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16bit CPU WZetaのクワッドコアの実装についてです。
主記憶にデュアルポートメモリを想定していました。
大容量の1ポートメモリが使えないと用途が制限される問題があって対策を考えていました。
WZetaの命令セットアーキテクチャではキャッシュレス１ポートメモリ・クワッドSMPを
非常に効率的に実装できる予想です。
効率的に実装できる理由は、ざっくり言えばWZetaの命令セットが軽量だから。
4コア動作の場合、各コアで主記憶にアクセスする命令を連続させない制約ルールだけでいい。
メモリアクセスに続いて、アドレスをインクリメントする動作が多くなるので、
制約ルールがあっても、あまり効率が低下しないと予想できる。
2コア動作では制約ルールなく主記憶にアクセス可能。
通常は2コアで動作させながら制約ルールがあっても4コア動作のほうが
性能が出る場合に切替える。
次期マイナカードの政府パブリックコメントが、あるみたいです。
僕はここ数カ月間、次期マイナカードの公開鍵暗号について声を上げ続けてきました。
僕の声は枯れたので、皆さんが頑張ってパブリックコメントで声を上げるほうがいいように思います。
スラド、読売新聞(11月22日の記事)
次世代マイナンバーカードは、電子証明書の有効期間を延長。性別記載はない方向
僕はスラドに以下のようなコメントをしました。
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量子コンピュータではショアのアルゴリズムによってRSAや楕円曲線などの暗号が解読されるリスクがあるのですが、それでも２つの公開鍵暗号に対応すれば、より安全になります。
そしてRSA 7680bitに対応するなら２つ目は楕円曲線よりDSA 7680bitを実装したほうがICチップの価格は安いでしょう。
RSA 7680bitを高速に演算するためのモンゴメリ乗算器を使って量子耐性のある新しい公開鍵暗号を演算することが、うまくいくなら、ICチップのハードはモンゴメリ乗算器１つでいいことになるのです。その候補となる公開鍵の安全性評価は、現在されているようですが7680bit演算器の使用を考慮したものを考える必要があります。モンゴメリ乗算器で楕円曲線も演算できます。この方向を目指すことを、考えるべきなのかも。暗号アルゴリズム毎に専用チップを開発してICカードを作るのはコストが高いので。
10年間の対応のためには192bitのセキュリティが望ましいためRSAの鍵長は7680bitです。
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政府の中間格子案では、日本が世界に向けて現行の公開鍵暗号を２つ維持する提案ができないことや、
日本の技術力獲得が全くできず、国は楕円曲線に、お金を払うのみとなります。
詳しくは７月あたりからの日記をたどるといいのですが、検討過程なので、多少、冗長であることは、ご了承ください。それでも技術を知ってほしいと思っています。
日記よりX(ツイッター)のほうが詳しいかも。
日記11月16日で説明した暗号スライドプレーヤー。
僕は技術的な説明をしているだけです。
大学のオンライン講義で学生の単位取得にかかわるようなケースでは
講義スライドをテストで不利な動画にすり替えられるリスクを考える必要があります。
そこでコンテンツとなるデータに公開鍵暗号で署名をすればすり替えなどの
不正を防ぐことができます。専用ハードによって、より強固に不正を防ぐことができます。
コンテンツに署名をするための公開鍵暗号はRSA暗号が便利です。
RSA暗号は計算量が多いことが欠点ですが検証は非常に軽量なので
暗号スライドプレーヤーの専用ハードの負担が小さい。
そして僕はRSA暗号の計算が非常に得意なので暗号スライドプレーヤーの
ハード開発に僕がいることの優位性はあると思います。
既存の動画プレーヤーを改造する方法との違いは、
コンテンツのデータの容量を非常に小さくできること。
また画面サイズに応じた複数の画像、フォントをデータに含めて
美しい文字を表示させることができるかも。
究極の省資源 16bit CPU WZetaを普及できること。
究極なので工場の公害対策費に見える効果がだせるかも。
IoTデバイスのリアルタイム処理では最悪ケースを正確に見積もれるWZetaの特長によって、
