コグノスケ

Slideshare初利用

Slideshareを初めて使いました。LinkedInのアカウントが必要なのは知りませんでした。偶然LinkedInのアカウントを持っていたので、すんなり登録できました。

USB PDはもっとわかりやすくしてほしい

試しに USB Type-C, USB PDケーブルとお友達になろうをアップロードしました。ダウンロードもできるし、スライド置き場として優秀ですね。みんな使うわけだ……。

スライドの話もしておくと、USB Type-Cケーブルがどうして何種類もあって、値段が全然違うのか、気になったので調べたことをまとめたものです。USB初心者なので間違ってたらすみません。

最後まで分からなかったのはUSB Power Deliveryの3A/5Aケーブルを見分ける方法です。何か無いんでしょうか。当然USB PDのアナライザで見ればわかりますよ？でもアナライザなんか普通の人は持ってませんよ。パッケージから出した途端に見分けが付かなくなるなんて、一般消費者からしてみたら辛すぎません？

一般のご家庭にPCは何台ある？

目次: PC

内閣府の「主要耐久消費財等の普及率」「主要耐久消費財の保有数量の推移」（リンク）によると、2人以上の世帯のPC普及率は77.0％、100世帯辺り123.6台（2020年3月）だそうです。

保有世帯だけを考えれば123.6 / 0.77 / 100 = 1.61 [台/世帯] ですから、世帯人数 ＜PC台数です。PCを日常的に使う習慣がない限り、共有のPCが1台あれば十分ですし、納得感ある結果です。

一般のご家庭にPCは何台置ける？

では、一般のご家庭にPCは最大で何台置けるでしょうか？

PCの消費電力は様々ですが、夢はでっかく、高性能PCとして、AMD Threadripper 3990X, NVIDIA GeForce RTX 3090のマシンを考えましょう。CPUとグラボのTDPは280 + 350W = 630Wです。他の部品や損失を考えると、PC 1台あたり800W程度と思われます。

一般家庭の我が家の電気契約（40A）ですと、5台程度でブレーカーが飛びます。200V系のコンセントを増設し、200Vで給電すれば電流は半減するので10台くらいは置けるでしょう。30A契約のご家庭も多いでしょうから、「高性能PC 8〜10台」これが一般のご家庭の限界と思われます。

逸般の誤家庭にPCは何台置ける？

では、色々逸脱した逸般の誤家庭の場合はどうでしょうか？

家庭の電気契約は「従量電灯B」という契約（従量電灯B・C電気料金プラン - 東京電力エナジーパートナー株式会社）がほとんどです。従量電灯Bの最大契約アンペア数は60Aで、全て200Vから取ると最大12kWです。したがって12000 / 800 = 15台が限界です。ふーむ、意外と伸びませんね。

冷却の電力は完全に無視しています。冷却を無視したまま15台も置いたら、家の中は一瞬で灼熱地獄になり、人間もPCも死ぬと思います。

業務用なら青天井

大口需要向けに「従量電灯C」という契約もあります。

従量電灯Cの場合10Aごとに基本料金が従量的に増える青天井の契約になります。一般家庭でも契約可能のようです。基本料金を比較すると、従量電灯B＜ 従量電灯Cとなるため、一般のご家庭だと損するだけで契約する意味はありません。

本来、家電が大量にある豪邸や、業務用の電気機器がある商店用ですが、60Aに満足できない真の逸般の誤家庭にも向いているかもしれませんね。

Wikipediaの数学のページを眺める

群とか環とか体とか、大学で教えてもらった記憶がうっすらありますが、何回見ても忘れます。幸いにもWikipedia先生に割と詳しく解説されているので、まとめておこうと思います。

群

集合Gと二項演算uの組（G, u）を考えます。uは乗法や加法と呼ばれる場合があるようです。以降u(a, b) をa + bの形で表します。

半群

閉性を満たす: 二項演算u（u: G + G -> G）の結果はGに含まれる

結合法則を満たす: a + (b + c) = (a + b) + c

モノイド

単位元eが存在する: a + e = e + a、整数の加法でいえば0

群

逆元xが存在する: a + x = x + a = e整数の加法でいえば -a

アーベル群

交換法則を満たす: a + b = b + a

下にある群は、上の群の性質をすべて満たします（以降も特に断りがなければ同じ）。なので、モノイドは半群の性質を満たしますし、群はモノイドと半群の性質を満たします。

環

集合Rと2つの二項演算u, tの組（R, u, t) を考えます。(R, u) はアーベル群です。uは加法、tは乗法と呼ばれるようです。以降t(a, b) をa * bの形で表します。

乗法半群

閉性を満たす: 二項演算t（t: R * R -> R）の結果はRに含まれる

結合法則を満たす: a * (b * c) = (a * b) * c

乗法モノイド

単位元eが存在する: a * e = e * a、整数の乗法でいえば1

環（モノイドでない場合がある）

加法の上に左分配律を満たす: a * (b + c) = (a * b) + (a * c)

