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Intel・Microsoft・ARM等のIoTへの取組み

Intel・Microsoft・ARM等のIoTへの取組み

 

1. 序

ウェアラブルデバイス・IoTはクラウドとの関係で語られることが多いのですが、Intel・Microsoft・ARM等の、いわゆる端末ベンダー・エンドポイントベンダーはどのように動いているのでしょうか?

今回は、そこに焦点を当てます。

 

2. 情報機器市場のこれまでの動き

コンピュータの歴史は、ダウンサイジングの歴史であり、パーソナル化の歴史でもあります。

ENIACに始まったコンピュータは、1951年にUnisys社 (当時の社名はレミントンランド社)が発表したUNIVAC I、1964年にIBMが発表したS/360という二つのメインフレームをきっかけにコンピュータはビジネスの世界に普及し始めました。

70年代、コンピュータ市場の中心領域はメインフレームからDECが提唱したミニコンピュータに移行し、80年代にはSun Micro System社やApollo Computer社が提唱するWork Station、IBM/PC互換メーカが発表するPersonal Computerへの移行していきました。

90年代は、Window95・Internetの登場により、コンピュータ市場の中心領域は個人向けPCへと移行していきました。

PC向けCPUの大手ベンダーであるIntel社 (以下Intel)とPC OSとOffice Suiteを主力とするソフトウェアベンダーであるMicrosoft社 (以下Microsoft)は、90年代から00年代、急成長していたPC市場にて圧倒的なシェアを取りWintelと呼ばれ、時代を謳歌しました。

そして、今、市場の焦点は、00年代から10年代前半まではスマートフォンで、10年代中頃から現在は、ウェアラブルデバイスとIoTに移ってきています。

ふと気づくと、個数ベースで見ると、IntelとIntelはマイノリティに転落している訳です (図2-1, 図2-2を参照)。

 

今回は、代表的な端末・エンドポイントベンダーとして、新興ベンダーからはArm Holdings (以下Arm Holdings)とRaspberry Pi財団を、従来ベンダーからはIntelとMicrosoftを取り上げて、IoTへの取組みを見ていきます。

 

出典:情報通信白書 平成30年版

図2-1- 世界のIoTデバイス数の推移及び予測

 

出典:情報通信白書 平成30年版

図2-2- 分野・産業別のIoTデバイス数及び成長率予測

 

 

3. 各社の取組み

3.1. Arm Holdings

Arm Holdingsについては、2016年7月に日本のソフトバンク社がArm Holdings買収を発表した時に「ソフトバンクがARMを買収 – 孫さんは、これから何をするのか?」 http://www.dri.co.jp/dri_forum/?p=4598 というテーマで論じた事があります。

今回は、Arm Holdingsの、携帯機器市場向けCPU市場で圧倒的なプレゼンスを持つ企業という側面を見ていきます。

Arm Holdingは、会社設立は1990年と古く、ARMアーキテクチャのRISCチップの開発企業としてスタートしました。その後、紆余曲折があり、現在は、半導体IPライセンス販売をビジネスモデルとする企業として認知されています。(図3-1参照)

出典:Arm Holdings社

図3-1- ARM社 ビジネスモデル

 

ARMアーキテクチャは低消費電力を特徴としており、90年代から普及が始まっていた携帯電話機、デジタルオーディオプレーヤー、ゲーム機に使われ、更には、デジタルカメラ、デジタルTV、ネットワーク機器、ハードディスクなど、色々な機器に使われるようになりました。現在、Arm Holdingがライセンス供与をしている企業は、インテル・フリースケール・ルネサス等、数十社に及びます。

 

2007年のPC出荷台数は2.7億台でした (Gartner調査)。一方、2007年のARM採用チップの年間出荷数が29億個でした。実は、2007年時点で、ARMアーキテクチャCPUは、Intelアーキテクチャの10倍以上の出荷数になっていたことになります。