限界までCPUのクロック周波数を落とせる。
このことは既存の高性能なCPUと同等の性能と等価でありながら、製造原価が安いということなのです。
11月5日、デジタル庁が僕の話を少しも聞いてくれないこともあり、
僕の方向を16bitPC開発に舵を切りました。
デジタル庁は、この国の未来を考えていない。
結論を急ぐと、この原因は日立が僕を酷い方法でリストラしたこと。
そして、いろいろな状況が改善されているのに、未だに産業スパイが
頑張っている。僕をまともな状態にして次期マイナカードを含め、
日本の未来を考える方向へ向かったほうが、いいように思います。
次期個人番号カードタスクフォース(第2回) 11月21日
公開された資料の公開鍵暗号の部分だけの感想を言います。まだ考え中の(案)のようです。
電子証明書の有効期間（５年）をカード本体の有効期間にあわせ、10年に延長。
このため10年の有効期間に耐えうる強固な暗号方式に移行。
セキュリティ強度192ビットのECDSA 384bitを検討するそうです。
ECDSA 521bitへ対応できるICカードを検討する。
国が安全を保証できるECDSA 521bitとなると、ICチップを開発する準備はしているように思われます。
ICチップの開発をするなら、RSA 7680bitへ変更する案もあるように思います。
RSAでセキュリティ強度192ビットの暗号強度は7680bitです。
つまり僕の発明が必要ということ。←【重要】
国民はRSA 7680bitのICカード(つまり僕の発明)が必要だと政府に言うべきではないかと思います。
僕は、ここ数カ月、全力で検討したので、僕の喉は枯れてしまいました。
しかしながら発明の対価が大きいので、僕もRSA 7680bitは、やりたいと考えています。
来月の大学の研究室OB会について。16bitPCの試作が
完成しないことには詳しいことを説明することもできなくて、
試作の完成を急いでいます。
OB会幹事からメールが来ました。会費無料が決定されたとのこと。
ご質問などございましたら、せっかくの機会なので
出席を考えようかとも思うので、ご連絡ください。
もし連絡が無なければ、今回は見送ろうかと思います。
自宅で16bitPCの試作を急ぎます。
メールは、不確実なのでSNSか電話で、ご連絡ください。
電話が確実だと思いますが
https://twitter.com/__canal
産業スパイに超違法な手段で妨害されまくっていて、
産業スパイを僕から剥がさないと、作業が進まないです。
違法な手段であることを使えば剥がすことは容易かも。違法ですから。
16bitPCの開発作業の開始より、通信の開通して産業スパイの妨害を防がないといけないのかも。
並列化コンパイラや、CP/MISFの論文をどうやって事業化するか？なので関係者には、
ご協力願いたいのです。この前提では、非常に素晴らしい話だと思っています。
ただ僕が事業主体になることはあまり考えていません。
動画プレーヤーよりずっと非力なCPUで静止画に近い動画をVGA(or HDMI)出力する機器。
機器に個別の暗号鍵を埋め込んでスライドなどのコンテンツを保護する仕組みが
暗号スライドプレイヤーの売りとなります。
ただし機器をリバースエンジニアリングして鍵を発見されるとコンテンツは解読されます。
コンテンツの所有者には、その点を理解していただく必要があります。
ソフトウェアを使った暗号化よりは安全です。
FPGAによる少量生産が可能なことも大きなメリットです。
ZOOMを使った動画配信によるオンライン講座が増えてきましたが、よりコンテンツを
保護して配信したい場合に便利です。
キーを叩くだけで物語が進むようなビジュアルノベルにも使えそうです。
暗号スライドプレーヤーに並列化コンパイラは必須ではりませんが、出力が映像なので
研究者が直接、製品化できることがメリットの一つです。そして並列化コンパイラや、
プログラミング技術が向上していくことによって、より高度で付加価値の高い動画になっていきます。
暗号化スライドプレーヤーには4コアの新型SMPにした16bit CPU WZetaを使います。
今までゼロ遅延マルチコアとして説明してきましたが、
コア間の通信遅延が0なのでZDSMP(Zero Delay SMP)と言うことにします。
コア間の通信遅延ゼロのマルチコアの並列処理は非常に効果的であり新技術です。
