Tag Archives: 信頼性

USB充電ケーブルの安全が保証されているか？

Allion Labs 携帯電話やスマートデバイスが日常生活に普及し、充電ケーブルは欠かせないものとなっています。現在、充電用のUSBケーブル（以下、USB充電ケーブル）がUSB Type-Cインタフェースを搭載する傾向にあり、USB充電ケーブルは市場で最も人気のある製品の一つになります。競争が激しい市場で競争力を維持するには、製品の機能性とユーザー体験の向上がポイントです。しかし、充電インタフェースの統一による利便性を提供する一方、性能だけでなく、製品の耐久性と安全性を確保することがより重要です。 USB充電ケーブルの利用における安全リスクとその解決策 就寝する直前に充電することが習慣になっている人は多いでしょう。しかし、充電ケーブルを使用する度に曲げやねじれを長時間続けると、ケーブルの芯線が気づかないうちに断線または損傷してしまう可能性に配慮する必要があります。信号品質はもちろん低下し、最悪の場合は回路が短絡状態になり、漏電または出火などの安全上の問題が発生するおそれがあります。 アリオンは市場クレームを分析し、それがかなりの割合でUSB充電ケーブルの設計または製造の不良に起因していることを把握しました。その結果、製品を使用したばかりで上記のような状況が発生したり、ユーザー体験に深刻な影響を与えたり、大量の返品や交換などの問題が起こったりします。 また、外観には異常がなくても、充電ケーブルを通じてPCとスマートフォンを接続し、データや写真を伝送しようとすると、PCの画面に「USBデバイスが認識されません」のメッセージが表示され、データ伝送や充電ができなくなるという状況もあります。このとき、一部のユーザーは機能を回復させるようケーブルをある角度まで曲げてみることがあります。  問題点分析  上記の問題はケーブル芯線の損傷による伝送信号の断絶に起因しており、伝送信号の断絶には2つの状況があります： (1) 条件付き断絶：芯線の損傷により、ケーブルは特定の角度のみ断絶が発生したり、一時的に信号の伝送が回復したりする (2) 持続的な断絶：ケーブルは芯線が完全に破損または断裂されたため、どの角度でも信号が断絶される状態である 伝送信号問題は外観から直接的に判断できず、使用中に気づくのが一般的です。もしユーザーが条件付きの断絶に遭遇すると、製品の機能を回復させるようケーブルを曲げる場合、これが長期間続けば外部の被覆が損傷し、芯線が露出したり、短絡や漏電が発生したりする可能性があります。 [...]

より没入感の高いMeta Quest 3は、本当にVR体験を進化させることができるのか？

Allion Labs  Quest 3：仮想を超えて現実へ Quest 3は発売後最も完成度の高いVR体験を提供していると言われます。市場動向とテストニーズを常に把握している当社は、当然のことながらすぐに製品を購入し、開封して体験してみました。アップグレードされたQuest 3は外観、サイズ、着用の快適さが大幅に向上しており、クリアで直感的なコントロールや先進的なセンサーにより、驚くべきインタラクティブ体験を提供しています。立体音響カラーの遠近法 、ハンドトラッキング作用、カスタマイズされた仮想環境設定などの多様な機能により、ユーザーは別の世界に入り込んだような感覚になり、いつでも世界中のユーザーと遊ぶことができます。 しかし、この種の使用体験を強調する製品がユーザーの期待に応えるためには、包括的な製品テストと潜在的なリスクの評価が不可欠です。特に立体視、ヘッドトラッキング、アイトラッキング、ジェスチャーコントロールなど、VR技術においてカギとなっている多くのハードウェア要素は、技術の進化のおかげでよりリアルな仮想体験をもたらしますが、この体験には常にハードウェア要件と性能指標の向上が必須 で、関連する検証テストもますます複雑になっています。 没入感のある体験を実現する前に、まず製品の現実問題を解決する アリオンの専門家チームは徹底的に使用したうえで、VR製品が直面する可能性のある潜在リスクを次のように整理しました。 1.　有線接続の互換性の問題：デバイスが正しく接続されない。 2.　WiFi接続の問題：デバイスがWiFiに安定して接続できない。 3.　Bluetooth接続の問題および他のデバイスとのペアリングの問題：他のデバイスにワイヤレスで接続ができない。 4.　センサー機能の故障や異常：デバイスがユーザーの動作や位置を正確に追跡できない。 5.　オーディオの問題：音声が歪んだりノイズが発生する。 [...]

