Category Archives: System関連記事

リスクが潜むUSB-Cデバイス：Vbusスルーレートの実測

Allion Labs USB-Cの登場以来、これまでのプラグアンドプレイという特性の他に、Windows OSによるユニバーサルドライバーのサポートも加わり、さらには15W電源供給とUSB Power Delivery充電技術も搭載され、こうしたメリットを組み合わせ、USBデバイスの普及が一層進んでいます。しかし、USB-Cの独自性により、USBデバイス間の通信がこれまでより複雑になり、USB-C製品の開発設計の難易度も高まっています。 USB-Cデバイス利用におけるリスクと事例の紹介 USB接続はホスト側、ケーブル、デバイス側の3つの製品から切り離すことはできません。これらの3種類の製品を設計する際、信号の伝送品質、電源（供給/電圧降下/消費電力）の安定性、ホスト側とデバイス側の正確な通信を考慮する必要があります。従来のUSBコネクタを使用していた時代では、電源の役割を識別するのが比較的簡単で、ホスト側と供給側が、デバイス側と受電側がそれぞれペアとなっていました。数が一致しているためミスマッチすることなく、使用シナリオも比較的シンプルでした。 しかしUSB-Cになると、DRP（Dual Role Power）という新しいコンセプトが導入されました。現在最も一般的な利用シナリオは、デバイス側が充電可能なバッテリーを搭載したホスト側を逆方向で充電することです。USB Power Deliveryをサポートする場合、高ワット数（SPR: 100W、EPR: 240）で急速充電が可能となるため、メーカーは電源回路の設計に注意する必要があります。 [...]

Thunderboltの遅延リスクとは？

Allion Labs Thunderbolt 3 および Thunderbolt 4の広範な普及に伴い、強力な外部ポート拡張機能を備えたThunderboltドッキングにも人気が高まっています。Thunderboltドッキングに接続すれば、USBフラッシュドライブ、SDカード、DisplayPort、HDMIモニターを追加することができ、Thunderboltオールインワンのコンセプトを完全に実現することができます。しかし、実際に高速を標榜するThunderboltを使うときに遅延が発生すると、ユーザーの不満を招き、購買意欲に影響を及ぼしかねません。 Thunderbolt製品を利用する際に発生した不具合とそのソリューション DisplayPort 1.2から最近のUHBR10まで、DisplayPortのスペックは年々向上しており、DisplayPortのバージョンアップとともに、ディスプレイの解像度とリフレッシュレートも絶えず向上していますが、これに伴いシステムハードウェアの要件もますます高まっています。アリオンは広範な標準認証テストに加えて、実際の使用シナリオでの問題分析とソリューションを提供し、多くのお客様をサポートしています。 最近アリオンが担当したテストケースでは、ユーザーがThunderboltノートパソコンをThunderboltドッキングに挿したうえで、UHBR10をサポートする新品のディスプレイをThunderboltドッキングに接続し、UHBR10ディスプレイで動画を再生しようとしたところ、明らかな遅延が発生し、ユーザーも解決できないという問題が発生しました。クレームを受けたメーカーもお手上げでどうすることもできず、専門的な支援を求めてアリオンにお問い合わせいただきました。 アリオンのコンサルタンティングチームが細かい検証を行った結果、UHBR10ディスプレイの画面で遅延が発生したのは、ノートパソコンがDC電源状態、つまりACアダプターが接続されていないことが原因であることが判明しました。Thunderboltドッキングは外部電源の接続を検出せずノートパソコンを充電し、UHBR10ディスプレイに接続するノートパソコンのGPUが最大の電力消費条件で動作しなければ、スムーズな画面体験を実現することができません。Thunderboltドッキングが提供する電力だけでは、GPUの要求する消費電力を満たすことができないため、パフォーマンスが低下し画面の遅延が発生したわけです。アリオンのコンサルタントチームは問題を分析して、2つのソリューションを提案しました。  アリオンが提案するソリューション  1.　UHBR10などの高性能ディスプレイにノートパソコンを接続する際、ACアダプターをノートパソコンに接続する必要がある。 2.　ノートパソコン自体のPD/ECファームウェアを更新し、GPUが供給するワット数を改めて再調整する。 [...]

