Category Archives: 技術ブログ

ストレージサーバーの性能不足、SSDの互換性評価が鍵

Allion Labs  クラウドサービスの世代交代で、主要なストレージメディアが変化 テクノロジーの発展に伴いストレージメディアも絶えず進化を続けており、ソリッドステートドライブ（SSD）が新世代ストレージメディアの代表格となっています。 サーバー業界において、初期はSASハードディスク（HDD）が主流でしたが、特に近年はNVMe SSDの台頭により、このタイプのSSDがストレージサーバーに多く導入されるようになりました。こうしたトレンドを受けて、業界は関連するフォームファクターを策定してこれをサポートし、サーバー業界で最も代表的なものはU.2/U.3およびEDSFF E1/E3となっています。NVMe SSDの最大のメリットは標準のPCIeを採用していることで、そのスループットはPCIeの仕様に従い向上し続けています。現在のサーバー業界ではPCIe 4.0 x4が主流で、その理論上のスループットは最大7.88GB/sに達しており、次世代のPCIe 5.0 x4では15.75GB/sに達するとされており、これは他の規格では実現できません。 SSD規格を調達する際の重要なポイント：互換性/ファームウェア/テスト方法 クラウドサービスプロバイダーは、ストレージサーバーの展開時に、その用途を考慮して異なるSSD規格を選択します。たとえば、読み取り集中型のSSDは頻繁な書き込み操作を必要としない用途に適しており、主に大きなブロックや連続したデータモードを扱うワークロードに対応します。一方、書き込み集中型のSSDは書き込み集中型の用途に適しており、ビッグデータ分析、HPC（ハイパフォーマンスコンピューティング）、メインストリームサーバー、ストレージシステムなどの分野で使用されます。ハイブリッド型SSDは、メディアストリーミング、データウェアハウス、ウェブサーバーなど、書き込み・読み取りが混在する用途向きです。 運営業者や調達担当者は、サーバーの用途に応じてより適切な規格のSSDを選択しますが、製品の仕様書を参照して購入すると、以下のような要因から、期待していたようなパフォーマンスが導入後に見られない可能性があります。 [...]

ゲーミングキーボードの低遅延の秘密を解明

eスポーツ人気の高まりにより、eスポーツゲーム業界は急成長を遂げています。Bizwit Research & Consulting LLPの研究によると、全世界におけるゲーム周辺機器の市場は、2028年までに年平均成長率10.4%を超えると予測されており、中でもゲーミングキーボードはプレイヤーにとって最も重要なヒューマンマシンインタフェースデバイスの一つです。ゲーム中の遅延やカクつきは、いずれもプレイヤーに不快な体験をもたらし、製品の売り上げに影響を与えてしまいます。この問題に対して、ゲームプレイヤーに最高のユーザーエクスペリエンスを提供し、消費者の心をつかむため、各メーカーは遅延の少ない製品を開発して優位性をアピールしています。   ゲーミングキーボードテストの実例紹介 キーボードの遅延とは、キーボードのキーが押されてから、コンピューターシステムがそのコマンドを受け取るまでにかかる時間を指します。ミリ秒の差が勝敗を左右するeスポーツゲームにおいて、低遅延であればゲームを優位に進めることができるため、ユーザーは低遅延を特に重視しています。FPS（ファーストパーソンシューター）やMOBA（マルチプレイヤーオンラインバトルアリーナ）など、高度な反応と意思決定が必要な環境では、低遅延の重要性が一層顕著となります。このようなゲームでは、遅延の大きさのせいで対応が遅れ、プレイヤーが不利になるなど、ミリ秒単位の遅延が勝敗を分けることもあります。 では、低遅延機能をアピールするゲーミングキーボードについて、ユーザーや販売店はどのように比較すればいいのでしょうか？アリオンが調査したところによると、市販のゲーミングキーボードが、その製品紹介や宣伝で実験結果のデータ、前世代製品や他社製品との比較データをアピールすると、低遅延パフォーマンスがより明確に理解され、eスポーツ選手の購買意欲を高めることができることが分かっています。 アリオンは市場で売れ筋の商品をいくつか選び、低遅延を謳うゲーミングキーボードと通常のキーボードをテストして比較しました。    低遅延ゲーミングキーボードのキーストローク遅延テスト結果  以下は、低遅延ゲーミングキーボードのキーストローク遅延（システム遅延時間を含まず）の結果です。  一般的なキーボードのキーストローク遅延テスト結果  次に、一般的なキーボードのキーストローク遅延（システム遅延時間を含まず）の結果です。 [...]