商用ディスプレイの寿命と信頼性を確保し、HALT検証で全段階の製品状態を明らかに

Allion Labs  現代において、ディスプレイはデジタル機器の利用に不可欠な存在となっており、特に近年では多くの商用ディスプレイが登場しています。ビデオウォール、デジタルサイネージ、タッチディスプレイといった大型商用ディスプレイは、小売業、レストラン、カンファレンスセンター、ショッピングモール、ホテルなどの空間で利用されています。さらには屋外マルチメディアや公共交通機関のディスプレイなど、多様な場面で使用されており、従来の消費者向けディスプレイに比べて、耐久性と製品寿命がますます重視されています。 商用ディスプレイの耐久性/寿命リスクと実例紹介 アリオンの豊富なテスト事例の中で、ディスプレイを長時間使用した後に、色調のずれやムラ、パネルの異常、パネル内部の亀裂などで、製品が正常に動作しない異常な状態が発生するケースが多くありました。 従来のディスプレイでは、温度、振動、落下テストなど、さまざまなストレステストを個別に実施して耐久性テストを行うのが一般的でした。しかし、商用ディスプレイは消費者向けディスプレイよりも使用頻度が高く、温度変化や振動ストレスが同時に発生します。ここでは、交通機関で使用される商用ディスプレイを例に挙げて説明します。アリオンの専門家チームが解決策として提供するHALT高加速寿命テストで、設計の初期から中期にかけて、製品設計の長所と短所を迅速に理解することができ、段階的に増加する環境ストレスを設定して、異なる段階の製品の弱点、例えば設計上の欠陥、製造上の欠陥、使用上の欠陥を明らかにすることができます。そして、アリオンが豊富なテスト経験に基づいて、お客様に根本原因およびデバッグの方向性を提供することで、開発エンジニアは正しい方向性の下で、設計を修正したり部品を交換したりすることができ、環境ストレスに対するディスプレイの耐久性と信頼性を向上させることができます。 Faster、Easier、Better　―　最も信頼できるディスプレイ製品検証コンサルタント 実際のテストで、温度ストレスと振動ストレスがディスプレイに影響する状況が発生しました。低温ストレステストではディスプレイの彩度が低下し、画面内容が見えにくくなりました。総合的なストレステスト（高低温ストレス、衝撃と振動ストレス）では、画面の半分が白くなり情報が表示されず、画面全体が点滅する状態が発生しました。HALT検証ソリューションを使用することで、問題をより迅速に発見できるだけでなく、単一の環境ストレスでは発生しないリスクを特定することもできます。 アリオンは豊富なテスト経験と特殊なテスト設備を活用し、次の3つの利点を持つ高加速寿命テストを提供します。  Faster　ー　より迅速  通常の信頼性テストには1か月以上、またはそれ以上の時間がかかりますが、HALTテストはテストサイクルを短縮し、わずか5〜10営業日で完了することができます。 デイリーステータスレポートをお客様に提供し、毎日DUTのテスト進捗やどのような問題が発生しているかを明確に把握できるようにします。  Easier　ー　より簡単  ネットワークアプリケーションを活用して、お客様がDUTのステータスをリモートで監視または制御できるようにします。 テスト中DUTに問題が発生した場合、お客様に部品の交換やPCBAのSOPを提供していただき、現場で即座に部品やPCBAを交換し、テストを継続できるようにします。 [...]

