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SSD品質真相大公開 –市售SSD專業測試評鑒報告

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作為新興的儲存媒介,固態硬碟(Solid State Drive,SSD)這個名稱在業界與市場上都已不再陌生,具有高效能、低功耗、高耐受度及體積輕薄等特性,甫上市便成為眾所關注的焦點。然而在實際應用上,除了企業用(Enterprise)的產品線已開始逐漸普及之外,SSD對一般民眾而言仍是屬於尚在觀望階段的一項產品。而會令消費者望之卻步的理由,不外乎就是價格與品質。SSD以快閃記憶體(NAND Flash)作為儲存媒介,售價因此受其單價的波動牽制而居高不下,更遑論主要使用型態為SLC(Single-Level Cell),成本更是相對高昂;此外,SSD這類產品本身的品質可靠度與使用壽命始終啟人疑竇,平均故障間隔(MTBF)的不確定性使消費者不願以更高的代價購買一個產品壽命存疑又故障率較高的產品。

為了確認大眾對SSD的品質疑慮是否其來有自,百佳泰(Allion Test Labs, Inc)特別揀選市面上知名品牌的SSD產品進行實際測試,以瞭解這些產品在真實的使用情境中,是否真的出現品質或效能表現上的問題風險,百佳泰並將其測試結果加以比較並進行解讀分析,希望能以客觀中立的角度將現象呈現,以供相關廠商在產品開發時、以及消費者在選購時的參考之用。

Brand Name Model Name Firmware Size
Corsair P128 VBM19C1Q 128 GB
Crucial RealSSD C300 0002 128 GB
KINGSTON SSDNOW V C091126a 128 GB
SanDisk G3 60GB 1.00 60 GB
Corsair R120 1.0 128 GB
Intel X25-M 2CV102HD 160 GB
OCZ Vertex 1.5 128 GB
WDC SiliconEdge Blue 5.12 128 GB

在此次的測試實驗中,我們一共挑選了八顆知名品牌的SSD,包括Corsair、Crucial、Kingston、SanDisk、Intel、OCZ、WDC等國際大廠所出產的產品,其中Corsair包括兩款不同型號的產品。在測試方法上,則根據過去的經驗,從四個指標來檢視SSD的整體表現,分別包括可靠度(Reliability)、效能評估(Performance Evaluation)、效能穩定度(Performance Stability)、效能退化(Performance Degradation),並在各個指標中以實際測試所得出的結果進行三級分的評量,以A為優良、B為次之、C為尚待改進。

根據下表可以看出最終的評量結果,在八顆産品中以Intel與OCZ的這兩顆産品擁有最佳的品質。如何得到這樣的測試結果呢?請見以下的測試評估分析。

Model Reliability Performance Evaluation Performance Stability Performance Degradation Result
Corsair P128 B C C A  
Crucial RealSSD C300 C B B A  
KINGSTON SSDNOW V A C C A  
SanDisk G3 60GB B C B A  
Corsair R120 C B C C  
Intel X25-M A A A A Image may be NSFW.
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OCZ Vertex A B A A Image may be NSFW.
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WDC SiliconEdge Blue B B B A  

評估指標一:SSD的可靠度(Reliability)

Category
Reliability
Item Surface of SSD SSD Status Data Integrity

衡量SSD可靠度的方式主要在觀察是否會有資料錯誤或漏失(Data Corruption/ Data Error/ Data Loss)的情形。作爲一個以儲存爲目的性的産品,其首重要務便是能正確儲存並保存資料,SSD也不外於此。在不同的使用情境、不同的溫濕度環境與不穩定的電源狀態下,對其資料保存能力都是挑戰。一旦資料發生儲存錯誤或檔案損毀、遺失的情形,對使用者來說損失可能難以估計。因此,SSD的可靠度便成爲本次測試實驗中的第一個評估指標。

在可靠度的評估指標中,又分爲三個面向,分別是SSD的外觀規格(Surface of SSD)、SSD的讀取狀態(SSD Status)以及資料完整度(Data Integrity)。在實際的測試實驗中,前兩個面向都沒有發現到明顯的異常狀况,外觀規格不僅多能符合規範,在與其他電腦相連接時,也都能從電腦主機端讀取到該SSD裝置。不過在資料完整度部分,除了KINGSTON、Intel和OCZ能正確保存所有資料外,有過半數的産品、也就是五顆SSD都出現錯誤的情形,也就是說在執行讀取資料並寫入到SSD的動作之後,SSD中資料發生錯誤而與原始檔案不符。

評估指標二:效能評估(Performance Evaluation)

Category
Performance Evaluation
Item Sequential 64K Read Sequential 64K Write Random 16K Read Random 16K Write Read/ Write Performance

SSD眾所皆知的一大優點便是宣稱資料能高速傳輸,因此在此我們便運用效能診斷工具,來模擬出不同的使用情境,並執行實際的評估測試。此次選擇的是16K與64K兩種大小的檔案來進行隨機(Random)與持續(Sequential)讀寫的測試,其中16K的檔案比較符合使用者一般存取的普通檔案大小,而64K則偏向影音媒體檔案的大小。此項測試的主要目的是在瞭解受測SSD在讀寫不同檔案時,其效能有如何的表現變化,其評估數字是以一百回的測試結果加以平均所得出。

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從上面的測試結果圖可以看出,八顆SSD的表現各不相同,其中以Crucial、Intel和OCZ的表現較佳,而KINGSTON和SanDisk的表現則略遜一籌。在64K持續讀取時,七顆SSD的速度旗鼓相當,僅有SanDisk的效能表現落後,99.24MB/s的速度僅達到其餘七顆平均水準的一半;在64K持續寫入時,以OCZ的SSD效能明顯領先群雄,而SanDisk的產品則同樣墊後。至於在16K隨機讀取時,僅有Crucial與Intel的兩顆SSD能分別達到181.99MB/s與204.38MB/s的表現,其餘均落在70MB/s以下;而在16K隨機寫入時,包括Corsair的R120和Intel、WDC的產品能有超過100MB/s的速度,SanDisk則只有11.62MB/s的成績。最後,再比較這八顆SSD的平均讀寫效能,則有Crucial、Intel與OCZ能達到60MB/s以上的表現,是比較突出的幾個例子。

從這樣的數據可以看出,每個品牌的SSD在不同使用情境下,都各自有極為不同的表現結果。舉例來說,Crucial的SSD在隨機16K讀取測試中,有第二佳的效能表現,但在隨機16K寫入測試中,卻成了所有SSD中的第五名,也就是說,它在處理讀取與寫入時的速度落差,相較於其他產品來的大,這樣的差異不僅使用者可以明顯感受的到,也代表著該産品必須再加强控制晶片對讀寫動作的運算處理。

評估指標三:效能穩定度(Performance Stability)

Category
Performance Stability
Item Performance Normal Distribution High/ Low Gap over mean Standard Deviation over mean

第三個評量SSD表現的指標則是SSD的效能穩定度,也就是說,SSD在執行每次讀寫任務時,是否都能維持相同或接近的表現水準,尤其是在經過長時間、大範圍與動態使用的狀態下,更特別容易見到SSD產生效能不穩定的情形。SSD的表現若能維持穩定,不但符合使用者期待,也同時能保障相應裝置像是系統端的運作使用。

為了得到更準確可靠的結果,我們分別從效能的常態分佈情形(Performance Distribution)、極端值之落差(High/ Low Gap)和標準變異數與離散程度(Standard Deviation over mean)三個面向來評估。

效能常態分布情形(Performance Normal Distribution

*Diagram of Normal Distribution Curve
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所謂的常態分佈,是指在所有統計資料中,數據落在標準變異數(亦即標準差,σ)之間的範圍比例。而在此所謂的效能常態分佈,指的就是所有測試結果的效能表現落點情形。若是每回合的測試結果距離平均數(μ)越接近與集中,代表效能越穩定;倘若每回合測試結果距離平均數越遠而發散,則代表其效能表現的落差較大而相對不穩定。以下圖Crucial C300與Corsair P128兩台受測SSD為例,藍色線段圖形代表每次測試回合的結果分佈情形,桃紅線段代表測試結果的累進情形,從圖中就可看出Crucial的效能穩定度較Corsair來的高(兩條線段圖形都較為陡峭),實際的測試狀況是,Crucial有93.8%的測試數據落在平均效能正負10%的範圍之內,相較之下Corsair則只有48%落在其平均效能的正負10%範圍。

*Crucial C300 *Corsair P128
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至於在所有的受測SSD中,則以OCZ的產品表現最佳,不僅有98.1%的測試結果落在平均效能的正負10%範圍,並且也沒有超出正負20%範圍的異常狀況。從下圖便可看出OCZ的效能表現的穩定程度,深藍色線段代表每一回合的測試結果,所有測試結果都顯示OCZ的讀寫效能落在紅色線段範圍(正負10%)內,並且明顯接近淺藍色線段(平均值),足見其效能表現每次都維持在一定的水準;相較之下,右邊Corsair的結果圖則可明顯看出差距,線段的劇烈波動代表著每次效能表現的差距極大,並不斷出現超出正負20%範圍的情形。總歸而言,檢視所有受測SSD的效能穩定度測試結果,除了OCZ的產品外,其餘七台都出現程度不等的穩定性的問題。

*OCZ Vertex *Corsair R120 *Legend
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極端值落差(High/ Low Gap over mean

極端值落差指的是同一顆SSD最好與最差的表現差距,當差距越大,也就代表著穩定性的不足。此次的評估標準是比較各顆SSD測試結果中領先群(效能表現前10%)與落後群(效能表現後10%)的平均值差距,來看出其穩定度上的不同。比較的方式包括絕對落差與相對落差,絕對落差指的就是領先群與落後群實際的數據差距,相對落差指的則是考慮了SSD平均效能大小的因素後,計算出數據差距所佔整體平均效能的比例,也就是數據差距除以整體平均效能的百分比。

在實際的測試結果中,尤以Intel與OCZ的兩顆SSD表現為最好。Intel的領先群與落後群之絕對落差為12.1MB/s,而佔整體平均效能比例的相對落差則是16.2%;OCZ的絕對落差更是僅有4.6MB/s,相對落差則為7%。除此之外,其餘六顆SSD都有落差值過大的問題,以Corsair P128為例,絕對落差為26.4MB/s,但相對落差則達到了整體平均效能的55%,也就是說在泰半的測試回合中,該顆SSD都有效能表現落差過大的問題。

標準變異數與離散程度(Standard Deviation over mean

此處我們再度採取應用統計學的方法,來瞭解SSD效能表現的,也就是看所有測試結果距離平均數的分佈情形。舉例來說,在SanDisk受測SSD的測試結果中,效能平均數(μ)為47.2MB/s,標準變異數(σ)為3.2,至於其離散程度(σ/μ)則為7%,也就是說多數測試回合的數據均落在其平均數正負3.2MB/s的範圍內,且這樣的差距範圍僅佔整體效能平均數的7%;而KINGSTON的效能平均數為32.6MB/,標準變異數為4.6,離散程度則達到14%,因此SanDisk的表現明顯優於KINGSTON。

在所有的受測SSD中,除了Corsair的兩顆SSD與KINGSTON的SSD以外,在這個項目都能有符合期待的表現,離散程度都落在2%到10%之間。

評估指標四:效能退化(Performance Degradation)

Category Performance Degradation
Item Performance Degradation Overall Performance

所謂效能退化指的是SSD隨著使用時間增長、與使用次數的增加、尚餘儲存空間減少等等因素,而導致效能的逐漸下滑。主要原因是由於若SSD控制晶片的TRIM與Garbage Collection設計未臻理想,無法適當的回收可用的空間,產品本身便無法讓資料有更大的空間可平均抹寫於SSD的各個儲存區塊(Wear Leveling),另外當SSD沒有預留足夠的備用空間(Space Provisioning)供運作滿載或資料量接近飽和時使用,也會產生效能退化的狀況。

*Example of SSD Performance Degradation
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效能退化的情況主要有兩種,一種是SSD的效能表現從開始使用後每況愈下,右圖便是這種情形的示意圖,在這個範例中,桃紅線段為SSD的各回合效能,規律的藍色折線則是剩餘容量的多寡,除了一開始能有高達200MB/s的速率外,從第20回的使用後便僅能達到75MB/s左右的速率。另一種情形則是隨著SSD中剩餘儲存空間的減少,速率也跟著下降,而當SSD中的儲存空間重新被釋放時,速率又會再度回到較佳的表現水準。

*SanDisk G3
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在此次的測試實驗中,KINGSTON與SanDisk都出現明顯的效能退化,並且都是屬於第二種情況。附圖便是SanDisk受測SSD在不同測試回合的效能變化圖,可以明顯看出,SanDisk G3的效能高低(深藍線段)隨著剩餘空間的多寡(淺紫折線)而有規律的起落除此之外,其餘SSD都沒有顯著效能退化的情形出現,整體的效能也未出現異常狀況。

最後必須一提的是,Corsair R120這台受測品在測試過程中便出現故障(malfunction),無法完成全部回合的測試,因此在可靠度、效能穩定度和效能退化程度上都被評為不佳。

全面驗證 打造SSD黃金品質

從前面的幾項測試可以發現到儘管同樣是SSD、同樣標榜著高效能,在表現上卻極為不同。以此次所設計的四項評估指標、共十三項標準觀之,眾品牌的SSD的表現可說是大相逕庭,也發現到許多不同程度的問題,這些問題對於SSD這項產品本身而言都是至關重要,必須加以改進與補強的,而這似乎也代表著這些品牌製造商對自家產品在前端的設計驗證階段,還需更下功夫。

SSD在現下的諸多科技產品中,仍是屬於較年輕新式的一種產品型態,由於其設計架構的複雜性,任何一個環節都有可能影響到SSD的產品效能表現、可靠度、穩定度等。再加上SSD的產品樣貌多變,可以內嵌於筆電之中、可以是外接的行動式消費性電子商品、更可以應用在企業級的儲存使用、或是應用於軍事用途,這些不同的用途都有各不相同的性能訴求,也就更需要合適的測試,來確保每個SSD產品表現是否能確實符合其使用目的性。根據百佳泰累積至今十數年的專業測試諮詢經驗,我們歸納出四個足以左右SSD品質與效能的關鍵,分別是控制晶片(Controller)、快閃記憶體(NAND Flash)、連接介面(Interface)和與應用面(Application)的結合,這幾個關鍵都分別能以不同的驗證方式,找出產品問題的癥結點,並進而確保SSD的良好品質。

*The Complexity Math of SSD Design
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市面上眾多品牌讓人眼花撩亂,雖然選擇眾多,但也使消費者不知如何正確選購合適的產品。百佳泰便希冀以本篇文章,用最宏觀的角度,指出目前一般消費者可能並未注意到的SSD品質問題,同時也希望這樣的測試結果,能提供廠商作為未來修正與研發的參考,讓這項產品的技術持續精進,消費者也才更能享受更高品質的產品。

附註:本文測試實驗中所選測之SSD為2010年中所購得,當時購買之約略市售價格如下表所示,僅供本文讀者參考之用。

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iPad也有天線門? 三項測試揭露平板裝置之網路通訊問題

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由蘋果(Apple Inc)推出的iPad自今年四月起在全球上市以來,已造成一股前所未有的銷售熱潮,iPad不僅被認為是蘋果正式跨足電子書(e-book)領域的舉動、甫上市便成為亞瑪遜(Amazon.com, Inc)Kindle的勁敵,同時也形成傳統筆記型電腦的強大威脅,一舉帶起整個平板電腦(Tablet PC)市場的成長動能。繼iPad席捲全球消費電子市場後,可以看到的是各家廠商紛紛投入平板電腦的研發與製造,從Dell、HP到Samsung等的前仆後繼,在在足見市場對於平板電腦產品的重視與看好。
(左圖:2010年投下市場震撼彈的蘋果iPad)

然而當iPhone 4因天線設計不良而導致3G收訊問題,並進一步擴大成為消費者擔憂的“天線門”(Antennagate)事件時,同樣是蘋果出身的iPad是否能全身而退呢?根據百佳泰(Allion Test Labs, Inc)與碩訊(Training Research Co., LTD)的共同研究、並實際測試了各種不同可能的使用情境後發現,iPad儘管並不因使用者的手握方式而左右其3 G收訊,但在Wi-Fi的收訊能力上,卻有幾個值得關注與改善的重點。

在實際測試方法上,我們設計了三種不同的實驗情境,來觀察在這些變因與各種網路衰減程度(Attenuation)下,iPad本身的資料吞吐量(Througthput)變化,也就是iPad的訊號接收能力,意即一般消費者最關注的iPad連網能力。

測試實驗一:訊號來源頻段的影響性

無線區域網路,也就是我們常聽到的Wi-Fi,有經法令規範要求的運作頻帶範圍。因此擁有Wi-Fi功能的產品必須要有能力處理該頻帶範圍內各個不同頻段的網路訊號,而具有良好Wi-Fi收訊功能的產品更應在處理不同頻段訊號時,皆能有相同水準或相互接近的表現。因此我們揀選三個不同頻段的訊號進行測試,來瞭解iPad在Ch1、Ch6和Ch11三種頻段下的資料吞吐量。

*Test Experiment 1: iPad throughput under different 802.11n channels
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根據測試結果我們可以發現,受測的iPad在處理不同頻段訊號時,所能接受的最大網路衰減程度有所不同。舉例來說,iPad在處理Ch6的訊號時,直到90dB的網路衰減程度(dB值越大代表衰減程度越高)才無法繼續透過Wi-Fi連線(Throughput呈現0 Mbps),但在處理Ch1或Ch11時的訊號時,則在85dB時Throughput就已經降到0 Mbps。由此可以見得,iPad在處理Wi-Fi訊號時,必須加強對不同頻段的平均處理能力。

測試實驗二:訊號來源方位的影響性

由於iPad屬於可攜式裝置(Portable Device),其功能與輕薄的體積提供使用者行動上網的可能,因此這類產品在設計時必須考量到訊號接收的全向性,以符合行動通訊時的使用期待。因此在此我們便透過讓iPad直立旋轉的平台,來檢視當iPad與無線訊號來源的相對方位不同時,iPad的訊號接收能力是否仍能保持相同水準。

*Test Experiment 2: iPad throughput under different angles of signal source
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在360度的方向中,我們設計了24個檢查點,每15度檢視一次iPad的資料吞吐量。根據測試結果可以發現,當網路衰減程度只有80dB時,可以看出當訊號來源在90度、255度與270度時,收訊能力有微幅的減弱;但當衰減程度達到85dB甚至90dB時,收訊能力便大幅下降,並且會因訊號來源方向的不同而有極為不同的表現。舉例來說,當網路衰減達到90dB時,iPad仍能良好地接收來自150度方位的網路訊號、但卻無法處理來自90度方位的網路訊號。由此可以歸納出,iPad在網路訊號接受的全向性上,仍有長足的進步空間。

測試實驗三:螢幕亮度的影響性

根據第二個測試,可以歸納出當Wi-Fi訊號來源在iPad的90度方位時,iPad的訊號接受表現最差;而當Wi-Fi訊號來源在iPad的150度方位時,iPad的訊號接受表現則最好。因此我們利用這兩個最好與最差的表現(the Best/ Worst Practice),來藉此放大檢視其他影響網路收訊能力的可能變因。

*Test Experiment 3: iPad throughput under different brightness settings
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嘗試了各種不同的使用情境後可以發現,儘管Wi-Fi訊號來源在90度或150度方位時,iPad的資料吞吐量(連網能力)有所不同,不過不論訊號來源在兩者的任一方位,螢幕的亮度設定都會明顯影響到iPad的資料吞吐量。實際觀察到的現象是,當螢幕亮度調到最亮時,iPad的資料吞吐量會降至最低;而螢幕亮度調到最暗時,資料吞吐量反而最高。參考附圖的測試結果,可以看到當訊號來源為同一方位,若是螢幕亮度最暗的狀況下,iPad的資料吞吐量會優於螢幕亮度最亮時的表現,而這樣的現象並隨著網路衰減程度的增加而更為明顯。由於iPad具有可以根據環境狀況自動調整亮暗程度的功能,這也就表示它的訊號接收能力很可能隨時有所改變,而影響到使用者連網的順暢度。

*經測試發現,螢幕亮度會影響iPad連網能力
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持續粹煉與精確驗證 打造良好產品品質

根據前述的測試可以簡單歸納出,iPad也如同自家出產的iPhone 4一樣,有天線設計的問題,而導致在接受不同頻段或不同方向角度的Wi-Fi訊號時,會有不同的連網處理能力。除此之外,透過螢幕亮度測試也發現到iPad的網路連線會發生RF(Radio Frequency)射頻干擾的問題。

這樣的結果看起來,iPad在使用上也有著類似的天線門疑慮,但必須注意的是,iPad並非唯一產生問題的產品。我們進一步以市面上其他平板電腦及MID(Mobile Internet Device,行動上網裝置)來作測試,可以發現到它們也同樣出現類似的問題。

至於同樣屬於行動連網產品、卻已發展得相當成熟的筆記型電腦呢?根據測試我們發現,筆記型電腦相較之下較少產生這種連網穩定性、全向性不佳甚至是RF干擾的狀況。原因無他,簡單來說,從1980年代末期開始竄起的筆記型電腦,透過眾家廠商多年來的不斷開發進步,直至今日已成為一個在型態與技術上都相當成熟的產品,各種線路與組件的設計都經過不同目的與使用性的測試實驗,想當然而如今我們日常使用的已是經過試煉改進的結果。

因此,儘管平板電腦在設計架構上以觸控螢幕取代了傳統筆記型電腦的鍵盤位置,卻並不表示只要將所有硬體組件重新擺置在一起,就可以擁有同樣水準的效能表現。從我們這次的測試實驗結果,就可以發現到iPad與一般筆記型電腦相比,產生了明顯的網路通訊品質落差。這樣的狀況可以歸因於該產品在設計階段規劃不盡周詳、或未能全盤考量所有使用情境。就像iPhone 4上市之初引發的天線爭議一樣,雖然產品本身著實吸引目光,但消費者實際使用的狀況才是考驗所在、也才是影響產品銷售壽命的關鍵。

