非常によくある質問の 1 つに、次のようなものがあります。
「主に ZEMAX を実行するための新しいワークステーションを購入しようと考えています。そのための最適な仕様はどのようなものなのでしょうか。」

最適な仕様というものはなく、よりハイスペックでより優れたハードウェアを使用すれば光線追跡をより迅速に行うことが可能です。
ただし、予算を賢く使用するための賢明な選択をすることは可能です。
このトピックでは、次の 3 つの重要項目について説明します。

•プロセッサおよびOSの選択
•RAM の容量
•グラフィック カードの選択

また、コンピュータ関連のよくある質問についてもここでお答えしております。

＜プロセッサの選択＞

ZEMAX は、数値演算の負荷が高い巨大なアプリケーションです。
よって、できるだけ速く、できるだけ容量の大きなキャッシュ RAM (プロセッサ内部に組み込まれているメモリー) を備えているプロセッサを選択すべきです。
ただし、考慮すべき要素は他にもあります。

ZEMAX は、最初から「マルチスレッド アプリケーション」として作成されました。
これは、ZEMAX 内の各ウィンドウは個別のスレッドとして実行、計算されるということを意味します。
たとえば、MTF プロットと Geometric Image Analysis (GIA) ウィンドウを開いている場合に [Update All] をクリックすると、それぞれの計算が互いに独立して同時におこなわれます。

これは、ZEMAX がマルチ プロセッサを使用するのに非常に適したものであることを示しています。
2 つの CPU を備えたマシンであれば、ZEMAX は自動的に MTF 計算を一方のプロセッサに、GIA をもう一方のプロセッサに振り分けることができます。
これによって、コンピュータのハードウェアを最も有効に使用することができます。

さらには、多くの計算はそれ自体がマルチスレッド化されています。
たとえば、迷光解析において 200 万のノンシーケンシャル光線を追跡しているとしましょう。
ZEMAX は個々のプロセッサでそれぞれ 1 つの光線を自動追跡できます。
この文書の作成時点 ( 2009年10月) では、ZEMAX は 1 つのマシンで最大 16 個のプロセッサをサポートしています。
スレッドの管理にはわずかなオーバーヘッドが発生しますが、性能は使用するプロセッサの数にほぼ比例して向上します。

現在、複数の CPU を搭載したマシンは手頃な価格となっています。
また、Intel 社と AMD 社は両社とも 1 つのチップ上に複数の CPU を備えたマルチコア プロセッサにかなり力を入れています。
ZEMAX はこのような技術を活用するアーキテクチャを備えていることから、これは ZEMAX ユーザーにとって非常に好都合といえます。

詳細については、「マルチ CPU コンピュータでの ZEMAX の実行」のフォーラムトピックを参照してください。
http://www.prolinx.co.jp/zemaxforum/viewtopic.php?f=33&t=573
今ではエントリーレベルのコンピュータでさえもデュアルコアを搭載しており、これは ZEMAX ユーザーにとっては理想的です。

現在 ZEMAX では 64 ビットおよび32 ビットの両方のバージョンを提供しています。弊社では64ビット版のWindows OS （XP、Vista およびWindows 7）を利用し、最新の64ビット版ZEMAX のインストールをお勧めいたします。旧バージョンのZEMAX 32ビット版でも64ビットOS 環境下で問題なく動作いたします。
64 ビット OS および64 ビット コードの主な利点は、より多くのメモリーをコードで使用できることです (これに関する詳細については次ページを参照してください)。

以上の要素を考慮した結果、推奨する CPU は以下のようになります。
•可能であればマルチ CPU マシンを購入してください。
•64 ビットのWindows OS を購入してください。
64 ビット バージョンの ZEMAX を実行するには、最新の黒色の USB キーが必要です。
キー交換については次のトピックを参照してください。（http://www.prolinx.co.jp/zemaxforum/viewforum.php?f=29）

＜メモリーの容量について＞

32ビットOSでアドレス可能な合計メモリスペースは2^32＝約4GBメモリです。Windowsではアプリケーションにより3GBのRAMまで利用可能にするスイッチがありますが、Windowsは基本的にメモリを分割し2GBをアプリケーションで利用可能にし、2GBをOS自身のために留保しています。

64ビットOSでは、理論上、2^64＝約1800万TBまでアドレス可能であり、全ての人にとって十分すぎるほどです。最近では64ビット版Windows Vistaのエントリー機種において128GBの物理メモリまでサポートされています。Windowsのバージョンによって異なる最大メモリの制限があります。

64ビット版ZEMAXを開発する理由は主に二つあります。一つ目は、ユーザーにとって、32ビットのコードで対応するサブセットとしてではなくハードウェアの全てのリソースが使用できるソフトウェアのほうが明らかに望ましいという点です。より重要な理由としては、ZEMAXは完全マルチスレッド化されたアプリケーションであり、お使いのパソコンに搭載されるCPU全てに対し計算を分割し実行することが可能です。昨今エントリーレベルの機種はデュアルコアを搭載しており、最近ではクアッドコアが普及しています。現在8コアの機種はハイエンド機種ではありますが、30～40万円位の価格帯で購入することが可能です。ZEMAXでは16CPUまでサポートしていますが、ハードウェアが対応するようになり次第、対応CPU数の拡張を行う予定です。