USBコネクタを電子機器の壊し屋にしないで

Allion Labs 学校、職場、一般的な日常生活など、どこにでも電子機器が存在する時代において、コンピューターやスマートフォンなどのデジタル製品は現代人の生活に欠かせないものとなっています。電子機器のインターフェースにはさまざまな種類がありますが、中でも、コンピュータ周辺機器（マウスやキーボード）、各種インターフェースを備えた伝送ケーブル、USBフラッシュドライブなど、繰り返しコンピュータに抜き差しして接続するデバイスや、毎日スマートフォンを充電するためのケーブルでは、最も一般的なインターフェースとしてUSBが使われています。私達はこの抜き差しを繰り返す作業がすでに習慣となっていますが、日常的に行うこうした動作がコネクタに損傷を与え、接続機能に影響を与える可能性があるため、USBコネクタの品質が製品の寿命において重要な要素となります。 USBコネクタ長期間摩耗による潜在的なリスク USBの普及に伴い、消費者が頻繁に使用しますます依存度が高まっていますが、頻繁に使用するとコネクタの寿命も短くなります。例えば、私達がよく利用するUSBフラッシュドライブの場合、抜き差しするたびにフラッシュドライブ本体のコネクタとコンピュータのコネクタにわずかな摩耗が生じます。時間の経過とともにコネクタが長期間摩耗すると、コネクタが緩んで不安定になるだけでなく、フラッシュドライブとコンピュータの接続機能にも間接的に影響を与える可能性があります。 コンピュータのUSBソケットコネクタも同じで、毎日繰り返し抜き差しする動作を行った後、コンピュータのUSBソケットが緩んでくると、針を使ってUSBソケットコネクタ内のスプリングを調整するユーザーもいます。この方法はフラッシュドライブを一時的に再ペアリングできるかもしれませんが、スプリングを調整する過程で、誤ってUSBソケットコネクタの金属端子（ゴールドフィンガー）を破損してしまうと、接続の問題が発生するだけでなく、専門の技術者を呼んで、損傷したコネクタを交換する作業が必要になるリスクがあります。 アリオンの解決策 長期間抜き差しすることでコネクタに摩耗が発生し、それを原因として起こる緩みの問題に対して、一般の消費者は短期間でその正確な寿命を予測することはできません。 アリオンは、コネクタ（ソケット、プラグを含む）の抜き差しを繰り返して耐久性をシミュレーションし、長期間の使用でも接続が切れないことを保証する、良好な試験環境と自動耐久寿命テスターのテストサービスを提供しています。機械の自動化機能を使用して抜き差しの頻度を設定することで、大量のテストケースを効率的に実行し、時間とコストを節約することができます。同時にデジタル顕微鏡を補助として使用し、各種高品質な画像をキャプチャし、製品が実際の使用状況で信頼性を維持し、接続の問題に起因するエンドカスタマーのクレームや製品の返品を減少させるのに役立ちます。 Faster、Easier、Better　―　最も信頼できるUSB周辺製品検証コンサルタント アリオンは専門的なテストおよびコンサルティングラボとして、コネクタメーカーのUSB、DisplayPort、HDMI認証取得を支援するだけでなく、お客様のご要望に合わせて製品の最適な検証計画を確立し、テストフィクスチャの設計を行うことが可能です。また、製品開発の各段階で総合的なテストソリューションを提供し、お客様が製品の品質を厳格に管理し、より迅速、簡単、より正確なソリューションで製品品質を向上させるお手伝いをします。  Faster　ー　より迅速　 専門的なテスト技術と豊富な経験により、お客様に迅速かつ正確な評価を提供し、設計検証の時間を効果的に短縮します。アリオンはUSB-IF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、業界をリードする高周波・高速測定能力により、製品開発の各段階で各種評価・テストを実施し、製品開発のスピードの高速化に貢献します。 USB検証環境を迅速に構築 製品開発検証戦略を迅速に提案する [...]

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。 [...]

AIと高速演算時代の到来：ホワイトボックスサーバーに潜むリスクとは？

Allion Labs  32GT/sのPCIe 5.0製品が市場に登場したことで、高速演算とAI人工知能の効果が顕著になっています。特に生成AIがすぐに人々の日常生活に浸透し、次第に様々な産業で重要な役割を果たすと同時に、高速伝送へのニーズも増加しています。この影響からサーバー市場は持続的な成長を続け、サーバーの世代アップグレードサイクルも短縮しています。 こうした中、個別のサーバー運用環境に最適化した設計のニーズが拡大しています。カスタマイズしたサーバーを購入したお客様にとって、運用コストの削減できる利点がありますが、分散調達後のケース、マザーボード、ストレージデバイスなどの組み立てによるシステム安定性は懸念されます。 さらに、マザーボードに高速のPCIe 5.0技術が導入され始めると、このようなサーバーはより深刻な潜在リスクに直面する可能性が高いと考えられます。 ホワイトボックスサーバーに潜む5大リスク  1. 冷却効果の不均衡  PCIe 5.0をサポートするCPUのTDP（Thermal Design Power）は350W以上で、冷却要件が非常に高くなっています。マザーボードによってCPUの設計位置が異なり、ケース内のファンに完全に対応することができないため、CPUの冷却が均一にならない問題が発生する可能性があります。  2. [...]

