくくなっている。
目の焦点距離を合わせる機能が、ほとんど動いていないのかも。
5cm距離が違う場所に目を動かしてしまうと息苦しくなる。
つまり距離の違うところに目を動かさないように自然と体が制御されてしまうのだが疲れて仕方がない。
これ以上は限界にきている。
3月6日 外出したが目を開けているのが辛い昨年、目が急激に悪くなって眼鏡を２度購入した。
今日、うっかり１度目に購入した度の弱いほうの眼鏡で外出してしまった。
物が２重に見えて目を開けているのが辛かった。
映像的には映っていても文字が認識できなくなることなどが、割と起きているが、
昨日あたりは、眼球を動かす筋肉がうまく動かない。
目に限らない、体調不良など、さまざまな症状が出る。
１か所に絞ると、問題が明確になるからだろう。
3月5日 ICF3-Vの高信頼化ICF3をベースにした8bitCPUを気持ち良く設計している。8bitCPUだが32bitの命令コード、圧縮命令16bit。 8bitCPUで既に命令コードのbit幅を使い切っている感じだ。32bitCPUのICF3-Vでは命令効率を下げないと 32bit/16bitの命令コードでは難しい。いっそ64bit/32bitの命令コードにするという案が浮かんできた。 かなり無駄な感じに見えるが、命令コードが64bitになるとECCが便利に使えて信頼性が高いものになる。 メモリの面積が大きくなるが、高信頼化で3重化することを考えると、メモリはECCがあるので１つでいい。 つまりICF3-Vのように演算ゲートの面積の割合が小さいCPUが、高信頼化の用途で活躍するかもと妄想中。 やっぱ64bitの無駄のほうが大きいかな。でもXilinxのBRAMはECC標準装備だから64bitにして使わない手はないとも言える。 3月4日 ICF3-Vのアーキテクチャの説明「従来CPUと違いが良くわからない」そういう人のために。 従来CPUはレジスタへのロードとか加算とか命令をデコードして制御信号に変換して処理をする。 ICF3-Vは最初から制御信号を命令コードにしているのでデコードがなく面積が小さい。 重複していなければ1サイクルで複数の処理の信号線を操作することが可能。 つまりパイプラインがなくて面積を小さくできる一方、パイプラインのような性能が出る場合がある。 ICF3-Vは32bitの命令コードだがプログラムメモリの面積が大きくなる欠点がある。 これを克服するため16bitの圧縮命令を用意。ただ従来CPUの16bit圧縮命令と異なり、 ユーザー定義命令になっている。ICF3-Vの命令コードは最初から制御信号になっているので、 それを使って16bitの圧縮命令を自作するのです。 ICF3-Vは単純な処理を実行する部分しかないのに、16bitの複雑なユーザー定義命令も実行できるし、 32bit命令コードを使ったパイプラインを有するCPU並みの性能を出すこともできる。 3月4日 劣悪な環境頭痛に悩まされ、痛み出せば数時間寝るという生活。そして親のパソコンの世話で時間が消える。 環境が劣悪でICF3-F、ICF3-V、ICF3-Zが進まない。この国の環境改善が必要なのかも。 3月3日 ICF3ベースの8bit CPUICF3-Vよりも、もっと面積の小さい8bit CPUをICF3をベースに作れないか考えだした。
ICF3-Zと命名だけしてみる。(ICF3 ZEROみたいな(笑)) 3月2日 8bitのプロセッサも自作か???ICF3-Fの開発を、とても急いでいるのだが、Xilinxのセミナーの承認が来ない。困った。
通信制御用のプロセッサとしてXilinxの8bit CPUのPicoBlazeを使っているが、自作を検討。
ICF3-Vのこともあり、とても忙しい。しなくていい自作は、したくない状況。
PicoBlaze以外のXilinxのIPは開発中のICF3-Fにはない。
昨年、LatticeのFPGAの講習会に、たった１日だが参加した。
とりあえずLatticeのFPGAデバイスにbitstreamをインストールして動かすことは、できるようになっている。
Latticeの99ドルの評価ボード。仕様を見る限りICF3-Fは入りそう。
Latticeにも8bit CPUがあってC/C++が使えてオープンコアIPらしい。
しかし、ごく簡単な通信制御なので自作がいいかなと。 
2月26日 技術収支の管理は厳格技術収支の管理はしっかりしているという話。
20年くらい前の日立の大型コンピュータを開発している事業所のことですが、事業所には
仕事を発注する事務所っぽい部署と、技術開発をしている部署がある。
技術開発をしている部署では常に技術を開発していればいいが、僕のいた事務所は、そうではない。