図2-1にも示すように、IoTデバイスは引き続き、コンピュータ (PC, サーバ)を上回る比成長率で拡大していきますので、稼働数で見た場合、ARMアーキテクチャとIntelアーキテクチャの差は広がる一方でしょう。Arm社は、2035年には1兆個のIoTデバイス接続があると予想しています (図3-2参照)。

出典:ロボスタ

図3-2- 2035年には一兆個のIoTデバイス接続

 

さて、このような状況を前にして、Arm HoldingはIoTに対してどのような取組みをしているのでしょうか。

Arm Holdingは、2014年以降、OSやDevice Server、Device Connector等の要素技術 (ソフトウェア)を発表してきましたが、2018年は「Arm Pelion IoTプラットフォーム」を発表し、接続管理・デバイス管理・データ管理をクラウドサービスとして提供することを発表しました (図3-3、図3-4参照)。

しかも、興味深い事に、顧客への説明でも、当初はDeviceを起点としていたが、最近では、Cloudを起点した説明にシフトしている。エンドポイント向けの半導体IPのライセンス販売が本業であるにも関わらず、Pelion Platformに属するソフトウェアは無償提供にしているにも関わらず。

今後、Arm Holdingsがビジネスモデル・収益基盤をどのように組み替えていくのであろうか? 興味深く見ていきたい。

 

出典:Arm Holdings社

図3-3- PELION IOT Platform機能ブロック図

 

 

注:mbed Cloud→Pelion Cloudと名称変更

出典:Advantech社

図3-4- PELION IOT Platform階層構造

 

最後、表3-AにてArm Holdings社の歴史を記しておきます。

 

表3-A

Arm Holdingsの歴史

時期 動き
1990年 Advanced RISC Machines社が、エイコーン・コンピュータ、Apple、VLSIテクノロジーのジョイントベンチャーとして創業
1991年 Appleが、Newton (PDA)にARM610を採用
2005年 製品系列を一新し、Cortex-A、Cortex-R、Cortex-Mに分類
2005年 32bit組込みマイクロプロセッサでのシェアは75% (携帯電話、携帯型ゲーム、音楽プレイヤ等)
2007年 ARMアーキテクチャ採用チップの年間出荷数が29億個に到達
2010年9月 ARMコアの累計出荷数が200億個を突破 (TI OMAPシリーズ、NVIDIA Tegra、Qualcomm Snapdragon等々)
2011年10月 64bitに拡張されたARMv8アーキテクチャを発表
2012年 64bit アーキテクチャとなるCortex-A50を発表
2014年10月 IoT向けプラットフォーム「mbed IoT Device Platform」を発表 

-        mbed OS (Cortex M向けIoT用OS)

-        mbed Device Server(デバイス管理やデータ収集などを行うクラウドソフト)

-        mbed tools

2015年4月 mbed clientを発表
2015年11月 mbed Device Connectorを発表
2016年7月 ソフトバンク社がArm Holding買収を発表
2016年12月 Mbed Cloudを発表
2017年10月 Mbed Edgeを発表
2018年6月 Stream Technologies社買収 (IoTコネクティビティ管理技術)
2018年8月 Treasure Data社を買収 (データ分析技術)
2018年8月 「Arm Pelion IoTプラットフォーム」を発表 

(mbed IoT Device Management Platform+ Stream Technologies社+ Treasure Data社)

2018年10月 Intelと提携し、x86ベースプラットフォームもPelionに収容可能へ 

か「Secure Device Onboard」がサービス拡張し、Armデバイスにも対応

2018年12月 Armベースチップの累計出荷台数は1250億個に到達

 

 

3.2. Raspberry Pi財団

 

Raspberry Pi財団は、ARMプロセッサーを搭載したシングルボードコンピュータであるRaspberry Piシリーズの開発・販売をしている団体です。

以下に最新製品を示しますが (図3-5参照)、これだけの機能を持ったコンピュータが5000円程度で購入することができます。

出典:RSコンポーネンツ社

図3-5- Raspberry Pi3 B+

 