micro SDとSDカード製品に潜在的なリスクとは

Allion Labs  現代の一般的な日常生活において、多くの人がmicro SDとSDカード（Secure Digital Memory Card）を複数枚持っています。サイズが小さくて容量が大きいため、データの保存だけでなく、小型デバイスでの利用にも適しています。SDカードの発展について話すと、初期のSD 1.0から始まり、SDカードはSD 2.0（SD/SDHC/SDXC）、3.0（UHS-I）、4.x（UHS-II）、5.xおよび6.0（UHS-III）への発展を経て、最近では7.x（PCIe Gne3）および8.0（PCIe Gne4）のバージョンに至り、その動作速度と容量は絶えず進化し続けています。しかし、micro SDとSDのカード自体だけでなく、micro SDとSDカードと連携して読み書きができるコネクタも重要な要素で、特に高速のSD7.0およびSD8.0ではもちろん、高速PCIe3.0および4.0のサポートを受けて、関連コネクタの設計は更に重要となっています。 このSDカードコネクタが安定し且つ高速に動作するには、まず最初にコネクタの設計がSD Associationの仕様に準拠しているかどうかを確認する必要があります。これは、設計が検証に適合するテストフィクスチャを作成することから始めなければなりません。 [...]

デジタル教育の時代、タブレットで大画面に投影しようとしても投影できない？

Allion Labs  スマートキャンパス：紙を使わず学習！タブレット教育が注目されています 現代のデジタル教育時代では、インターネットがもたらす無限の学習リソースに加えて、デジタルツールも教育にとって重要なツールとなっています。教育が従来の紙からタブレットに切り替わり、タブレットのマルチメディアリソースによって学習がより面白くなり、教育環境での相互作用が促進されるため、各国の政府は、大量にタブレットを購入し学生がタブレットを使用する割合を高めて、教育全体の品質を向上させることに注力しています。 教師・学生が「タブレットでよく投影に失敗する」と嘆く：本当に困惑しています デジタル教育の過程で、タブレットの最も一般的な用途は、教師がタブレットの画面を大画面に投影して授業を行ったり、学生が学習成果を共有するために投影したりすることです。しかし、実際に教師・学生にインタビューをしてみると、タブレットで大画面に投影しようとしても投影できないという問題がよく起こっていることがわかりました。この問題に対して、購買担当者は、一部の高価なブランドのタブレットが投影の点で安定性に優れていることを認めつつも、すべての教師・学生がタブレットを使用するには、予算が十分ではないと語りました。価格の面では、高価なタブレットと安価なタブレットでは、その価格 が3倍から4倍も違うことがあるため、購買担当者はデバイスの安定性と経済原則のバランスを取る必要があり、最もコストパフォーマンスの高いものを購入します。市販されているタブレットのほとんどがワイヤレスプロジェクション機能を備えていますが、購買担当者ではタブレットの持つプロジェクションの安定性を効果的に評価できないことが多く、実際の使用時に問題が頻繁に発生しています。 タブレットで正常に投影できない潜在的なリスクと解決策 ワイヤレスプロジェクション技術は、主にソース端末を使用して、テレビやスクリーンにHDまたは4Kの超高精細な画面を送信し、スマートフォン、コンピュータ、タブレットの写真や映像を大画面テレビやディスプレイに表示することができ、さまざまな音声やビデオフォーマットもサポートしています。プロジェクションには主に次の2つの方法があります。 1.　Wi-Fiアライアンスが認証したワイヤレスプロジェクション技術 これらの製品にはWi-FiアライアンスのWi-Fi CERTIFIED Miracast™ロゴが表示されます。Miracastはより厳格な遅延基準、より高品質なパフォーマンス、より優れた映像同期が必要です。Wi-Fiアライアンスが策定するテストでは、異なるメーカーの製品との互換性テストと検証も行われるため、通常、この製品が最も高いプロジェクションの互換性と安定性を備えています。 2.　Wi-Fi Display、ワイヤレス共有、またはWireless Mirrorなどの表記のみ [...]