由此觀之,一項產品的功能儘管標榜的再強大、再吸引人,也萬不能忽略任何一個細節,因為一旦這些細節出了些微差錯,便極有可能在實際情境中產生嚴重的問題,而使產品成為眾矢之的、進一步在消費者心中產生負面觀感。因此,對於一個新開發產品來說,從設計初期的全面性驗證、找出潛在風險,才是發掘產品問題根源的關鍵。在本文中,我們僅以簡單的測試數據,點出iPad及其他平板電腦等新式產品會有的連網現象,除了讓消費者有知的權利之外,也希冀能提醒相關廠商在研發產品時,能更從使用者的實際情境出發,考量不同可能的狀況,並進行縝密精確的測試驗證,以提供市場品質更精良、更具可靠度的人性化商品。

SSD品質效能大評比 –市售SSD專業測試評鑑報告二

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在2010年底,百佳泰(Allion Test Labs, Inc)針對當時已上市的固態硬碟(Solid State Drive,SSD)發表了“SSD品質真相大公開–市售SSD專業測試評鑑報告”這篇文章,並獲得網友與其他讀者們的熱烈迴響,為了更進一步讓消費者瞭解近期的SSD產品,以作為選購參考,並提供相關廠商產品開發時品質把關的注意事項,我們於2011年上半年再度針對市面上能取得到的相近容量與價位水準的SSD產品,進行專業的測試驗證分析,並將測試結果報告公開提供給所有讀者參考。

為求本測試評鑑的公開與公平性,我們特別在此列出揀選受測SSD的條件,以及在我們可公開範圍下的測試環境與評估指標如下,百佳泰希冀以最為中立客觀的方式,將本次測試結果忠實呈現:


受測SSD條件

  1. 於2011年初在市面上可購得之產品。
  2. 儲存容量標示為250GB或256GB之產品。
  3. 在相同購買管道上,價格水位落在美金500~650元區間的不同品牌產品。
  4. 產品本身宣稱讀取速度最高可達200MB/s~300MB/s之間。

根據以上的樣本選擇條件,我們挑選出來的八顆SSD可參考附表一所示。

表一 受測SSD總表
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測試環境

  1. 相同受測平台:採用完全相同的電腦系統與受測SSD相接進行測試。
  2. 相同測試工具:媒體讀寫效能測試工具及讀寫效能評估模擬測試工具。
  3. 相同測試情境:包括整體讀寫效能、64K持續讀取效能、64K持續寫入效能、16K隨機讀取效能、16K隨機寫入效能、4K隨機讀取效能與4K隨機寫入效能。
  4. 相同測試檔案:採用相同的多種格式檔案與受測SSD進行讀寫測試。
  5. 相同受測時間:執行連續7天長達168小時不間斷的測試。

評估指標

  1. 可靠度(Reliability)
  2. 效能評估(Performance Evaluation)
  3. 效能穩定度(Performance Stability)
  4. 效能退化(Performance Degradation)



評估指標一:可靠度(Reliability

這個評估指標的目的在於觀察SSD在讀取與寫入資料的過程中,是否會出現資料存取錯誤的情形,包括讀取/寫入不完整、寫入後資料遺失、資料產生壞檔等等的都屬於資料存取錯誤的狀況。正如我們在前一次的評鑑報告中所提過的,SSD作為以儲存為用途的媒介,最重要的便是能否達到正確儲存並保存資料內容的使命,任何的檔案毀損漏失,對產品本身都是致命的傷害,也很可能對使用者造成難以彌補的錯誤。因此,可靠度這一項評估指標可以說是SSD必須通過的基本關卡。

在實際的測試中,我們會先檢視SSD的外觀規格是否皆能符合SATA接口規範、並被電腦主機端正確讀取,接著,並會透過實際的讀寫以及比對測試,來確認受測SSD在功能上能否讀寫資料、以及讀寫的內容是否正確,在這個測試情境中,我們運用的是百佳泰研發的”Allion SSD Stress Pro Tool”這套工具來作自動化的測試執行與結果觀察比對。而最後的結果是,所有受測SSD在這一關都能順利通過測試。

評估指標二:效能評估(Performance Evaluation

誠如我們所知,高速傳輸始終是SSD 標榜的一大特色,因此在這個階段我們便試圖模擬出實際的使用情境,來觀察這些受測SSD在處理不同大小型態的檔案時,會產生怎樣的效能表現,同時,更將這樣的結果與這些SSD各自宣稱的效能加以比較,來確認他們的實際效能是否能真實符合所宣稱的數據。

(一)單純效能測試結果比較

效能評估指標透過前面提到的媒體讀寫效能測試工具及讀寫效能評估模擬測試工具,來進行前述所提到七個測試情境。在經過七天連續的測試之下,每一顆受測SSD的平均效能表現如表三所示:

表三 單純效能測試結果數據表(以MB/s為單位)
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由於每顆SSD測得的效能表現各不相同,因此在同樣進行完整七天測試的條件下,所測得的讀寫次數會因該SSD讀寫效能的快慢而有差異,讀寫效能越佳越快的SSD會記錄到較多的讀寫次數;反之則會記錄到較少的讀寫次數。因此上面所有測試結果均是依照這七天中每顆SSD的全部測試結果除以所有讀寫次數來作計算,以示公允。

以上是這八顆受測SSD在七個測試情境的平均數據表現結果,若以圖像化的方式來比較,則可以得到如附圖A這樣的畫面:

圖A 單純效能測試結果圖表
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從這樣的直條圖便可以清楚看出,不同SSD在各個測試情境的表現各不相同。平均來說,各顆SSD在處理較大檔案時(64K檔案讀寫)都比處理較小檔案時(16K與4K檔案讀寫)來的快。其中特別值得觀察的是,儘管一般來說通常各個儲存媒介在讀取資料的速率通常會比寫入資料時的速率來的快,不過Samsung的這顆SSD卻在不論執行64K、16K、與4K大小的檔案時,讀取或寫入的效能速率都有非常相近的表現,並且在八顆之中平均而言是效能表現最好的。而其中最需要注意與加強的則是Patriot的SSD,雖然在64K檔案讀取與寫入時都還有160~170MB/s左右,但處理16K與4K時則大幅降到22MB/s甚至趨近於3MB/s左右的速度。

整體而言,就單純比較八顆SSD的測試效能結果來看,以ADATA、Intel與Samsung的三顆受測SSD表現最為出色。

(二)宣稱效能達成度比較

除了將這八顆SSD作齊頭式的效能比較外,為瞭解該產品的實際表現是否能符合其所宣稱的效能,我們也將這八顆SSD的測試結果與產品外包裝所標示的”最高讀取/寫入速度”進行比較。我們在這裡選擇的是這七個測試情境中平均效能表現最快的”64K持續讀取”與”64K持續寫入”,並且採用的是七天測試過程中各顆受測SSD的最佳讀寫效能,來看看在這168小時中,受測SSD是否能夠達到他們所宣稱的效能。(由於我們在此使用的是”64K持續讀取與寫入”的最佳與平均測試結果,並未囊括所有可能的使用情境,因此僅代表各顆SSD在這些測試情境上反應宣稱效能的程度)

表四 64K持續讀取/寫入之最佳效能與宣稱效能之比較
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表四即為實際的最佳效能測試結果與宣稱效能的數據整理,透過圖表可以發現到,八顆受測SSD中僅有OCZ的產品在64K的持續讀取與寫入時兩種測試情境都達到所宣稱的效能,而OCZ也是唯一一顆在實際測試中能達到所宣稱”讀取”效能的SSD。整體而言,在讀取效能部分,雖僅有OCZ達到宣稱效能,其餘七顆SSD也至少能達到83%至97%的宣稱效能;至於在寫入效能部分,則有六顆SSD能達到各自所宣稱的寫入效能,其餘兩顆也能達到90%至96%的宣稱效能部分。

那麼假設不只看最佳效能,而是以平均效能來與宣稱效能作比較呢?表五即是平均效能測試結果與宣稱效能的數據整理,可以看到在讀取效能部分,沒有一顆SSD能達到宣稱的水準;而在寫入效能部分,則是有其中四顆SSD能達到宣稱效能,另外半數則不能達到。

表五 64K持續讀取/寫入之平均效能與宣稱效能之比較
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根據受測結果與各自宣稱效能的達成度比較來看,在本次測試中以OCZ的SSD表現最為出色。

評估指標三:效能穩定度(Performance Stability

第三個評估指標主要在評量SSD的效能表現是否穩定,意即SSD在執行多次的讀寫動作時,是否皆能維持相近的表現水準,尤其是當經過長時間持續、動態使用與完整使用所有儲存區塊的狀況下,更容易發生效能穩定度產生變化的情形。在這個評估指標中,我們分別運用統計學的三種衡量面向來進行分析,並設定評估標準如下:

  • 效能常態分佈情形(Performance Normal Distribution):
    95%以上的測試結果(效能表現)落點都需落在平均效能的正負10%之內,低於95%即為不合乎標準。
  • 極端值之落差(High/ Low Gap Over Mean):
    領先群(前10%最佳效能表現的平均值)與落後群(後10%最差效能表現的平均值)的差距必須小於所有平均效能的20%,超過20%則為不合乎標準。
  • 標準變異數離散程度(Standard Deviation Over Mean):
    效能表現的離散程度σ/μ(標準變異數σ除以效能平均數μ)必須小於10%,超過10%則為不合乎標準。

(一)效能常態分佈情形(Performance Normal Distribution

和我們前一篇測試報告相同,所謂的效能常態分佈指的就是所有測試結果中效能表現落點情形。若是所有測試結果的落點距離平均數(μ)越接近與集中,代表效能越穩定;反之若是所有測試結果的落點距離平均數越遠越發散,則代表每次效能表現的落差較大而相對的不穩定。此次我們設定以95%以上測試結果都需落在平均值的正負10%內才是達到要求的標準。

表六是以整體讀寫效能測試(Read/ Write Performance)為例所得出的結果,共有四顆SSD符合我們所設定的標準:其95%的測試結果均落在平均效能的正負10%之中,而其中又以OCZ的表現為最佳,七天中得出的測試效能結果均落在正負10%的落差之內。

表六 效能常態分佈情形結果表 (整體讀寫效能測試)
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若實際觀察落點的分佈圖(附圖B、C),也可以看出同樣的結果,以圖B來看,所有的測試結果(藍點所示)均落在正負10%(綠色線段範圍)區間內;至於圖C的落點分佈圖便可明顯看出有許多測試結果均偏離綠色線段的範圍,甚至落到40MB/s以下的表現。

圖B案例:良好的效能表現落點分佈圖 (整體讀寫效能測試) 圖C 案例:不佳的效能表現落點分佈圖
(整體讀寫效能測試)
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(二)極端值落差(High/ Low Gap over mean

極端值落差是指一顆SSD最佳與最差效能表現的差距,同樣也是評估效能穩定度的重要指標之一,當兩者差距越小時,代表每次SSD執行任務時都能有相近的表現;反之當差距越大時,便代表著SSD的穩定性越不足。此次我們設定SSD所有測試結果中,前10%效能表現與後10%效能表現的差距必須小於所有平均效能的20%才是符合標準。

表七 極端值落差結果表 (整體讀寫效能測試)
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同樣以整體讀寫效能測試(Read/ Write Performance)為例,共有四顆SSD能符合標準,其中又以OCZ與Corsair的表現為最佳,極端值落差僅佔平均效能的5%左右。未達標準的四顆SSD則有兩顆出現了大於60%的結果。由於此次採用的比較方法為為相對落差比較而非絕對落差比較,因此雖然ADATA與Patriot的極端值落差相近(7.63與8.22),但各自的平均效能不同(72.71與37.98),因此也就出現了極為不同的評量結果(10.49%與21.64%)。

(三)標準變異數離散程度(Standard Deviation Over Mean

第三個效能穩定度的衡量面向則為標準變異數離散程度,也就是觀察SSD所有測試結果距離所有平均效能的分佈情形。此次我們設定SSD所有測試結果的離散程度必須小於10%才是符合標準。

表八 標準變異數離散程度結果表 (整體讀寫效能測試)
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為求前後一致,這裡我們再次以整體讀寫效能測試(Read/ Write Performance)為例,總共有五顆SSD能符合標準,同樣以OCZ的表現最佳,其標準變異數(σ)為1.04、效能平均數(μ)為78.03MB/s,因此所得的離散程度(σ/μ)僅有1.34%,這也代表著OCZ受測SSD的多數測試結果均落在平均效能的正負1.04MB/s範圍中,且該範圍僅佔效能平均數的1.34%,足見其效能的高度穩定性。反之則有三顆SSD未能達到此項所要求的標準。

上述三個衡量面向均是以整體讀寫效能測試作為實例來說明,若將實際的七個測試情境結果一併列出,則僅有Corsair與OCZ兩台受測SSD能符合全部的要求標準。

評估指標四:效能退化(Performance Degradation

最後一個也是不可忽略的一個評估指標,便是效能退化。效能退化代表著SSD在經過使用與耗損後,隨著使用時間與次數的增加、或是剩餘儲存空間的減少等因素,而導致效能逐漸下滑。在我們前次的測試報告也提到,這主要是與SSD控制晶片的TRIM功能、垃圾蒐集(Garbage Collection)設計或備用空間(Space Provisioning)不足有關。在這項指標中,若七天中最初使用回合(First Cycle)的平均效能與最終使用回合(Last Cycle)的平均效能差距(將資料完整寫入SSD所有儲存區塊視為一回合),大於所有平均效能的10%,則視為有明顯效能退化之情形。

綜觀而論,在七個不同的測試情境中,有三款SSD都觀察到效能退化的情形,至於Corsair、Crucial、Intel、OCZ與SAMSUNG則沒有明顯的效能退化跡象。圖D與圖E便是一個說明效能退化的案例,以我們所觀察到的其中一顆受測SSD在整體讀寫效能測試中的表現為例,圖D呈現的是七天測試中所有測能效能結果的落點情形,可以顯著地看出這顆SSD在最初幾回合的能達到約80~90MB/s的效能,隨後便降到70MB/s左右的水準;圖E則是呈現最初回合(桃紅線段)與最終回合(深藍線段)的平均效能,透過這個圖表可以觀察到最初回合與最終回合的平均效能有約11MB/s的差距。

圖D 案例:效能退化時的效能表現落點分佈圖
(整體讀寫效能測試)
圖E 案例:效能退化時的最初與最終回合平均效能比較圖 (整體讀寫效能測試)
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層層把關 創造SSD最高品質

以上是我們簡略的測試內容分析,透過上述內容可以發現到,儘管我們這次採用相近價位且相同容量的SSD產品,但在各個不同測試情境與項目的表現上仍有迥異的表現,足見在現階段,各個廠商對SSD產品設計驗證的熟悉度與專業度還有所不同、也仍有許多在產品設計與整合上必須加強與改進的部分。而正因為整體環境對於SSD的前端開發未臻成熟,目前對SSD產品進行全面性的驗證動作更是至關重要。

百佳泰作為領先業界的專業測試驗證機構,也針對SSD產品本身的特性與架構,歸納整理出完整的關鍵驗證要點,透過圖F可以見得,對SSD而言最重要的組件包括控制晶片(Controller)、快閃記憶體(NAND Flash)以及連接介面(I/O Interface),除此之外SSD的軟體面(Application)也是一項必須關注的課題。至於在實際的驗證重點上,從硬體規格、相容性、效能表現、可靠度、耐受性到近期備受重視的TRIM指令支援功能,都是必須經過反覆測試驗證、確保品質的重要環節。

圖F SSD關鍵驗證要點
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作為一項仍屬新穎的儲存產品,SSD尚有長足的開發進步空間,而技術的提升則有賴於廠商的持續投入以及市場的接納與推動。本篇測試評鑑報告僅以百佳泰的測試能力,提供部分的評估指標,以供所有讀者作為參考,我們也希冀不久的將來,能看到更多品質更高、技術更成熟的產品,讓所有消費者得以更無後顧之憂的擁抱SSD產品。

備註:本測試評鑑報告並未涵蓋所有SSD可執行之全部測試項目,如欲得知更多測試結果訊息、以及其他可執行之測試項目,請逕與百佳泰聯繫。

(本文由測試服務暨諮詢顧問公司百佳泰Allion Test Labs, Inc提供)

平板裝置音質表現大比拼

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隨著平板裝置這一年多來在消費電子產品市場的火速竄紅,越來越多不論是傳統電腦或是手機廠商都紛紛投入這塊領域積極開發,而這項產品也成為越來越多現代人隨身攜帶的配件之一,從網頁瀏覽、閱讀電子書、社群互動、收發郵件到遊戲消遣等多種功能應用,儼然已在許多人的生活中扮演了密不可分的角色。

目前市面上的平板裝置五花八門,命名方式從Tablet、Pad到Slate等不一而足,事實上,若是依據實際的架構與應用方向來看,可以簡單區分為媒體平板(Media Tablet)與PC型平板(PC Tablet)兩種類型。所謂的媒體平板,顧名思義是以多媒體資料的處理為核心應用,包括像是收聽音樂、即時視訊、觀看線上影片、遊戲娛樂等等,使用方式較為簡易直覺,像是iPad的產品定位就可以被歸屬於媒體平板這個類型;至於PC型平板則是近似於一般傳統電腦的設計架構,在硬體規格上更接近電腦的配置,而能滿足更多元的工作任務需求,但也因此在使用行為上更為複雜。不過值得注意的是,不論是媒體平板或PC型平板,多媒體影音播放的這項功能都是不可或缺、也持續是各廠商的開發重點。

然而市面上的平板裝置規格五花八門,其硬體規格包括處理器、記憶體、儲存容量、鏡頭像素等,消費者都能輕鬆查詢、選擇自己想要的規格,但提到與多媒體影音娛樂最直接相關的“音質”表現,則多半難以從其表面規格衡量該產品是否真能帶給使用者所喜好的音效聆聽體驗。我們知道音質是影響使用者觀感的一大重點、更是消費者難以自行判斷選擇的,因此為協助大眾更明瞭目前市面上平板裝置的音訊品質,百佳泰(Allion Test Labs, Inc)在此特別揀選了六款較具代表性的平板裝置,包括目前所有市面上的主流作業系統版本,透過各種音質測量方式進行評比,包括有Apple出產的iPad與iPad 2、華為的IDEOS S7、Motorola的XOOM、Acer的A500與Asus的TF101,為將本文焦點聚焦於測試方式與實際的觀察發現,所有受測產品的測試結果將以僅以代號方式顯示。

音質測試概念釋疑

表一 受測平板裝置總表

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在實際的測試上,我們使用音頻分析測試系統,並依據現實生活中可能遇到的實際使用情況,設計出各種不同的測試情境,以進行受測產品音源訊號在各種測試項目上的測量觀察、再根據測量結果來作音訊品質的比對與進一步分析,詳細的測試項目及測試情境包括有:

l 測試項目

1. 最大輸出不失真測試(Full Scale Test)

2. 動態範圍測試(Dynamic Range Test)

3. 全頻總諧波失真加噪聲測試(THD + n vs. Frequency Test)

4. 頻率響應測試(Frequency Response Test)

5. 串音測試(Crosstalk Test)

6. 聲道平衡度測試(Gain Ratio between Channel Test)

7. 聲道相位差測試(Interchannel Phase Difference Test)

l 測試情境

1. 44K音訊輸出(44K Audio Only)

2. 48K音訊輸出(48K Audio Only)

3. 44K藍牙音訊輸出(44K Bluetooth Audio Only)

4. 44K音訊及影像輸出(44K Audio & Video)

5. 音量控制(Volume Level)

為協助讀者更具體瞭解每個測試項目所代表的意義,以下僅就各個測試項目進行說明,以更清楚各項測試背後的邏輯及重點:

圖一 截波現象

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1. 最大輸出不失真測試(Full Scale Test

這個測項主要是在確認受測產品在不失真的情況下的最大輸出電壓,並觀察是否產生截波現象。輸出電壓會影響產品可輸出的最大音量,也就是會左右推動負載(像是耳機)的能力,當輸出電壓不足或是超出產品工作範圍限制而導致推力不佳時,便會使得播放出來的音質顯得生硬而乾扁、或是截波(Wave Clipping)而造成聲音失真的現象。

2. 動態範圍測試(Dynamic Range Test

這個測項主要是在瞭解受測產品的音質乾淨程度。所謂的動態範圍所要量測的便是原始音訊與背景噪訊的相對差距,以及噪訊在頻域上的分佈情形。訊噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)指的是訊號與噪訊的比例(SNR=Psignal/ Pnoise),由於產品在輸出聲音訊號的同時也會同時輸出雜訊,因此,訊噪比越高就代表雜訊越小,音質越乾淨;反言之訊噪比低則代表雜訊較大較多,因而直接或間接的影響到原始訊號的音質和音色。

3. 全頻總諧波失真加噪聲測試(THD + n vs. Frequency Test

諧波失真(Total Harmonic Distortion)是一種非線性失真(Nonlinear Distortion)的結果,指的是輸入音訊經過受測裝置處理後在原始訊號頻率倍數位置產生的非原始的訊號,稱之為諧波。諧波失真的發生會使聲音訊號的品質下降、以及一些音訊細節的損失,而當諧波失真過大時則會相當程度改變原始的音色。諧波失真產生的主因可能來自主動元件(例如CODEC、Amplifier)或被動元件(例如Capacitor、Ferrite Bead)等。而這個測項便是在觀察受測產品諧波失真及噪訊在頻域分佈的情形,而由於音源在透過藍牙傳輸時受到的高頻干擾較大,因此在此測試情境下我們設定了不同標準,以符合實際情境。

4. 頻率響應測試(Frequency Response Test

圖二 頻率響應示意圖,可見在高頻處的訊號衰減

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頻率響應(Frequency Response)指的是一個裝置重現原始音訊的精度,也就是完整複製(重播)原始音色的能力。在實際的測試上需透過輸入一個振幅不變而頻率變化的訊號,觀察其輸出端的響應,若是頻率響應功能不佳,則會影響到裝置重現聲音頻率範圍的能力。好的頻率響應能力,是在不同頻率點都能輸出穩定的訊號,不過由於在高低頻訊號重建困難,所以在這兩個頻段通常都會出現衰減現象。這個測試項目主要就在量測聲音在各個不同頻率的位準並評估其漣波值(Passband Ripple)是否平順、以及觀察受測產品在高頻與低頻時的音訊重現能力,通帶漣波值代表的是音頻震盪的幅度,峰值與谷值間的距離越接近,代表漣波值越平穩。