当初は子供や学生の教育用にと開発されたのですが、低価格その他を理由にして、2013年頃から工場等でも使われはじめています。開発者のEben Upton氏によると

-        2016年は、約400万台の出荷数のうち、半分200万台は産業用に使用

-        2018年では200万台が産業用に使用

となっています。

 

Raspberry Pi財団としては、産業界からの需要にも対応する予定で、生産期間も含めた長期生産の実施や、デジタルサイネージ等を想定した組込み用小型コンピュータボードの開発 (図3-6)も進めていく予定です。

IoTへの適用も考えて、財団は、1$以下の価格設定も視野にいれている。

 

出典:Raspberry Pi財団

図3-6- Raspberry Pi Compute Module 3

 

最後、表3-BにてArm Holdings社の歴史を記しておきます。

表3-B

Raspberry Pi財団の歴史

時期 動き
2008年 Raspberry Piが法人化
2012年2月 Raspberry Pi1 Model Bを発売。
2013年2月 Raspberry Pi1 Model Aを発売。価格は$25
2015年2月 Raspberry Pi2 Model Bを発売。価格は$35
2015年11月 Raspberry Pi Zeroを発売。価格は$5
2016年2月 Raspberry Pi3 Model Bを発売。価格は$35
2016年9月 Raspberry Piの累計売上が1000万台を突破
2017年12月 Raspberry Piの累計売上が1700万台を突破

 

 

3.3. Intel

ARMアーキテクチャの低消費電力CPUが携帯電話やゲーム機市場を制覇しつつある状況を見て、Intelは2007年にはUMPC (Ultra Mobile PC)向けに低消費電力を特徴としたA100/A110を発表しました。

引続き、2008年にはその後継となるAtomシリーズを発表しました。Atomシリーズは、UMPCや消費者向けデバイス・スマートフォン、タブレット等を対象とした低消費電力CPUでした。(図3-7参照)

出典:Intel

図3-7- Atom構想

 

第六世代となった現在、Atomシリーズは、デスクトップ・ノートPC向けとしての存在になり、スマートフォン・タブレット向けからは撤退しており、残念ながら、Intelは、ARMアーキテクチャへの対抗馬となるCPUを生み出す事はできなかった。

 

Raspberry Pieの成功も見つつ、ウェアラブルデバイス・IoTデバイスの拡大も見つつ、Intelは、2013年にQuark SoCとArduino互換ボード「Galileo」を発表しました。2014年CESでは、独自仕様のシングルボードコンピュータ「Edison」を$50で売ることを発表し、更に2015年CESではウェアラブルデバイス・IoTデバイス向けに「Curie」を発表しました。 しかし、残念ながら、いずれも、2017年6月・7月で生産中止を発表し、携帯機器・IoT機器・組込機器市場から撤退しました。

 

 

Galileo (Wikipedia)

Edison (robotech shop)

Curie (eelectro pages

図3-7- Intelが発表したIoT向けデバイス

 

Intelは、IoT向け・小型機器向け市場では、CPU・SoC・シングルボードコンピュータのいずれにおいても、市場を取ることができませんでした。

 

このように見てくると、Intelという会社は、処理能力の大小が、消費電力やスペースよりも重要な機器向けのCPUでは強みを発揮できるが、SoC化でのスペース節約やUSB給電が問われる領域では、強みを発揮できないようです。

 

ただ、今後、大型産業機器のIoT化、ロボットのスマート化も進みます。

この領域では、処理能力が消費電力はスペースよりも、あるいは、単位消費電力当たりの処理能力・単位面積当たりの処理能力が重要ですので、この方向に注力するのではないかとも予想できます。

又、Intel CPUを使ったシングルボードコンピュータも多くの企業からリリースされていますし、これもIntelのIoTへのアプローチになるとも推測できます。

 

最後、表3-CにてIntelのIoTへの取組みの歴史を記しておきます。

 