サウンドバーには接続できるのに、アンプに接続できないのはなぜ？

Allion Labs  消費者が動画音楽といった娯楽コンテンツの品質をますます重視するようになり、高品質な音楽を楽しめるように、サウンドバーやアンプなどのオーディオビジュアル製品の品質に対する現代人のニーズも厳しくなっています。しかし、消費者が高品質な音楽を楽しむ一方で、サウンドバー/アンプを他のデバイスと接続する際に、さまざまな問題が発生することがあります。連動機能に問題が生じたり、正常に操作できなかったりすると、その製品のブランドイメージが悪化したり、さらには怒りから返品される可能性もあり、こうした状況は消費者とメーカーにとっても決して望ましいものではありません。 HDMI CEC機能とは？ サウンドバー/アンプの有線接続方法にはHDMIやデジタル光ファイバーSPDIFがあり、ワイヤレス接続にはBluetoothやWi-Fiなどの方法があります。HDMIでの有線接続の場合、連動機能要件に対応するために、HDMI協会はCEC（Consumer Electronics Control）仕様を策定しています。CEC機能に対応した機器であれば、ユーザーはHDMI接続されたすべてのデバイスを1つのリモコンで操作することができます。 よく使用されているCEC機能は次のとおりです。 ・ワンタッチプレイ(One Touch Play)：テレビのリモコンで<再生>ボタンを押すと、Blu-rayプレーヤーが起動し、スタンバイ状態のテレビ、サウンドバー/アンプも一緒に起動する。また、Blu-rayプレーヤーが接続しているHDMIポートの画面が自動的に表示される。 ・システムスタンバイ(System Standby)：テレビのリモコンで電源ボタンを押してテレビの電源を切ると、ビデオ再生中のBlu-rayプレーヤーとサウンドバー/アンプも一緒に電源が切れる。 ・ディスクプレイヤーの制御(Deck [...]

振動ストレスが製品構造設計とパッケージングにもたらす問題とは

振動ストレスが製品に与える目に見えない影響 モバイルデバイス時代の到来とともに、多くの家電製品が特定のエリアや位置に固定されなくなりましたが、移動しながら製品を使用する場合、さまざまな環境ストレスに直面してしまいます。製品のレビューや、アリオンが実際に行った実験によると、一部の消費者から、使用中に突然製品に異常が現れた、または輸送後に製品が破損していることに気付いたという報告が寄せられています。こうした製品破損の多くは、「振動外力」による製品への影響が原因であるため、一般的な製品の出荷時には特に注意を払う必要があるほか、ガジェット製品の構造設計とパッケージングにおいて、いかにユーザーの使用シナリオを効果的にシミュレーションして関連検証を行うかが、現在必須課題になりつつあります。 さまざまなユーザーシナリオで振動リスクを評価したうえで、保護措置を講じるには? 振動などが原因で消費者向け家電製品が故障した場合、ユーザーに悪い消費体験を与えてしまいかねず、消費者の購買意欲に影響するほか、その後の保証コストも発生してしまいます。 アリオンは30年以上にわたるテスト実績と経験があるラボとして、システム統合テスト(SIT, System Integration Test)専門家チームを持っており、ユーザーシナリオを信頼性テストに落とし込んで、さまざまな振動要因を正確にシミュレーションすることができます。以下、振動が発生する一般的な原因を紹介します。 1.　外部刺激：外部の力や機器の動作が、物体の振動を引き起こす主な原因の1つです。例えば、機械設備の動作や交通機関の運行など、または地震、気流の乱れなどの自然の要因も振動を引き起こす可能性があります。振動エネルギーが発生する限り、物品の損傷リスクがあると言えます。 2.　共振：外部刺激の周波数が物体固有の周波数に近づくと、共振が発生する可能性があり、物体の振幅が増加し、部品の損傷につながる可能性があります。 3.　機械的故障：機械部品の故障や摩耗、または不適切な取り付けで振動が発生し、さらには故障する可能性さえあります。これにより、部品が正常に機能しなくなり、装置全体が効果的に動作しなくなります。 4.　電子振動：電子部品と回路では、電流と電圧の変動も部品の振動を引き起こす可能性があり、このタイプの電子振動は通常高周波で発生します。 5.　摩擦：摩擦力は、特に物体が表面上で滑ったり移動したりする時に物体の振動を引き起こす可能性があり、このタイプの振動は通常滑り振動と呼ばれます。  実測結果　 アリオンのユーザー信頼性検証テストでは、製品の環境条件だけでなく、製品使用時の状況を考慮し、ユーザーが起こしそうな操作行動もシミュレーションします。過去に実施した関連事例から、よく起こる問題をいくつか発見しました。 [...]