   圖三 左右聲道音場示意圖

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5. 串音測試(Crosstalk Test

串音(Crosstalk)是指來自不同聲道的干擾噪訊和原始訊號的比值,由於左右聲道相位不同,因此串音有可能造成聲道分離度不足、音場模糊、而無法準確定位原始訊號要傳達的訊息。因此這個測試項目主要就在觀察受測產品防治串音的能力,以及評估其聲道分離度(Channel Separation)。

6. 聲道平衡度測試(Gain Ratio between Channel Test

左右兩聲道的輸出電壓不同時,會影響到立體聲的平衡度、造成音場偏左或偏右,而使發出的聲音產生落差,這個測試項目就在檢視兩聲道間輸出電壓的差異和比值。

7. 聲道相位差測試(Interchannel Phase Difference Test

兩聲道的相位差距過大時,會造成音像定位不準確而導致聲音模糊,而這個測試項目就在觀察兩聲道相位間的時間延遲(時間差),時間差越小就代表相位差越小、音像定位越準確。左右聲道的時間差會直接影響到正確的聲音相位,由於不同相位的互相抵消原理,因此會對原始音訊產生很大的影響。

平板裝置音質測試結果分析

在瞭解了前述基本的測試理論基礎之後,我們便可根據不同的測試情境進行測試執行與結果分析,本次測試所設計的五個情境,都是百佳泰根據我們的專業測試經驗,挑選出五個最具代表性、也是在一般消費者生活中最常見的可能使用情境,包含了對本機DAC的音質量測、不同音源格式的量測、透過藍牙傳輸的量測、影音同時播放的量測、以及音量控制的安全性驗證等。同時,由於各個測試情境的環境條件不相同,因此在不同的測試情境中,即使是執行相同的測試項目,我們也設定出不同的評斷標準,以符合實際使用環境的要求。在下列圖表中,數字越大者代表分數越佳、表現越好,以下便是在各個測試情境下所測得的測試結果。

1. 44K音訊輸出(44K Audio Only

44K是音訊播放所常見的採樣率,因此也是常見的使用情境,像是一般的音樂CD都是採用44K採樣率,因此大多數的使用者將CD轉為MP3時會延用原始的44K設定來避免二次採樣。這個測試情境是在觀察在44K音訊輸出時,受測產品本機DAC/ AMP的表現能力。

在總共八項的測試評量項目中,有其中兩個受測品(B及D)的整體表現為最佳,其餘四者則水準各有落差,受測品B並在總諧波失真這個項目表現最為突出,可惜的是觀察到串音變大的現象,至於受測品F則在高頻頻率響應衰減明顯,連帶導致漣波值過大,而受測品C則是在總諧波失真、聲道增益與相位差等三個項目較需改進,從表二簡單的評量結果便可看出,這六台平板裝置產品在音質處理能力的迥異。

表二 44K音訊輸出測試結果

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2. 48K音訊輸出(48K Audio Only

48K也是另一個音訊播放所常見的採樣率,主要應用在影像串流和DVD上,由於44K與48K兩者取樣頻率不同,因此在相同裝置上播放也可能會有不同的表現。這個測試情境是在觀察在48K音訊輸出時,受測產品本機DAC/ AMP的表現能力,我們選擇了在44K與48K音訊輸出可能會產生差異的五個測試評量項目來進行實際的測試。

從表三可以看出,受測品A與B在五個測項中的表現與前一個測試情境(44K音訊輸出)相似,但其餘四台受測品則在總諧波失真這個項目的表現則明顯產生落差,失真程度較為嚴重,為什麼會普遍出現這樣的現象呢?由於這四台受測品均是採用Android作業系統,而Android的原始碼是預設為會對48K音源進行重取樣(Re-sampling)成44K,因此會造成明顯諧波失真的現象。由此觀之,Android系統會對48K音源進行重取樣而影響音質的現象並未被相關廠商注意到,也才會使這樣的問題普遍出現在不同品牌的Android平板裝置中。

表三 48K音訊輸出測試結果

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3. 44K藍牙音訊輸出(44K Bluetooth Audio Only

藍牙在目前已是各種行動裝置不可或缺的規格之一,檔案傳輸以及即時音訊串流都是經常被應用的方向。由於透過藍牙音訊傳輸等於利用藍牙發送器(Bluetooth transmitter)進行輸出的動作,因此這個測試情境就是在觀察藍牙傳輸會不會對音質產生影響,總共有五個測試評量項目。

從表四的測試結果可以看出,雖然受測品C在前面兩個測試情境中表現不甚突出,但在透過藍牙傳輸時,反而是在所有受測品中表現最佳、最無失真影響的裝置,由此便可歸納出受測品C所選用的藍牙發送器在音訊處理的能力上較其他受測產品來的優秀。從上述的例子我們也可以瞭解到,任何一個零組件的選用都有可能大大影響到最終的產品品質功能,因此透過完善的前期驗證測試與比對,選擇出最合適的零組件是至關重要的課題。

表四 44K藍牙音訊輸出測試結果

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4. 44K音訊及影像輸出(44K Audio & Video

除了單純的音訊播放外,影片的播放也是常見於平板裝置的應用中,因此這個測試情境就是在觀察產品同時處理影音訊號時,本機DAC/ AMP的音質表現能力,共有六個測試評量項目。在與第一個測試情境(44K音訊輸出)比較後可以發現到,加上了影像檔的播放後,受測品A出現了串音變大的現象,受測品E則產生較多的諧波失真,相較之下受測品B與D則是不論是否加入影像檔播放,都能維持相同的音質表現,因此可以得知在實際的影音娛樂享受(同時播放音訊與影像)上,這兩台產品能提供較穩定的聲音效果。

表五 44K影像及音訊輸出測試結果

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5. 音量控制Volume Control

除了前述的幾個測試情境外,另外一個必須注意的便是音量大小的控制,由於過大的音量會造成對使用者聽覺上的損害,因此設計這個測試情境的重點就在觀察受測產品的各個可能聲音來源是否能輸出較接近的音量大小。試想,當使用者原本正在觀看網路串流影片,突然轉而聆聽本機中存放的音樂時,音量若是突然變大許多,極有可能會造成使用者聽覺上的不適,長此以往嚴重者更可能造成對聽力的危害。因此,廠商在設計上,便應注意到對不同聲音來源的音量大小控制。

在這個測試情境中我們便列出四種可能聲音來源,來量測所產生的輸出音量,並進一步比較這四種來源間音量的差距,差距越小代表越不會對使用者產生音量差異的衝擊。根據表六可以看出,以受測品C的音量差距為最小,僅有30.3mV,受測品D在播放44K本機音訊檔與播放Youtube內容時差距最大,達到104 mV,這樣的差距就有可能對使用者在音源切換時造成聆聽時的不舒適。

表六 音量強度控制測試結果

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追求好用、好看也”好聽”的平板裝置

從前述的測試結果可以觀察到,我們這次選擇的六台平板裝置出現的音質狀況各不相同,像是有的受測品在本機DAC就產生明顯失真,有的則是在透過藍牙傳輸時影響音質,有的是因為軟體設計重採樣而導致音質降低、有的則在播放影片檔時失真變大,也有在處理不同音源時音量差異過大而影響使用者感受。

這些狀況背後的原因各有不同,有可能是由於硬體的選擇不適當,像是DSP(數位訊號處理器,Digital Signal Processor)、DAC(數位類比轉換器,Digital to Analog Converter)、線纜、或其他主動、被動元件或擴大線路的影響;也可能是因為軟體面的問題,像是前面提到的Android系統原始設計會對48K音源進行重採樣所造成的問題,而廠商未能注意並加以修正;此外,裝置軟硬體間的整合不當,也會造成使用者感受上的極大差異。這些所有潛在的問題風險,都需要靠多樣化的測試情境設計,並經過反覆的測試驗證,才能找出問題所在、進而改善並提升品質。

百佳泰多年來在專業測試領域不斷鑽研,專精於各種不同產品項目的客製化測試與驗證分析,也積極將研究方向拓展到更多更新的技術領域,以平板裝置這項晚近才推出的新式產品為例,百佳泰便積極投入研發,目前已能提供從軟體到硬體的全面性整合驗證。本文僅以”音質”這項常被一般大眾忽略的重要功能為例,點出在目前市場上平板裝置所會出現的音質問題,希冀能作為相關廠商在開發時的一個參考指標,不論是媒體平板或是PC型平板,相信音質表現都是影響產品在多媒體效能的重要環節,而也唯有持續推動這項產品的技術進步、成熟,才能讓消費者享受到更好、更方便的產品。

備註:本文所呈現之測試結果,其評分標準涉及百佳泰所開發研究所得之評斷指標,因此在此不予詳細列出,如欲瞭解更詳細的測試計劃,請逕洽百佳泰。

Mobile Application之使用性分析與介面評估報告

 

 

一、測試緣起

根據知名研究機構Flurry引用流量統計網站comScore與Alexa的數據後發現,現今每位使用者平均一天花費81分鐘使用mobile application,較使用網路的74分鐘高出9%的使用時間。值得我們注意的是,這不僅是首次出現使用者使用mobile application的時間超越上網時數,更意謂著智慧型手機與平板電腦等行動載具逐漸地搶灘傳統PC與筆電市場。

自從Apple推出iPhone以來,造成首波mobile application的號角響起;接著,一波又一波的mobile application加值服務與創新應用也直接改變了整體行動市場的商業模式。至目前為止,根據Apple所公布的數據顯示,其App store中的全球下載量已經超過250億次,並持續地在快速成長中;另外Gartner也統計發現,2010年全球行動應用程式的產值為52億美元,至2011年將超過151億美元。此種科技行為與生態的改變除了拜前端技術、軟體或硬體之賜外,數以萬計的程式開發者相繼投入mobile application的研發之列也是一股不能忽視的推力;根據市調機構IDC預測,未來mobile application的發展將會整合雲端、行動科技、社會網絡與龐大資料分析等技術產生極大的市場規模與商業價值。

當全世界都掀起這股mobile application來瘋的過程中,雖然帶動了許多國際品牌的獲利與mobile application開發商的投注;就長期而言,mobile application的發展趨勢應該與使用者使用mobile application的行為、情境與態度有密切關係。換言之,不論mobile application是否需要付費或是具備創新功能,使用者除了關心mobile application的效能表現外,更注重mobile application的使用性(人與介面互動的過程)與簡單易用程度。事實上,人機互動研究已不是個新話題,幾乎所有軟、硬體介面都逐漸採用其設計概念,「使用者」才是設計過程中的主體,藉由了解使用者需求才能夠設計出符合使用者的產品,讓使用者能更方便使用產品的功能、清楚明瞭介面上的任何指示,讓使用者與設計者之間不再有使用認知上的落差。因此,在行動mobile application如此盛行的時代裡,如何利用裝置的功能與介面,讓mobile application與使用者的互動更緊密結合、更符合其習慣特性,使其更願意持續或推薦給他人使用,提高對mobile application的忠誠度與黏著度,進而帶動更多潛在的商業模式。

二、測試目的

為因應現今行動mobile application的流行風潮,我們特別鎖定幾款與使用者生活有密切關連的mobile application主題,包括音樂、攝影、交通資訊與工具應用等,透過使用性的訪談與測試來瞭解該mobile application的介面設計是否能提供使用者得到資訊功能和娛樂功能上的滿足。另外,易用性程度是否足以讓使用者輕鬆操作而得到樂趣,擬真程度是否具備足夠吸引力,在使用過程中是否會造成使用者困擾和失誤,進而提出介面再設計的可能性和建議。因此,基於上述背景與動機,藉由目前市占率頗高的幾款mobile application來當作測試標的,本使用性測試旨在進行使用者之mobile application使用性測試與問卷調查,其測試目的包括使用者目標與使用性目標二項,說明如下:

(一)使用者目標:

檢測使用者能否利用mobile application提供之介面與功能來達成使用mobile application並完成任務。

(二)使用性目標:

依據本使用性測試之使用者輪廓、使用者目標及任務分析,依照以下五項評估指標分析使用者使用性目標:

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2012-4-26 下午 03-36-03

三、測試mobile application檔案

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2012-4-30 上午 09-51-49

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2012-4-30 上午 09-54-24

四、測試方法

為了達成上述之研究目的,本使用性測試採用四款mobile application進行任務操作,並搭配攝影機進行測試和紀錄。首先在正式測試前,我們針對四款mobile application招募專家級使用者與生手級使用者各二位,藉由訪談與前測獲得使用性評估指標。正式測試時,我們將藉由效能測量法、事後回溯法、問卷調查法以及事後訪談法來紀錄使用者操作mobile application時所花費的時間、完成任務的有效性、使用者對整體mobile application的滿意度以及開放式的評價與建議。正式測試的使用性測試數據將會與評估指標作分析比較,進而提供相關使用性的問題偵錯與解決方案等建議。

五、評估指標

(一)指標依據

依據使用者輪廓、使用性目標及測試任務,本次測試設定三項評估指標,分別代表易學性、迅速性與有效性﹔二項問卷調查,分別為系統易用性與滿意度量表。

1. 易學性 (Learnability)

透過重複執行同樣步驟的工作所需的時間,套用評估公式計算。

2. 迅速性 (Efficiency)

根據完成所有任務的總時間來評估任務達成的迅速性。

3. 有效性 (Effectiveness)

根據任務表現定義成功、部分成功或失敗,套用評估公式計算。

(二)指標數據來源

共招募二位專家級使用者與二位生手級使用者,對本研究的四個mobile application進行測試。結果如下:

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2012-4-30 上午 09-54-59

六、受測者檔案

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2012-4-26 下午 03-38-49

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2012-4-26 下午 03-39-05
 

七、測試結果

(一)使用性測試結果

正式測試結果,25名受測者的使用性測試平均數據如下:

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2012-4-30 上午 09-55-40

(二)測試發現

在易學性部分,兩個mobile application(SoundHound、Dropbox)的平均值高於評估指標,意謂這兩個mobile application的易學性較佳。相反地,其餘兩個mobile application(Camera 360、台鐵高鐵時刻表)的平均值低於評估指標,因此易學性較差。

在迅速性部分,兩個mobile application(Camera 360、Dropbox)的平均值低於評估指標,意謂這兩個mobile application的迅速性,也就是執行時間較快。相反地,其餘兩個mobile application(SoundHound、台鐵高鐵時刻表)的平均值高於評估指標,因此迅速性、執行時間較慢。

在有效性部分,只有Camera 360的平均值高於評估指標,意謂任務的完整達成度較高。其餘三個皆未達評估指標標準,意謂在執行任務的過程中,任務的完成品質不高。

(三)問卷統計結果

使用性部分,四個mobile mobile application互相比較可發現:

SoundHound>Dropbox>Camera 360>台鐵高鐵時刻表

滿意度部分,四個mobile mobile application互相比較可發現:

SoundHound>Dropbox>Camera 360>台鐵高鐵時刻表

以下將針對各別mobile application的使用性測試發現與訪談結果作統整闡述,並提供後續相關建議:

1. SoundHound

相較於其他三款mobile application,SoundHound不論在使用性或是滿意度上都表現最佳,使用者也願意持續使用此mobile application。除了功能上的需求外,我們從測試過程中也可發現,使用者對於SoundHound的介面簡潔明瞭,圖示的形象與位置都互動良好,即使初次使用時會有陌生感,但經過一次學習任務後,第二次的任務表現幾乎都快速許多。

我們可以從評估指標發現,易學性的評估指標為42.4%、實際測試為51.17%,因此SoundHound的易學性高於前測評估指標。在迅速性上,評估指標為2分37秒,而在實際測試時為3分00秒。未達評估指標的原因可能是某些功能的標示仍不夠明確如視聽播放與觀看歌詞功能,未來建議可將此圖示或功能再作明確的設計與提示,讓使用者能更快速完成操作指示。有效性方面,評估指標為100%、實際測試為86%。在前測中,因為專家、生手比率各半,但在實際測試時,大部分使用者皆為生手,不免影響整體任務完成的品質,而大多數使用者較常忽略視聽播放的任務指示,因而造成有效性不足的原因。

整體而言,SoundHound的聽歌辨識功能強大,大多能滿足使用者在娛樂與資訊上的需求。簡潔的介面設計搭配清楚的圖示,即使功能單一,卻還是能附加其他分享或歌詞功能,讓使用者獲得使用性上的滿足,持續使用的比例大幅提高。

2. Camera 360

首先在介面上,Camera 360應提供一些介面指引,建議是小幫手或是明顯的說明文字,多數使用者對於首頁右方的功能圖示列感到困惑,無法直覺性地瞭解其代表意義。我們建議Camera 360應設計出更符合使用者心智的隱喻圖示,才能增加易學性、預視性,並且讓使用者可以輕易辨視使用。再者,功能上的缺點如水平儀設計凌亂,介面會轉來轉去造成使用上的不便;在測試過程中,我們不斷地觀察到使用者將平板電腦轉來轉去的動作。

從評估指標發現,Camera 360易學性的評估指標為38.6%、實際測試為38.45%,整體而言易學性未達評估標準。使用者在第一次任務之後並沒有獲得良好的介面熟悉感,需要花費時間來完成第二次任務。尤其是在轉換照片特效的過程中,因為圖示不夠直覺,讓使用者以為必須到相簿來進行特效轉換。我們建議除了在拍攝完的同時能進行轉換外,在相簿中也同時能進行轉換;如此一來,才能更符合使用者的習慣。在迅速性上,評估指標為3分07秒,而在實際測試時為2分49秒,介面操作與任務完成大體而言算快速,比較花費時間的地方為返回首頁的部分,這意謂著返回首頁的圖示設計不明確,我們發現到許多使用者都是以登出mobile application之後再重新登入回到首頁。有效性方面,評估指標為91.67%、實際測試為93.33%,完成任務的品質大致上還不錯,可能與照相軟體的功能比較單一有關。

整體來說,Camera 360在特效功能的表現幾乎都能滿足使用者的娛樂需求,也對其特效表現表示滿意。然而,在分類以及介面編排上可以再作修飾統整,讓使用者更能一目了然其操作步驟。尤其,照相軟體的使用族群與競爭市場都比較廣泛,一套好的mobile application需要將其功能圖示設計的更直覺化一點,才能讓使用者不必經過反覆學習就能輕易上手。

3. 台鐵高鐵時刻表

整體來說,台鐵高鐵時刻表在所有使用性測試與滿意度的表現度都最差,除了首頁的台鐵、高鐵和轉乘資訊的圖示清楚外,剩下的操作與介面都讓使用者感到困惑。從測試的過程中可以發現,轉乘資訊的呈現並不明確,導致使用者必須花許多時間來學習閱讀資訊列表,甚至被其他功能所誤導,例如在任務一中要查詢高鐵轉乘台鐵時,使用者花費許多時間在閱讀時刻表結果。另外,部分功能的名稱會讓使用者誤會其意義,例如要找台鐵訂位系統時,會持續搜尋台鐵時刻表而導致無法完成訂位任務。

從評估指標發現,台鐵高鐵時刻表易學性的評估指標為42.94%、實際測試為41.36%。整體而言易學性不高,使用者主要花費時間在閱讀轉乘資訊,列表的呈現過於雜亂讓人無法一目了然,不知道到底該搭哪班車才能到達轉乘站,進而轉車。呈現資訊的設計初衷其實很好,卻忽略了整體資訊的呈現方式,我們建議可以將列表的資訊重新編排,利用顏色、區塊來標示起、迄時間與位置,不要只是單純的把資料表格化。在迅速性上,評估指標為7分19秒,而在實際測試時為7分29秒,介面操作與任務的時間遠遠高於其他mobile application的迅速性。特別在搜尋訂位系統時,幾乎九成的使用者放棄搜尋以至於任務失敗,主要原因為訂票系統的設計位置隱藏在平板電腦的功能選單內,而不是明顯地呈現在mobile application介面上。這是一個很致命的設計漏洞,使用者不斷在搜尋台鐵班次的介面上瀏覽,不會去想到利用平板電腦的功能鍵;因此,這裡的設計大大地誤導使用者,不但不直覺外,更讓使用者浪費許多時間在搜尋瀏覽上。有效性方面,評估指標為75%、實際測試為68%,因為查詢轉乘資訊與訂票系統的關係,整體完成任務的品質不佳,外加介面的水平儀缺點讓螢幕不斷地翻轉,造成使用者的不便,進而影響完成任務的速度與品質。

綜觀來看,我們認為台鐵高鐵時刻表的首頁介面其實很清楚、易視,直接呈現高鐵、台鐵以及捷運的圖示,讓使用者能直覺地選擇其想要查詢的交通資訊。可惜的是,接下來的操作介面設計上不夠直覺,因此在執行任務的過程中,有許多小細節如視窗、頁面、表格等都有再調整與改善的空間。另一方面,台鐵高鐵時刻表實際上具備許多交通資訊的功能,但主控端的server常常不穩定,導致效能表現不流暢,並且有許多小bug如文字錯誤與當機都是需要往後持續修正的地方。

4. Dropbox

基本上,因為Dropbox的功能單一清楚,在操作上的選擇並不多,使用者都能輕易明瞭各功能的效果與其使用目的。另外,Dropbox考慮到不同的使用習慣,介面的功能列表同時設計在許多不同的位置,讓擁有不同使用習慣的使用者在功能的操作上都會有一樣的直覺感受。值得推薦的是,每個功能都有其相對應的隱喻圖示,讓一些潛在功能獲得露出的機會,才能符合使用者易視性、圖示對應性、認知一致性以及潛在預設用途等種種需求。