技術開発部から取り入れる技術を事業に必要な最小限のものに絞る。
必要以上の技術を取得してはいけないのです。 2月25日 自作ドライバのほうが品質がいい自作の品質はどうなの？と思う人あると思います。日立関係の人は読みましょう。
とっておきの話で、これまでも何度か説明しています。
10年前のことですが国税が確定申告で国民に使わせていた日立製作所の
ICカードリーダのPC/SCドライバの品質が非常に粗悪で複数アプリケーションで
同時にアクセスするとICカードとの接続が切れるなどの現象を起こします。
他のメーカーのPC/SCドライバは、そういうことはなく正常に動作します。
ただ複数アプリケーションで同時にアクセスしなければ問題がなく、結果、
１年以上放置されていました。 2月24日 ICカードの暗号ライブラリは自力で開発暗号ハードウェアを開発してソフトどうするの？という話ですが、 2007年ごろにICカードのハードを買って販売していたことがあります。 そのときはソフトは全部、自力で開発していました。日立関係ありませんということです。 日立に絡まれそうな話をしておこうと思います。 2005年に日立を退職しています。それまでの数年、システム開発研究所に放置されていました。 そこにいた数名でICカード用の暗号ライブラリ(Windows CSP)を試作していました。 儲かる案件にならなかったので、すぐに潰れました。 その後、自力で全部を開発して、自分のコードに置換しました。 それを社内展開しようとしたところで、謎の風邪で出社できなくなり、 身の危険を感じて退職することになったのです。 開発したソフトというのは、現在もバージョンアップをしているmyuTokenのことです。 USBメモリをカーネルドライバでICカードにエミュレーションしているのでセキュリティ以外は本物と同じレベルでエミュレーションします。 全世界的に見ても、ここまでできているのを見たことはなく、日本語のマニュアルしかないフリーウェアですが 海外でも利用されているようです。独立行政法人IPAの未踏ソフトに採択されています。 管理費を引かれて、僕の手取りは320万円(全額税金)くらいでした。 プロジェクトマネージャーは当時、コーエーの社長だった松原氏です。 なんと！暗号プロセッサICF3を開発した東大卒が多い部署の近くにいた東大卒の方です。 未踏に応募してから、気づいたのですが、後の祭りでした。 お世話になった期間、僕の日立問題について、ひとことも話ていないので、僕の方では状況を把握していません。 2月23日 今、ICF3-Fを急いでいます僕が、これまでSNSで書いてきたことを読んでいる人には説明する必要がないのですが、 FPGAのICF3-Fを急いでいます。 ICF3-FはASICの状況に依存しますがFPGAが有利でASICが有利になる状況は難しいと考えている。 2月22日 僕はまだICF3-Vの将来を見ているICF3-F、ICF3-Vの２つのプロジェクトがあって、たまに混同することがあるようです。 ICF3-Vは面積を小さくすることに特化したマイコンを目指したもの。 これまでのマイコンになく小さいことが期待されるメリット。 何か、たまにイベントがあったときだけ動作して普段はあまり動いていないという状況が多ければ、 低消費電力を頑張るより、面積が小さいほうがいい場合もあるかと。 実際に利益を上げることを目標にして、低性能なマイコン１個の値段が100円以下の場合もあるとすると、 それなりの体制で進めないといけない。 オープンにするルールをICF3-V専用のものにしたほうが、いいと思っています。 アセンブラを境界線として成果を分けることが比較的できそうということ。 OS・コンパイラを押さえられても、アセンブラだけでもやっていけそうだからです。 僕のような貧乏人では金持ちにオゴれなくて、僕中心なプロジェクトになってしまうので、 プロセッサ・アーキテクチャの研究目的では、難しいのかも。 そして実験の成功が保証されていません。 僕の人生の成果に対する処遇が十分にあれば状況は変わるので、本当はそういうところを考えてもらいたいところです。 追記(2月23日) 税金を使うと売れなくなるので、そういう人はアセンブラで開発。 OS・コンパイラが税金を吸ってプロセッサ・アーキテクチャにフィードバックされることについて。 このプロセッサ・アーキテクチャは、面積を小さくすることが目的であり、 OS・コンパイラの開発が不便でも、それに合わせる他ないので、フィードバックはあまりない。 強引な言い分ですが、この時代にプロセッサの設計が進められることのメリットを考えてもらえればと。 2月21日 LSI設計の話が好きなおじさんは多い低消費電力なのは最先端のテクノロジーの効果なのか、設計＆ソフトウェアの成果なのか。
