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» 2011年08月16日 16時19分 UPDATE

紙の書籍と同じユーザー体験を実現するために:電子ブックリーダーにも高性能プロセッサを (1/2)

電子ペーパーを表示デバイスとする電子ブックリーダーは、文字表示を行うだけの電子機器であることから、高性能のプロセッサを搭載する必要がないように感じられる。しかし、紙の書籍と同じようなユーザー体験を実現するためには、より高い処理能力を持ったプロセッサが必要だ。

[Franck Nicholls(Freescale Semiconductor),EDN]

電子ブックリーダーのパラドックス

 電子ペーパーを搭載する電子書籍専用端末(以下、電子ブックリーダー)のプロセッサには、基本的に文章を表示するのに必要な最低限の処理能力があればよいと考えられている。しかし、そのような考え方は誤りだ。電子ペーパーに文章を表示することは簡単そうに見える。たが、紙に印刷された書籍のページをめくるのと同じ速度で、電子ペーパー上に表示された文章を新しく書き換えるには、高い処理能力を持ったプロセッサが必要になる。

 電子ブックリーダーが広く受け入れられるには、紙の書籍を読むのと同じユーザー体験が得られなければならない。また、それと同時に、既存の民生用電子機器と同じような操作性も求められるだろう。そのためには、より高い性能を持ったプロセッサを搭載する必要が出てくるはずだ。

 家電量販店に行って、異なる企業の電子ブックリーダーを2つ選んで、「次のページ」ボタンを同時に押してみて欲しい。ページを書き換える時間に大きな差があることが、はっきりと分かるだろう。ページの書き換え時間は、電子ブックリーダーの差異化を果たす上で非常に重要な役割を果たしているのだ。例えば、PCの画面上で、大容量の画像データを多数用いているウェブサイトを表示するのに1秒たっぷりかかるのにはまだ耐えられるかもしれない。しかし、電子ブックリーダーにおけるページ書き換えのための表示待ちを我慢できるだろうか。もし、1冊の本を読破しようとするときに、この表示待ちが300回も起きるとすれば、それは苦痛以外の何物でもない。

 電子ブックリーダーの比較対象である紙の書籍は、ページをめくれば次のページが目の前に即座に表示される。このような超高速のページ書き換えを実現するには、大型のノートPCに搭載されているようなプロセッサが必要だ。その一方で、電子ブックリーダーは軽量であることも求められているので、そのような大型のプロセッサを搭載することはできない。この状況は、“電子ブックリーダーのパラドックス”と言ってもよいかもしれない。

プロセッサに求められる機能

表1 電子書籍端末に用いられているARMプロセッサコアの比較 表1 電子書籍端末に用いられているARMプロセッサコアの比較 

 表1では、主な電子ブックリーダーに搭載されているプロセッサのコアの種類と処理能力を比較している。機器に対する低消費電力と小型化に対する要求を満たすために、すべての電子ブックリーダーがARMアーキテクチャを採用したプロセッサを用いている。最新のプロセッサコアである「Cortex-A8」は、「ARM9」の4倍の処理性能を備えていることが分かる。

表2 PDFファイルの読み込み/表示に要する時間 表2 PDFファイルの読み込み/表示に要する時間 

 表2に示したのは、これらのプロセッサコアを用いて、AdobeのPDF(Portable Document Format)形式の文書ファイルを開いてから表示を完了するまでのベンチマーク試験の結果である。なお、このベンチマーク試験は、標準的な液晶ディスプレイを搭載する機器で行っている。

 プロセッサの処理能力を最大限に発揮させるためには、表示制御に関する処理をできるだけプロセッサで行わない必要がある。電子ブックリーダーの画面表示では、膨大な前処理が行われている。現在販売されている電子ブックリーダーでは、この前処理を個別部品のコントローラICで行っている。しかし、電子ペーパー向けコントローラICは、高価なことが課題だ。Freescale Semiconductorの「i.MX508」のような次世代電子ブックリーダー向けのプロセッサ製品であれば、高い処理能力を持つCortex-A8コアと電子ペーパー向けコントローラICの機能を1チップに集積している。つまり、電子ブックリーダーに求められる、紙の書籍と同じページ書き換え速度を実現するのに必要な機能が搭載されているわけだ。

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