コネクタの高周波特性を測定する際に見落とされがちな判断条件とは？（後編）

高周波特性が分からない？設計検証に時間がかかる？ 前回の記事では、高周波コネクタの設計で機械エンジニアが直面する課題と潜在リスクについてまとめました。従来の低速コネクタの設計においては、特に高周波特性を考慮する必要はありませんでしたが、高速コネクタの設計では、高周波特性は品質に影響を及ぼす重要な要素となります。高周波特性は非常に複雑であり、機械エンジニアも高周波特性を理解するのに経験が不足していたりすると、高周波コネクタの設計と検証に多くの時間がかかってしまいます。また、検証した結果がfailだった場合、効率的に問題点を特定して修正することもできません。 高周波特性の潜在リスクを一度で確認 アリオンには環境設備と豊富な実績があります。高周波特性が不良の場合に起こる得る潜在リスクを分析しまとめました。 1.　インサーションロス（Insertion Loss） 挿入損失が大きすぎると信号の減衰が悪化し、伝送距離と帯域幅に影響します。 2.　リターンロス（Return Loss） 反射損失が大きすぎると信号の反射と干渉が発生し、信号品質に影響します。 上記の潜在リスクにより、データの伝送頻度低下や高いビットエラー率を引き起こし、その結果サーバー全体のパフォーマンスが低下する可能性があります。 インサーションロスやリターンロスの検証が、毎回わずかな差で合格できない場合、どのようにこれを改善するかが、エンジニアにとって最大の課題になります。TDR（Time Domain Reflectometry）を観察して問題を解明しようとするかもしれません。ただし、難しいのはTDRが規格に準拠している場合で、この場合はどのように修正に取り組むべきでしょうか？多くのお客様の製品プロジェクトで経験を積んできたアリオンは、上記のリスクに対して改善すべき考え方の方向性を示すために、以下の事例を提案します。 事例紹介 [...]