從評估指標發現,Dropbox易學性的評估指標為15.98%、實際測試為38.32%,易學性程度很高,意謂使用者通過第一次任務後,皆能輕鬆完成第二次任務。唯一比較大的缺點是上傳檔案的區塊位置設計的太下面且不明顯;在搭配平板電腦使用時,多數使用者容易忽略其所在位置。另外,檔案與檔案間的移動比較不像一般電腦的上一頁、下一頁使用模式,在介面上往返的過程容易讓使用者感到困惑。在迅速性上,評估指標為4分03秒,而在實際測試時為3分00秒,介面的操作非常迅速;大體來說,使用者都能快速的完成任務,沒有遇到太多問題。有效性方面,評估指標為93.75%、實際測試為91.5%,使用者在上傳圖片時,容易忽略可以選擇指定檔案夾,這部份的選擇檔案夾區塊作得不明顯,因此我們建議可以將整體上傳的功能設計排版的更清楚,利用區塊大小或顏色來區分,才能讓使用者清楚地看到每個功能的對應位置。

整體而言,因為Dropbox的功能單一,目地明確,大部分使用者都能根據其介面完成任務,並且在後續的使用性與滿意度評價也都很高。經過學習之後也能快速的瞭解各圖示的意義與操作方式,如果能針對上述的一些小問題作修訂,將使其介面更友善,更完美。

八、總結

隨著行動裝置與mobile application的普及與盛行,mobile application已在現實世界中扮演越來越重要的角色。透過各式各樣的mobile application,人們除了可以進行mobile application的商品購買與視聽分享外,亦可進行相關知識的資訊搜尋與交流。因此,如何設計mobile application的介面以符合使用者的需求,成為當代mobile application設計領域或開發商不得不面對的重要議題。

有鑑於mobile application逐漸在人類日常生活中扮演著重要的角色,本測試嘗試從「使用者」的角度出發,分別從訪談、測試以及紀錄來探討人、機互動的過程,不單單從功能性的角度出發,我們著重在使用者的真實使用感受,藉由測試過程中發掘使用性與介面設計上的問題肇因,進而提出評估與改善建議。值得注意的是,不論mobile application設計者或開發商時常在設計一款mobile application時;在成本與時間因素的考量下,往往只關注在功能性的效能表現上而忽略最基本的人、機互動過程。這造成了產品的設計概念無法納入使用者的真實感受、需求以及回饋;非常可惜的是,我們到目前為止仍看到許多立意良好並具有創新競爭規模的mobile application,因為其使用性不佳而埋沒在茫茫的mobile application大海。為了杜絕此類mobile application使用性問題的衍生與蔓延,我們特別在此進行mobile application的使用性測試報告,目的不僅在功能性上的提出問題的偵錯,更針對使用性問題親自接觸使用者,藉由臨場、真實的使用行為來瞭解使用者的操作回饋,以發掘mobile application設計者或開發商容易忽視的盲點。

簡言之,使用性研究以易用性(easy to use)與易學性(easy to learn)為主,特別重視介面的設計對其使用性的影響,並根據評估指標與問卷結果來對mobile application作評估與改善建議。在此份測試報告中,我們總共選擇了四款mobile application來進行完整的使用性測試,根據事前的訪談、使用者輪廓的描述、任務設計、評估標準以及招募受試者來進行正式的測試,從中我們發覺到許多在使用者與mobile application間互動時會產生的問題。瞭解這些問題才能更深入使用者的使用模式與習慣,讓mobile application設計者或開發商容易忽視的使用性問題一一浮現,進而提出改善與升級上的建議。未來,針對任何一款mobile application,我們不但能測試它的功能性,如網路連線能力、遊戲移植協助以及在地封閉測試外,更提供與使用者密切相關的使用性測試、評估以及競爭分析,進而讓使用者享受到功能性和使用性兼具的完美mobile application。

重組想像Windows 8:剖析創新功能、挖掘實測問題

 

 

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Windows 8自從在年初CES展上嶄露頭角後即話題不斷,各方傳言與版本也陸續釋出,從以觸控操作為主的Metro UI、動態磚到移除伴隨使用者多年的「開始鍵」。關於這一系列的改變,微軟給予Windows 8一個「重組想像(Windows Reimagined)」的概念,希望藉此顛覆使用者對於傳統Windows介面的使用習慣外,也期待新增的創新功能可以超越各方的想像,為微軟企圖整合智慧型手機、平板電腦以及筆記型電腦的理想邁出成功的第一步。至目前為止,新的設計雖然獲得褒貶不一的評價,卻也激發使用者對它神秘面紗的好奇心;我們可以從微軟日前公開的消費者預覽版發現,整體下載量竟超過當年Windows 7兩倍之多。換言之,耗費三年時間所推出的全新Windows 8,不論說好說壞,對整個科技產業勢必造成革命性的影響。

然而,究竟Windows 8的推出如何能讓使用者感到刮目相看或者跌破眼鏡呢?且讓我們帶大家來瞭解幾項重要的創新技術演進吧!

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Hybrid Boot

Windows 8將包含一個新的「混合啟動」(Hybrid Boot)方式,使用進階的休眠功能來替代關機功能。在整合既有的啟動模式和新增的快速休眠/喚起特性後,讓Windows 8的系統轉為一種類似休眠的狀態,同時減少記憶體暫存的資料寫入,大幅縮短開機時硬碟讀取與初始化的時間。基本上,其原理是僅僅使系統的核心部分休眠,以允許電腦擁有更快的啟動時間;簡言之,這功能就如智慧型手機與平板電腦的待機一般,實際上是利用一種快速休眠的功能,讓隨後的啟動速度提高,並且能保存原先的任何資訊。尤其搭配固態硬碟(SSD)時,因為其先天優勢的讀取速度,更能使開機或喚醒速度在2秒之內完成,微軟除了希望藉此提升電腦的啟動速度外,也順勢增加電磁的續航力。

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Connected Standby

Connected Standby是Windows 8全新的電源管理系統,即當系統進入休眠狀態時,應用程式雖處於暫停(suspend)的狀態,但依舊會與網路維持連線。也就是說,在Metro UI上的應用程式會持續的更新並接收新的資訊,讓使用者能即時、隨時的更新裝置上的資料或應用程式,例如電子郵件和訊息通知等等;而傳統的應用程式則會藉由Connected Standby而暫時停置以達到電源有效管理之目的。這個新功能的優勢就如同智慧型手機一般,雖然螢幕裝置關閉或休眠,但其他應用程式會以低功耗的電源去持續的與遠端連結,讓資訊不會遺漏或延遲更新。並且,Connected Standby的工作管理員會將未在螢幕上執行的應用程式暫時停止並儲存其狀態,也就是它不會佔用CPU的功耗。

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Refresh

是否常常遇到電腦需要重灌Windows時,卻懶懶不想備份原本的資料與重要軟體到外接硬碟,微軟聽見使用者的心聲,推出全新功能「Refresh系統刷新」。這項新功能將針對使用者的部分系統檔案進行還原動作,讓日後龐大繁瑣的還原動作更便利與靈活;也就是說,此功能將容許使用者在無須事前備份資料的情況下進行系統重新安裝。安裝完成後,所以的資料包含帳戶資訊、設定、文件以及檔案位置都不會被移除;雖然重新安裝的Metro UI應用程式必須是基於Metro的設定上,但明顯地已對個人或企業用戶的PC帶來極大的便利性。尤其,許多上班族時常需要對電腦進行重組,卻又希望能將大筆資料封存不動,此功能將可簡化整個重新安裝的作業時間與成本,優化企業的IT效力。

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Windows to Go

微軟為了方便企業客戶並增加Windows 8的行動力與便利性,特別開發全新的功能稱作Windows to Go。未來,使用者可以將Windows 8個人電腦的執行環境,包括作業系統、應用程式、檔案資料與裝置設定等,全部放到USB儲存裝置中。也就是說,只要將Windows 8放到USB裝置中,它就可以隨時跟著你,並執行在所有的PC上,等於將你的個人系統隨身、隨時攜帶。而基於效能需求,Windows to Go僅支援USB 3.0裝置;在執行Windows 8時拔除USB的情況下,也給予60秒的緩衝時間,超過60秒,系統才會自動關機。

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USB 3.0

目前USB 3.0的傳輸速度遠比舊有的USB 2.0快十倍或以上,已可達到5 GB/Sec;因此,使用者未來便可以透過USB完成檔案傳輸的飆速體驗。除了強調傳輸速度外,USB 3.0還能提供雙倍電源供應以及內建電源管理機制。有鑑於此,Windows 8推出時將原生支援USB 3.0,並向下相容USB 2.0和USB1.1,除了因為USB裝置在市場上的迅速成長外,相關支援配備的發展如Ivy Bridge與行動充電器也將帶動整體USB的普及率。微軟預測2013年之後,幾乎所有新電腦都會搭載USB 3.0介面,其相關裝置將達到數以萬種的種類。為了確保Windows 8能全面支援USB 1.1、USB 2.0到USB 3.0的所有USB裝置,必須要能在更新韌體時注意完整的向下相容性,以確保能良好作用於目前市面上流通的各種USB裝置。

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Internet Explorer 10 Platform Preview 5

在Windows 8上亦搭載最新的瀏覽器Internet Explorer 10。Internet Explorer 10不但配合 Windows 8量身訂作外,更提供了一個更直接且直覺的使用者介面,目的是減少對傳統PC瀏覽器的介面依賴;換言之,Internet Explorer 10允許使用者在傳統 Windows模式或Metro式的UI 兩種模式間自由切換,整體使用上更符合現今行動載具的多樣化使用情境。Internet Explorer 10的瀏覽速度將更快、更流暢,並且透過硬體加速即可進一步優化網頁的瀏覽效能。

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應用程式Windows Store

為了跨足行動市場,發展應用程式已成為勢不可擋的發展趨勢;因此,Windows Store正式推出後將擁有由第三者開發人員或微軟自行研發的Metro UI風格的應用程式。目前於Consumer Preview釋出的期間,使用者已可免費試用並體驗這些應用程式。首先,Windows Store將為使用者提供個人化的程式設定建議,而 Windows 8則讓使用者可在多台不同的PC上裝設並使用其應用程式,從而簡化使用者適應新應用程式的過程,並且融會貫通多平台的整合能力。尤其,搭配雲端服務SkyDrive,搭載Windows 8的PC及智慧型手機將能輕易地連接至雲端,讓使用者能跨越時空整合於不同網路服務上的內容,例如雲端儲存、電子郵件、行事曆和聯絡人資訊等等。

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Play to

事實上,Windows 7早已具備Play to的功能,能從Windows網絡中將視訊、音源或圖片傳送到任何具備DLNA功能的裝置上。到了Windows 8,微軟更將Play to的功能升級至可以透過Internet Explorer 10來播放HTML 5的視訊串流。在操作上也更為便利,Windows 8會自動搜尋在同一段網絡(透過有線或無線網路)並選取符合條件的裝置,接著使用者只需開啟Windows Media player並點選出現的裝置即可輕鬆連線(如下圖),簡單利用外部的裝置來同步播放Windows上的影、音資訊。可惜的是,根據我們的實際測試,在連結至外部裝置時,顯示器會發生連結有問題的情形;也就是說,此功能的穩定性還不足夠,需要持續的追縱與驗證,才能確保其功能的品質與效能。

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整體而言,Windows 8此次的多項功能大躍進不外乎是針對電腦的開機速度、電源管理、連網能力、雲端服務以及觸控支援作大幅的改善,相關零組件的應用如Ultrabook、SSD或USB 3.0也都號稱將全面優化Windows 8的技術層次和效能。因此,可以預期的是,Windows 8的上市與推廣將會是一場作業系統、平台與應用程式規模的全系列整合挑戰。

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Windows 8問題觀察與研究:

一直致力於產品驗證與品質諮詢顧問的百佳泰,在Windows 8上市前,也針對OS與硬體間的相容性及表現作一些分析及實驗。我們從微軟開發並供給廠商使用的認證工具包WHCK著手進行一些比對測試。首先,我們選擇市面上已通過Windows 7認證的裝置來當作測試標的物,並搭配WHCK 8301 build版本。由於許多的裝置仍然未有Windows 8的專屬驅動程式;因此在測試的過程中,我們使用Windows 8內建原生的驅動程式來做測試。測試結果我們觀察到這些已通過windows 7認證的產品在執行Windows 8 WHCK測試時有20%以上的測試項目會產生Fail,而無法通過Windows 8的測試(如下圖一)。而使用比8301 build更新版本的WHCK(8370 build)來執行另一回合的測試,雖然測試產品的種類不一樣,但呈現出來的數據和前一回合類似,有20%左右的測試項目無法通過在Windows 8下的測試,而這些產品均是已通過Windows 7認證測試的產品(如下圖二)。

此測試結果給我們的啟發是,Windows 8的驅動程式或相關應用在某種程度上來說,都是與過去傳統的Windows有所不同。因此,未來在作相關認證測試時,就必須注意到裝置在導入Windows 8時與其之間的相容性,才能讓整體效能完整的被顯現出來。

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另外一個值得注意的觀察是,在測試過程中,我們特別選用了不同的平台(Intel和AMD)來進行WHCK相關測項的測試,結果發現相同的測試項目在不同平台有著顯著不同的測試結果(如下圖三)。

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以錯誤發生率來看,我們可以發現在四類型產品測試當中,不論是在Intel或是AMD的平台上都遇到許多Fail的問題,包括螢幕黑屏、藍屏甚至是效能表現未達產品認證標準要求的狀況。但是在不同平台中,Fail發生的數量卻是有很大的差異。例如,在USB 3.0 HDD的測試中,Intel平台的Fail情況(24項)更甚AMD(13項)近乎兩倍之多。而在Monitor、USB Hub以及USB Pen Drive產品的測試中,也可觀察到類似的狀況發生。

我們都知道USB 3.0即將全面搭配Windows 8應用在各種PC平台上;尤其根據新功能Windows to Go的預期,未來使用者可以將內含Windows 8作業系統檔案的USB隨身碟隨插即用,不論使用者身於何處,只要一支USB隨身碟即可全面啟動原有的Windows 8資料與檔案。然而根據我們的測試結果發現,不同平台搭配Windows 8時,在USB評估測項中,可以看到許多的Fail結果,這是個需要被高度關注的情形。

事實上,當我們透過不同的平台來進行同樣的測試,卻有迥異的結果差異時,便揭露了在Windows 8實際上市前,除了功能性之外,相容性的問題更是需要被重視的方向之一。從測試結果來看,執行WHCK時會發生Fail的情形非常多元,包括作業系統、平台或是裝置本身都可能產生(仍有部分可能是測試工具本身),而除了原有的測試項目之外,Windows 8之下還有許多新規技術被加入驗證行列,並且要求測試時具備額外新建的專用測試設備,例如觸控面板結合使用者的手勢操作、儲存產品的資料同步(Flush)、USB功能驗證等。因此,唯有將各別產品問題一一驗證,才能發現到底是哪一個環節出問題,也才能確保使用者在最終獲得Windows 8及相關應用裝置時能獲得最佳的效能表現和使用經驗。

我們都知道,此次Windows 8的推出時程中,雖然官方已釋出許多訊息,外加媒體上的諸多揣測,是否讓您覺得霧裡看花,依舊不瞭解Windows 8的認證過程中,到底需要準備、提供以及解決什麼議題。百佳泰身為微軟長期的合作夥伴;在Windows 8上市之前,提供全方位的驗證諮詢服務,從基礎端的測試認證到進階的問題分析與解決方案,皆提供最完整的品質確保流程。透過技術服務與產品標準的垂直、水平整合能力,我們將提供廠商從上市前到問市後完整的驗證流程,讓您對我們的服務感到物超所值,也讓百佳泰對您的產品成就價值。

 

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註:在此次測試執行的當下,因為某些UEFI的BIOS還沒有被完整地開發,或許多主機板的廠商也還在開發BIOS;因此,我們是依當時的測試環境來產生此份報告。而根據微軟的預估,當UEFI的BIOS陸陸續續被完整開發之後,一些測試時我們所發現的問題也將迎刃而解。現階段,微軟已於5月31日推出Windows 8發行最終測試版(Release Preview,RP),提供廠商作更完整的產品驗證,例如在Metro UI上,graphic和player的整合能力,是否能完整播放藍光影音或遊戲,在播放的過程中,訊號是否會被其他雜訊干擾。在RP版發行的同時,微軟也鼓勵各家廠商可以開始申請Windows 8的logo驗證,在推出正式版之前都賦予廠商優惠的申請費用。如欲得知更多Windows 8驗證訊息、以及相關可執行之測項疑問,請逕與百佳泰聯繫。

USB 3.0實測評鑑與報告:快速領略問題癥結與解決方案

根據市調機構In-Stat年初所公布的報告指出,USB 3.0的週邊應用出貨量在2011年大約為7000萬部,到了2014年將蓬勃發展並飆破10億部。同時他們也預估在2015年時,筆記型電腦將成為USB 3.0介面的最大載具,屆時將約有50億個週邊應用可搭載不同形式的USB介面,包含電腦、手機、主機外殼、消費性電子以及影音多媒體等產品。換言之,隨著消費性電子產品的功能特性不斷升級,市場規模也隨之起舞與擴張,越來越多應用都需要高頻寬的傳輸速度來滿足消費者的使用情境與體驗,而USB 3.0即是目前所提出的最佳解決方案之一。除了資料傳輸速度比USB 2.0快上10倍外,更向下兼容目前已廣泛被使用的傳統USB產品,進階後的電源管理系統不但能提高80%的供電率以提升充電效能外,更能以低功耗的狀態執行作業以延長電池的使用時間。In-Stat更指出,Intel推出的Ivy Bridge處理器將首次內建並原生支援USB 3.0功能,再搭配Microsoft新一代作業系統Windows 8的推出,將成為普及USB 3.0的一大動力,也意味著USB 3.0未來全面滲透市場的無限可能。

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2012-8-6 下午 03-31-39

不可否認地,USB技術已然成為連結個人電腦/手機與外部設備的規範標準。為了滿足不斷成長的資料頻寬傳輸速度與需求,USB-IF在2008年正式公布了USB 3.0的技術規格,同時也帶來新的設計/測試的挑戰;在經過4年時間的市場探索與技術磨合,越來越多支援USB3.0產品上市,大家都期許能有更高速、更節能的USB產品。而為了達成這項技術規格的品質穩定與效能保障,從促進規範的標準化入手,建立一套完整的測試解決方案絕對是各家廠商在驗證或推出USB 3.0應用產品的必經之路。因此,百佳泰特別針對在實際驗證USB 3.0相容性測試時,比較常遇到的問題跟分析做一些分享,希望可以提供廠商在開發產品時一個參考準則。

USB 3.0的相容性測試主要分為兩個類別,裝置端(device)與主機端(host)。在裝置端的部分,必須通過「互通性測試」(xHCI Interoperability test)的檢驗,其主要是針對所有USB 3.0的產品架構所作的裝置互通性測試,讓各種USB 3.0產品能與其他裝置有效地互通並協同運作,不會因為軟、硬體版本的不同而失效。在主機端部分,除了作互通性測試外,還得進行另一項名為「向後兼容測試」(xHCI Backwards compatibility test)的驗證,其測試標的除了整個USB產品架構外,xHCI controller還必須與現不同的USB產品(known good device)作測試,以確保不同的USB產品在這個主機端上能夠正常的運作。我們可以發現,USB 3.0的推出除了代表速度與效能的技術提升外,為了確保與前代技術與裝置的相容性,類似的互通性與向後兼容測試勢必非常重要,才能讓原本的USB技術維持零落差的技術條件與使用情境。與USB 2.0測試不同的是,某些測試上的問題肇因是單單發生在USB 3.0測試當中,這也意味著即使USB 2.0已高普及化,但在實際驗證USB 3.0時還是會遇到許多新的難題,值得廠商與我們去一一克服和疑難排解。

問題分享一:最低SSC延展幅度不符合規範(±300 PPM)。

在Electrical Test的部分,由於USB 3.0的傳輸速率高於USB 2.0有十倍之多, EMI(Electromagnetic interference)的影響也相對嚴重;因此,在USB 3.0的規範中加入了SSC(Space Spectrum Clock)技術規範,其目的即是透過SSC來降低EMI所帶來的效應,以確保USB 3.0的訊號品質不會受到影響。在USB 2.0時期,由於屬較低的傳輸速率,受到EMI的干擾也較輕,因而未將SSC技術納入規範;然而,隨著USB 3.0的高速傳輸能力上升,間接地越容易受到EMI的干擾。因此,在USB 3.0的測試規範中,也特別去測試其SSC此技術來驗證電子訊號的品質。

根據SSC技術規範的標準指出,其量測出的triangle訊號圖,其上下展幅為: ±300 ppm(Min);-3700 ~ -5300 ppm(Max)。我們可以從圖一的案例發現,其最低的展幅為333 ppm,並不在正常規範內。緊接著,我們著手進行疑難排解的動作,發現在這個情境中的問題肇因即為不正確的負載電容振盪電路的輸出頻率偏移,進而造成SSC展幅偏移。因此,透過改變負載電容來調整輸出頻率,從16pF調成20pF(表一),其最低的展頻幅度為204 ppm(圖二),已符合SSC技術規範要求。換言之,其問題肇因即是晶體振盪電路的電容負載值。

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2012-8-6 下午 03-35-24

問題分享二:LFPS低頻週期信號的振幅不符合規範(800 mV<= X <=1.200mV)。

在驗證USB 3.0的過程中,另一項重要的測試LFPS(Low Frequency Periodic Signaling)信號,目的為驗證LFPS在經過一定的傳輸信號長度後,其衰減值是否仍在規範之內,以確保USB 3.0的傳輸速度與品質。

首先,根據USB 3.0的規範指出,其LFPS差分訊號的正常範圍應屬800 mV至1200mV之間。在測試我們選用的USB3.0產品時發現,其差分訊號測得604.4mV,並不符合協會規範。因此,我們從訊號的衰減因素著手進行解決方案,發現原因是由訊號復元元件也就是Repeater(Redriver)所造成,現今許多裝置為了方便消費者使用,外嵌許多USB接口,但不是每個接口都直接建置在主機版上,為了讓更多的USB接口可以延伸到各個位置,需要透過額外加的Cable來延長,這時訊號的傳遞就可能受到Chip與接口傳輸距離過長造成訊號品質嚴重衰減。此時透過Repeater可讓原始訊號在經過延長後的傳輸距離後作一個重整與還原的動作,使訊號維持一定的強度。但Repeater的參數(EX: Gain)若調整不正確,將會造成錯誤的行為及振幅,而在我們重新更換過Repeater之後,立即發現如圖四的結果,其差分訊號下降至1080.4mV並符合協會規範。