そして並列化コンパイラではCP/MISFの論文による最適化で、さらに性能が上がる。
暗号スライドプレーヤーを使って大学の講義で利用するのは、どうでしょうか。
将来、16bitパソコンのVDPとして利用できるようにすることも考えられます。
16bitパソコンのVGA出力を設定でVDPへの出力に切替える。
VDPにVGAを、そのまま出力するスルーモードを用意すれば16bitパソコン側で適宜、
切替えて高機能なスライド表示が可能になる。VDPは4コアですが、
1コアでも動作するコンテンツを作成すれば16bitパソコン、単体でもスライドを再生できるという仕組み。
16bitパソコンの開発は副作用が小さいわりに国民に莫大なメリットをもたらす可能性があります。
最後まで読んでいただけると。
開発中断前に16bitパソコン開発の問題としてわかっていたこと。
既存のオープンソースのライセンスでは爆発的に普及して他のビジネスを浸食する懸念があること。
このため独自のオープンソースのライセンスを考えます。
16bit CPU WZeta
は制限の緩いオープンソースのライセンスにしてエコシステムの問題を解決するため
16bitパソコンによる収益を考える必要が出てきました。
独自オープンソースライセンスに追加してクローズドも考えます。
米国議会で中国に対してオープンソースのRISC-Vについて警戒をはじめたようです。
このため日本では低性能のために米国議会で問題になることが無い
僕の16bit CPU WZetaに期待が増加していると思われます。
このことは16bitパソコン開発の追い風となるでしょう。
あとは既にSNSに書いたことの転載です。
若干、乱筆ですが短くまとまっていると思います。
SNS misskey.devのローカルに投稿
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| ちょうど今調べていた情報だが、小中学校や高校で使う
| タブレットの国の推奨スペックは
| RAM4GB、ROM64GBらしい。OSは自治体ごとにバラバラ
教育改革をしてRAM 16MB、ROM 16MB、μSD 2GBの16bit CPUのPCにすることで
得られるメリットを考えるのかな。
教育用パソコンはPCの半導体スペックを購入するわけではなくて、学校の授業で必要なものを購入するのだから。
例えば原価 5万円のPCを5.5万円で売っても5000円の利益だけど。
原価5000円のPCを2万円で売れば15000円の儲け。
ROMは最先端の環境に優しい不揮発メモリにするとか。
利益だけでなく地球環境対策になって、公害問題へ使われる税金も減らせる。
16bit CPU のPCの地球環境へ、どのくらい貢献するのかの可能性を、
作ってみて、試したいですよね。
まず制限付きのオープンアーキテクチャ でFPGAボードを使って誰でも作れるようにして、
いろいろな人の関心をひく。
例えば画面サイズ 320x240 4096色中16色までに制限
つづいてクローズドで画面サイズ 640x480 4096色中16色とか。PC-9801VX21くらいの。
僕の16bit CPU WZetaは、普通の人が命令セットを見てもわらないと思うけど、作ってみて、
良くこんなものができたよなってくらい、良くできていること、よろしくお願いします。
新しいマルチプロセッサのコンパイラを作れたり、マイコンのリアルタイムOSで重要な
最悪時間の計算が容易である特性など、このWZetaが新しいマイコン時代へいざないます。
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僕の16bit CPU WZetaによる新型SMPでは早稲田大学で副総長になったこともある
笠原先生の論文 CP/MISFが活躍するのです。マルチコアのコア間の転送がゼロという前提は現実的ではないので、
その改良を僕を含めた学生がやっていた。改良をするとCP/MISFの利点が失われるのですが、
30年後の今、コア間の転送ゼロのCPUを実用性のある状態で作ることがWZetaによって可能になったためCP/MISFの
「分枝限定法」の利点を享受できる大成果が発生したのです。
wiki 分枝限定法
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16bit CPU WZeta搭載の教育用PCは物価対策だけでなく、景気対策にもなるのです。