サーバーの安定性要件 – 振動と機械的衝撃

Allion Labs  毎日数十億もの人がインターネットを利用し、絶えずデータがクラウドに生成・保存されています。これらのデータは、ストレージサービスを提供する企業やプラットフォームによって、数百万にも上るハードディスクを備えたデータセンターに保存されます。データを保存・処理するためのコンピュータハードウェアデバイスであるサーバーは、通常ラックに取り付けられ長時間稼働する必要があります。個人用パソコンのハードディスクと似ていますが、サーバー内に取り付けられたハードディスクは、サイズが大きく数も多いです。サーバーデータ処理センターには、多くのハードディスクが上下に積み重ねられ、所謂筐体（シャーシまたはケース）内に配置され、複数の筐体がキャビネット内に配置されます。データセンターには非常に多くのキャビネットがあり、インターネットユーザーは、リモートでハードディスク内のデータにアクセスしているわけです。 しかし、ハードディスクは振動に非常に敏感であり、振動でハードディスクが損傷する場合があります。ストレージユニット全体には主に3つの振動源があり、ハードディスクの性能低下を引き起こします。 冷却用ファンの音による負荷 ストレージユニット上のファン振動の負荷、筐体を伝わって発生する振動と共振 ハードディスク自体の振動負荷 振動問題に対する研究は、励振（excitation）、システム、レスポンスの定義方法に関するものや、これら3つの関係を研究したものばかりです。励振は作用力およびエネルギーの源で、レスポンスは私達が関心を寄せる励振作用を受けた位置での振動反応のこと、システムは機械波が励起からレスポンスまでの間に物体を通過する範囲をそれぞれ指します。 例えば、サーバー内のハードディスクは、特定の周波数で大きな回転振動を受けると、性能が大幅に低下します。こうした問題では、ファンが励振源、ハードディスクと筐体の接続部の振動反応がレスポンス、筐体と関連する接続部品がシステムとなります。例えば、サーバー筐体の構造を設計する人は、自身の設計で冷却ファンを装着した後、ハードディスクの取り付け部の回転振動レスポンス特性がどうなるのか、特定の周波数で振幅が過大になるかどうか気にして設計します。 そのため、サーバーが極端な環境下で正常に動作するように、信頼性テストや耐久性テストなどの一連の関連テストを実施する必要があります。その中には、振動テストや機械的衝撃テストが含まれます。 1. 振動テスト：実際の作業環境で発生する可能性のある振動環境をシミュレーションするため、サーバーを異なる周波数や振幅の機械振動にさらします。これにより、サーバーがこのような環境で正常に動作し、ハードウェアコンポーネントに損傷や障害を引き起こすかどうかを確認することができます。 2. 機械的衝撃テスト：サーバーに突発的な衝撃を与え、予期しない衝突や落下に耐えられるかをテストします。これにより、サーバー輸送中に物流会社の運搬に耐えられるか、実際の使用中にどの程度の衝撃に耐えられるかを確認することができます。例えば揺れる車両の上など、サーバーが不安定な場所に設置されている場合、振動により故障する可能性があります。また、例えば衝突や落下するなどしてサーバーが強い衝撃を受けた場合、異常を引き起こす可能性があります。 サーバーが振動テストや機械的衝撃テストに合格しない場合、以下の影響が考えられます [...]