大型コンピュータはお金を儲けるためのマシンということ。
当時(1990年代)の日立のLSI設計環境はディレイをコントロールするソフトウェアに全然、
お金がかかっていなくて、ソフトウェアの改善で性能が伸びる状況だった。
しかし、そのおかげで僕のいた部署の儲けは大きくなっている。
ゲーテッドクロックなどを使ったパワーコントロールができなかった理由のひとつは、
ソフトウェアの問題があったように思う。
そもそも当時の高性能サーバーは低消費電力の需要は、それほどなくて、安価な開発コストのほうが重要だった。
2月21日 今日の作業一日中、風邪で熱が出た時のように体全体が痛かった。風邪の悪寒はない。
そのせいであまり作業は進んでいない。
これまでFPGAのクロックはクロックウィザードを使って自動生成してきたが、
MMCMをマニュアルで使うべく、調べ始めました。
僕が日立にいてLSIを開発していた20年前はゲーテッドクロックとか禁止でしたが、今は積極的使って
低消費電力にするのが普通になっているようです。1997年の暗号LSI、ICF1は僕がリーダーでした。
計画表を書いて進捗管理をする事務員の傍ら、論理設計もしていました。
そしてLSIが実際に製造されて届いたとき「クロックの波形が少しおかしい」と
残業のつかない時間帯を狙って呼び出された。
(僕の論理設計に問題があったわけではなくリーダーだから)
2月20日 4種類のFPGAボードを作れる準備日記が書けるくらいまで頭(目)が回復したが今日、１日、作業は完全に停止していました。 この遅れをどうにか損失試算することで頭痛になる問題を回避したい。 しかし損失試算で回避することより、普通に開発を進めたほうが、僕にとって有利だと考えて欲しい。 昨日の作業になるのですが4種類のFPGAボードに実装するための手順を確立していました。 Arty初期版、Cmod A7、Arty-S7-50、Cmod S7の4種類。 それぞれLEDの数が違うのでVerilogのコンパイル指定子によって差分を吸収できるようにしました。 後はI/Oピンの配置が、どのボードも全く違うので、 ボード毎に異なるXDCファイル(I/Oピンのファイル)を1つのVivadoプロジェクトでできるようにしました。 要するにXilinxの開発環境Vivadoの使い方を調べて勉強しました。 2月19日 脳内でLチカああ、止めないと止まらないみたい。
「Lチカ」というのは電子工作の初心者が最初に試すことが多いLEDを点滅させるだけの簡単な電子工作。
LEDは電気のエネルギーが光になって目の網膜に届くのだが、
目の網膜を直接、光らせる脳内Lチカというものがあることを30分前に目が覚めた瞬間知った。
目をつぶると目に映る画像全体がチカチカ光る。
今まで、そういう経験はない。
こういうヤバい技術を明らかにしないほうが、いいと思う。
世の中には、いろいろな人がいる。反社会的勢力とか。ヤバい技術の使いどころはあるでしょう。
僕についていえばIBM互換の暗号LSIを圧倒的に安く開発したおかげで競合他社に差をつけることができて、
日立の大型コンピュータが売れたという功績があるのです。
儲かったのは東大卒が多い部署でした。
その僕の貢献に対するリターンをヤバい技術でどうにかすることは問題だと思います。
追記(午前7:40) 頭の痛みが酷くなってきたので、何もできず、しばらく寝てしまいそうです。 2月18日 ICF3-Vもあるよ今日のGIGAZINEの記事にRISC-Vがインドの国家CPU命令セットに認定、みたいな記事があって、
CPU命令セットが話題になっているようです。
僕のCPU命令セットICF3-Vがどうなっているのかというと、あります。
失敗だといけないので自分で検証します。
2月17日 ついでにICF3-Fの進捗ここ3、4日の話になるのですが夜８時か９時に頭の痺れが厳しくなって、
眠くないのに寝ると早朝、4時くらいに目が覚める。痺れはとれている。
2月16日 明日は日記を書かなくていいようにならないか体が壊れていくのに耐えるのが辛い。壊れなければ、それほど頻繁に日記を書く必要はない。 僕から見て状況は、あまり変化していない。 重要なのはICF3-Fの性能が正確に出るあたりまでは僕が壊れると問題が多い。 それまで作業を速やかに進められないだろうか。 その後、僕はどう考えているか。僕はICF3-Fは従来の研究、製品と比較して優れた性能(コスパ)になると思っています。 そうなれば道は開けるだろうと思っている。 ICF3-FのSSLアクセラレータを導入すれば、システム性能が上がり、単純に得になることを目指しています。 2月15日 ICF3-FのBRAM3重化による高信頼化まだ頭が痺れて動けなくなって寝ていたが、今日の午後からは、わりと動けたのでICF3-Fの作業をした。