加法の上に右分配律を満たす: (a + b) * c = (a * c) + (b * c)

可換環（モノイドでない場合がある）

交換法則を満たす: a * b = b * a

群と違って、環はモノイド（単位元が存在する）である必要はないみたいです。

零因子

可換環では零でない零因子という困ったことが起きます。

• a * x = 0となるx != 0が存在するときaは左零因子
• y * a = 0となるy != 0が存在するときaは右零因子

困る例として挙げられていたのはa * b = 0かつa != 0でもb = 0とは限らない、もしくは、a * b = a * cかつa != 0でも、b = cとは限らない、という例でした。

具体的な例が載ってませんでしたが、行列の和と積を考えると発生しそうに思えます。

A =
[1, 1]
[0, 0]

B =
[ 1, 0]
[-1, 0]

C =
[0, -1]
[0,  1]

A * B =
[0, 0]
[0, 0]

A * C =
[0, 0]
[0, 0]

A != 0だがB, Cは零行列ではない。A * B = A * Cだが、B = Cでもない。

環はこういうパターンが無数に出てきて、さらに条件を厳しくしないと困る場合がありますよ、ということですかね？

整域

変わった名前ですが、環の一種のようです。環で発生する零因子による困った問題を排除しています。

整域（乗法モノイドである必要がある）

零が唯一の零因子: a * x = 0かつa != 0ならばx = 0

非自明環: 自明環（零のみの集合は {0} 環となるので、自明環と呼ばれる）ではない

力尽きた

群環体の「体」まで辿り着きたかったのですが、整閉整域、一意分解整域、主イデアル整域、ユークリッド整域、体、有限体、と訳のわからない名前のオンパレードで、力尽きました。また今度調べます。

USB Type-C DisplayPort Alternate mode

目次: PC

現在使っているThinkPad E480はUSB Type-C端子とHDMI端子しかありません。先日（2021年2月12日の日記参照）新しく購入したディスプレイ2つに画像を出力するには、USB Type-CのDisplayPort Alternate Mode（VESAの機能紹介のページ（英語））を使う必要があります。接続はこんな感じです。

E480とデュアルディスプレイの接続

このときE480とディスプレイを繋ぐUSB Type-Cケーブルは3つの役割を果たします。

• USB 2.0/3.1のデータ通信（ディスプレイがUSBハブになる）
• USB Power Deliveryによる電力供給
• DisplayPort Alternate Modeによる画像出力

たった1本のUSB Type-Cケーブルで3役もこなす凄いヤツです。今まで「ACアダプタ」「DisplayPort」「USB Type-A」の3つに分かれていたコネクタが、USB Type-C 1つに統合できますから、省スペースが命のノートPCにとっては大歓迎の機能でしょう。

実はさほど便利じゃない

そんな凄いヤツを使い始めて数日ですが、既に嫌になってきました。正直な感想として、少なくともユーザーからすると便利と思えないし、使わなくて良いなら使いたくないです。

ケーブルの問題

1本で済むのは良いですが、ケーブルが硬すぎます。USB PD対応USB 3.1ケーブルはかなり高速な信号を通す関係上、3重シールド5〜6mm幅以上のごついケーブルばかりです。これならACアダプタとHDMI 2本の方がまだマシです。どちらもかなり細いので。

E480の問題

ノートPCの液晶、DisplayPort、HDMIの3系統を使えると思いきや、3画面に拡張デスクトップを設定するとバグるので、ノートPCの液晶とDisplayPortをミラーにしています。ノートPCの液晶が完全に無意味ですが、蓋を閉めるとスリープしちゃうので、半開きでテーブルの隅に放置しています。切ない。

USBハブの問題

ディスプレイがUSBハブの役目も果たしますが、ディスプレイの電源を切るとUSBハブとしての機能もOFFになります。マウス程度なら問題ありませんが、通信するような機器は繋ぐと毎回切られてストレスMAXです。あとUSBオーディオDACは繋いでも動作しませんでした。何か制約があるんですかね？

USB PDの問題

ディスプレイ側のUSB PDによる供給力の上限は、現状60Wの製品が多いです。60WはノートPCによっては給電能力がギリギリです。ディスプレイのUSB PD供給能力が足りない場合、純正アダプタに戻して給電し出画は諦めるorバッテリーを削りつつDisplayPort Altで出画するorディスプレイを買い替える、究極の3択を迫られます。

ケーブルの問題は今後、技術革新で細くなることを祈るしかありません。E480の問題は回避策不明です。HWの制約？USBハブの問題は、E480ならUSB Type-Aコネクタが別にあるので、そちらを使えば回避可能です。USB PDの問題は今の所E480だと困っていません。