パフォーマンスの優劣は口先だけでは測れません！実際のユーザーシナリオにおけるSSDの負荷パフォーマンスを実測

Allion Labs  性能データに加えて、SSD性能の安定性も同様に重要 SSDが普及している今、SSDを使ったことがある人であれば、従来のHDDとは異なるSSDの高速読み書きパフォーマンスを実感できていることでしょう。現在、SSDメーカーの多くは、主に固定され標準化されたパフォーマンステスト方法を利用して、その卓越したパフォーマンスを宣伝していますが、メーカーや消費者にとって、通常パフォーマンスデータの良し悪しだけでは、購入の際の参考情報としてしか使えません。 ユーザーにとって、パフォーマンスデータの良し悪しは間違いなく重要ですが、頻繁に使用するユーザーにとっては、SSDのパフォーマンスの安定性がもう一つの重要な指標となります。結局のところ、一般ユーザーの使用状況やサーバーの運用状況では、固定の連続/ランダムリードだけでなく、異なるデータサイズやホスト端末からのさまざまなシーケンス深度が発生することがよくあり、これらがSSDのパフォーマンスに大きな影響を与えるからです。つまり、固定形式のパフォーマンステスト結果では、単純なパフォーマンスデータを比較できますが、複雑で多様な使用環境でのパフォーマンス評価については、直接結論を導き出すことはできません。特に、今日の映像制作やゲーム競技ニーズが急増しているユーザーシナリオでは言うまでもなく、消費者がSSDのパフォーマンスの安定性をますます重視するようになっているため、メーカーはもはや従来の簡単な検証方法だけで答えを見つけることはできなくなっています。 実例紹介：実際のユーザーシナリオにおけるSSDの負荷パフォーマンス アリオンは、長年にわたって大手メーカーと協業してきた豊富な経験と専門能力に基づき、実際にシステムにインストールされたものに近いパフォーマンスデータを取得するには、よりユーザーシナリオに近いテスト方法である「実際の負荷パフォーマンステスト」を考慮すべきだと考えています。 まず、特定の環境における実際の読み書き状況の分布を知る必要がありますが、IOトレースの方法で、特定の利用シナリオに対して実際の動作状況を記録し、その実際の負荷プロセスの内容を、データ分析を通じて読み書きの分布を解析します。このパフォーマンス分析プロセスを通じて、さまざまな使用環境におけるSSDの実際の読み書き状況を分析することができます。より一般向けの利用シナリオとして、通常オンラインビデオ編集、コンピューターゲームの実行、文書処理とオフィスワーク、IT担当によるプログラムの編集、ワークステーションでの大規模な画像編集処理、学生の日常的な使用などがありますが、ここからは、最も人気のある2つのユーザーシナリオを通じて、実際の事例を紹介します。  【シナリオ1】オンラインビデオクリエイター  テスト結果：SSDランダムライトのニーズが高い オンラインビデオおよびコンテンツクリエイターは、継続してファンを満足させ、コンテンツを定期的に更新するという目標を達成するために、いつでも大量のビデオを編集して出力する必要があるため、SSDの一部へ比較的頻繁にアクセスすることになります。次のグラフ全体から、書き込み比率が大部分を占め、約80％に達していることがわかります。 次に、最も高い割合を占めるランダムライトの詳細な割合データを見てみると、主に4KB〜128KBのブロックサイズの間に分布しており、その割合は約60％を占める一方で、128KB〜1024KBの分布は約30％で、これら2つの部分だけで約90％を占めています。したがって、ビデオクリエイターの利用ニーズは主に書き込みに重点を置かれており、特に中小ランダムライトのブロックの部分が特に重要視されていることがわかります。  【シナリオ2】eスポーツプレイヤー  テスト結果：SSDのランダムリードは必須 家庭用コンピュータの中には、コンピューターゲームのみをプレイする一部のユーザー、いわゆる「eスポーツプレイヤー」もいて、その多くはより高速なデータ読み取りや、よりリアルタイムな反応を求めます。実際にプレイヤーがゲームをプレイする様子を録画して、データを利用して実際の読み書き状況がeスポーツプレイヤーの想像するものと一致しているかどうかを観察することができます。 [...]