這項問題肇因即可說明,如果USB 3.0主機晶片和連接器之間的距離太長,就會出現訊號幅度明顯衰減的狀況。若為了改善此情況而加入Repeater,其參數必須調整至一個最適當的值。Repeater所重整還原出來的訊號不一定符合系統或規範要求,有時候訊號經過Repeater的重整還原之後,雖然訊號強度得到了補償;但因參數調整不正確,使其訊號振幅過大超出規範,所以Repeater的使用需要經過精密的設定與驗證,才能得到最正線的傳輸訊號的穩定品質。

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2012-8-6 下午 03-36-16

問題分享三:從hybrid sleep恢復後,系統會發生重置動作或USB裝置無法續傳。

不同於前兩項屬於electrical或硬體端的問題,我們觀察到也有因為軟體設定而導致測試失敗。這次我們用USB協會定義使用的三項USB產品(known good device)來作主機軟體端的兼容性測試時發現,其中一項產品在從睡眠模式(hybrid sleep)中恢復後,會產生系統reset或USB傳輸中斷的狀況。根據協會規範,當USB正在傳輸檔案時,即使進入睡眠模式後再重新啟動,應要做續傳的動作,如果發生停止或reset的狀況即為測試失敗。

因此,我們從這個問題肇因可以發現USB傳輸效能與系統供電的關聯性。其他兩項USB產品皆是屬於Self -Power的產品,因此在系統進入hybrid sleep後在重新復甦啟動OS時,由於產品自我供電的特性,使產品不會因為所連接的Host中斷V_BUS供電而在回到作業系統時做reset的動作,使原本的傳輸中斷。反之,在這個測試出現失敗的產品中,因為是屬Bus-Power產品,其供電接來自於所連接的Host,因此從hybrid sleep甦醒時,其產品會因Host供應的V_BUS不足(或中斷)導致來不及在回到作業系統前完成resume的動作,造成reset或中斷傳輸的動作。基本上,我們推測其為產品BIOS的問題,因此在我們更換過產品的BIOS後,即可解決此供電狀況的問題(如圖五和圖六)。特別的是,我們發現現今許多USB產品為了主打省電的功能,各家的BIOS都不盡相同;但為符合協會規範,其最低要求是系統從hybrid sleep的狀態恢復時,至少要能來得及反應並啟動OS,才不會造成其他裝置動作出現中斷或系統發生reset的情況。

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2012-8-6 下午 03-37-00

問題分析四:USB 3.0兼容性測試時最常遇到的問題之一,韌體不相容造成藍屏(BSOD,Blue Screen of Death)狀況。

在瞭解整個問題肇因前,我們得先知道在作USB 3.0測試時,必須手動開啟「Driver Verifier」此指令,目的為讓這個指令去監視所有gold tree上裝置的運作狀態,這也是協會規範所指定的動作之一。再者,我們在作USB 3.0兼容性測試時,只要出現藍屏(BSOD)便會判定為測試失敗。根據上述,這個階段的問題肇因即是發生在當待測物裝置在某廠商晶片組的USB 3.0筆記型電腦上時,接著我們再作整個gold tree的兼容性測試時,會不定時的發生藍屏狀況。為了解決此問題,我們發現在開啟Driver Verifier後會有一個預設旗標值(flags),其預設值為「0x7F」,這會讓USB裝置上的driver與系統controller driver產生衝突情形,因此造成藍屏的現象。而根據與USB協會及AMD討論出來的解決方式,即是把旗標職從「0x7F」改成「0x9ab」,藍屏問題集獲得改善。

一般來說,獲得越多環境資源的driver理當能正常運作,因此建構這個最低需求環境的Driver Verifier指令,為的就是讓gold tree上所有的device 及controller driver最嚴苛的環境之下,還能夠正常的運作。相反地,如果driver在這個環境條件下測試會造成藍屏,就代表這個裝置不符合規範;能通過這個最低資源、環境條件的測試,才能確保各產品兼容的完整性。

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2012-8-6 下午 03-37-45

問題分享五:選配的電纜品質也很重要,會間接影響USB影、音輸出品質。

我們在作USB 3.0向後兼容測試(backwards test)時,必須全面檢測gold tree上的所有裝置的兼容性,例如耳機、滑鼠、網路攝影機或印表機等等。在測試時,我們一樣透過Driver Verifier的動作來讓系統運作條件與連結環境保持在最低限度,並藉此觀察gold tree上所有裝置的運作情況。在此發現幾項audio與video品質問題,例如耳機發生明顯的音頻噪音、網路攝影機發生明顯的影像延遲或視頻雜訊。而這些裝置在軟、硬體測試方面皆沒有發生問題,卻在作全面相容性時發生問題,因此我們把目光聚焦在cable上。也就是說,不論是測試和一般用途的USB 3.0 cable,品質的良劣是非常重要的,如果選配低品質的USB 3.0 cable,會導致錯誤率提高,造成數據傳輸性能下降、傳輸的時間不穩定等等狀況。因此,cable的品質會影響影音傳輸,不同廠商的cable也會有不同的結果,如果cable的頻寬被耗盡,就會有噪音出現進而影響品質。

綜合上述,我們這次的目標雖然是在探討USB 3.0驗證的其中幾個關鍵議題,但我們也可從中發現,USB 3.0與USB 2.0除了在傳輸速度有所不同外,在許多的技術深度上也比USB2.0更進階。也就是說,相關USB廠商在開發USB 3.0裝置時,不能僅秉持過往USB 2.0的技術思維,必須透過更深入的研究、技術資源與精力投入,才能找出關鍵的技術升級模式和相關問題解決方案,才能讓市面上所有的USB產品達到兼容性的理想目標。市面上USB產品與應用越來越普及,百佳泰除了有一系列的USB測試方案外,也針對這些驗證過程中發現的問題肇因作出規劃性的報告,提供相關廠商問題偵錯與肇因的協尋與技術支援。本文章就是謹以專業實驗室角度,勾勒出幾項我們發現的重點項目與大家分享,讓大家一起為提升USB 3.0效能表現有個溝通合作的平台,提供USB廠商在研發設計產品時,一個品質保障的參考與技術諮詢。如有任何關於USB 3.0認證、測試或技術支援等疑問,歡迎逕洽百佳泰。

Mobile Application之使用性分析與介面評估報告(二) 當智慧型手機與音樂類型Application的完美結合

近年來,隨著智慧型手機的普及運用與市場興起,行動科技的發展逐漸地改變人與人之間的傳播型態,從過去的電話或簡訊溝通朝向更具個人化、即時性以及互動性的使用情境。過去出現在傳統PC上的應用軟體或新開創的mobile application也相繼推出了手機版本,以呼應更大規模的使用市場、滿足更多元化的使用者需求。然而,迥異於傳統PC介面或中大尺寸的平板電腦,許多mobile application開發商為了將介面設計套用在較小的手持式觸控螢幕上,在介面與功能的編排上就會作出不同的考量與取捨,也間接衍生出不少的使用性問題。

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2012-9-24 下午 01-39-17

百佳泰(Allion Labs, Inc.)日前針對mobile application使用性所做的使用者研究報告獲得熱烈迴響(請參考「Mobile Application之使用性分析與介面評估報告(一)」」。這次我們特別將使用性測試的輪廓聚焦,除了以觸控介面較小的智慧型手機作為測試工具外,並鎖定音樂類型之mobile application為測試標的,目的為讓整個使用性測試的研究不會受到類別效應的影響,進而比較各音樂類型application之優劣情形。選擇音樂類型application的原因則是因為音樂的搜尋與播放聆聽為大部分智慧型手機使用者的主要訴求之一;根據市調機構Neilsen的調查(圖一),市面上的音樂類型application也佔了相當大的使用比例。希望透過單一測試載具與類別標的,我們將更完整地呈現出不同音樂類型mobile application的使用行為、使用情境、滿意程度以及競爭分析;透過使用者的真實感受與回饋,我們不僅僅提供軟體開發商一個人機介面設計上的參考與反思,也期待更多兼具功能性與使用性的mobile application能完美上市。

依據本使用性測試之使用者輪廓、使用者目標以及任務分析,我們將根據以下5項評估指標(表一)來分析使用者的使用性目標:

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2012-9-24 下午 01-39-43

對於25位受測者的選擇(表二),我們涵蓋了不同性別與年齡。受試者對於Android的使用年資也是我們的觀察點之一。

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2012-9-24 下午 01-39-57

與前一次的使用性測試方法雷同,我們採用四款音樂類型的mobile application(表三)進行任務操作,並搭配攝影機進行測試和紀錄。首先在正式測試前,我們針對四款mobile application招募專家級使用者與生手級使用者各二位,藉由訪談與前測獲得使用性評估指標(表四)。正式測試時,我們藉由效能測量法、事後回溯法、問卷調查法以及事後訪談法來紀錄使用者操作mobile application時所花費的時間、完成任務的有效性、使用者對整體mobile application的滿意度以及開放式的評價與建議。正式測試的使用性測試數據將會與評估指標作分析比較(表五),進而提供相關使用性的問題偵錯與解決方案等建議。

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2012-9-24 下午 01-42-10

測試發現

在「易學性」部分,三個mobile application(Pandora Radio、We7 Free Music、Vevo)的平均值高於criteria,意謂這三個mobile application的易學性較佳,能讓初次使用者快速學習且能輕易完成後續的相似任務。相反地,Spotify的平均值低於criteria,因此易學性較差。

在「迅速性」部分,四個 mobile application的平均值皆高於criteria,因此整體測試任務的迅速性、執行時間較慢。

在「有效性」部分,只有We7 Free Music的平均值高於criteria,意謂任務的完整達成度較高。其餘三個mobile application皆未達criteria標準,意謂在執行任務的過程中,任務的完成品質不高。

問卷統計結果

在「使用性」部分,四個mobile application互相比較可發現:

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在「滿意度」部分,四個mobile application互相比較可發現:

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以下將針對各別mobile application的使用性測試發現與訪談結果作統整闡述,並提供後續相關建議:


深度分析與建議

1. Pandora Radio

首先在介面上,Pandora Radio的功能雖然比較單一,但其首頁的設計過於陽春、單調與簡化,反而讓使用者不知道如何開始操作。另外,Pandora Radio把功能選單隱藏在手機的功能鍵內,導致於使用者完全不知道功能選單的位置,使用習慣上起初也不會想到選擇手機功能鍵。顯然地,Pandora Radio將許多重要的功能如搜尋、設定等等隱藏在手機功能鍵上,造成使用者的入門門檻提高。根據我們的觀察,Pandora Radio的首頁介面設計仍存留許多空白位置,建議將明顯且易視的功能選單、圖示或是操作指引完整的展現出來,才能讓使用者一目瞭然各功能得相對應位置。其次,在搜尋功能中,Artist與Genre的圖示顏色標示不明確,以黑、灰色作為背景顏色過於相近,會讓使用者不知道哪一種顏色代表已選擇,其辨識度和系統回饋程度非常低。

從評估指標發現,Pandora Radio易學性的評估指標為37.65%、實際測試為54.39%,整體而言易學性非常高,但是第一次操作時,會因為找不到功能選單的位置而耗用太多時間。然而,整體application的功能比較單一,所以使用者在接觸幾次任務後,皆能快速的上手。在迅速性上,評估指標為2分31秒,而在實際測試時為3分21秒,介面操作與任務完成大致上花費蠻多時間在尋找application的功能選單,如果不熟悉手機功能鍵這個位置的使用者,將無法進行後續的任務操作。換言之,功能選單應該一開始就設計在首頁介面上,放置在適當且顯眼的位置,才能讓使用者快速搜尋到所有的功能配置。有效性方面,評估指標為100%、實際測試為87%,完成任務的品質不佳,主要還是與隱藏的功能選單有關,多數使用者需要提示才能找到,進而影響任務完成的品質。

整體來說,Pandora Radio專注於串流廣播電台功能的方向正確,也提供龐大的音樂資料庫與資訊(建議未來可提供歌詞服務),讓使用者能根據其所喜好的音樂進行電台創置並聆聽。附加的排序功能與按讚功能都能讓使用者能擁有專屬的電台與音樂規劃,且不需要太多階層的操作步驟就能完成每個任務,功能上的精進非常實用與方便。可惜的是,簡化的使用者介面應該重新編排功能選單,不僅能美化過度單調的介面外,在分類以及介面編排上也可再作修飾統整,讓整個介面受到妥善、平均的運用。

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2. Spotify

基本上,因為Spotufy的功能選單標示非常明確,在操作上的選擇與文字說明皆讓使用者能一目瞭然,輕易明白各功能的效果與使用目的。其次,Spotify的操作整合性強,同樣的任務是可以透過不同的操作步驟來完成,例如長按或選擇圖示兩種方式皆能完成任務,讓擁有不同使用習慣的使用者在功能的操作上都會有一樣的直覺感受。可惜的地方是,在搜尋完歌曲之後的排序屬於下拉式選單,分類的字體顏色(Artist、Album、Tracks)較不清楚,歌曲與歌手的字體顏色也太淺、不易辨識。另外,What’s New的介面設計屬於橫式水平排序選單,造成下方存留太多空白位置,我們建議此處可作重新的音樂分類與介面編排,讓使用者能更快速的搜尋到想聽的音樂。

從評估指標發現,Spotify易學性的評估指標為26.46%、實際測試為20.31%,易學性程度不高,意謂使用者通過第一次任務後,並沒有較快速地完成第二次任務。根據觀察,使用者在兩次任務的操作時間上並無太大差異;相較於其他mobile application的操作,Spotify的完成速度都是比較高的。因此我們建議附加功能的圖示與文字配色可以再作明確顯眼一點,讓使用者能更快速的發現其所在位置,進而提升易學性。在迅速性上,評估指標為2分42秒,而在實際測試時為3分18秒,介面的操作沒有達到評估指標;大體來說,使用者還是能快速的完成任務,建議將一些功能能直接設計在介面上,例如加星號與分享,將省去使用者往下一層選單找尋功能的時間。有效性方面,評估指標為100%、實際測試為98%,使用者搜尋歌曲時,容易因為字體顏色不顯眼而忽略欲搜尋的歌曲,這部份的字體與分類方式設計得不明確,我們建議可利用區塊或顏色對比來區分,才能讓使用者清楚地看到歌手、歌名與分類的相對應位置。

整體而言,因為Spotify的音樂收聽功能強大,目的明確,大部分使用者都能根據其介面完成任務,並且在後續的使用性與滿意度評價也都很高。經過學習之後也能快速的瞭解各圖示的意義與操作方式,如果能針對上述的一些小問題作修訂,將使其介面更友善、更完美。

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3. We7 Free Music

整體來說,We7 Free Music首頁介面的圖示設計還算完整,所有的功能選項皆完整地放置在介面上;可惜的是,圖示的設計與排列位置並不符合使用者的習慣,例如Edit的位置太角落以至於使用只容易忽視,或刪除歌曲的動作過於繁複,需要先按特定紅點位置,再按垃圾桶才能刪除,這部分建議可簡化操作路徑即可。

從評估指標發現,We7 Free Music易學性的評估指標為28.15%、實際測試為32.52%。整體而言易學性高於評估標準,使用者除了第一次在搜尋分享功能時,因為圖示不直覺而花點時間外,第二次操作皆能快速的完成任務。在迅速性上,評估指標為3分05秒,而在實際測試時為3分53秒,介面操作與完成任務的時間皆高於評估標準。特別在刪除已儲存歌曲時,多數使用者容易忽略左上角的Edit圖示,需要花一段時間瀏覽才會慢慢發覺,加上刪除的步驟繁瑣不直覺進而影響其任務完成的時間。有效性方面,評估指標為96.88%、實際測試為97.5%,因為首頁介面的功能圖示大致上都詳細列出,雖然其設計圖示與位置仍有改善空間,但使用者大多能從現有的介面資訊來操作,進而提升完成任務的品質。

綜觀來看,我們認為We7 Free Music的各個功能都設計的很清楚、易視,直接呈現在首頁介面上,讓使用者能一次瀏覽想要尋找的功能。可惜的是,圖示的設計不夠直覺,必須花一段時間才能瞭解其意義;此外,功能的位置不顯眼容易造成忽略。因此,我們建議某些操作步驟可以再簡化些,例如長按圖示即可作相關設定或刪除歌曲,不需要透過一層一層的操作來執行,反而增加使用者的困擾。

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4. Vevo

相較於其他三款mobile application,Vevo不論在使用性或是滿意度上都表現最佳,使用者也願意持續使用此mobile application。除了功能上的需求外,我們從測試過程中也可發現,使用者對於Vevo的介面簡潔明瞭,圖示的形象與位置都互動良好,即使初次使用時會有陌生感,但經過一次學習任務後,第二次的任務表現幾乎都快速許多。值得推薦的是,每個功能都有不同的操作方式,讓一些不同使用習慣的使用者都能輕鬆上手,非常符合使用者易視性、圖示對應性、認知一致性以及潛在預設用途等種種需求。

我們可以從評估指標發現,易學性的評估指標為29.8%、實際測試為48.66%,因此Vevo的易學性相當高。在迅速性上,評估指標為2分12秒,而在實際測試時為3分18秒。未達評估指標的原因可能是某些功能的標示仍不夠顯眼,字型的大小所造成易視性不足,未來建議可將字型或相關圖示用顏色來區別,讓使用者能更快速完成操作指示。有效性方面,評估指標為100%、實際測試為98.5%。在實際測試時,大部分使用者皆能完整地完成任務,唯一的缺點是播放清單要預先設定好,無法在收聽的過程中同步創建。

整體而言,Vevo提供完整且高畫質的影音資料庫,功能選單也清楚地呈現在介面上,附加圖片與文字說明,讓使用者能快速搜尋其想要的音樂資訊,介面上的功能選單也和手機功能鍵作呼應,以滿足不同使用習慣的使用者。比較可惜的是,首頁太多音樂資訊與圖片以下拉式選單呈現,有時會影響使用者的視覺搜尋過程,必須不斷的下拉來觀看音樂資訊,略顯繁雜,我們建議此處可作進階的分類與排序會更佳。與其他mobile application比較,Vevo大多能滿足使用者在娛樂與資訊上的需求,簡潔的介面設計搭配清楚的圖示,即使功能較單一,卻還是能附加其他分享或檢索功能,讓使用者獲得使用性上的滿足,持續使用的比例大幅提高。

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有鑑於我們的消費性電子產品從傳統PC到筆電、到平板電腦、到手機此體積較小的裝置,相對地可攜性與移動性就越高,影響使用者的操作情境和生活脈絡也越趨多樣化。Mobile application的價值除了必須能在多樣的脈絡中,靠著本身的技術與功能幫使用者解決使用者需求之外,隨著生活習慣變化的使用性成分越顯重要。Mobile application的開發商無不透過親身觀察與體驗各種使用者的生活方式,才能創造出符合使用者需求與目的的產品。使用者需要的不只是工具,而是生活中的問題被解決了,不論是溝通、娛樂或是專業技能上的問題。

因此,透過市面已發售的mobile application,我們透過「使用者」的角度出發,從訪談、測試以及紀錄來探討人、機互動的過程,不單單從功能性的角度出發,我們著重在使用者的真實使用感受,藉由測試過程中發掘使用性與介面設計上的問題肇因,進而提出評估與改善建議。在這一次的測試報告中,我們總共選擇了四款音樂類型的mobile application,並透過同款智慧型手機來進行完整的使用性測試,從中我們發覺到許多在使用者與mobile application互動時會產生的問題,進而提出一種介面再設計的參考與建議。換言之,百佳泰率先提出一種發想,對於任何一款mobile application,不但有專業技術能測試它的功能性,如網路連線能力、遊戲移植協助以及在地封閉測試外,更提供與使用者密切相關的使用性測試、評估以及競爭分析,讓開發商與使用者能鉅細靡遺地瞭解各mobile application的使用性問題,啟發對於mobile application的想像與意識。


百佳泰全方位觸控驗證、測試儀器與解決方案 Part II

根據Digitimes Research報告指出,全球觸控面板出貨量預計在2013年達到17.5億片,較2012年同比成長17.2%。其中,手機所使用的觸控面板依舊為最主要應用類別,其出貨量約為12.8億片,較2012年成長14.2%,且佔整體73.0%。平板電腦的出貨量約為2.3億片,佔整體13.3%而居次,同比成長38.2%;觸控式PC的出貨量則為2,633萬片左右,同比成長251.3%。值得注意的是,觸控式PC的需求呈現極大幅度的成長,這不僅顯示大尺寸PC在觸控面板具有市場優勢外;Digitimes Research也預估(見圖一),AIO PC佔桌上型電腦出貨將持續攀高,估今年約8.7%,明年可望上看10.4%。

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2013-2-18 上午 10-50-26

然而,微軟於2012年推出以觸控面板為號召的Windows 8作業系統,卻未如預期能推升整體PC市場的買氣,儘管市調機構或觸控面板大廠對於2013年的成長動能依舊十分樂觀,但大尺寸觸控應用能否開創出新的榮景也取決於其技術根本的良率、效能以及穩定度才是。如何將觸控面板的品質達到最佳狀態,讓各家廠商或使用者能普及應用,將成為百佳泰關注的焦點。尤其,可預見的未來應用如AIO PC、IVI車用資訊娛樂系統等都將升級成觸控式螢幕;在此,我們特別針對我們在觸控驗證領域的專業知識與實際測試所面臨的問題和大家分享。