サーバーの安定性要件 – 温度と湿度

Allion Labs  インターネット時代において、膨大なデータ処理と世界数十億人が利用するインターネットサービスにより、サーバーは重要な役割を果たしています。2023年のサーバー市場は、ハイブリッドワークが新しい働き方として登場してからも、依然としてクラウドデータセンター事業者の需要が顕著です。Google、Amazon、Microsoftなどのクラウドサービスは、正確で安定したサービスパフォーマンスを実現するために、高速で適切に設計された大容量のサーバーを必要としています。この様に、サーバーの応用範囲は非常に広く、多くの人々のインターネット利用に関係しているため、ネットワークサービスがあるところにはサーバー構築のニーズが多くあり、いかにサーバーを安定して運用するかが重要な課題となっています。 例： Facebookは、北極圏から100キロメートルしか離れておらず、冬の平均気温がマイナス20度に達するスウェーデンのとある場所にデータセンターを建設しました。 Microsoftは、スコットランドのオークニー諸島沿岸付近の水域に、潜水艦に似たデータセンターを展開しています。 eBayは、平均気温が38度を超えるアメリカの・フェニックスの砂漠に、20年間使用するデータセンターを建設しました。 現在知られているデータセンターは、極地気候、砂漠地帯、海洋水域に建設されています。高温の環境ではサーバーの放熱効率が低下し、運用が低下する可能性があります。また、乾燥しすぎた環境では電子機器に静電気がたまりやすく、湿度が高いと電子部品が腐食する可能性があります。長期的な観点から見れば、こうした問題がより深刻な摩耗や故障を引き起こす可能性があり、高額の投資コストで無駄が多くなるだけでなく、管理の面で多くの問題を引き起こすことになります。 研究によると、データセンターの理想的な温度の範囲は22℃〜23℃で、できるだけ35℃を超えないように、相対湿度の範囲は40％〜60％の間で保つ必要があります。いかにして安定した作業効率と温度・湿度の最適なバランスを得るかは、厳密かつ大量のテストが必要とし、データに基づいて調整し、包括的なサーバーシステムを完成させることで、完全な性能と寿命を発揮することができます。 したがって、サーバーが様々な温度・湿度環境の気候条件下で動作するかや、作業状態で正常で安定した高効率動作を維持するために良好な冷却システムがあるかが、考慮しなければならない問題となっています。 Facebook、Microsoft、Googleなど、ほぼ全世界のユーザーをカバーしている企業のデータセンターにある1台のサーバーに、平均数百から数千人のユーザーが同時に接続しています。環境の温度や湿度の問題でサーバーがダウンして動作しなくなった場合、その影響は全世界の個人ユーザーや企業に及び、損失は計り知れません。 そこで、アリオンは65KWのウォークインチャンバー（ Walk-in Chamber）を設置し、サーバーの信頼性、温度、湿度に対するテストを実施することができます。 65KW ウォークインチャンバー［高重量積載、大容量収納、高い放熱性能を備えています］ [...]

サーバー調達品質の復号化 – 安定性要求編

Allion Labs / James Ou 本連載企画ではサーバー調達における品質の三大要件は、品質基盤（仕様要件）、ユーザーエクスペリエンス（性能要件）、メンテナンス費用（安定性要件）等の3つの側面に対応しているかどうかを解説していきたいと思います。前回の仕様要求編でユーザーシナリオから仕様要求、直面する課題とテスト効率できるテストツールを紹介しました。今回では、サーバーの安定性のニーズについて説明します。 サーバーを安定稼働するには、信頼性テスト用のウォークインチャンバー（Walk-in Chamber）が欠かせない 5G、AI、クラウドコンピューティング、クラウドOTT (Over-the-top) などのアプリケーションサービスの台頭により、これらのアプリケーションは、サーバー自体、つまり高速且つ大容量のハードウェアを基礎としています。高速とは、CPUの動作速度、GPUの動作速度、高速ネットワーク伝送速度またはストレージメディアへのアクセス速度等を指し、高容量とは、メモリ容量やストレージメディアの容量をそれぞれ表しています。 これらの高速アプリケーション関連サービスが継続して生まれていることから、サーバーの消費電力も増加の一途を辿っており、以前は2KWほどの電力消費量が一般的だったのが、現在ではサーバー1台あたり10KWを超えています。高速化と高消費電力化に伴う主な問題は、熱エネルギーの発生と速度の不安定性であるため、サーバーの安定性ニーズとして、温度あるいは温湿度の信頼性テストが特に重要視されています。 従来のサーバー信頼性テストはスタンドアロン方式で実施されていましたが、新しいアプリケーションの導入とコンセプトの変更により、アプリケーションレベルからサーバー信頼性テストが求められるようになりました。アプリケーションレベルの信頼性テストと従来のスタンドアロンの信頼性テストは、両方とも動作温度の最高温度と最低温度の設定条件が同じですが、サーバーグループのアーキテクチャと、シミュレーションされたアプリケーションサービスを実行するストレステストソフトウェアが最大の違いです。 アーキテクチャのアプリケーションレベルでのサーバーグループは、通常ラック（Rack）単位で構築され（複数のサーバーが組み込まれた状態で）、ラックの高さも初期の42Uから現在の48Uや、より新しい52Uまでであり、また数量も1から3までとさまざまです。上記の高電力消費とラック数等の条件を組み合わせると、信頼性テストに使用されるウォークインチャンバー（Walk-in Chamber）には、非常に高いしきい値要件が課せられます。まず、冷却能力はラックサーバー全体が生成する総熱量を上回らなければならないこと、次に内部の空間がラック全体に収まる必要があること、最後に、運搬重量はラックサーバー全体の総重量を満たす必要があります。 [...]