表3-C

Intelの歴史

時期 動き
2007年4月 低消費電力CPUであるA100/110 第一世代を発表 (UMPC用)
2008年3月 Diamondville (UMPC向け第一世代Atom)を発表)
2009年6月 Wind River Systems (組込みソフトメーカ)を買収
2010年5月 Moorestown(スマートフォン/タブレット向け第一世代Atom)を発表)
2013年2月 Clover Trail+(スマートフォン/タブレット向け第二世代Atom)を発表)
2013年9月 Quark (IoT/ウェアラブデルデバイス向けSoCファミリー)を発表
2013年10月 Galileo (Arduino互換のシングルボードコンピュータ)を発表
2014年1月 Edison(シングルボードコンピュータ) をCESで発表。価格は$50
2014年2月 Merrifield/Moorefield(スマートフォン/タブレット向け第三世代Atom)を発表
2014年12月 「Intel IoT Platform」とEPID技術のライセンス化を発表
2015年1月 Curie (ボタン大コンピュータ)をCESで発表
2016年8月 Joule (組込み機器向けCPU。第五世代Atom)を発表
2016年8月 ファウンドリ事業でARMと提携し、ARMプロセッサ製造へ
2017年6月 Galileo・Edison・Jouleの販売終了を発表
2017年7月 Curieの生産終了を発表
2017年10月 IoTプラットフォームとなる「Intel Secure Device Onboard (SDO)」を発表
2018年4月 Wind Riverを売却
2018年10月 Arm社と提携し、「Secure Device Onboard(SDO)」サービスを拡張してArmデバイスも収容可能へ。
2019年1月 Quarkの製造終了を発表。最終出荷は2022/7/17の見込み
2019年4月 Intel IoT Solution Allianceメンバーは500社以上。利用可能なソリューションは6000以上

 

 

3.4. Microsoft

Microsoftは、PC市場成功の余勢を駆って、2001年、PC/AT互換機をゲーム機に仕立て上げてゲーム機器市場に参入しました。この試みは一定の成功をおさめ、現在に至っています。(今だから言いますが、私はMicrosoftが個人向けゲーム機市場で成功するとは予想していませんでした。)

 

Intelはスマートフォン市場向けではWindows CEを投入しており、2008年頃はスマートフォンOS市場では10%程度のシェアを持っていました (表3-D参照)。

2007年のAppleによるiPhone、2008年以降のGoogle Android端末により個人向けスマートフォン市場が立ち上がってくると、MicrosoftのシェアはSymbian・BlackBerryと共に下がっていきます。

 

表3-D

スマートフォン市場のOS別シェア推移 (Gartner社調査)

出典:Wikipedia (調査元:Gartner)

 

2011年にNokiaと提携、2013年にNokiaから端末事業を買収というテコ入れをしましたが、2016年5月に携帯端末事業をFOXCONNに売却し、2017年にWindows Mobileを終了させ、スマートフォン市場から撤退しました。

2010年頃、Microsoftも3スクリーン戦略を唱え、PC・TV (X-Box/ゲーム機)、スマートフォン市場のOSを制覇する事を目論み、PCは制覇、TVは任天堂・ソニーと競合となり、スマートフォンでは撤退という結果でした。。

ただ、2012年にはSurface (タブレットPC)を発表し、これは、一定のプレゼンスを取っています。

 

さて、MicrosoftのIoTへの取組みである。

2000年代前半は、Windows XP/7/NT4.0等をベースにしたEmbedded OS (組込みOS)を開発しPOS端末やカーナビゲーションシステムに提供していました。2008年には9種類のEmbedded OSから構成される”Window Embedded Family”というブランドに整理し、発表するなど、注力していました。

どうも、ビジネス的には成功しなかったようで、2015年のWindows10発表と同時にブランド名称を”Windows10 IoT”とブランド名称を変更し、4種類のOSに再編しています。

出典:価格.comマガジン

図3-8- IoT時代に向けてマイクロソフトが提供する3つの「Windows 10 IoT」(1)

 

出典:価格.comマガジン

図3-9- IoT時代に向けてマイクロソフトが提供する3つの「Windows 10 IoT」(2)

 