針對觸控面板測試,重點應落在兩大方向功能性測試(Functionality test)與精確度測試(Accuracy test)兩方面。

功能性測試

- 裝置相容性測試

測試目的為檢查DUT在不同系統的USB端口的插拔功能。

- 觸控功能測試

測試目的為檢查觸控面板的觸摸手勢與相關規範可否在DUT上正確執行。另外,(為確保使用者滿意,微軟也不疑餘力的推出觸控驗證的需求標準,關於Windows 8觸控解決方案,請參考「百佳泰全方位觸控驗證、測試儀器與解決方案 Part I」)。

- 電源管理測試

測試目的為檢查DUT從電源管理狀態恢復時的功能表現。

精確度測試

測試目的為透過精密的觸控測試儀器來檢查DUT的觸控精確程度。

正因為要詳盡地測量出觸控面板的功能性與精確度並非易事,涉及的範圍包括裝置本身的硬體、軟體、韌體以及演算法等因素。不可否認地,在經過多年時間的技術演進,觸控面板的尺寸除了越作越大之外,使用者都期許能擁有更精確、更節能且高反應良率的觸控產品。為了達成這項技術規格的品質穩定與效能保障,建立一套完整的測試解決方案絕對是各家廠商在驗證或推出觸控應用產品的必要條件。因此,百佳泰特別針對在實際驗證觸控面板測試時,例如電容式或光學式觸控面板比較常遇到的問題跟分析做一些分享,希望可以提供廠商在開發或驗證產品時一個參考準則。

問題分享一:Touch Jitter Tests

在驗證Touch Jitter Tests時,因為觸控手勢所畫的線在抖動(Jitter)超過1 millimeter就會Fail,而在一般垂直或水平的畫線測試上,電容式與光學式面板都沒有太大的問題。然而,當畫線測試為五條斜線、畫圓圈或畫半圓時(表一),不論是電容式或光學式觸控面板皆容易受到靜電反應不良或線路遮蔽的影響而產生誤差,造成測試Fail,因此廠商必須不斷的根據測試結果的韌體進行調整才能通過測試要求。

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2013-2-18 上午 10-52-49

問題分享二: Touch Input Tests

當觸控手勢為畫五條斜線時,光學式觸控面板因其技術為發射端發出紅外線而形成紅外線網塊,當使用者碰觸螢幕時,部分紅外線會被遮蔽,導致部分接收端無法接受到紅外線,系統因而計算出觸碰位置。此結構的主要優點是能以任何物體進行操作,然其主要缺點是使用者可能在觸碰螢幕前先遮蔽了紅外線,因而造成錯誤的觸控輸入。因此,再畫五條斜線時,光學式面板因其感應方式不同就容易受到線路遮蔽的影響而產生Fail的情形(表二)。在此,除了建議增加燈管以提高紅外線的網塊區域外(相對地會提高成本),我們也會建議廠商必須針對演算法或韌體作更精密的調整,以合乎規範的要求。

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2013-2-18 上午 10-53-36

問題分享三: Touch Physical lnput Tests

在打點測試部分,電容式或光學式面板都容易Fail;舉電容式面板來說,因其技術特性為利用排列之透明電極與人體之間的靜電結合所產生之電容變化,從所產生之誘導電流來檢測其座標。在作Tap Coverage—Center(表三)時,一些比較特定的位置就容易打擊不到測試要求的點;尤其,整個微軟制定的測試要求為50點的位置都要過,只要發生一次Fail就需要重新調整演算法及韌體。

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2013-2-18 上午 10-53-48

問題分享四:Touch Z Axis Test

對使用者來說,如果在使用觸控面板過程中發生因為面板太過敏感,使用者尚未觸控到點位時就發生了反應,這樣的狀況會造成很大的困擾。所以在測試面板時,Z軸的觸控測試是需要注意的一個項目。廠品的演算法或電流反應設計的不佳時,就會造成觸控面板有類似騰空的觸控反應。微軟也特別在這個方面有相關的規範,在0.5 millimeter以內就有觸控反應的結果是定義為Fail的。

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2013-2-18 上午 10-54-09

總結來說,我們可以從實際的驗證經驗來歸納兩類別的Fail情況,首先在裝置的硬體和韌體「基本宣告」方面,許多廠商的裝置設定,例如Sample Rate或人因介面裝置協定等,皆必須遵循其官方宣告及其相關規格要求。否則,我們在作觸控測試的基礎檢驗(basic check)時,就容易發現廠商的裝置宣告並不符合我們的正式驗證要求。另一方面,最容易產生Fail的情形即是實際操作「Touch Jitter」的測試時,其抖動範圍不能超過1 millimeter,或未真正觸摸到時就產生的Z軸報點情形等等。這部份我們準備了兩套精密的觸控測試儀器來協助廠商進行測試、疑難排解以及再複測的流程,透過與廠商現場的合作與交流,一起為觸控驗證領域發掘更多不為人知的議題。

在硬體方面,我們發現到

- 觸控面板的貼合有誤差會導致實際上接觸的點與觸控面板的反應有誤差,關於這種硬體端的問題則需要更換正常的觸控面板。

- 螢幕外框組裝不良或運送過程撞擊造成浮起,都必須重新鎖緊或更換面板。

- 紅外線燈管故障,造成特定區域無法判讀,則須更換紅外線燈管。

在韌體方面,

- 觸控誤差過大,重新校正。

- 觸控誤差過大,更新韌體。

- 觸控誤差過大,更新演算法。

- 報點或誤報點,裝上穩壓器來解決電源雜訊的干擾或更新演算法。

儘管各廠商與使用者對於觸控面板的發展皆抱持樂觀的態度,觸控的使用情境也將不斷蔓延至各式的電子裝置上;從目前的供應鏈狀況來看,或許大家關心的不外乎為觸控面板的產能規模或各家的供貨能力。然而,市場接受度取決於終端價格與成本控制等外在因素;觸控面板的良率、技術以及反應提升才是觸控面板商業規模能否成功推向中、大尺寸裝置的關鍵成功因素。

我們在此特別探討觸控驗證的幾項關鍵議題與解決方案,除了觸控技術如電阻式、電容式或光學式等等不同,在驗證時就必須根據其技術根本的不同來進行差異化的驗證方案。觸控技術的發展仍在持續演進,惟透過更深入的研究、技術資源與精力投入,才能找出關鍵的技術升級模式和相關解決方案,讓市面上越來越普及的觸控裝置達到最佳良率、效能的理想目標。百佳泰推出完整的觸控測試解決方案並針對這些驗證過程中發現的問題肇因作出歸納性的報告,以提供相關廠商問題偵錯與肇因的協尋與技術支援。如有任何關於觸控驗證或Windows 8觸控測試等技術支援等疑問,歡迎逕洽百佳泰。

當Tele-Vision變成Inter-Vision:智慧型電視的實測報告

不再是沙發上的馬鈴薯 No More Couch Potato

如果說未來的網際網路科技應用將走向「動靜皆宜」的狀態;那在「動」的面向,行動裝置如手機、平板電腦已明顯且成功地吹出號角響起;而在「靜」的面向,我們姑且定義成只要靜靜地坐在家中客廳,就能像使用手機或電腦般輕鬆寫意的瀏覽電視和網路,讓電視的使用情境不再只是被動地接收資訊,而是使用者能夠主動地選擇、瀏覽、操作任何電視或背後系統商提供的種種應用服務。

電視的發展或許不如行動裝置般如此迅速且茁壯,但無可否認地,全球不論是網際網路、系統或是資訊內容供應商皆汲於開拓此潛力績優股。不難發現從2011、2012甚至是2013等連三年的CES展,各家廠商無不力推最新型的智慧型電視來爭奇鬥艷。雖然每年推出後的智慧型電視總是褒貶不一;但可以預期的是,智慧型電視隨著技術與使用性的發展,絕對會朝向更優化的人機互動結果邁進。在此,百佳泰也特別於市面上採購他牌最新型的智慧型電視來為大家進行完整的競爭分析,不論是從技術、介面、效能以及使用性,詳盡地為各位帶來最鉅細靡遺的比拼,讓使用者在選購智慧型電視的同時,能從各種面向切入選擇,最終獲得心目中最理想的智慧型電視,從此讓沙發上的馬鈴薯更有自主性與主導權。

智慧型電視競爭分析

針對智慧型電視的實測目標,我們分別選擇了日系與韓系兩款全球知名品牌的頂級機種來做為測試標的(分別以A牌和B牌來代表),並針對以下範疇做了功能性與使用者經驗測試與分析。

一、基本I/O介面的訊號量測

二、電源管理

三、互通性測試

四、使用者經驗

(一)圖形使用者介面分析

(二)使用性測試

(三)應用程式與連網速度的順暢度

首先我們分析兩家智慧型電視的基本規格(表一):

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2013-3-5 上午 11-09-51

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2013-3-5 上午 11-10-58

我們可以發現,在傳統TV功能上,日系品牌依然承接多年來的優勢以至於表現較好,但是到了智慧型功能上,韓系品牌就有比較多的亮點與突破性發展,許多創新的功能如臉部辨識、聲控、Motion Control以及手機同步等皆可支援。

一、 基本I/O介面的訊號量測

在這部分的測試,我們針對智慧型電視常見的介面作測試,包括Tuner、USB、 HDMI以及DLNA等。測試結果發現,B牌電視在數位電視訊號搜尋時會出現「掉台」的情形,雖然手動調整天線之後能獲得改善。然而,對於一般終端使用者來說,未必知道如何排除類似的狀況。另外在HDMI訊號的測試上,B牌電視也會出現雜訊。而A牌電視則是在DLNA測試過程中出現連線問題,並且有某些圖檔會無法正確地播放。

二、 電源管理

這部分的測試,我們使用雙方智慧型電視出廠的設定值來觀察並發現兩台電視的出廠亮度設定質差異很大。值得注意的是,B牌電視擁有A牌電視的兩倍亮度(A牌:202 nits;B牌:497 nits),這當然會間接影響到能源的消耗;因此,B牌電視所觀察到的耗電量相對比A牌高。然而,當我們進一步做不同亮度調整與耗電量觀察後,我們發現B牌電視的能效指數(Brightness/Power Ratio)整體來說反而較A牌佳(表二)。

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2013-3-5 上午 11-11-41

三、 互通性測試

傳統電視很單純地就是播放電視節目而已,能夠連接的外部裝置多為CD或DVD播放器,但智慧型電視就擁有更多的介面可以連接多元的外部裝置。關於這部分的測試,我們選擇了不同類型的週邊應用產品如藍光播放器、USB隨身碟、USB鍵盤以及滑鼠來與受測電視進行連結並測試其相容性(表三)。

A牌電視在相容性上有比較多的狀況發生,例如連接藍光播放器時,無法正確使用CEC指令;當USB隨身碟被格式化成NTFS格式時,A牌電視無法正確讀取隨身碟內的檔案,這也意味這台電視無法讀取大於4GB的檔案。另一方面,使用者最容易感受到的問題則是USB鍵盤、滑鼠無法使用。由於智慧型電視有大量的使用者互動情境,透過USB鍵盤滑鼠的使用才能增加使用者的操作使用性與滿意度。

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2013-3-5 上午 11-12-12

四、 使用者經驗

(一)圖形使用者介面分析

智慧型電視著重使用者經驗以不是新鮮事,具備更多互動性將成為其突破重圍的關鍵成功因素;尤其,在已經有行動裝置等介面的前車之鑑,智慧型電視日後也欲將網際網路、智慧型手機、平板電腦與電視的功能整合在一起;於此同時,大尺吋的螢幕在顯示出所有內容、功能的互動性就變得很重要。到底應該移植手機介面的經驗還是透過看電視的使用情境發展出全新的介面有待各廠斟酌取捨;不變得是,惟有透過使用者真實的感受與回饋來進行設計再反思,才能強化不論是視覺、聽覺甚至是情緒感覺的滿意回饋,進而在智慧型電視市場搶得先機。我們可以從下圖一發現,兩家廠商在使用者介面與圖形使用者介面的設計編排上有很大的差異。

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2013-3-5 上午 11-12-44

首先,A牌的介面主要是連結自家發展的雲端娛樂網絡SEN,整體而言以方塊圖示展現,有點類似Windows 8的Modern UI風格,左方區塊為電視訊號畫面、中間和右邊則為應用程式的圖示區塊,使用者可自行加入常用應用程式於我的最愛。介面走的是沉穩簡潔的風格,沒有多餘的功能選項或圖示來干擾使用者的視覺認知過程。

反之,B牌的介面則類似當今的Android智慧型手機介面,尤其是應用程式的呈現與排列方式,圖像介面的呈現也較為多元且豐富。介面左上角為電視訊號畫面,中間橫列區塊為B牌自行發展的客製化應用程式,包含學習和運動等等;下方則為應用程式的排列位置。雖然整體介面看似花俏,但對於目前已習慣於智慧型手機介面的使用者來說,在心智操作模式的轉換上,理應不會造成太大的負擔,但對於未曾使用過智慧型手機的使用者來說,可能就得進行使用性評估與實際測試,才能瞭解如此現代化的使用者介面能否讓使用者易於學習或使用。

(二)使用性測試

從這兩台介面設計迥異的智慧型電視即可發現一個問題,到底智慧型介面的設計應該「簡潔」還是「多元」呢?值得注意的是,電視的畫面不但比手機或電腦大外,其使用情境不像使用多數電子裝置般是直接在螢幕面前操作,實際上使用者會舒適地坐在有一定距離的沙發上,並透過智慧型電視來上網或玩應用程式。因此,介面的編排就必須考慮到使用情境與視覺認知的互動過程。針對這個議題,我們進行了A牌及B牌的使用性測試來為大家觀察兩種介面設計搭配各自遙控器的使用對於使用者經驗與人機互動方面有何影響。

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2013-3-5 上午 11-13-13

搭配整體介面的使用性與滿意度問卷量表來觀察,我們發現A牌簡潔的介面設計主打清楚易視的風格,讓使用者能直覺瞭解各功能的所在位置,因此在任務的完成速度與品質表現較佳;反之,B牌的介面類似當今Android手機系統,在圖型設計上也比較活潑,雖然這會造成使用者在一開始接觸時會有視覺上的負擔,但在熟悉一次任務之後,使用者多漸漸能上手與適應,或許跟行動裝置的介面印象已深入人心有關。然而,A牌的極簡介面設計也意謂著其介面叫為單調陽春,對於創新度來說並沒有吸引到使用者的目光,多數使用者覺得其介面不夠具設計感與智慧型的感覺不搭,而B牌在這方面的主觀使用性與滿意度回饋就很好,間接意謂著使用者客觀的任務表現並不等於主觀的情緒感覺。這樣結果正可以呼應我們前面的問題意識,「簡潔」或「多元」的介面設計確實會對使用者帶來不同的使用表現。

有了此使用與情緒感受的矛盾結果,開發商尤其在智慧型電視介面的設計上就必須作更多的取捨與研究,到底智慧型電視該搭配何種介面才能讓使用者在使用性與使用後的情緒達到最佳的黃金交叉點,「跳脫框架」進行不尋常的設計思考,才是日後介面設計發展上值得關注的重點。尤其,心理學家曾說:「正面積極的情緒是學習、好奇心和創造性思維的關鍵,快樂可以擴展思路並促進創意思考。」使用者如果一開始就被介面所吸引並認同此介面賦予他的感覺,那麼即使操作上稍有困難也會被視為一種積極的學習動力。

(三)應用程式與連網速度的順暢度

為了瞭解A牌和B牌對於智慧型功能與連網速度的效能表現,我們透過實際操作來計算其功能、應用程式或是開啟網頁的流暢度,包括雙方的智慧型功能選單(首次開啟速度和後繼開啟速度)、應用程式YouTube和Skype以及各大全球知名網站等。

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2013-3-5 上午 11-14-09

我們可以從上表五的應用程式開啟流暢度發現,在智慧型功能第一次啟始時間上,A牌與B牌的表現並無太大差異,但後繼開啟智慧型功能時,因為A牌每次都要重新連結SEN,導致開啟的時間慢於B牌的1.1秒許多。值得注意的是,使用者在操作智慧型電視時,使用情境可能介於觀看電視與智慧型功能來回操作之間;因此,在介面的轉換上應該更為流暢與快速,才不會造成使用者每一次使用的等待時間過長而失去耐心。而在使用應用程式YouTube或Skype方面,雙方在啟動流暢度則無顯著差異。

接著,我們特別將連結的網站利用電腦、手機、A牌以及B牌電視來連結,並截取其顯示的網頁(圖二)。我們從A牌跟B牌兩台電視連結各大網站時發現兩項重大的議題,在連線Amazon和Amazon.cn時,雖然可發現A牌的連網速度快於B牌許多,但仔細去觀察瀏覽的頁面時卻發現A牌在瀏覽這兩個網頁時,一些網頁上的功能列或廣告圖示無法完全顯示。在對照電腦上的畫面後,更可以確認A牌的智慧型電視在上網時,可能存在著HTML或網頁語法的判讀缺失。

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2013-3-5 上午 11-14-36

另外一個問題是,我們透過兩台電視連結ASOS以及B牌 Official Website時發現,A牌的電視會自動切換成行動裝置適用的網頁模式。從下圖三可觀察,A牌的頁面明顯與電腦以及B牌的顯示方式不同,與手機板頁面也不盡相同,整個網頁甚至有區塊移位的情形發生,這在在顯示A牌電視在連網能力的表現還需要作修正,才能讓使用者用智慧行電視上網的同時,能有跟使用電腦一樣有相似的操作回饋與畫面。

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2013-3-5 上午 11-15-11

Artificial Intelligence還是Artificial Smart

人工智慧的發展創造了現代科技的突破性發展,越來越多電子產品無不冠上「智慧」二字來強化自身的功能,例如智慧型手機、智慧型電視以至於智慧型家電等等。然而,這些看似科技進步下的產物或許為人類生活帶來不同需求的便利性,但如果使用者始終無法駕馭那科技載具本身,甚至反而被科技所主宰,那智慧兩個字的存在就值得去探討其意義是否屬實。尤其,以現階段來說,智慧所代表的意義總是與網際網路脫不了關係,好像具備連網功能的電子產品都能被無限放大至智慧型電子產品的範圍內。狹義來看,擁有網際網路功能的電子裝置確實已突破物體本身在空間上的侷限;透過網際網路的發展,更能輔以更合乎使用者需求的種種應用。

如前所述,智慧型手機的成功發展或許能為使用者帶來革命性的科技裝置使用行為,並且提升不同型式的使用者介面接受程度;如果要將此成功模式轉移至智慧型電視上,我們就必須更為瞭解電視的使用情境與其當前的技術發展。畢竟,傳統的遙控器對於使用者來說仍是觀看電視的主要硬體工具,但它卻不適合作為網際網路的操作介面。因此,多家廠商相繼推出以聲控、觸控、連結滑鼠鍵盤或是體感的操作模式,不外乎是希望賦予使用者更多的操作模式,讓觀看或使用電視的過程有更彈性的選擇,進而增加使用智慧型電視時的愉悅感受。

然而,如果只是單一硬體上的技術升級是不夠的,如何與其他裝置作無縫連結也成為一種創新解決方案;尤其,現代使用者每天會接觸的電子裝置千奇百種,如何將其手邊的電子裝置使用情境達到統一匯流的共通性,就能讓使用者擁有一機在手,無遠弗屆的操作境界。最為明顯的例子即是利用手機來遙控電視或分享檔案資源,在手機和電視的作業系統越來越相似之餘,應用程式與短距離無線網路(Wi-Fi或DLNA等)也有突破性發展,用手機來取代遙控器已不無可能,也更能彌補遙控器在操作智慧型電視上的不足。另外,智慧型電視的發展也不能只單求技術端的突破,如何讓使用者能輕鬆採納與學習也相對重要,除了內容的多元化與豐富外,以簡單易使用為原則才能讓更多數的使用者能接納這項產品,畢竟電視是不論男女老少且家家戶戶必備的消費性產品。如果只是單純的朝技術發展,看似越來越智慧,卻不注重使用者的回饋,充其量只是一種Artificial Smart,好似使用者被無知所制約,如能透過各方面的使用者經驗研究來突破介面上的不友善與陌生,才能讓Artificial Intelligence達到其科技始終來自於人性的理想。

由此觀之,智慧型電視的發展不論是技術上、介面上或是內容上皆還有一段漫漫長路。而作為智慧型電視驗證領域的專家,百佳泰結合自身的技術測試經驗搭配使用者經驗研究,將為智慧型電視提供更全方位的研究與觀察,在確保技術品質的同時,也為使用者端帶來最細膩的操作回饋建議。此篇報告純以兩家廠商的市售智慧行電視為例,透過競爭分析的結果,旨為大家提供深度使用者經驗的思考,到底智慧型電視能為我們帶來什麼,我們又能為智慧型電視創造什麼結果與價值。

當Tele-Vision變成Inter-Vision:智慧型電視的實測報告Part II

不再是沙發上的馬鈴薯 No More Couch Potato

如果說未來的網際網路科技應用將走向「動靜皆宜」的狀態;那在「動」的面向,行動裝置如手機、平板電腦已明顯且成功地吹出號角響起;而在「靜」的面向,我們姑且定義成只要靜靜地坐在家中客廳,就能像使用手機或電腦般輕鬆寫意的瀏覽電視和網路,讓電視的使用情境不再只是被動地接收資訊,而是使用者能夠主動地選擇、瀏覽、操作任何電視或背後系統商提供的種種應用服務。

電視的發展或許不如行動裝置般如此迅速且茁壯,但無可否認地,全球不論是網際網路、系統或是資訊內容供應商皆汲於開拓此潛力績優股。不難發現從2011、2012甚至是2013等連三年的CES展,各家廠商無不力推最新型的智慧型電視來爭奇鬥艷。雖然每年推出後的智慧型電視總是褒貶不一;但可以預期的是,智慧型電視隨著技術與使用性的發展,絕對會朝向更優化的人機互動結果邁進。在此,百佳泰也特別於市面上採購幾款最新型的智慧型電視來為大家進行完整的競爭分析,不論是從技術、介面、效能以及使用性,詳盡地為各位帶來最鉅細靡遺的比拼,讓使用者在選購智慧型電視的同時,能從我們實測的結果獲得選擇指南,以擁有心目中最理想的智慧型電視,從此讓沙發上的馬鈴薯更有自主性與主導權。