元々、WZetaはPC用に設計されたものではなくて大量に導入されるIoTデバイスのための省資源CPUなのです。
例えば原価に厳しい農業用IoTでWZetaなら将来は可能になることもあるように思います。
既に何度か騒いでいますが割込み性能を上げるための２コア化でシングルの性能が低下する問題をWZetaは解決する新技術を持っています。
セキュリティを考えるならマイナポータル専用PCを国民に配給する政策があるかもしれない。極限まで省資源なPCを開発して試すことは、やってみるべきかと。
PCの開発は税金に頼らず、頼らないことによるメリットを享受できないかと。
最悪FPGAボードが手にはいればPCは作れます。
もう少し言えば、この案は早稲田大学に向いている案なので、皆さんに気に入って、もらえればなぁと、思っています。
税金を使わない限り大学トップの判断だけで、プロジェクトが成功するので。政府が絡むと海外の影響を受けるので失敗する確率が高くなります。
学生の皆さんが結婚して子供ができれば教育費の負担を軽くしたいと願うはず。
極限まで省資源化した原価10分の一の教育用PCが日本全国の小中学校、高校で、導入できるものなのか？
導入するための技術の確立を先行して早稲田大学でできないかと。
この教育改革が成功すれば多くの国民に感謝される早稲田大学になるような気がします。
11月5日 21:00からのデジタル庁の河野大臣のYouTubeとニコニコによる
配信で事前質問、YouTube配信中、ニコニコ配信中の全てで次期マイナカードの
公開鍵暗号について質問をしています。
8月13日に続いて今回も次期マイナカードの
公開鍵暗号についての質問を無視されてしまいました。
暗号プロセッサSnakeCubeを次期マイナカードに搭載することを、
これ以上頑張っても難しいと思えます。
次期マイナカードに暗号プロセッサSnakeCubeを搭載することに
関心があった人や、3値2進数半導体に興味がある人は、
デジタル大臣にアクティブにアクセスしたほうがいいのかもしれません。
僕のほうは16bitパソコンの開発の再開をしますが、
この国にとって暗号プロセッサSnakeCubeは重要だと思う人は、僕に直接ご連絡ください。
これまで、回りくどい電話は、何度かあったのですが、時間を奪われそうなので、
すぐに切ってしまっています。単刀直入に、ご説明ください。
僕の発明である高効率なモンゴメリ乗算器は、日立の研究所や、
その他の企業から入手することはできません。ICカード向けでは、僕の発明と同等の性能で、
構造の違うものを作るのは不可能です。僕の代理は、いないので僕に直接ご連絡ください。
この発明はbit数が小さくても使えるので楕円曲線でも有効です。
言い換えると楕円曲線専用でも海賊版を疑うことはあると思います。
よろしくお願いいたします。
画像をマウスでクリックすると拡大されます
毎年恒例の早稲田大学 成田・笠原・木村研究室OB会の案内メールが来ました。
例年、あまり僕は参加していないけど年に１度の機会なので、どうしようかと。
マルチプロセッサのコンパイラを中心とした研究をしている研究室の人たちなので、
僕の暗号プロセッサSnakeCubeのモンゴメリ乗算器が、この国に重要であることを、
わかってもらえているように思っています。
PC Watch記事(2023/10/25)
「東大、これまでに解かれたことのない次元の暗号解読を実現」
僕の感想 : 量子コンピュータによる解読に強い「多変数多項式暗号」
の解読コンテストで難易度の高い問題が解かれたようです。
他の耐量子暗号でもコンテストが行われているので、
こういったニュースは今後もあると思われます。
つまり耐量子暗号のハード化は、まだ時期尚早。
高効率なモンゴメリ乗算器を搭載するSnakeCubeを次期マイナンバーカードに採用する案を
検討すべきと思ってます。
上記記事、東大がSnakeCubeを開発しないと問題ということを言っているのだと思います。
研究室のOBの方々におかれましては、SnakeCubeを次期マイナンバーカードに搭載させ、
僕が有名になったところで16bit CPU WZetaパソコンを税金を使うことなく開発して
販売に成功するあたりかなと考えています。
WZeta何？それと思う人は、僕の過去の日記を調べてもらったほうが早いような