ミニPCはワイヤレスパフォーマンスの課題にどう対処すべきか？

Allion Labs  ミニPC（デスクトップ）業界はすでに成熟期に入っており、家電製品市場においてこれまでのような大きな成長は見込めませんが、それでも昨今のAIoTの台頭も相まって、ミニPCは商業分野で依然として高い成長を続けています。 以下の図に示すように、ミニPCのような小型のマシン構造において、アンテナの設計とシステムの統合が大きな課題となります。その理由は第一に、アンテナの設計は外観と機構空間によって放射性能が制限されるからです。システムの統合は、主にシステムノイズがアンテナの受信に干渉しないようにすることを目的としていますが、コンパクトな構造設計により、アンテナがハードディスク、CPU、メモリの非常に近くに配置されるため、干渉を受けやすくなります。 昨今の製品用途では、ワイヤレスネットワーク性能が非常に重視されているため、消費者の購買意欲に影響を与えるワイヤレス性能の低下をいかに回避するかが、ミニPC製品が直面する重要な課題となっています。 ミニPCのワイヤレス性能低下の実例紹介 一般に、ブランドメーカーが製品の開発をODMに委託する際、製品が国際規制に準拠していることを要求する一方、多くの場合、性能の重要性を見落としがちです。アリオンは長年にわたって大手PCブランドやODMメーカーとの協業しており、ミニPCの設計におけるワイヤレス性能の低下がもたらす潜在リスクを十分に理解しています。以下は、実際のプロジェクトの一例を紹介します。  背景  あるミニPCはスループットが低いため、市場で消費者からネガティブな評価が多く寄せられていました。ブランド側は状況を早急に把握して、この問題を改善したいと考えていたため、限られた時間内で、専門の技術コンサルタントチームが問題の特定やデバッグの加速などの技術サポートを提供する必要がありました。アリオンはこのケースで消防隊のような役割を果たし、お客様と協力して関連する問題を分析し、スループットの改善を行いました。  改善前  分析を開始する前に、まずDUT（試験対象）の元の状態でベースラインデータ（Baseline）を測定し、後続DUTで変更する際の参考データとしました（以下の図を参照）。 上の表に示されたテスト結果と、ブランドメーカーが定めた仕様およびテスト項目から、Failの部分が主に2.4GHzバンドのRX（黄色でハイライト表示）に集中しており、朱書きで示されたFailデータで、20mの距離仕様では最大で42.3Mbps、100mの距離仕様では最大で31.8Mbpsの差があることが分かります。 ワイヤレス性能の低下を改善するには？まず問題を明確化すべし 性能が低下した場合、DUTデバイスのファームウェア、ドライバー、アンテナ性能、ノイズの問題など、問題を一つずつ整理する必要があります。対処の原則は「シンプルで時間がかからない」ものから始めて、段階的に複雑な方法でテストしていくことです。 アリオン専門家チームのテスト経験に基づいて、まず基本的なソフトウェア、ファームウェア、OS関連が正しいか、既知の問題がないかを確認します。ソフトウェアドライバーに問題がないことを確認できたら、次にアンテナ性能を検証します。これは、アンテナが高周波性能を左右する重要なハードウェアであり、アンテナの変更にはアンテナ工場や関連エンジニアとのやり取りが必要となり、開発スケジュールに影響しやすいためです。これに関して、アリオンはネットワークアナライザ（Network [...]