智慧型電視競爭分析

針對智慧型電視的實測目標,我們分別選擇了日系與韓系共三款全球知名品牌的頂級機種來做為測試標的(分別以A牌、B牌與C牌來代表),並針對以下範疇做了功能性與使用者經驗測試與分析。

一、基本I/O介面的訊號量測

二、電源管理

三、互通性測試

四、使用者經驗

(一)圖形使用者介面分析

(二)使用性測試

(三)應用程式與連網速度的順暢度

首先我們分析三家智慧型電視的基本規格(表一):

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2013-6-27 下午 04-19-40

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2013-6-27 下午 04-20-32

我們可以發現,在傳統TV功能上,日系品牌依然承接多年來的優勢以至於表現較好,但是到了智慧型功能上,韓系品牌就有比較多的亮點與突破性發展,許多創新的功能如臉部辨識、聲控、Motion Control以及手機同步等皆可支援。

一、 基本I/O介面的訊號量測

在這部分的測試,我們針對智慧型電視常見的介面作測試,包括Tuner、USB、 HDMI、DLNA、Wi-Fi Direct以及RF訊號等。測試結果發現,A牌電視在DLNA測試過程中會出現連線問題,並且有某些圖檔會無法正確地播放。B牌電視則是在數位電視訊號搜尋時會出現「掉台」的情形,雖然手動調整天線之後能獲得改善。然而,對於一般終端使用者來說,未必知道如何排除類似的狀況。另外在HDMI訊號的測試上,B牌電視也會出現雜訊。最後我們發現當電視節目有分級資訊時(例如6為保護級),C牌電視不會顯示出來;相反地,A牌與B牌電視均可以正確顯示。在HDMI測試上,C牌雖然宣稱有通過HDMI相容性認證測試,但我們實際測試時卻發現有一個測試項目(TMDS Jitter Tolerance)並未通過HDMI所定義的認證標準,這不僅僅是訊號干擾的問題,而是在整個產品的研發製造與規格認證間存在不一致的情形。另外在DLNA測試上也發生同樣問題,就是C牌電視宣稱可以支援的檔案格式,實際卻無法播放,造成「有影無聲」的情況,而這部分的DMP和DMS測試也是屬於DLNA所規範的測試項目,代表其認證過程還需要被審慎的把關。

二、 電源管理

這部分的測試,我們使用三方智慧型電視出廠的設定值來觀察並發現三台電視的出廠亮度設定值都不盡相同。值得注意的是,B牌電視能提供最高的亮度表現效能(A牌:202 nits;B牌:497 nits;C牌262 nits),這當然會間接影響到能源的消耗;因此,B牌電視所觀察到的耗電量相對也最高。以整體的平均耗電量來說則是C牌電視表現較好,意謂其較省電;然而,當我們進一步做不同亮度調整與耗電量觀察後,我們發現B牌電視的能效指數(Brightness/Power Ratio)反而是三台電視中表現最佳(表二)。

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2013-6-27 下午 04-21-17

三、 互通性測試

傳統電視很單純地就是播放電視節目而已,能夠連接的外部裝置多為CD或DVD播放器,但智慧型電視就擁有更多的介面可以連接多元的外部裝置。關於這部分的測試,我們選擇了不同類型的週邊應用產品如無線分享器、藍光播放器、USB隨身碟、USB鍵盤以及滑鼠來與受測電視進行連結並測試其相容性(表三)。

A牌電視在相容性上有比較多的狀況發生,例如連接藍光播放器時,無法正確使用CEC指令;當USB隨身碟被格式化成NTFS格式時,A牌電視無法正確讀取隨身碟內的檔案,這也意味這台電視無法讀取大於4GB的檔案。C牌電視的USB基本存儲功能都正常,但我們卻發現它無法偵測到特定型號數位相機的MTP儲存位置,在與外部裝置的USB連結仍有問題需克服。另一方面,使用者最容易感受到的問題則是USB鍵盤、滑鼠無法使用,而A牌與C牌電視均不支援此項功能。由於智慧型電視有大量的使用者互動情境,透過USB鍵盤滑鼠的使用才能增加使用者的操作使用性與滿意度。

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2013-6-27 下午 04-22-14

四、 使用者經驗

(一)圖形使用者介面(Graphic User InterfaceGUI)分析

智慧型電視著重使用者經驗以不是新鮮事,具備更多互動性將成為其突破重圍的關鍵成功因素;尤其,在已經有行動裝置等介面的前車之鑑,智慧型電視日後也欲將網際網路、智慧型手機、平板電腦與電視的功能整合在一起;於此同時,大尺吋的螢幕在顯示出所有內容、功能的互動性就變得很重要。到底應該移植手機介面的經驗還是透過看電視的使用情境發展出全新的介面有待各廠斟酌取捨;不變得是,惟有透過使用者真實的感受與回饋來進行設計再反思,才能強化不論是視覺、聽覺甚至是情緒感覺的滿意回饋,進而在智慧型電視市場搶得先機。我們可以從下圖一發現,三家廠商在使用者介面與圖形使用者介面的設計編排上有很大的差異。

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2013-6-27 下午 04-22-37

首先,A牌的介面主要是連結自家發展的雲端娛樂網絡SEN,整體而言以方塊圖示展現,有點類似Windows 8的Modern UI風格,左方區塊為電視訊號畫面、中間和右邊則為應用程式的圖示區塊,使用者可自行加入常用應用程式於我的最愛。介面走的是沉穩簡潔的風格,沒有多餘的功能選項或圖示來干擾使用者的視覺認知過程。

反之,B牌的介面則類似當今的Android智慧型手機介面,尤其是應用程式的呈現與排列方式,圖像介面的呈現也較為多元且豐富。介面左上角為電視訊號畫面,中間橫列區塊為B牌自行發展的客製化應用程式,包含學習和運動等等;下方則為應用程式的排列位置。

C牌電視則是在介面上作了兩階層的設計。第一層設計成類似書籤模式,上方的書籤名稱包含電視、應用程式、搜尋以及設定等等,左方區塊則為電視訊號畫面,當使用者點選各類別書籤後,即會出現第二層的完整選單,此時電視畫面是以背景方式呈現。跟B牌電視一樣,整體介面也類似現今智慧型手機的操作介面,並且作了階層設計讓使用者能將不同的功能作分類與組織。

雖然B牌與C牌電視的整體介面看似花俏,但對於目前已習慣於智慧型手機介面的使用者來說,在心智操作模式的轉換上,理應不會造成太大的負擔,但對於未曾使用過智慧型手機的使用者來說,可能就得進行使用性評估與實際測試,才能瞭解如此現代化的使用者介面能否讓使用者易於學習或使用。

(二)使用性測試

從這三台介面設計迥異的智慧型電視即可發現一個問題,到底智慧型介面的設計應該「簡潔」還是「多元」呢?值得注意的是,電視的畫面不但比手機或電腦大外,其使用情境不像使用多數電子裝置般是直接在螢幕面前操作,實際上使用者會舒適地坐在有一定距離的沙發上,並透過智慧型電視來上網或玩應用程式。因此,介面的編排就必須考慮到使用情境與視覺認知的互動過程。針對這個議題,我們進行了A牌、B牌與C牌的使用性測試來為大家觀察三種介面設計搭配各自遙控器的使用對於使用者經驗與人機互動方面有何影響(表四)。

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2013-6-27 下午 04-22-58

搭配整體介面的使用性(System Usability Scale,SUS)與滿意度(Subjective User Satisfaction)問卷量表來觀察,我們發現A牌簡潔的介面設計主打清楚易視的風格,讓使用者能直覺瞭解各功能的所在位置,因此在任務的完成速度與品質表現較佳;反之,B牌的介面類似當今Android手機系統,在圖形設計上也比較活潑,雖然這會造成使用者在一開始接觸時會有視覺上的負擔,但在熟悉一次任務之後,使用者多漸漸能上手與適應,或許跟行動裝置的介面印象已深入人心有關。然而,C牌電視儘管與B牌電視一樣都具有手機系統風格的介面,但其遙控器與電視系統間的反應相當緩慢,效能明顯感覺較為遲鈍,因此造成使用者的學習程度不高、完成任務的時間較長之外,整體的使用性與滿意度回饋也在三台電視中表現最差。

從圖形使用者介面來看,A牌的極簡介面設計也意謂著其介面叫為單調陽春,對於創新度來說並沒有吸引到使用者的目光,多數使用者覺得其介面不具設計感並與智慧型的感覺不搭,而B牌在這方面的主觀使用性與滿意度回饋就很好,間接意謂著使用者客觀的任務表現並不等於主觀的情緒感覺。而C牌基本上在介面設計感上雖能獲得使用者贊同,但其效能表現卻無法跟上智慧型介面的腳步,反而拖累整個電視的操作過程。

這樣結果不僅可以呼應我們前面的問題意識,「簡潔」或「多元」的介面設計確實會對使用者帶來不同的使用表現,也為我們帶出智慧型電視的「效能」與「介面」是同等重要的概念,同時擁有效能與介面的完美結合,才能使科技的進步讓使用者完整體驗。而對於上述「使用與情緒感受的矛盾結果」與「效能與介面的相輔相成結果」,開發商尤其在智慧型電視介面的設計上就必須作更多的取捨與研究,到底智慧型電視該搭配何種介面才能讓使用者在使用性與使用後的情緒達到最佳的黃金交叉點,「跳脫框架」進行不尋常的設計思考,才是日後介面設計發展上值得關注的重點。尤其,心理學家曾說:「正面積極的情緒是學習、好奇心和創造性思維的關鍵,快樂可以擴展思路並促進創意思考。」使用者如果一開始就被介面所吸引並認同此介面賦予他的感覺,那麼即使操作上稍有困難也會被視為一種積極的學習動力。

(三)應用程式與連網速度的順暢度

為了瞭解A牌、B牌以及C牌對於智慧型功能與連網速度的效能表現,我們透過實際操作來計算其功能、應用程式或是開啟網頁的流暢度,包括雙方的智慧型功能選單(首次開啟速度和後繼開啟速度)、應用程式YouTube和Skype以及各大全球知名網站等。

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2013-6-27 下午 04-24-04

我們可以從上表五的應用程式開啟流暢度發現,在智慧型功能第一次啟始時間上,A牌與B牌的表現並無太大差異,但後繼開啟智慧型功能時,因為A牌每次都要重新連結SEN,導致開啟的時間慢於B牌的1.1秒許多。C牌部分則是一開始介面就作了兩階層的設計,所以在電視畫面與智慧型功能的切換上能快速轉換,平均都只要2秒即可完成智慧型功能的啟動。值得注意的是,使用者在操作智慧型電視時,使用情境可能介於觀看電視與智慧型功能來回操作之間;因此,在介面的轉換上應該更為流暢與快速,才不會造成使用者每一次使用的等待時間過長而失去耐心。而在使用應用程式YouTube或Skype方面,A牌與B牌在啟動流暢度則無顯著差異,但C牌在這部分則是花費許多時間,都需要超過20秒來開啟。

接著,我們特別將連結的網站利用電腦、手機、A牌、B牌以及C牌電視來連結,並截取其顯示的網頁(圖二)。我們從三台電視連結各大網站時發現三項重大的議題,在連線Amazon時,雖然可發現A牌與C牌的連網速度快於B牌許多,但仔細去觀察瀏覽的頁面時卻發現A牌與C牌在瀏覽這個網頁時,一些網頁上的功能列或廣告圖示無法完全顯示。在對照電腦上的畫面後,更可以確認A牌與C牌的智慧型電視在上網時,可能存在著HTML或網頁語法的判讀缺失。

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2013-6-27 下午 04-24-22

其次,我們透過三台電視連結B牌 Official Website時發現,A牌的電視會自動切換成行動裝置適用的網頁模式。從下圖三可觀察,A牌的頁面明顯與電腦、B牌以及C牌的顯示方式不同,與手機版頁面也不盡相同,整個網頁甚至有區塊移位的情形發生,這在在顯示A牌電視在連網能力的表現還需要作修正,才能讓使用者用智慧行電視上網的同時,能有跟使用電腦一樣有相似的操作回饋與畫面。

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2013-6-27 下午 04-24-41

最後一個問題即是電視中的瀏覽器是否內建Flash Player的播放程式,當我們瀏覽C牌的Official Website時發現,A牌與C牌的電視因為沒有內建Flash Player播放程式,因而造成網頁的內容無法顯示,此外A牌電視也再次自動切換成行動裝置適用的網頁模式(圖四)。

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2013-6-27 下午 04-24-58

Artificial Intelligence還是Artificial Smart

人工智慧的發展創造了現代科技的突破性發展,越來越多電子產品無不冠上「智慧」二字來強化自身的功能,例如智慧型手機、智慧型電視以至於智慧型家電等等。然而,這些看似科技進步下的產物或許為人類生活帶來不同需求的便利性,但如果使用者始終無法駕馭那科技載具本身,甚至反而被科技所主宰,那智慧兩個字的存在就值得去探討其意義是否屬實。尤其,以現階段來說,智慧所代表的意義總是與網際網路脫不了關係,好像具備連網功能的電子產品都能被無限放大至智慧型電子產品的範圍內。狹義來看,擁有網際網路功能的電子裝置確實已突破物體本身在空間上的侷限;透過網際網路的發展,更能輔以更合乎使用者需求的種種應用。

如前所述,智慧型手機的成功發展或許能為使用者帶來革命性的科技裝置使用行為,並且提升不同型式的使用者介面接受程度;如果要將此成功模式轉移至智慧型電視上,我們就必須更為瞭解電視的使用情境與其當前的技術發展。畢竟,傳統的遙控器對於使用者來說仍是觀看電視的主要硬體工具,但它卻不適合作為網際網路的操作介面。因此,多家廠商相繼推出以聲控、觸控、連結滑鼠鍵盤或是體感的操作模式,不外乎是希望賦予使用者更多的操作模式,讓觀看或使用電視的過程有更彈性的選擇,進而增加使用智慧型電視時的愉悅感受。

然而,如果只是單一硬體上的技術升級是不夠的,如何與其他裝置作無縫連結也成為一種創新解決方案;尤其,現代使用者每天會接觸的電子裝置千奇百種,如何將其手邊的電子裝置使用情境達到統一匯流的共通性,就能讓使用者擁有一機在手,無遠弗屆的操作境界。最為明顯的例子即是利用手機來遙控電視或分享檔案資源,在手機和電視的作業系統越來越相似之餘,應用程式與短距離無線網路(Wi-Fi或DLNA等)也有突破性發展,用手機來取代遙控器已不無可能,也更能彌補遙控器在操作智慧型電視上的不足。另外,智慧型電視的發展也不能只單求技術端的突破,如何讓使用者能輕鬆採納與學習也相對重要,除了內容的多元化與豐富外,以簡單易使用為原則才能讓更多數的使用者能接納這項產品,畢竟電視是不論男女老少且家家戶戶必備的消費性產品。如果只是單純的朝技術發展,看似越來越智慧,卻不注重使用者的回饋,充其量只是一種Artificial Smart,好似使用者被無知所制約,如能透過各方面的使用者經驗研究來突破介面上的不友善與陌生,才能讓Artificial Intelligence達到其科技始終來自於人性的理想。

由此觀之,智慧型電視的發展不論是技術上、介面上或是內容上皆還有一段漫漫長路。而作為智慧型電視驗證領域的專家,百佳泰結合自身的技術測試經驗搭配使用者經驗研究,將為智慧型電視提供更全方位的研究與觀察,在確保技術品質的同時,也為使用者端帶來最細膩的操作回饋建議。此篇報告純以三家廠商的市售智慧行電視為例,透過競爭分析的結果,旨為大家提供深度使用者經驗的思考,到底智慧型電視能為我們帶來什麼,我們又能為智慧型電視創造什麼結果與價值。

充電技術不設「線」 百佳泰有線、無線充電效能實測與評鑑報告

隨著可攜式電子裝置的高度進化與普及,舉凡智慧型手機、平板電腦以及數位相機等眾多產品也不斷推陳出新;可以預期的是,電源的高度使用與隨之而來的充電需求將成為它們之間所汲汲營營試圖優化的共通點。不論你是使用有線USB接口為基礎的萬用充電解決方案,抑或採用近期發展逐漸白熱化的無線充電技術,能讓你的裝置快速充滿電量,並降低功率的耗損將成為各家廠商在研發或採購相關充電技術時的重要考量指標。

有鑑於此,百佳泰特別針對有線、無線充電技術的發展與產品,為大家進行兼具深度與廣度的充電效能實測與評鑑分析;未來不論是有線或無線充電器、手機、車用多媒體娛樂系統等廠商或相關零組件開發商,皆可透過百佳泰尋求最完整的充電效能分析與相容性測試解決方案。

本篇文章將分成三個部份,第一部分是針對有線充電技術的規範發展與市面上通用的充電器產品來進行競爭分析;第二部分則針對無線充電技術標準協所推出的充電器裝置進行簡介與實測;在最後一個部分,我們會對兩種充電技術進行效能比拼與分析。電子裝置的硬體發展戰火已逐漸延燒至週邊應用如充電器,能一舉佔領電源補給需求的關鍵技術版圖,將為能源的使用和儲存應用創造新的產業契機。

實測評鑑一:有線充電技術競爭分析

當USB不再只是資料的傳輸介面,而成為可供應智慧型手機、平板電腦等行動裝置的電源傳輸介面時,即符合我們之前為大家介紹過的充電器通用介面標準IEC 62684的要求,讓電源供應器具有高效能、低損耗、低幅射及高安全性管理的技術規格(詳情請參考IEC 62684手機充電器標準:一「體」成形、一「器」呵成)。為符合IEC 62684的技術規格,受測裝置必須先通過USB-IF協會所制訂的連接器測試規範以及相關規定,而USB-IF協會更將於2013年底前正式推出最新的電池充電標準1.2版本(Battery Charging V1.2,BC 1.2)的相容性測試。簡單來說,BC 1.2有三種充電模式:標準下行埠(Standard Downstream Port,SDP)、充電下行埠(Charging Downstream Port,CDP)以及專用充電埠(Dedicated Charging Port,DCP)。SDP屬於標準慢充模式,僅能提供最高7.5瓦、500毫安培(mA)的電流,因此充電速度較慢;DCP與CDP則為快速充電模式,能支援500mA或1,500 mA兩種電流,可縮短行動裝置或其他消費性電子產品的充電時間,並可直接透過交流電(AC)充電。日後欲取得USB-IF認證的裝置,皆須通過BC 1.2版的CTS認證。換言之,未來不論智慧型手機、平板裝置、筆記型電腦以及數位家庭產品都可使用USB來進行充電。

另一方面,Apple雖然其產品的充電器接口也是透過USB來進行,但其專屬的充電模式是不同於USB-IF協會所推出的BC標準;因此,我們特別藉由下表一來帶領大家瞭解當今兩大有線充電技術的優劣。

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2013-8-28 上午 10-50-49

有了這個前提之後,我們即根據市面上不同充電器包含USB電源供應器、行動電源、USB車充以及汽車音響裝置來進行多款的手機充電實測與競爭分析。在所謂的有線充電技術裡,我們首先必須釐清的一個觀念是,充電器本身會根據其充電模式與效能的不同提供固定電流或是不同模式的電流充電,但此時實際充電量的多寡是取決於手機裝置本身的協議。也就是說,假使充電器本身宣告能提供最高2A的電流,但手機本身只能進行1A或是0.5A的電流充電時,這時整個充電量就會是以手機所需的電流量為主,也就是只會充電1A或0.5A,因此裝置本身的充電協議才是造成其充電量多寡的主因。

(一)競爭分析一:USB電源供應器

我們找了8款USB電源供應器來對6款行動裝置(手機及平板)進行充電(表二),基本上因為不同裝置有各自的充電協議,因此在對應不同台USB電源供應器所拉的電流會有所差異。其中比較值得關注的議題有二,首先我們可以發現用Samsung的電源供應器來充iPad 4時,可能因為iPad 4本身的充電協議的限制,導致它只能向Samsung的電源供應器拉到0.467A的電流,因為低於0.5A的最小充電值,所以我們發現iPad 4因此不進行充電。其次,從小米機2代(MI 2)的充電量來看,我們發現不論哪一台電源供應器,MI 2都是以最大的電流趨近1A來充電,如此的好處是充電的速度會很快;然而長久下來其實對手機本身的電池壽命是有所影響的,尤其是在電量移轉與消耗的過程中,會不斷在降低電池的壽命。

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2013-8-28 上午 10-55-03
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2013-8-28 上午 10-55-22

(二)競爭分析二:Power Bank行動電源

我們找了5款行動電源來對6款行動裝置(手機及平板)進行充電(表三)。MI 2的充電量依舊維持在行動電源能提供多少電量,MI 2就拉多少電量,有時所拉的電量還超過平板電腦iPad 2的充電量,在手機電池容量本來就不多的情況下,如此大電流的持續充電,對手機電池與行動電源自身的電池有極大的傷害。

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2013-8-28 上午 10-55-40

(三)競爭分析三:USB車用充電器

我們找了4款USB車用充電器來對6款行動裝置(手機及平板)進行充電(表四),依舊觀察到MI 2的手機依舊照自己的充電模式,幾乎都拉大電流來充電,電流量幾乎要和平板iPad 4拉的電流一樣大,尤其平板電腦本身相較於手機,本來就會拉比較大的電流來進行充電,但MI 2竟然可以拉到與平板電腦一樣,甚至更高的電流。

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2013-8-28 上午 10-56-15

(四)競爭分析四:車用音響裝置

我們找了4款車用音響裝置來對6款行動裝置(手機及平板)進行充電(表五)。基本上汽車音響裝置如Sony和JVC都是遵循USB的SDP標準慢充模式來提供0.5A的充電量。唯有Samisen因為沒有遵循USB的SDP模式,因而造成各多數手機無法進行充電。其次,我們可以發現Sony與JVC的車用音響裝置也無法對iPad 4進行充電,這是由於平板電腦iPad 4對於充電量的需求較高,但兩家的車用音響裝置卻無法提供超過0.5A的電流,因此產生無法充電的情況。