しかし将来的にノートPCを買い換えるとUSB PDの問題が起きる可能性があります。回避策はあるでしょうか？USB Type-Cが3つ付いていて、1つはDisplayPort、2つ目はUSB PD電源供給、3つ目はPCに繋ぐ、変なハブ的なものがあれば良い？もはや「ケーブル1本でOK」のコンセプトは完全崩壊だし、ディスプレイ側のUSB PDは死蔵確定です。そんな訳のわからんことになるなら、素直にDisplayPortとUSB Type-Cのコネクタ2個付けてくれよって思います。

そもそもDislayPortとUSB PDなんて全く無関係のものを統合したら、どちらか壊れただけでPCが機能不全になることくらい、聡明なVESAやUSB-IFの面々には明らかなはずですけど、何でこんなデザインにしたんですかね？理解しがたいよ……。

USB PDとDisplayPort Alt Modeを見ると思い出すのは、あの商品

昔SHARP SF1という製品がありました（DIMEの記事）。スーパーファミコンとテレビが1つに合体した、当時小学生だった私には夢のような製品でした。配線なしで見た目スッキリ、場所も取らない、ACアダプタやビデオケーブルを接続する手間も不要、いかにも便利そうじゃないですか？結構お高いのもあって、友達が持っているのを見て羨ましかったです。USB Type-Cも似たような売り文句です。

しかし後から聞くところによれば、テレビが故障するとスーパーファミコンを外せないから他のテレビに繋げなくて困る、逆にスーパーファミコンが故障するとテレビごと修理になって高ぇわテレビがなくなるわで困る、元より不便になっています。元々バラバラの製品を無理やり一蓮托生にしたら、そりゃそうなりますわな……。無関係の機能をデタラメに統合してはいけない、という好例です。

残念なことにUSB Type-CもDisplayPortとUSB PDの機能統合で、似たような落とし穴に落ちています。小学生の私に「21世紀になっても人類はSF1と同じ過ちを繰り返しているよ」って教えてあげたいですね。

在宅勤務環境改善

目次: PC

COVID-19が流行し始めた昨年2月ころ、在宅勤務が主となりました。当時の気持ちを正直に言えば「すぐ収束して、電車通勤に戻るだろう」で、完全にナメていました。在宅勤務の環境もまったく整えておらず、ダイニングテーブル、ノートPC＋8インチのモバイルディスプレイでした。夕食時は邪魔だから、仕事道具をガサガサ片付ける、といった具合です。

そんなこんなで1年間やってきたものの、COVID-19の予想外の長期化、それに加えて会社方針（COVID-19が収束しようとしまいと、今後は在宅勤務）もあって、在宅勤務の環境を改善することにしました。

部屋

家には、奥さんが一昨年の在宅勤務で使っていた部屋があって、幅100cmの机と背もたれ付きのオフィスチェアがあります。そのスペースを譲ってもらうことにしました。

• 1年目: 奥さん在宅勤務、私は電車通勤
• 2年目: 2人共電車通勤
• 3年目: 奥さん電車通勤、私は在宅勤務

すっかり勤務形態が逆転しました。会社のみなさんの話を聞くと、東京の狭い家で夫婦とも在宅勤務、子供まで自粛で家に居て、全く仕事にならん……みたいな地獄化したご家庭もあるみたい。我が家も夫婦同時に在宅勤務だと、スペースの確保がちょっと大変だったと思います。交代で在宅勤務になったのは、今思えば割とラッキーだったのかな？

テーブル

ダイニングテーブルはしっかりした作りで、間違いなく家で一番上等なテーブルです。一方のダイニングチェアは年中使い続けるような椅子ではなかったらしく、1年間酷使し続けたところ、座面、背面のクッションが潰れ椅子のフレームが腰にガツガツ当たるようになりました。痛ぇよーー。

部屋を移ってスペースが広がったので、大きめのデュアルディスプレイも目指します。幅120cmの机を買い足し100cmの机は横向きに合わせL字にします。

買ったのは山善のAMDT-1260 AMDL-70という一番シンプルな天板と脚だけのテーブルです（Amazonへのリンク）。Amazonで9,000円くらいとお安いです。理由はわからないですが、山善の公式サイトには載っていないんですよね。なぜだろね？

ディスプレイ

机の幅を考えると27インチx2が載りそうです。ただし、机の奥行きがあまりない（60cm）ので、大きすぎると端が見えなくなって、かえって使いにくいです。という点を勘案して24インチx2にします。

買ったのはEIZO FlexScan EV2480です。Amazonで1台4万円くらい。デュアルディスプレイにしたので、総額8万円くらい掛かりました。非常に高価ですが、これでも中位機種なんです。ちなみに上位機種のEV2495は1台7万円します。強烈！

FlexScanは重たいのが難点（純正スタンドがめちゃ重い）ですが、変な色やら、映らないやらのトラブルは皆無で非常に快適です。以前勤めてた会社（パナソニックやソシオネクスト）でも大変お世話になりました。良いメーカーですよね。