eスポーツポータブルゲーム機時代の幕開け！応用リスクに注意すべし

現代ではほとんどの人がスマートフォンを持っており、いつでもどこでもゲームを楽しむことができますが、モバイルゲームではすべての消費者層を満足させることはできません。AAA（トリプルA）級大作ゲームの多くが、スマートフォン上では表現できないからです。このように、コンソールゲーム機がもたらす体験は容易に代替できず、ポータブルゲーム機は便利でありながらも、スマートフォンゲームとは異なる没入感をプレイヤーにもたらすことから、市場一定のシェアを占めています。 任天堂は2017年にSwitchを発売して以来、ポータブルゲーム機市場を独占しており、任天堂プラットフォーム上のすべてのゲームを楽しむことができますが、Switchのハードウェア仕様は結局AAA級のゲーム作品とは一線を画しています。これに対し、Valveが2021年にSteam Deckを発表し、AAA級の大作ゲームを本格的に楽しむことができるポータブルゲーム機が登場したことで、eスポーツポータブルゲーム機の時代が幕を開けました。AYANEO、LOGITECH、ASUSなどのメーカーも次々とこの戦場に参戦しています。 eスポーツポータブルゲーム機によく起こる応用のリスクを分析 最近この戦いに参戦したeスポーツポータブルゲーム機は、それぞれが独自の特徴を持ち、ハードウェア仕様と性能は従来のポータブルゲーム機よりもはるかに強力で、拡張性も非常に高く、多くの周辺機器と接続が可能で、さまざまなユーザーのニーズに応えています。しかし、eスポーツポータブルゲーム機のハードウェア仕様は非常にハイエンドであるにもかかわらず、ユーザーエクスペリエンスに深刻な影響を与えるいくつかの問題がまだ存在しています。アリオンのeスポーツエコシステムコンサルティングチームは、消費者の使用シナリオやクレームのフィードバックから実際のテストケースと市場のフィードバックを組み合わせ、よく起こる問題を以下のように分析・要約しました。 高性能ゲームを一定時間プレイすると、ゲーム機自体が非常に熱くなる ファンの騒音がうるさい 一部のゲームに互換性がない バッテリーがすぐに減り、充電速度が遅い 製品寿命  一つ目の問題 – 温度が高すぎる  eスポーツポータブルゲーム機は高性能のプロセッサを搭載しており、端末自体が小型であるため、AAA級の大作ゲームなどの高性能なゲームをプレイする場合、温度と冷却の問題が非常に重要になります。温度が高すぎるとハードウェアの損傷を引き起こす可能性があるだけでなく、ユーザーがヤケドする危険性もあります。  二つ目の問題 [...]

高速Thunderbolt PCの転送効率が、古いコンピューターよりも遅いのはなぜ？

USB4およびThunderbolt 4製品は、個人のノートパソコン、拡張ポート、モニター、外付けハードドライブ、外付けグラフィックスカードなどへ広く普及しています。最近インテル社は、Thunderboltケーブル1本で高速データ転送と高解像度の画面を楽しむ最大で単方向120Gbpsの転送をサポートする、Thunderbolt 5を2024年にリリースすると正式に発表しました。高速転送が主なセールスポイントとなっていますが、アリオンが実際にテストした結果、実際の転送効率が低いと、ユーザーエクスペリエンスが大きく損なわれる可能性があることが分かりました。 Thunderbolt転送効率がもたらすリスクと解決策 高速転送の恩恵を受けるにあたり、優れたユーザーエクスペリエンスを実現するには安定性が鍵となります。データ転送中に速度低下やデータ損失、高画質ビデオ視聴時の画面ちらつきや画質の低下などが起これば、ユーザーは不快に感じてしまうように、信号品質の良し悪しで安定性が保証されます。アリオンの豊富な実際の協業事例の中で、ある消費者がThunderbolt 4を搭載した新しいノートパソコンを購入し、Peer to Peer機能を使って古いパソコンのデータを新しいパソコンにバックアップしようとしたところ、読み込み時間が古いコンピューターに比べて2倍以上の時間がかかり、客からクレームが発生した、という事例を扱ったことがあります。  解決策  アリオンはThunderboltの認証試験ラボとして、デバッグコンサルティングサービスも提供していますが、これまでの経験から、問題の大部分は製品自体のハードウェア設計に関連していると見ています。問題を特定するために、お客様にBit Error Rateテストの実施を提案し、ノートパソコンを最も厳しいテスト条件でテストしたところ、案の定ビットエラーが発生していることが確認されました（下の図の赤枠）。 Faster、Easier、Better　―　最も信頼できる検証コンサルタント アリオンは長年にわたる豊富なテスト経験を蓄積しており、専門的な認証テストを提供するだけでなく、お客様のニーズに応じたテストプランをご提案します。また、製品品質向上をサポートし、効率と品質を兼ね備えつつ、お客様にご満足いただけるサービスを提供します。  Faster　ー　より迅速　 [...]