そして、現在でも提供されているOSはWindows10 IoT EnterpriseとWindows10 IoT Coreの二種となっています。。

しかしながら、Windows IoT Enterpriseは、シンクライアント端末や業務用タブレット、ATM等の用途は特定だがWindowsアプリケーションソフトは動いて欲しいという端末で使われています。IoTとは言えない領域で使われています。

又、Windows10 IoT Coreは、導入は大量だがコスト要求が厳しいというIoTの事情はあるが、現在は無償提供になっており、ビジネスになっていません。

 

どうも、Microsoftという会社は、10インチ以上のディスプレイを持つ機器、Office Suiteがその価値を十分に発揮できる領域では大きなプレゼンスを獲得できるが、それ以外の領域ではプレゼンス獲得することに苦労しているようです。

但し、Microsoftは、Windows Azure IoTが順調であり、今後は、IoT市場へはCloud中心で行くと推測できます。

 

最後、表3-EにてIntelのIoTへの取組みの歴史を記しておきます。

 

表3-E

Intelのエンドポイントデバイスへの取組みの歴史

時期 動き
1996年 Windows Embedded CEをリリース。対象はPocket PC/PDA
2000年3月 X-Box (PC/AT互換機をベースにしたゲーム機)を発表
2008年 組込み向けWindows製品をWindows Embeddedファミリーに整理 

(当時はCompact, Standard, Automotive, POSReady等々9種類)

2011年2月 MicrosoftとNokiaが携帯電話で提携
2012年6月 Surfaceを発表
2013年9月 Nokiaから携帯端末事業を買収 (買収額は54.4億ドル)
2015年1月 HoloLens(ホログラム型VRゴーグル)を発表
2015年7月 ブランド名称を”Windows Embedded”から”Windows10 IoT”に変更 

(Windows10リリースと同じタイミング)

(IoT Enterprise, IoT Core, IoT Mobile Enterprise, IoT Core Proの4種)

2015年11月 Windows 10 Mobileをリリース
2015年2月 Windows 10 IoT Coreのシングルボードコンピュータでの利用を条件とした無償利用を発表
2016年3月 HoloLens (開発者版)出荷を開始
2016年5月 携帯電話事業をFoxconnに売却 (売却額は3.5億ドル)
2016年8月 Windows 10 IoT Coreの無条件での無償利用可を発表
2016年8月 IoT Core Proを廃止
2017年10月 Windows 10 Mobileの終息宣言を発表
2018年11月 米軍兵士用HoloLensを受注。規模は10万台・4.8億ドル
2019年2月 HoloLens2 (ARを活用したヘッドマウント型コンピュータ)を発表

 

 

4. 終わりに

「一つの時代の覇者が次の世代の覇者になるとは限らない」・・・

 

言うことは簡単であるが、そんな言葉で語ることができるほど、市場は簡単ではありません。

モバイルデバイス市場はARM Holdingが制したが、今、IoTデバイス市場で主導権を持っている企業・サービスは、Amazon AWSやMicrosoft Azure IoTです。

ARM HoldingはPelionを発表し、IntelもSecure Device Onboard (SDO)を発表し、クラウド的なアプローチを強めています。

2018年の両社の提携も、クラウドベンダー対抗という視点から見ると、単なる提携以上の意味があるとも思えます。

今後、工場や水道ガス電気等の社会インフラ、道路・交通機関、病院等のIoT化やロボット/AR/VR/MR活用も進みます。

工場では三菱電機・ファナック・ジーメンス等のFAベンダーに、社会インフラではIntelやMicrosoft、Linux陣営にも大きなチャンスがあると推測できます。

 

AIも含めつつ、IoT化・スマート化をきっかけにまだまだ、主役交代、地殻変動、新大陸隆起が続きそうです。

日本のICTベンダー、FAベンダー、制御機器ベンダーには、自分が勝てる領域での確実な勝利を期待したい。

 

 

筆者:株式会社データリソース客員研究員 鈴木浩之 (ICTラボラトリー代表)

 

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