余談になるのですが学生の頃、コンピュータサークルの友人がいて、良く話していたのですが、
僕が日立に入ることを決めたことを言うと「頭にチップを埋め込まれて改造人間にされる」と何度も言われた。
会社に不都合な発言をしようとした瞬間、チップが作動して「ピーーー」となるのだそうだ。有名な話みたいだった。
会社に入ったあと大学の友人たちに会いにいくと「どうした、下級戦闘員のチップ埋め込まれて、頭にきているのか？」
と冷やかされたものだ。今日の、今ほど、いい友達(後輩)を持ったと思ったことはない。 2月14日 CRC32演算器の面積を調べましたCRC32演算器をXilinxのFPGA Artix-7にインプリメントして面積を調べてみました。
面積は演算器2個分のものを調べています。
普通のCRC32、Intel版のCRC32、垂直パリティの3種類の演算ができます。
1個のBRAMを共有していますが独立に動作します。
入力は1バイトのデータとスタート信号、1バイト転送コマンド信号で、出力は1バイトのデータです。
内部では32bitで演算していますが、計算結果は、1バイト毎に出力します。
写真をマウスでクリックすると拡大されます 
2月13日 2つのCRC32の回路を1つにまだ目まいがして作業が、あまり進んでいません。日記を書くことにしますが進捗がない。
今、2つあるCRC32の回路を1つにしている。1つのBRAMを2つのCRC32の回路で共用できるはず。
そうすると普通のCRC32、Intel版 CRC32、垂直パリティの3っつが同時に入る。
普通のCRC32はサーバーのCPUで演算するには重い処理、IntelのCPUでSSE4.2(SIMD命令)を
持っている場合はIntel版CRC32を使うと高速に演算できる。
それ以外のCPUで性能を重視する場合は垂直パリティ、
信頼性を重視する場合は普通のCRC32ということになる。 2月12日 大型コンピュータの事業部の同期の話また頭が痛くなって作業ができなくなったので1995年頃、入社2年目のときの同期の話。 僕は、すべてが特別扱いだったので、最初のころに同期会に1、2度呼んで いただいたことがある程度で交流はない。 ただし同期(94年入社)の東大卒２人の結婚式の２次会に参加はしている。 あるとき開発部で旅行に行ったとき同期(多分、名工大卒)が話しかけてきて僕の瞬間的な記憶力をテストしようとした。 僕は断ったのだが、真剣な顔をして「お前のためにやっている。」と言ったのだ。 当時、この意味が少しは理解できたが、、今なら良くわかる。 頭が悪くなってないかのテスト、、、 2月10日 通信ハードの設計図がほぼできた？2月4日の通信シミュレーションでプロセッサの性能不足が確認され、 性能対策をした設計図が「ほぼ」できました。まだverilogのコードにしていないので、ホントに動作するのか、 確認できていませんが、性能は劇的に改善されています。 送受信回路-BRAM間を直接転送できるようにしてプロセッサは、それを制御する方式にしました。 双方向にCRC32を演算する専用ハードを入れています。 CRC32の専用演算ハードの単体シミュレーションは動作が確認できています。 普通のCRC32、Intel版のCRC32、垂直パリティの3種類から2つを選んで演算できるハードです。 2つはサーバーの環境によって選択可能です。
2月8日 頭痛が直りました以前と変わった様子はありませんが作業再開。 8bit CPUの性能不足はUART回路からBRAMに直接書き込むようなハードを追加して解決できるか検討中 2月7日 この状況について親は僕にどう言っているのか「社会が悪い」自分には責任がないということを一貫して言っています。 2月7日 どうして頭痛が起きるのか？なんか、できないのを頭痛のせいにして、逃げ出したように思う人もあったのかと。
むしろ逆で頭痛を起こさなければ、できてしまうからだと思う。 2月7日 頭痛が続いている2月4日に通信シミュレーションができるようになり、
Yが全力で送信すると受信しきれないことがわかった。Wが遅いのかと思われていたがXが遅いようです。
通信プロトコルを処理しやすいものにして、これから実装というところで頭痛で倒れました。
まだ頭痛が続いています。寝ている時間が多いが、たまに起きてインターネット上の記事を読むと、
