Linux はわずか 4MB の SRAM でしか動作しません — Azure Sphere と SudoMaker の X1501 Pico がその極限を披露します…

目の肥えたユーザーに選ばれるLinuxは、その極めて小型なサイズで知られています。ここでは、わずか1桁メガバイトのRAMを搭載したLinuxを実行する2つの小さなモジュールを展示します。これは、Twitterの典型的な優位性を示す好例です。

MicrosoftのAzure Sphereモジュールは、デスクトップCPUよりも小型のフル機能のマイクロコンピュータで、プロセッサダイ上にわずか4MBのSRAMを搭載し、Microsoft独自のUnix系Azure Sphere OSを実行してモノのインターネット（IoT）を実現します。一方、SudoMakerのX1501 Pico SoMは、8MBものRAMと2倍の速度を誇るプロセッサを搭載し、Azure Sphereモジュールの3分の1の面積でI/Oとインターフェースを備えた完全なSoMユニットです。さらに、Azure Sphereモジュールとは異なり、X1501 PicoはDOOMさえも実行できます。 

Azure Sphere — Linux上で動作するMicrosoftのIoTプラットフォーム

MicrosoftのAzure Sphereプロジェクトは、MT3620チップをベースにしています。これは、22mm x 33mmのMCU（マイクロコンピュータユニット）で、4MBのSRAMを搭載しています。SRAMは、プロセッサダイ上に搭載され、電源が供給されている限りメモリビットを保持できる、高速で低消費電力のRAMです（継続的なリフレッシュを必要とするDRAMとは対照的です）。MCUはこのRAMのうち、OS以外のアプリケーションに256KBのみを割り当て、残りの1MBは高レベルアプリケーションとリアルタイムアプリケーション間で共有されるフラッシュメモリとして使用されます。MT3620は、500MHz ARM Cortex CPUから処理能力を引き継ぎ、IoT（モノのインターネット）の実現に不可欠な2.4/5GHz Wi-Fi接続機能を備えています。

MT3620は、家電製品などのインターネット接続デバイス間の通信およびセキュリティ機能を実現するシステムであるMicrosoftのAzure Sphereプラットフォーム専用に設計されています。このサービスは、モノのインターネット（IoT）を構成する要素を相互に接続することで、通信を最大化します。MicrosoftのAzure Sphereのユースケース例として、インターネット接続家電製品を販売するメーカーが挙げられます。例えば、このメーカーはWi-Fi接続の冷蔵庫を販売しており、遠隔で家電製品のアップデートと状態監視を行うシステムを必要としているとします。MT3620チップは冷蔵庫に内蔵され、Azure Sphereサービスと連携することで、冷蔵庫にインターネットセキュリティを提供します。これにより、悪意のある人物が冷蔵庫のデータにアクセスできないようにし、メーカーからファームウェアのアップデートを安全に取得したり、冷蔵庫が故障を検知した場合に本社に通知したりすることができます。 

IoTへの懸念や、Wi-Fi付き冷蔵庫の馬鹿馬鹿しさはさておき、MT3620はとんでもないコンピューティングデバイスです。銀貨1ドルより少し大きいだけのミニシステムで、フル機能のLinuxが動作し、ネットワーク接続もフル装備です。しかし、メモリ容量が非常に少なく、用途が極めて限定的であるため、MT3620にカスタムカーネルをフラッシュしたり、Azure Sphereエコシステム以外で利用したりすることは難しいでしょう。どんなレベルのカスタムパーソナルコンピューティングでも、他の注目プロジェクトに頼る必要があります。

SudoMaker X1501 Pico SoM — 「メインライン Linux を実行できる最小の SoM」

SudoMakerが開発中のX1501 Picoプロジェクトは、MT3620チップとはかなり異なり、おそらくより印象的なものと言えるでしょう。まず、よりパワフルなInGenic X1501プロセッサを搭載し、最大1GHzで動作し、8MBものRAMをプロセッサパッケージに搭載しています。X1501Pico SoMもMT3620とは異なり、Azure SphereのMCUとは異なり、X1501 Picoは完全なシステムオンモジュールであるため、食器洗い機に組み込むことなく、X1501 Picoを購入すれば、電源を入れ、キーボードを接続し、800KBのユーザーコードを書き込むだけで、すぐに使えるミニコンピュータとして使用できます（もちろん、市販化されてからの話です。SudoMakerはまだSoMのクラウドファンディングプロジェクトを開始していません）。 

上記の埋め込みツイートでは、X1501 Pico SoM が、製品設計者によって大幅に改造された Linux 6.1 を実行し、メモリ上限をはるかに下回る動作をしている様子が確認できます。問題のデザイナーである @ReimuNotMoe 氏は、上記のスレッドで「Bad Apple や Doom をプレイでき、GBC エミュレーターや PICO-8（FAKE8 経由）なども実行できます」と主張しています。この主張を裏付ける動画はまだ確認されていませんが、疑う余地はほとんどありません。DOOM のゲームプレイ映像も含め、このニュースをできるだけ早く更新しますので、ご安心ください。 

X1501 Pico SoMは、これまでで最も小型のSoMであり、Raspberry Pi Picoを含む競合製品を凌駕する性能を謳っています。発売後の活躍が楽しみです。今のところTwitterとHackadayページではティーザーが公開されているだけですが、クラウドファンディングラウンドが間もなく開始されれば、市場がこのコンピューターを実際に手にした後、エキサイティングな展開が見られるでしょう。 

Tom's HardwareはRaspberry Pi Picoの大ファンなので、この注目のSoMが私たちの心を奪うには、かなりの努力が必要でしょう。発売前に、Pi Picoを使った注目のプロジェクトをこちらですべてご覧いただけます。小さなコンピューターの未来に期待が高まります。Linuxを活用してハードウェアの限界をはるかに超えたもう一つの例として、このハードウェアハッカーがTP-LinkルーターでGTA: Vice Cityを動作させた様子をご覧ください。

サニー・グリムはTom's Hardwareの寄稿ライターです。2017年からコンピューターの組み立てと分解に携わり、Tom'sの常駐若手ライターとして活躍しています。APUからRGBまで、サニーは最新のテクノロジーニュースを網羅しています。