各CPUは全てのレンズデータの完全コピーを必要としているため、CPUの数が増えれば必要なメモリも増えます。重いノンシーケンシャル解析、重いPOP計算をするユーザーにとっては特に64ビットのプラットフォームで利用可能なより大容量のメモリが有益です。
たとえば、非常に重いレンズレットアレイのPOP計算では8CPU搭載のパソコンで約5GBのメモリを消費します。この計算は32ビットのメモリスペースでは単純に不可能です。


64ビットのWindows OS および64ビット版 ZEMAXをお使いになることをお勧めいたします。

＜グラフィック カードについて＞

グラフィック カードの選択はそれほど重要ではありません。
ZEMAX よりも最近のゲームの方が、はるかに高いグラフィック カードの性能を要求します。
ただし、次のようないくつかの簡単なルールがあります。

•マザーボード上にグラフィック チップを搭載した、統合型グラフィック機能は避けてください。
これはほとんどの場合システム メモリーを使用し、安定性の高いドライバが提供されていない場合もあります。
ほとんどの場合、専用のメモリーを備えた独立型のカードの方が良い選択といえます。
•Shaded Model レイアウトを表示する際に、ZEMAX は OpenGL を使用します。
これは、プレゼンテーション用の高いグラフィック品質（http://www.prolinx.co.jp/zemaxforum/viewtopic.php?f=33&t=273）が要求される場合に重要です。
グラフィック カードに OpenGL ドライバが備わっているかを確認してください。

考慮すべき点は以上です。サウンド カードやネットワーク カードなどの要素は、ZEMAX にほとんど影響しません。

まとめとして、nVidia または ATi など認知度の高いメーカより独立型のグラフィックカードをお勧めいたします。

＜よくある質問＞

◆ハード ドライブはどれほど重要でしょうか。

それほど重要ではありません。
最近のハード ドライブは大抵 300 GB 以上の容量を備えています。
また、ほとんどの ZEMAX ファイルはそれほど大きくありません。
ZEMAX 用に 200 MB ほどの空き領域を用意しておくことをお勧めします。

例外は、光学機械的な迷光または照明の大規模な解析を行う場合です。
このような処理では、多くの場合全ての光線を光線データベースに保存し、ZEMAX の強力なフィルター機能を使用してそのデータベースに対するクエリを実行します。
これらのデータベースは、通常数百メガバイト以上あります。
このような処理を行うユーザーには、大規模な高速ディスクや RAID アレイが適しています。

◆Intel と AMD ではどちらが適していますか。

この点に関しては、我々は中立的です。いずれのメーカーのプロセッサでも問題なく動作します。
ZEMAX は100 % C 言語で書かれており、それがマシン コードへとコンパイルされています。
特定のプロセッサ向けの最適化処理や、マシン コードのハッキングは行っていません。

◆購入する前に動作確認を行う方法はあるでしょうか。

ZEMAX のデモ バージョンでは、ハードウェア キーやドライバのインストールを必要としません。
デモ バージョンとはいっても、完全バージョンと全く同じパフォーマンス テストがサポートされています。
特に、デモ バージョンをインストールすると、USB メモリー上に /zemax デモ フォルダ全体をコピーしてその USB メモリーから実行することができます。
そのため、USB メモリーをマシンからマシンへと移すだけで実際のパフォーマンスを簡単に検査することができます。

◆ZEMAX は Macintosh でも実行できますか。

Intel プロセッサ ベースの Mac で Boot Camp または Parallels Desktop を通して Windows XP を実行し、その上で ZEMAX を実行することができます。
Mac にはパラレル ポートがないため、USB キーが必要です。
Windows XP が正常に動作している限り、通常のインストール手順で ZEMAX をインストールして実行することができます。
ZEMAX Development Corporation は Macintosh コンピュータへの Boot Camp、Parallels Desktop、Windows XP のインストールに関するサポートを提供しておりません。
詳細については、フォーラムトピック「ZEMAX を Intel ベースの Macintosh コンピュータで実行する方法」を参照してください。
http://www.prolinx.co.jp/zemaxforum/viewtopic.php?f=37&t=135

◆エミュレーションを使用して ZEMAX を実行できますか。

原則として、エミュレータが完全に動作しているのであれば、ZEMAX は実際の Windows マシン上で実行されているのか、またはエミュレータ環境で実行されているのかをまったく区別しません。
ただし残念ながら、現在のエミュレータはまだ完全とはいえない状態にあります。

Linux マシンの VMWare 上で ZEAMX を実行したユーザーから、報告をいただきました。
その報告によると、計算は「本来の」速度のおよそ 80% で実行されたそうですが、グラフィック (特に OpenGL の Shaded Graphics) の処理は著しく遅かったとのことでした (これは同じマシンで Windows を直接実行した場合との比較だそうです)。
弊社ではエミュレーションを使用した実行についてはサポートしていないことにご注意ください。
正しく動作する場合は良いのですが、正しく動作しない場合我々はお役に立てません。

◆推奨の Windows のバージョンはどれですか。

ZEMAX は現行の全てのバージョンの Windows 上で実行できます。
推奨されるバージョンは XP Professional で、32 ビット、64 ビットのいずれかのバージョンです。
また、ZEMAX は Vista (32 ビット、64 ビットの両バージョン) 上でも完全に動作します。
しかし、多くのユーザーは XP と比較して Vista にはあまり魅力を感じていないようです。
ZDC はできる限り長く XP のサポートを継続していく予定です。