気がしますが、不明な点は僕に質問をしてみてください。
今のところ、OB会に参加するとは限らないのでメールかSNSで構いません。
将来的には新型のSMPにして笠原先生の論文 CP/MISFを活かす商用コンパイラ
という世界もあります。税金でしか成長しない世界を越えることができるか？
みたいなところまでいきます。それには僕に力が必要なのかもしれない。
まずは頭と体が壊れないようにしないと。
なぜ16bit CPUなのかといえばARMやRISC-Vと共存するため。
僕が大学4年だった1992年は、16bit CPU、NEC PC-9801の末期で、
どういったことができるのか、問題点など、熟知した世代なので、
その知識を思う存分発揮できる場所を見つけることができるかもしれない。
産業スパイによる電磁パルス攻撃で2015年製のWD HDD 1TBが無効化された。産業スパイは「開発をするな」と脅してくるが、僕は日立退職にあたって開発をやめることを前提に何かを貰っているわけではない。20年以上前のIBMの機密情報に関することを除けば、なんの制約も受けていないといって問題がない。
ただし日立が雇ったと思われるリストラ屋による損害は、問題と考えています。
産業スパイを、どうにかしないことには、僕の高効率なモンゴメリ乗算の発明を活かすことも、
オープンソースのCPUの開発も進まない。
昨日の日記だと汎用的に使える乗算器のように見えるのですが、
面積重視の乗算器なので活躍できるケースは限られる。
SnakeCubeでは最下位１桁を高速に乗算して、それ以外は低速でいいという
アーキテクチャだから、うまくいくかもしれない。
正整数同士の乗算結果を３値にして３値のまま累積加算する。
最後に累積加算したものを２値化するのかな。
まだデジ庁の人に次期マイナンバーカードのタスクフォースに呼ばれていないのですが、
暗号プロセッサSnakeCube搭載のICチップの製造コストを下げる方法を考えてみました。
半導体プロセスに依存した方法なので、必ずできる保証は無いのですが、
技術的に面白と思ったので日記に書いてみました。
技術開発のための費用捻出と製造コスト削減を両立させるという無謀
RSA 7680bitを演算可能なSnakeCubeは16×8bitの乗算器で作るならば480個必要になります。
これを3値3bitブース乗算器の半導体回路にすることでチップ面積を減らしてコスト削減を狙います。
値を電圧で表現、＋なら1、GNDなら0、-なら-1です。
冗長2進数の論文は多数ありますが、まったく別物です。
韓国の3進数半導体とも別物です。
3値3bitブース乗算器の半導体回路が製造できる半導体工場とか、ありそうでしょうか？
チップ面積の削減効果の見積。乗算器はWallace Treeがチップ面積の大半を占める。
2bitブースを使った場合、N/2+1列のWallace Tree(符号拡張有り)になります。
3値3bitブースではN/3+1列のWallace Tree(符号拡張無し)で済みます。
普通の3bitブースでは3倍の値を保存するレジスタが必要ですが、
3値3bitブースでは3倍の値は不要です。非常にすっきりとした回路です。
ただデコードがちょっと曲者で最後の列のデコードを計算するために乗数全部bitが必要。
しかしながら16×8bitの乗算器では8bitなので、あまり問題にならない。
乗数を最下位ビットから3bit単位で区切るのですが値が5の場合だけ桁上がりが発生します。
3bit単位の乗数 + 桁上がり
0: 0倍
1: 1倍
2: 2倍
3: 4倍 -1倍
4: 4倍
5: 1倍 -4倍 (桁上がり +8倍) 1-4+8 = 5
6: 8倍 -2倍
7: 8倍 -1倍
8: 8倍
本当はWallaceのCarry Save Adderの数を計算して見積もれば、いいのですが、今回は諦めます。
3値3bitブース乗算器にすることでCarry Save Adderの数が60％に圧縮されたとします。
3値回路のオーバーヘッドを1.3倍とすると78％なので乗算器のチップ面積が２割程度、削減できるかも。
480個が２割削減されれば全体として2円くらい製造コスト削減になるかもしれない。
つまり次期マイナンバーカード１億枚で2億円削減される。
3値回路に1億円使っても1億円のコスト削減効果になる。
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