Raspberry Pi GPUコンピューティングとデュアル4K
Q: 長年、そして積極的にRaspberry Piを愛用してきた者として、まず、このクラスのコンピューティングデバイスを開拓し、確立してくださったことに感謝申し上げます。また、Raspberry Pi 4の素晴らしい改良点にも感謝申し上げます。価格を考えると、期待以上の性能です。この成果を振り返ると、本当に感銘を受けます。 ところで、質問なのですが、VideoCore VI GPUでOpenCLのサポートは期待できますか？
A: 温かいお言葉をありがとうございます。ブログ記事から、このプログラムにどれだけの人が貢献してくれたかが分かります。本当に素晴らしい取り組みでした。
ハードウェアは確かにそれに対応しており、VideoCore V 用の独自の OpenCL 実装が少なくとも 1 つあることはわかっています。OpenGL ES Compute Shaders (ES 3.1) の方が抽象化が優れており、実装も速いため、まずはこれを導入することになるかもしれません。
ちなみに、総GFLOP値や公開されているOpenArenaベンチマークは、私たちが実現した向上を過小評価しているように思います（VideoCore IVは、その時代としてはQuake IIIのようなレンダリングが非常に優れていることが主な理由です）。最新の、計算負荷の高いベンチマークでは、4倍以上の向上が見られると思います。とはいえ、この点についてはまだ改善の余地があります。
将来のRaspberry Piコンピュータ製品ではGPUハードウェアにもっと重点を置くというご提案に、全く同感です。数年前、Sophie Wilson氏（Steve Furber氏と共にARM1を共同開発した人物）と話をした時のことを覚えています。彼女は、Raspberry Pi 1では、子供たちにコンピュータの実際の仕組み（シングルコア、ホモジニアスコンピューティング）に関する時代遅れの考え方を教えてしまうのではないかと懸念していました。GPUコンピューティングを製品に組み込むことで、クールなプロジェクトが実現できるだけでなく、その懸念にも対処できるようになります。
Q: Pi 4、素晴らしい成果ですね！Pi 4はGPUパワーをフルに発揮していますが、グラフィカル以外の用途（例えば機械学習）への活用もサポートする予定はありますか？以前から可能だったのですが、なかなか普及しなかったように感じます。この点に関して、どのような障壁があるとお考えですか？
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A: 例えば機械学習の高速化などに活用していただければ嬉しいです。これまでの障壁としては、以下のようなものがあります。
- ツール不足（OpenCLなどがない）: つまり、QPUアセンブラですべてを手作業で書かなければならなかったのです。私はいくつか良いカーネルを作りましたし、Pete Warden（現在はGoogle）も機械学習を少しやってくれましたが、それでも大変でした。
- 優れた抽象化の欠如：2711のようなデバイスでは、GPU FLOPSとCPU FLOPSの比率は、最新のグラフィックカードを搭載したPCよりもはるかに低いため、オーバーヘッドの少ない抽象化が必要です。そうでなければ、ARMコードを書いた方がよい状況に陥ってしまいます。OpenCLは、私の考えでは、かなり不適切な抽象化です。
幸い、OpenGL ES Compute Shader が導入されれば、この分野で何らかの進歩が見られるようになるかもしれません。
Q: 「OpenCL は、かなり悪い抽象化だと思います」とおっしゃいましたが、これは機械学習に関してですか、それとも一般的なことですか?
A: 一般的な意味で言っています。手作業で作られたGPUアセンブラ（他の理由で使い物になりません）と比べると、特に「計算結果を出力する」という点では優れているとは言えません。
Q: OpenGLコンピュートシェーダーは基本的にOpenCLのサブセットだと理解しています。それを踏まえて、OpenCLに関してどのような懸念をお持ちですか？
A: 私の印象では、OpenCLのサブセットの中で、実際に便利でハードウェアへのマッピングが容易なものだと思います。OpenCLに対する私の不満は、表現力が豊かすぎることかもしれません。見た目は良いものの複雑なものを書ける一方で、実際には理論的な計算能力の90%を変換によって失ってしまうのです。
Q: なぜ 2 つのディスプレイ出力を追加することにしたのですか?