USB製品がワイヤレスデバイスの信号干渉を引き起こす原因に？

さまざまな通信デバイスの普及や新たな規格の導入に伴い、見えない信号による干渉問題がますます深刻化しており、関連する議論に注目が集まっています。最も一般的な無線干渉の1つであるRFI（Radio Frequency Interference）無線周波数干渉は、電磁波によって引き起こされる干渉のことで、似たような周波数の2つの電磁波が受信側で同時に受信されると、干渉が発生しやすくなります。 現在主流となっている通信周波数として、ワイヤレスネットワークの主な周波数帯域は2.4GHzと5GHz（例：BluetoothやWi-Fi）、USBの転送周波数は2.5GHzと5GHzで、これら2つの周波数は非常に近くなっています。 これら2つの周波数が近いと、使用するデバイスが異なっていても相互に干渉を引き起こし、接続や転送品質に大きな影響を与えます。例えば、Bluetoothワイヤレスマウスを使用中に、USBケーブルで接続したUSBストレージデバイスを使用して大量のデータを転送する場合、使用するUSBケーブルが認定製品でないと、ケーブル外側のシールドによるマスキングが不十分なため無線周波数干渉が発生し、Bluetoothワイヤレスマウスの操作性に影響を与える可能性があります。 以下の図はUSBケーブル製品を実際に測定した図です。10MHz〜6GHz周波数でのマスキング性能を示しており、このケーブルにFailが発生するとRFIのリスクがあることを示しています。 アリオンはUSB協会から認定されたUSBケーブルとコネクタの認証機関として、USB関連のテストで豊富な経験を積んでおり、製品のRFI干渉に対し包括的なテストを行い分析することができます。設計から検証、認証に至るまで、お客様の製品がすぐに業界のベンチマークとなるように、専門的且つ信頼性の高いコンサルティングサービスも提供します。 Faster、Easier、Better　―　最も信頼できる検証コンサルタント アリオンは、30年以上にわたるテスト実績と経験があり、幅広い分野の専門家によるチームおよび充実したテスト環境と機器を備えるだけでなく、ユーザーシナリオにおける豊富なテスト経験をもとに、ユーザー体験の向上を支援し、より速く、より簡単、より良い高品質のサービスを提供することができます。  Faster　ー　より迅速　 アリオンは、電源から電気、構造、環境テスト装置に至るまで、充実したテスト設備を備えています。また、アリオンは、標準的なテストに加えて、お客様のご要望に合わせてカスタマイズされたテストを実施するサービスも提供しており、お客様がテストラボを探す手間を省きます。  Easier　ー　より簡単　 アリオンは豊富なプロジェクト経験を積んでおり、製品設計の相談から検証プロセスの説明、認証の実施に至るまでワンストップでサービスを提供し、製品が最短時間で認証を取得できるようサポートします。  Better　ー　より正確　 。製品の検証で問題が発生した場合、アリオンは問題の分析、デバッグサポート、さらにはソリューション提案を行い、迅速に問題を解決することができます。 [...]

コネクタの高周波特性を測定する際に見落とされがちな判断条件とは？（前編）

科学技術トレンドの観察と製品設計の課題 ハイテク時代において、今日のテクノロジー製品に影響を与えている2つの重要なトレンドがあります。1つは製品の高速化、もう1つはサイズの小型化ですが、このトレンドの下で高速、高周波、小型の製品を設計する際、多くの課題に直面します。特にコネクタ設計の分野では、高周波そのものの特性が大きな減衰と大きな干渉をもたらすため、小型の高周波コネクタの設計はさらに困難になります。 想像してみてください。マシンのエンジニアがソフトウェアシミュレーションを駆使し、苦労して実装した高周波コネクタのサンプルで、高周波特性を検証した結果最終的に不合格だったとします。エンジニアはその知らせを受けた瞬間に大変驚き、すぐにシミュレーションに問題があったのか、あるいは実装か測定に問題があったのではないかと疑問に思うことでしょう。経験豊富なエンジニアであれば、自分のシミュレーションと実装に自信を持っているため、測定部分を疑うエンジニアが多いですが、測定には多くの重要な要素があるため、必ずしも問題を特定できるとは限りません。 見落とされがちな高周波コネクタの潜在リスクを知ろう！ アリオンは、お客様の製品測定で豊富な経験を積み重ね、見落とされがちな潜在リスクを分析し総括しました。それは、PCB基板が高周波コネクタの特性に影響を及ぼす可能性があるということです。 コネクタの高周波特性を測定する場合、PCB基板を介して機器に接続する必要がありますが、PCBの特性が完全に除去されるかどうか（De-embedded）で、PCBの設計と製作の良し悪しを判断します。中でも、多くの人が見落としてしまう基本的な判断条件の1つが、2つのThru（通過）のIL（挿入損失）とRL（反射損失）の交差で、これらの交差はないほうが理想です。 したがって、コネクタ用のPCB高周波テストフィクスチャを製作する場合は、一般的なPCBレイアウト設計会社を選んで製作することがないようにしましょう。会社選びを間違えてしまうと、時間（テストフィクスチャの完成に最低4週間かかる）やお金（低価格の会社を選んでも、設備や経験が不足している）を無駄にすることになり、最初からすべてをやり直さなければなりません。 上記の潜在リスクに対し、当社が選ばれる理由 アリオンは以下の条件を備えており、問題を回避して、包括的なコンサルティングサービスを提供することができます。 1. 多くの協会が認定する試験機関として、幅広い業界の高周波コネクタ規格に精通している。 2. 設計や計測で豊富な経験がある。 3. 規格に準拠した完全な計測装置を備えている。 [...]