eスポーツゲーミングルーターの性能比較

ゲーミングルーターの紹介 ゲーミングルーターは、オンラインゲームでのパフォーマンスを最適化するために特別に設計されたネットワークデバイスです。これらのルーターは、他のインターネットアクティビティよりもゲームトラフィックを優先し、遅延を減らし、より安定した信頼性の高い接続をプレイヤーに提供します。ゲームプレイヤー向けに開発されたこれらのルーターは、通常オンラインゲーム環境向けに高度な機能を提供し、プレイヤーが自由に設定することができます。これにより、プレーヤーはさまざまなゲームに帯域幅を割り当てることができ、よりスムーズなゲーム体験を確保し、遅延を減らすことができます。各ブランドでは、ゲームデータパケットを優先的に処理することができる異なるトラフィック管理アルゴリズムを備えている場合もあり、他のネットワークトラフィックよりもゲームネットワークに高い優先順位を与えます。 さらに、ゲーミングルーターには、Wi-Fiカバレッジの範囲と信号強度を強化するために、ビームフォーミングや複数の外部アンテナなど、高度なアンテナ技術が組み込まれています。また、Wi-Fi 6/6E（802.11ax）などの最新のワイヤレス規格をサポートし、より速い速度を提供し全体的なパフォーマンスを向上させます。 ゲーミングルーターのその他の注目すべき機能には、ゲームコンソールやPCに直接的且つ低遅延な接続を提供する専用のゲームLANポートや、ゲーム専用ソフトウェアインターフェイスがあり、ユーザーフレンドリーなネットワーク設定管理を提供しています。全体として、ゲーミングルーターの目的は、遅延を減らし、接続の安定性を向上させ、オンラインゲームに最適化されたネットワーク環境を提供することで、ゲーム体験を向上させることにあります。 eスポーツ産業がまだ成長段階にあるため、ゲーミングルーター市場も徐々に拡大しています。一般的なゲーミングルーターの価格は約4.6万円前後で、通常の家庭用ルーター（1.4万円〜2.3万円）よりもはるかに高価であるため、ほとんどの場合、各ブランドから1〜2モデルしか販売されていません。 今回は、市販されている3台のルーターの性能比較を行いました。3つのルーターの基本情報は以下の表の通りです。 今回は、eスポーツ向けルーターのワイヤレスネットワーク機能と性能について、以下の4点を中心に比較・分析していきます。 1. eスポーツ関連機能の比較 2. 信号強度とカバレッジ 3. ワイヤレスネットワークのアップロードとダウンロードの速度 4. ゲームプレイ時のユーザーエクスペリエンス まずは、eスポーツ関連の機能比較を見てみましょう。 [...]

外付けGPUボックスのせいで、ノートパソコンのタッチパッドがまさかの機能停止に？！

Thunderboltは第4世代からIntel CPUに統合され、2020年から大量に普及し始めました。現在、多くのノートパソコンでThunderboltがサポートされており、Thunderboltは第3世代から40Gbの帯域幅を提供しています。さらにeスポーツの台頭も相まって、外付けGPUボックスも広く使われていますが、それに応じて生じる互換性の問題もユーザーの懸念事項となっており、ブランドにとって特に注意すべき問題となっています。 ノートパソコンと外付けGPUボックスの組み合わせ問題の実例と解決策 アリオンはThunderboltの認証試験ラボであり、大手システムメーカーの協業パートナーでもあります。実際に実施してきた多数のテストから、ノートパソコンにA社の外付けGPUボックスを接続すると、ノートパソコンのタッチパッドが機能を停止してしまう問題があることが判明しました。これではユーザーは解決方法が分からず困り果ててしまいます。  解決策  アリオンの専門コンサルタントチームが分析したところ、タッチパッドが機能停止した原因は、タッチパッドドライバーと外付けGPUとの競合から生じていることが判明しました。問題の解決方法は以下の通りです： 1.　タッチパッドドライバーがこの問題を解決する新しいバージョンを提供できない場合は、デバイスマネージャーにアクセスし、”ヒューマンインターフェイスデバイス”内のタッチパッドドライバーをアンインストールする（以下の図を参照） 2. タッチパッドドライバーを更新する Faster、Easier、Better　―　最も信頼できる検証コンサルタント 最終的な解決策は難しくありませんが、本当の難題は問題点をいかに特定するかです。アリオンはシステム認証や互換性テストなどの分野で数十年以上の経験があり、専門的且つ経験豊富なベテランエンジニアが迅速かつ正確に問題を特定し、解決策を提供します。 キーコンポネント仕様の策定と検証サービス 高周波シミュレーションと信号評価サービス 安定性テスト 互換性テスト [...]