A: Raspberry Pi 4はPCとして捉えており、2台のディスプレイを操作できる機能はPCの基本的な機能だと考えています。確かに、オフィスを見回すとほとんどのデスクにモニターが2台あります。
Q: 4Kモニターを2台接続できるのは素晴らしいですね。例えばUSB Type-CのDisplayPort 1つではなく、Micro HDMIコネクタを2つ搭載した理由は何でしょう？ 通常のHDMIソケットを2つ重ねて設置することは可能でしょうか？
A: USB-Cは高速信号には適さないコネクタです（詳細はGoogleで「VBUSへのショート」を検索してください）。そのため、保護シリコンを搭載するか、現場での高い故障率を我慢する必要がありました。Type-Aを積層することも検討しましたが、基板のZ軸高さを圧迫し、上部コネクタを挿入する際の基板へのトルクや、高速信号をそこに配線することによるEMCへの影響について懸念がありました。
Q: 以前の世代のRaspberry Piの素晴らしい点の一つは、電源さえあれば世界中のどこにでもベアボードを持ち運んで、ありふれた当たり前の技術（電源はmicroUSB、ディスプレイはHDMI、ストレージはSD/microSDカード、キーボード/マウスはUSB）を使って接続できたことです。しかし、デュアルMicro HDMIの登場により、この機能は多少犠牲になっています。この変更は確かに価値があったと確信しており、今後もこの決定を維持する予定ですか？それとも、この変更に関するフィードバックが否定的だった場合に備えて、ボードをすぐに改訂する予定はありますか？
A: これは間違いなく正しい判断だったと思います。いずれにせよ、月間約50万個を出荷し、供給の継続性を確保する必要がある状況では、迅速なボード改訂は現実的ではありません。渡航先で任意の機器と統合できるようにしたいのであれば、3ドルのMicro HDMIオス-HDMIメスアダプターを持ち歩くのはそれほど負担にならないと思います。
Q: 将来、2 番目のマイクロ HDMI コネクタまたは HAT を介して、Raspberry Pi の HDMI 入力がサポートされる予定はありますか?
A: もしそうするなら、HAT経由になるでしょう。実は（これは公開情報だと思いますが）、かなり前にプロトタイプを製作しました。また、実は（これは非公開情報ですが）、Raspberry Pi 4の生産工程でHDMI出力が正しく行われているかを確認するためのテスト治具の一部としてHATを使用しています。大きな課題は、2レーンのCSIコネクタで720pを超える解像度を実現するのが難しいことです。28nm MIPI IPが1.5Gbpsの動作を安定してサポートできるかどうかが分かれば、この点を再検討する必要があるかもしれません。
Q: Raspberry Piの公式7インチタッチスクリーンの大ファンです。今後、より大きな10インチタッチスクリーンをリリースする予定はありますか？Piを逆向きに設置できる（電源ケーブルを上部に差し込まないように配置できる）7インチタッチスクリーンのアップデート版はリリースされる予定ですか？Pi 4用の7インチタッチスクリーン用ケースはアップデートされる予定ですか？
A: タッチスクリーンのアップデートは、To Doリストの最優先事項になりつつあります。プラグの位置については、お察しします。現時点ではタッチスクリーンケースは取り扱っていませんが、Raspberry Pi 4+用のタッチスクリーンケースを検討しているサードパーティが少なくとも1社あることは承知しています。
ジョシュア・シメンホフは、元Tom's Hardwareのコミュニティマネージャーです。PCハードウェアのハウツー記事やコミュニティエンゲージメントに重点を置いた記事など、幅広いトピックを扱ってきました。彼の専門分野は、読者との繋がりを築き、最新テクノロジーに関する実用的で有益なコンテンツを提供することでした。
