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次世代SEMI Equipment Data Acquisition (EDA) スタンダード
より良く、より効率的なデータ転送のためのHTTP/2技術の適用

 

PEER Group　アルバート　フチガミ　2018年5月18日

 

今日のマイクロエレクトロニクスおよびナノエレクトロニクス産業は、スマートマニュファクチャリングやインダストリ4.0を指向するなかで、データの収集と共有のための新たな要求と機会をもたらしました。

マイクロエレクトロニクスサプライチェーンのすべての企業は、膨大なデータ転送のための標準化されたデータ収集と自動化戦略を模索しています。

Equipment Data Acquisition（EDA）は、あらゆる装置からあらゆるデータ使用者にWebサービスを通じて高速にデータを公開する仕様を定義するSEMIスタンダード群です。

EDAは、スループットと品質を向上させるために、装置から報告されたリアルタイムの情報を分析するビッグデータアプリケーションの需要の増加に対応します。 「インターフェースA」とも呼ばれるEDA群には、SEMI E120、E125、E128、E132、E134、E138、およびE164が含まれており、大量のデータを収集するハイテク産業に適用することができます。

 

EDA群（インターフェースA）
SEMI E120: Specification for the Common Equipment Model (CEM)
          共通設備モデル（CEM）の仕様
SEMI E125: Specification for Equipment Self Description (EqSD)
          装置セルフディスクリプション仕様（EqSD）
SEMI E128: Specification for XML Message Structures
          XMLメッセージ構造の仕様
SEMI E132: Specification for Equipment Client Authentication and Authorization
          機器のクライアント認証と認証の仕様
SEMI E134: Specification for Data Collection Management
          データ収集管理の仕様
SEMI E138: Specification for XML Semiconductor Common Components
          XML半導体共通コンポーネントの仕様
SEMI E164: Specification for EDA Common Metadata
          EDA共通メタデータ仕様

 

EDA規格が最初に開発されて以来、技術は大幅に進化しました。 HTTP / 1.1インフラストラクチャ上でSOAP / XMLを使用した現在の実装は、2005年当時から半導体業界において利用されてきましたが、現在では、より新しいテクノロジーの活用によって更に効率的なデータ転送を提供できるようになりました。

PEER GroupのグローバルOEMセールスディレクター、Mike Barrettは、「インダストリ 4.0の進化にともない、より新しい技術を用いたEDA規格の推進によって、製造施設全体で従来以上に大量のデータを流すことが可能になります。 企業は大量のデータを分析して、問題の検出と予測、情報に基づく意思決定を行い、装置のダウンタイムを最小限に抑えることができます」と述べています。

 

Proposed Changes

北米地区におけるインフォメーション＆コントロール技術委員会に属するDiagnostic Data Acquisition（DDA）タスクフォースは、EDAスタンダードにおける現在のHTTP/1.1を置き換える提案を進めています。 HTTP/2は、プロトコルフレームワークとしてgRPCとプロトコルバッファーズ（Protocol Buffers）を使用して提案されている代替技術です。 この組み合わせにより、複数のプラットフォームおよびプログラミング言語に対して優れたパフォーマンスとすぐに使える環境が用意されます。

The following aspects of the technology advancement will contribute to improved performance:

技術進歩の次のような側面がパフォーマンスの向上に貢献します。

  • メッセージ エンコーディング： 現在、データとメタデータはXMLデータ形式（テキストベース）でエンコードされています。これをプロトコルバッファーズ（バイナリーコード）によって置き換えることにより、データ転送効率を大幅に向上することができます。
  • メッセージ ネゴシエーション： 現在、データはSOAP（テキストベース）を使って転送されています。これは、リモートプロシージャコール（RPC）フレームワークである gRPC に置き換えられ、これによりデータのパッキング、アンパッキング、データの送受が行われます。この明確に定義され実証済みのインターフェースはHTTP/2との統合を容易にします。
  • メッセージ通信：現在は、HTTP / 1.1が使用されています。 これは、HTTP/2に置き換えられます。HTTP/2は、新しいフレーミングを使い性能を向上することを目的として改定されたHTTPの仕様で、ネットワークの遅延時間を減少し、より高いデータ圧縮ができるようになります。HTTP/2はAmazon CloudFrontやMicrosoft Azure CDNなどのクラウドベンダーサービスによってサポートされていて、その採用は拡大しています。 HTTP/2は、より効率的なコンピュータリソース管理のためのパイプライン化とソケットの再利用をサポートします。

 

図1

Figure 1
gRPC、プロトコルバッファーズ、HTTP/2適用のために提案されたアプローチ

 

Next Steps

DDAタスクフォースは、HTTP/2とgRPCおよびプロトコルバッファーズを新しい標準としてEDA群に組み込むための文書開発に取り組んでいます。

これらの規格開発に貢献したい、あるいは、EDAでこの技術を使用することに関してフィードバックがある場合は、DDAタスクフォース共同リーダー（Albert.Fuchigami@peergroup.comまたはBrian.Rubow@cimetrix.com）にお問い合わせください。

※日本地区でもDDAタスクフォースが活動を行っています。本活動にご興味のある方はSEMIの事務局（miwamura@semi.org）あるいはタスクフォース共同リーダー(mitch.sakamoto@gmail.com)にお問合せください。

 

Get Involved

SEMIスタンダードの開発活動は、全世界の主要製造地域で年間を通じて行われています。 活動への参加にあたっては、www.semi.org/standardsmembershipからSEMI国際規格プログラムメンバーにご登録ください。 この記事に記載されているSEMIスタンダードに関するご質問は、SEMIジャパンのスタンダード・スタッフにお問い合わせください。

Diagnostic Data Acquisition （DDA）タスクフォース会議予定

〇北米地区Diagnostic Data Acquisition （DDA）Task Force会議
2018年7月10日、カリフォルニア州サンフランシスコ、San Francisco Marriott Marquisにて
〇日本地区Diagnostic Data Acquisition （DDA）Task Force会議
下記担当スタッフまでお問い合わせください。
 

SEMIスタンダードミーティングに参加する費用はありませんが、登録が必要となります。

 

Standards Watch
SEMI
www.semi.org
March 1, 2018

本件についての問合せ：

SEMIジャパン スタンダード&EHS部　岩村瑞江（miwamura@semi.org）/コリンズ純子（jcollins@semi.org）