ストレージサーバーのパフォーマンスが低下する主な原因はファン問題なのか？

Allion Labs  クラウドサービスが普及し、ストレージのニーズは無限に クラウドストレージ、ビデオストリーミング、ソーシャルメディアプラットフォームなどのクラウドサービスプロバイダーは、この10年間世界で最も注目されている新興サービスの一つとなっています。日々増加する大量のデータに対応し、消費者の膨大な需要を満たし続けるには、当然ストレージ容量の拡大は常に向き合わなければならない課題であり、データセンターにおけるストレージサーバーのパフォーマンスが非常に重要になっています。 データ自体の属性に基づいて、データストレージはホットデータとコールドデータに大別され、異なるストレージメディアに保存されます。一般的に、ホットデータはソリッドステートディスク（SSD）に保存され、コールドデータはハードディスク（HDD）に保存されます。また、ホットデータはある一定の時間が過ぎるとコールドデータになるため、コールドデータを保存するストレージサーバーは常に拡大し続けます。 長時間の振動負荷がストレージサーバーのパフォーマンスに影響する可能性あり ハードディスクは、ディスクが回転し磁気ヘッドでデータを読み書きするという特性を利用しているため、ハードディスクを使用するストレージサーバーは振動に非常に敏感です。環境の振動が大きすぎると、データのアクセスパフォーマンスに影響を及ぼし、ひどい場合はハードディスクのヘッドやディスクに損傷を与え、ハードディスクの破損につながる可能性があります。通常、長時間の振動負荷を引き起こす潜在的な要因は、主に以下の3つです。 冷却ファンが生成するノイズ負荷 冷却ファン自体の振動負荷 ハードディスク自体の振動負荷 アリオンは2つの実験を行いました。1つはノイズがハードディスクのスループットに与える影響について、もう1つはストレージサーバーの使用シナリオをシミュレーションする際のハードディスクパフォーマンスを測定するもので、どちらの実験も、ファンがハードディスクのパフォーマンスに影響を与えることを示しています。 サーバーのキーコンポネント/デバイス品質のテストサービス サーバー上のすべての部品/デバイスは厳格な品質管理を受ける必要があり、サーバーの高スペックおよび高パフォーマンス要件を満たすために、徹底的にテストを実施しなければなりません。アリオンはIT分野に深く関わり、30年以上のテストおよび検証の経験を積み重ねており、ファンや振動に関する問題に対して、カスタマイズ可能な包括的なソリューションを提供することができます。  ファン  信頼性テスト：長時間の温湿度変動サイクルに、ファンの回転速度と電源サイクルなどの環境シミュレーションを組み合わせ、ファンの信頼性を検証します。検証プロセスでは、定期的にファンを取り出して分解し、各部品の摩耗状況を確認します。 [...]

複数のディスプレイで同じ画面を同期に失敗？直列接続した商用HDMIディスプレイのよくある問題

Allion Labs  商用ディスプレイは、大きな会議室や宴会場での使用ニーズに合わせて、ディスプレイを直列で接続し、複数のディスプレイで同じ画面を同期表示できる機能を備えています。既存のオーディオ仕様で言えば、この機能はDisplayPortのデイジーチェーン（*1）機能に似ていますが、HDMIの仕様ではデイジーチェーン機能が定義されていないため、メーカーによってはディスプレイにHDMIリピーター（*2）機能を追加して、画面の直列接続を実現しています。しかし、商用ディスプレイは高価であることに加え、特殊な用途で使用されることが多いため、エラーは許されません。こうした用途のリスクをいかに回避するかが、メーカーにとって重要な課題となっています。 *1 デイジーチェーン（Daisy Chain）：直列接続した複数のディスプレイで同じ画面を表示したり、複数のディスプレイを1つの画面として組み合わせることができる機能。 *2 HDMIリピーター：HDMI信号の中継装置で、単体ではHDMI信号の生成や表示はできず、受信したHDMI信号を処理して出力する。 HDMI商用ディスプレイにリピーター機能が搭載されていれば、スムーズに同期できる？ アリオンはHDMI認証試験機関であり、主要なディスプレイブランドやメーカーの協業パートナーでもあります。当社はテスト経験から、このタイプのディスプレイ用途で直面する最も大きな問題は、画面を正しく表示できないことであることが分かりました。理論上、ディスプレイ内のHDMIリピーター機能は、受信した信号を上流のプレーヤー（ソース）から、別の下流のディスプレイ受信機（シンク）に送信するだけでなく、下流のディスプレイの受信能力を正確に識別する必要があり、この方法でのみ正しい対応信号を提供することができます。しかし、実際はどうでしょうか？ 下の図の例では、商用ディスプレイ自体は4Kビデオをサポートしており、上流のソースからの4K信号を受信して、その4K信号を下流に接続されたディスプレイに送信します。しかし、下流のディスプレイは最大で2Kビデオまでしかサポートしていないため、画面を表示できません。 これで簡単に問題を解決！アリオンの解決ソリューション この重大な問題について、HDMI商用ディスプレイで上述した互換性の問題を回避するために、アリオンのコンサルティングチームは、次のいずれかのソリューションを採用して問題を解決することをメーカーに提案しています。  ソリューション1  HDMI商用ディスプレイに信号変換機能を搭載し、受信した4K信号を2K信号に変換してから下流のディスプレイに送信できるようにする。 [...]