ある程度自分の状態がわかる。 追記 2月4日の通信シミュレーションはハード検証用のもので実際よりも重たい処理。 最初、最大通信速度が出ないという表現を使ったのが良くなかったのかもしれない。 ハードの転送速度は4Mbaudで動作しています。 8bit CPUは通信速度に比例するクロックを使っているので、より実際に近いシミュレーションをして、 うまくいくと、ハードで12Mbaudで動作するとソフトも12Mbaudで動作するということなのです。 2月6日 よくスパコンについて聞かれる世界一高速なLSIを開発しましたと言っているのでスパコンについて良く聞かれます。
有名なメディアにも聞かれたこととかあります(実は友人)。
僕は会社に入ってからスパコンの開発には一度も関係したことがないので良く知らないのです。 2月6日 ICF3-Fの開発が遅れると問題頭痛が酷くなって寝込むことが増えてICF3-Fの開発が遅れています。 この遅延が目に見えて問題になることは、あるように思います。 頭痛を起こすことを、止めないと、止まらない。 ICF3-Fは性能を加速する機能だけとはいえ暗号技術なので 政府関係の方の視野にも入っていると思われます。 それでもなお頭痛を起こせる。そこに問題があるような気がします。 2月5日 UART送信回路の設計図公開開発中の設計図で実機で4Mbps(正しくは4Mbaud)の速度で通信できたもの。 著作権とか主張しないかわりに、開発中のものなので、正しいことも保証しません。 先月、UART受信回路の設計図を公開しましたが送信回路は？という意見もあり公開してみました。 特に目立つところはなく受信回路と同じhalf信号の作り方です。 UARTで必要なFIFOバッファはリード・ライトが同時に可能な汎用的なFIFOである必要がないことを使って 1ポートメモリで実装したため2倍の64バイトのFIFOになっています。 大容量になったおかげで緊急レスポンスを即時に入れることが楽になったように思います (プログラム中なので結果はまだ)。 頭痛に耐えながら設計しているので僕の全力は出ていませんが残る力で頑張っています。 写真をマウスでクリックすると拡大されます 
2月5日 中央研究所の新人工場実習の話頭が痛くて作業ができなくなったので日記を書いています。 僕が日立の中央研究所に配属されたのは1994年4月。 その後、工場実習で千葉県の茂原工場に３か月くらい行きました。 大型テレビが売れていた頃でブラウン管の製造ラインに入って ブラウン管の前面のガラスを露光する仕事でした。 大型テレビなので前面部分のガラスだけでも、かなり重たく重労働でした。 中央研究所の同期で東北大卒の人が途中でリタイアしたので 同期のみんなで見送りをしたのですが、とても脅えた表情をしていたのを覚えています。 同期には東北大卒の博士が２名いましたがリタイアしたのは修士の方です。 僕は話をしたことはありませんが。 重労働が辛くてリタイアしてのではなく「壁から声が聞こえる」という発音をしていたようです。 脳に届くのが声だけならともかくコマンドが送信されて心臓とか止まったら終わりだったかもと。 僕は呼吸が止まったことがあって、人生で一番あせった瞬間でした。 呼吸が止まって数十秒が経過し、あと少しであの世に行くのかと思ったのですが、 水中と違って呼吸が止まっても１分くらいは平気なようです。 実際、どのくらいの時間だったのか、あせっていた僕にはわからないですが。 しばらくして呼吸が回復し、普通の状態に戻りました。 2月4日 通信ハードのシミュレーション開通Y→X→BRAM→W→BRAM→X→Zの経路でデータ転送が正しく通るようになりました。
10通り以上の周波数でテストしても正しく動作することを確認。
X、Wでは送受信を1つのプロセッサで行っています。
どちらか一方で待ちが入っても、もう一方を滞りなく動作させるようなプログラムにしました。
しかし、かなり遅いものとなり、Yが全力送信するとXの受信バッファ(64バイト)が溢れることが発生。
Yの送信スピードを落として動作確認ということになりました。
モンゴメリ乗算の性能をテストするだけなら、このままでも、いいように思うのですが、もう少し考えることに。
2月2日 RSAの需要予想RSAを高速に演算するICF3-Fを開発しているのでRSAの需要予想は、いろいろ考えています。
説明は省きますが、あまり小さくない確率でRSAの大きな需要があるように思っています。
ICF3-F以外にも方法はありますがICF3-Fが最もいいように考えています。
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