USB-C用DisplayPort変換ケーブルの経由で画面が点灯しないのはなぜ？

USB-CインターフェースはPC業界で広く使用されており、新しいシステムやモバイル周辺機器のほとんどで、このインターフェース規格が採用されています。しかし、ディスプレイのデジタルインターフェースは、依然として主にDP  (DisplayPort)インターフェースやHDMIインターフェースをサポートしているため、USB-Cアダプターやアダプターケーブルを使用してディスプレイに接続する方法が、現在最も一般的です。このタイプの製品はマーケットで最も流通している商品でもあり、ブランドや販売業者にとって、その品質が非常に重要となっています。 USB-C用DisplayPort変換ケーブルの潜在的なリスクとそのソリューション アリオンの豊富なテスト経験を基に、インターネット上に多くある消費者からのフィードバックを収集した結果、USB-CからDisplayPortに変換するケーブル製品に関する最も重要な問題は、互換性、機能性、画面の異常などに要約することができます。中でも、ユーザーが最も嫌がるのは、画面をコンピュータに接続しても画面が検出されないという問題です。この問題は、多くの場合ディスプレイやシステムに起因するものではなく、USB-C用DisplayPort変換ケーブルがDPディスプレイを点灯できないことが主な要因であり、消費者がケーブルを返品する主な原因でもあります。 ▼合わせて読みたい：たくさんのUSB Type-CからDisplayPortに変換する機器がある中でどれを選択すれば良いのか？ この重要な問題を発見したうえで、アリオンはこれに対応したテストフィクスチャーを設計しました。このテストフィクスチャーは、USB-C用DisplayPort変換ケーブルが、AuxおよびHPD信号検出メカニズム、およびHPD信号からHPD over PDへの変換の正確性を検査するもので、これにより、信号変換でDP画面が点灯しない問題を解決できるようになりました。アリオンが独自に開発したテストフィクスチャーにより、製品設計メーカーは問題を事前に発見し解決することで、製品発売後の返品リスクを減少させることができます。 Faster、Easier、Better　―　最も信頼できる検証コンサルタント アリオンは、30年以上にわたるテスト実績と経験があり、幅広い分野の専門家によるチームおよび充実したテスト環境と機器を備えるだけでなく、ユーザーシナリオにおける豊富なテスト経験をもとに、ユーザー体験の向上を支援し、より速く、より簡単、より良い高品質のサービスを提供することができます。  Faster　ー　より迅速　 アリオンは専門的なテスト技術や豊富な設備、経験を活かして、迅速で正確な検証プランを提供し、検証テスト時間を効果的に短縮し、お客様がUSBまたはDisplaypot認証を迅速に取得できるようサポートします。アリオンはUSB-IFとVESAが公式に認定したテストラボとして、お客様が認証仕様要件を迅速に合格できるようサポートするだけでなく、豊富で完璧な関連設備を幅広く保有しており、製品の互換性を保証し、お客様の製品に最適な品質管理を提供します。 開発検証戦略や計画、修正アドバイスを迅速に提案する 迅速なロゴ認証の取得を支援 [...]