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2013-8-28 上午 10-56-32

根據上述四個測試結果可以證明,即使市面上有許多的行動電源或電源供應器,但能做到最有效的充電模式又不傷害到自身的電池壽命,實際上充電量的多寡是取決於手機裝置本身的協議。因此,如何在手機的充電協議上作進一步的技術優化就顯得非常重要,才能讓手機在對各式各樣的充電器進行充電時能有最高的互通性,並因此獲得穩定有效的電流。

實測評鑑二:無線充電技術簡介與實測

關於無線充電技術的發展與相關標準協會,請參考「無線充電技術(Wireless Charging)擺脫麻煩充電器實現無限可能」文章介紹。在本次的測試報告中,我們首先將焦點鎖定在WPC協會所發展的技術與其認證過的產品,其基本原理是在發送端(TX)和接收端(RX)都裝置一個線圈,當TX連接電源時會形成「電流會產生磁能、磁能會製造電流」的電磁感應,而RX線圈感應到這個電磁信號,透過磁場的變化便可產生電力為電池充電。然而,我們都知道電源在功率轉換的過程中一定會有能源耗損的情況產生,尤其是在無線充電TX轉RX的過程(如下表六),不論是從Te1到Te2,再從Te2傳遞給Re1,這不同階段的傳遞過程都會造成功率的耗損,也就是電流的傳導不可能是百分之百的功率。另外,TX與RX兩端的距離、相對尺寸、線圈設計、線圈角度以及線圈形狀也都會對無線充電產生影響。例如欲將無線充電達到最高效率,礙於能量的傳遞與耗損限制,應該儘可能減少TX與RX之間的距離;TX與RX兩端的線圈也要採取同樣尺寸的設計以達到最佳的電量傳輸功率。

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2013-8-28 上午 10-56-46

然而,根據WPC的定義,70%的功率轉換是一個最高且最優化的標準。在此份評鑑報告中,我們的目的就是要來觀察目前市面上販售並以通過WPC Qi認證的產品,是否真時達到70%這個標準。有了這個前提之後,我們再為大家簡單介紹WPC所推出的幾種TX技術原理(表七)。

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2013-8-28 上午 10-57-27

本次無線充電測試,我們總共選取了3款市面上以販售的產品(表八)來對具有無線充電功能的手機進行充電,分別針對100mA到1000mA的不同負載的範圍(以100mA為單位)來測試其功率,是否有達Qi的認證明載無線充電的功率轉換需達70%。

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2013-8-28 上午 10-58-09

根據表九測試結果,我們發現兩項關鍵議題:

(一)雖然WPC宣稱認證產品都必須達到70%的能源轉換充電效率,但根據實測結果顯示幾乎都未達70%的標準。

— Panasonic的功率最高只達50.92%;Maxwell也只到達58.13%,我們可以發現兩家裝置都未達70%的要求;然而,他們皆屬於Qi的認證產品。

— Nokia DT-900的充電效率不穩定,供電斷斷續續以致於無法完成測試,它只能對Nokia牌子的手機進行充電,其他牌子大多數皆失敗。

(二)WPC 1.1宣稱在5W的功率下,充電裝置應該可進行最大1A的充電量,但我們可從上表發現,Maxwell充電拉到900mA時就無法在往上提升而中斷。

總結來說,儘管無線充電技術近來越來越熱門,但根據我們的觀察仍然可以歸納出幾項潛在風險是需要被一一克服。

1. 充電距離短

— 無線充電的TX和RX裝置相隔不能太遠,在1~2公分的距離內才能有較佳的充電效果;一旦距離過長,能量的衰減將逐漸增加。

2. 較低的充電效能與能量轉換功率

— 相較於直接的有線充電,無線充電的的損耗較大,傳輸效率不高,極易造成電能的浪費。因此無線充電技術還需要提高其整體充電效能才能提升使用者轉而採用的意願。另外,充電的功率也還未達有線充電的程度。

3. 安全性

— 線圈在電流充電的情況下會不斷產生熱能,導致充電的平台與裝置會有過熱情形發生。

— 在充電平台與裝置間,應具有適當的異物偵測功能才能排除其他物質的干擾。

— 傳輸電流容易受到其他訊號干擾如手機來電或來自其他電器的訊號,進而影響充電功率。

4. 相容性

— 不同裝置與充電器的相容性與互通性問題,即使有過Qi認證的裝置也還是存在無法充電的情形,對整體安全性來說仍有一大疑慮。

實測評鑑三:有線、無線充電技術效能比拼與分析

在這個階段,我們將為兩種充電技術進行充電時間以及耗電量的比拼。

(一)充電時間

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2013-8-28 上午 10-58-29

透過只剩2%的手機電量到充滿為止所產生的測試結果(表十),有線與無線充電在充電時間上並沒有太大差異,幾乎都在3小時左右即可充滿電量,平均充電量也都維持在600 mA左右的範圍。有線充電技術的充電量稍微高一點,但是溫度僅有34度,低於無線充電的40.9度與38.7度,但無線充電的溫度也還在可接受的範圍內。

(二)功率消耗

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2013-8-28 上午 10-58-59

既然有線或無線充電幾乎在3小時就可以充滿手機電池,也就是充電時間相同,那麼我們就換個方向來測試他們的功率消耗情形;在同樣的時間內,功率是否會有所差異。根據表十一的AC Power Meter可發現,無線充電的功率平均為55.08%;有線充電的功率為65.39%,在功率上是有明顯的差異。在無線充電方面,3小時共用了17.931瓦的電量,因此平均一小時消耗了5.977瓦;而有線充電3小時共用了11.558瓦,平均一小時3.8527瓦。因此我們可以推論在同樣時間的情況下,無線充電是比有線充電還要耗電。

以目前雙方的發展趨勢來看,隨著USB-IF計畫在USB 3.0市場漸漸普及的同時,加速BC規範的修訂與推展,這使得USB 3.0不但能高速傳輸影像與資料封包外,更可以達成快速充電的多工目標,進而鞏固USB 3.0在充電器與行動裝置市場的領航地位。然而,雖然有線充電技術看似比較穩定以及高效,但在未來的發展趨勢逐漸走向無線充電技術的情況下,無可避免的相關技術或是標準規範都會不斷的演進與更新,以目前無線充電技術只有5瓦的功率,最佳的情況下也才提供1A的充電量來說(普遍都未達70%),目前還很難跟有線充電技術作比較。但隨著使用者的需求增加與充電模式的簡單易化發展下,無線充電技術最大的特色在於統一的規格與資源等兩項優點,擺脫紊亂的充電器材、線材,即能透過無線充電技術來對各式各樣的手機進行充電,為廠商省去硬體成本外,也減少資源的浪費。

值得注意的是,無線充電技術更不只關注在消費性電子產品,未來不論是數位家庭或汽車工業也極可能納入此關鍵技術應用,整體產業規模不容小覷之外,所有的產品設計與開發驗證就更需專業且完整的驗證解決方案。百佳泰除了有一系列的USB認證外,也針對無線充電技術擁有完整性的驗證能力;換言之,不論是有線、無線充電技術,我們將全面提供相關廠商充電技術的問題偵錯與相關技術支援。本文章在此謹以專業實驗室角度,歸納幾項我們發現的重點項目與大家分享,創造一個技術分享的楔子,期待導引出更多充電器、手機、車用多媒體娛樂系統等廠商或相關零組件開發商在研發設計產品時,一個品質保障的參考與技術諮詢。

SSD效能測試大考驗:11款市售知名廠牌固態硬碟完美揭露

在超輕薄筆記型電腦(NB)如Ultrabook及Ultrathin NB以及行動裝置的帶動需求成長下,固態硬碟(Solid State Drive;SSD)不僅成為平板裝置的核心儲存媒介,也逐漸成為高階筆記型電腦的內建標準配備,取代部分傳統硬碟的運用,更帶動全球SSD的年成長率。隨著超輕薄設計已成為趨勢,加上SSD成本價格也持續下降,民眾從原本尚在觀望的階段,也紛紛轉而展現高度興趣,市調機構IHS iSuppli更預計SSD出貨量於2017年將會到達2.27億台規模。

百佳泰(Allion Labs, Inc)身為測試驗證領導專家,也對SSD產品與市場的發展保持關切,為瞭解目前市面上SSD的真實性能,我們於近日從市場上挑選了11顆不同國際品牌的SSD進行測試,並針對效能表現(Performance)和功耗表現(Power Consumption)兩大項目進行多項交叉分析評比,模擬測試SSD在真實使用情況下的耐用性和穩定度的表現是否合乎其所標榜的水準。百佳泰並將測試結果所產生的資料進行分析,忠實客觀揭露SSD整體和細部的比較評量,提供廠商在開發時和消費者購買時的參考資料,瞭解目前市面上販賣的SSD之中,普遍存在的優缺點。

此次做測試使用的11顆SSD皆為2012年第三季到2013年第二季市面上所購買的產品,介面為mSATA(SATA 3.0),其中有三款容量大小標示為120GB,其餘皆為128GB。不同品牌型號的受測產品按照英文字母由A開始編排,表一中顯示出受測產品的容量以及品牌國籍。

表一:受測SSD總表

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表一 受測SSD總表

測試環境:

  • 相同受測平臺:

          採用完全相同的電腦系統搭配介面Windows 7 x64 SP1與受測SSD相接進行測試。

  • 相同測試工具、情境、檔案與受測時間

測試工具:

本次就效能表現共使用了11種不同工具進行測試,執行了多種媒體讀寫效能測試及讀寫效能評估模擬測試,而這些不同的工具中又涵蓋了許多不同的測項,包括不同情境任務下整體讀寫效能、資料存取所需時間的最大/小值、讀寫速度的最大/小值、不同速度的連續/隨機讀寫速度測試,在此我們特別挑選了2項測試工具「Allion Benchmark Test」和「CrystalDiskMark」,進行分析這11顆SSD的表現。而針對功耗表現的測試則使用了2個工具進行測試,在這篇報告中則選擇了「Allion Power Consumption」這項工具進行仔細的分析評比。

Performance

Current Consumption

  • Allion Benchmark Test
  • CrystalDiskMark
  • Allion Power Consumption Test

測試排名:

本次測試我們所採用的效能表現測試工具又各自細分為多個測項,在每一次測試結果出來後儀器上都會顯示分數,分數越高表示在本測項中性能表現越好,分數越低則反之;取得每顆SSD的分數後,我們將此11顆受測SSD依照分數表現做排名,名次越高代表在這項目的測試表現越優秀,名次越低則相反(Best: 11/Worst: 1),加總各測項的名次後,就是此測試工具的總排名(Overall Rank);至於功耗表現測試工具的數值,數字越大代表耗電量越高,排名越低,因此排名依據為原始資料越低名次越高,代表較省電。

1. Allion Benchmark Test

這支測試程式由百佳泰針對SSD的特性及驗證重點所開發,特點在能模擬實際使用者的使用情境進行效能表現測試。Allion Benchmark Test搭配測試介面為Windows 7 x64 SP1,分別執行了七種不同類別的讀寫測項,為求客觀公正,11顆SSD在每個測項中全部都測了五次,並平均這五次的數值得到以上的原始資料,根據各測項排名得到了此測試工具測試過後的SSD性能表現總排名。按照排名整體表現最佳的SSD為G,其次為H,最差的兩名則為A和J。

表二:Allion Benchmark Test的原始資料一覽表

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表二 Allion Benchmark Test的原始數據一覽表

此次在Allion Benchmark Test測項中,針對「Windows開機」、「電競遊戲」、「BT下載」及「解/壓縮檔案」等幾種情境進行模擬測試。將表二的數值轉換成直條圖示,更能一目了然地呈現出這11顆SSD在模擬現實使用狀況下的讀寫速度,能夠更清晰地分析各項速度。綜合排名上G硬碟的表現最優秀,但是並不是每一個測項都拿到冠軍,例如在Windows開機上輸給了C硬碟與F硬碟,但是在電競遊戲讀速與壓縮檔案寫速測項上速度最快,並在BT下載寫速上排名第二;而表現最差則為硬碟I,在七個測項中有六項速度最慢。

表三:Allion Benchmark Test測試結果比較表

Windows 7 x64 SP1

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Allion Benchmark test

整體而言,就這11顆SSD的各測項數值自身比較之下,可以見到特定的項目都會跑出比較好的結果,例如:Windows開機、電競遊戲讀速及BT下載讀速上表現均優於其他測項。因為原則上SSD在處理大檔案時平均速度會比較快;而解/壓縮檔案測項主要是隨機寫入占整體workload較大比例,因此各顆SSD的throughput相較其他測項差了點。

不同於傳統的硬碟,SSD標榜著高效能和快速度,為了有別於一般常見針對不同檔案大小的讀寫速度測試,百佳泰特別開發了專屬的客制化測試Program,並根據大量搜集的使用者行為資料,設計出最接近真實情形的實際工作量(Workload)測試方法,模擬SSD在不同使用者情境下的使用情形,進行實際的模擬測試。除了上述幾項的模擬測試之外,百佳泰還能提供媒體檔案播放(Media Playback)、網際網路流覽(Internet Browsing)、防毒軟體(Antivirus Software)、檔案複製/刪除(File Copy/Delete)、系統備份/還原(System Backup/Recovery)…等許多不同的測試,能夠協助廠商徹底瞭解SSD在各個不同任務時的優劣表現,説明在產品在設計時增強與改進,以臻完美。

2. CrystalDiskMark

除了類比不同使用情況下的測試之外,另一個我們在此介紹的則是運用效能診斷工具進行隨機(Random)與持續(Sequential)讀寫的測試。本次選定的是CrystalDiskMark測試工具的1024K持續讀寫和4KQD1(Queue Depth)隨機讀寫測試,測試SSD在單純處理大檔案時和小檔案時的表現,做為一個綜合的評比,其評比的原始資料是來自於每顆SSD各五次測試結果的平均值。

表四:CrystalDiskMark的原始資料一覽表

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表四 CrystalDiskMark的原始數據一覽表

根據上表的資料顯示出表現最佳的是F硬碟,排名最後的則是J硬碟。

表五:Performance Evaluation Test Result測試結果比較表

CrystalDiskMark

Windows 7 x64 SP1

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CrystalDiskMark-performance Evaluation  tets result

從表五的比較圖示可以看出,平均來說,SSD在處理1024K時的連續讀寫速度都明顯大於4K隨機讀寫測試,幾乎都多達四倍快速。雖然一般來說通常儲存媒介在讀取資料的速率會優於寫入資料時的速率,不過我們發現到F硬碟在處理1024K檔案時,讀取與寫入都有極為相近的速度,然而,儘管F硬碟整體比較之下是速度最快的硬碟,但在處理小檔案4K時表現不甚理想,因此,若要優化F硬碟的效能,便可加強在小檔案讀寫能力,以臻更優異的整體表現。

同時我們觀察到,這11顆SSD在1024K檔案連續讀取時的表現上,因為是針對大檔案的讀取所以整體的速度較接近,從最慢的D硬碟470MB/s到最快的C硬碟535 MB/s差距不大;但連續寫入速度差距幅度卻明顯從F硬碟的473 MB/s驟降至C硬碟的135 MB/s,速度差了3.5倍。而其中最需要注意的是C硬碟,因為它在1024K檔案連續讀取時速度最快,達到535MB/s,但是連續寫入速度時卻反而變成最慢的135 MB/s,速度差了將近四倍,如此大的差距顯示出產品本身的不穩定性,這些都是SSD在設計開發時所需要注意且克服的部分。

表六:4K Random Read/Write QD1測試結果比較表

CrystalDiskMark

Windows 7 x64 SP1

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CrystalDiskMark-performance Evaluation  tets result-4K RW

透過表六細看這11顆SSD在4K檔案隨機讀寫表現上,可以明顯地看出硬碟I在4K隨機寫入速度明顯慢於其他SSD,也代表著該產品必須再加強控制晶片對讀寫動作的運算處理,確保品質的可靠度。

3. Allion Power Consumption Test

由於SSD硬碟採用NAND Flash(快閃記憶體)作為儲存媒介,在無須傳統硬碟的機械式碟片與馬達運轉設計之下,相較於傳統硬碟,SSD不但可防震耐撞,其所標榜的省電也是SSD一大特色之一。因此除了效能表現測試之外,百佳泰本次也針對功耗表現這個項目挑選兩款工具來測試這11顆SSD,以下是採用我們獨家開發的Allion Power Consumption Test測試工具,檢視他們通電時的瞬間功耗量、不同檔案大小讀寫時所需的瓦數和待機或休眠等不同電力狀態下的耗電量,綜合分析不同使用情境時的耗電表現。

表七:Allion Power Consumption Test的原始資料一覽表

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表五Allion Power Consumption Test

在Allion Power Consumption Test裡面,詳加細分為16種不同的測項,除了有SSD通電瞬間的瞬間最大功耗量(Maximum start Watt)還有64K檔案連續讀寫耗電量、4K檔案隨機讀寫耗電量,以及在閒置、待機、休眠時的不同耗電量。不過部分受測產品例如A、C、D、E四顆硬碟在某些測項表現上並不支援此功能,因此無法得出資料。而在Allion Power Consumption Test中,以F硬碟的表現最好,而D硬碟的表現最差。

表八:Maximum Start Power測試結果比較表

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MAX start powetr

為了打造流暢的使用者經驗提供更新穎的技術,超輕薄短小的筆記型電腦例如Ultrabook紛紛採取SSD做為新一代儲存媒介。對於筆記型電腦或是平板電腦這些行動裝置來說,越長的待機時間對使用者而言就越為方便,SSD在提供高效能之際也必須得維持低功耗,因此優秀的節電能力也影響著使用者的使用經驗。如表八所示,在Allion Power Consumption Test的首個測項就是通電時的瞬間最大耗功量(Maximum start power),F硬碟以1119mW成為此測項的冠軍,第二次之則為A硬碟的1167mW;而表現最差的則為D硬碟的2428mW和G的2853mW。由比較圖示可以發現G硬碟的耗電量為F的2.5倍,如此顯著的差異,代表部分廠商的產品在節電能力上仍有長足的進步空間、廠商必須在維持穩定的功耗表現時必須同時考慮到節電裝置的設計,才能有效滿足行動需求。

表九:64K Sequential Read/Write (mW)測試結果比較表

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64K sequential RW

表十:4K Random Read/Write (mW)測試結果比較表

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4K Random RW

又從不同檔案大小(如表九和表十)讀寫角度來看的話,平均來說SSD在處理大檔案時所需耗電量比處理小檔案時大,執行64K檔案連續讀寫平均值分別是2381mW和2734mW;處理4K檔案隨機讀寫平均則是1934mW和2406mW,顯示了SSD內部controller的設計方式會影響在SSD在讀取不同檔案大小的耗電量,因此廠商在開發的時候更得注意各個細節。因此雖然SSD標榜具有高速與低功耗優勢,實際的測試實驗結果上而言,卻仍有相當大的發展空間。不管是連接介面、控制晶片到快閃記憶體的設計上,任何一個細節都會影響到SSD整體的性能表現。

綜觀以上兩大類效能表現和功耗表現的測試,百佳泰以專業實驗室角度分析部分廠商在開發設計SSD時,已經越來越可以讓硬碟在高速運作(例如:64K檔案讀寫)的同時降低更多的功耗,例如硬碟F,不只跑得快也更省電了。雖然本次只針對以上兩大類表現做測試,但包含效能衰退、耐受性、穩定度、相容性…等幾個重要指標,都是在打造SSD時不能忽略的重點。尤其是SSD在隨著使用時間的增長、讀寫次數增加之後,造成效能退化或是可用儲存空間減少,都會影響到SSD整體的表現。因此我們建議廠商採取多面面俱到和客制化的測試計畫,找出癥結點,才能讓自家的SSD能在市場上脫穎而出。

手腕上的新寵兒:Smart Watch智慧手錶測試報告

後PC時代的來臨,讓智慧型手機、平板電腦…等這些可攜式電子產品大行其道,同時各大廠商也著手開發穿戴式裝置產品,例如Google、SONY、Nike與高通(Qualcomm)等廠商均競相布局穿戴式裝置戰場。其中又以智慧手錶為目前最為熱門的產品。雖然市面上許多不同的廠牌都有推出智慧手錶,但並不是每一支手錶都能獲得消費者的青睞。今年九月底上市的三星(Samsung)智慧手錶Galaxy Gear,近日來卻不斷傳來許多負面消息,據報導指出購買三星Galaxy Gear的消費者中有多達30%的消費者在使用過後退貨,顯示許多消費者在實際使用後對該產品不甚滿意。IHS分析師直言此產品的三大缺點為:(一)300美元的售價過於高昂,(二)電池續航力不足,(三)有限的相容性,以致於無法與其他廠牌的手機相連。由此觀之,智慧手錶在產品設計與開發上仍有長足的進步空間。

圖一:三星的Galaxy Gear被批評為「一款偽裝成商業產品的原型機

A prototype masquerading as a commercial product)」─Ian FoggIHS分析師

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GALAXY GEAR

綜觀而論,市面上消費者可以選擇的智慧手錶有分為觸控式和按鈕式操作介面,有的具有拍照功能甚至能夠語音控制。面對智慧手錶這新興市場,百佳泰(Allion Labs, Inc.)身為測試驗證專家,與時俱進,對智慧型手錶的產品發展與市場走向保持熱烈關切。為掌握目前市面上智慧手錶的真實效能及確保產品的介面方便使用者的操作使用,我們近日從市場上挑選了三款不同品牌的智慧手錶進行測試,透過五位熟知電子產品的專業使用者(Power User)的試用心得,以使用者的角度就智慧手錶的外觀、使用者介面(User Interface;UI)與功能性三大項進行評比分析。

圖二:本次受測產品由左到右依序為:

SONY Smart Watch 2Martian Passport WatchPebble Smart Watch

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三隻手錶合照smartwatch

此次所購買的智慧手錶都是今年第二季到第三季所發行的產品(如圖二),依序為SONY的Smart Watch 2、Martian的Passport Watch與Pebble的Smart Watch。不同於一般的可攜式產品有著差不多的外型,智慧手錶在先天的設計上風格迥異。SONY的Smart Watch 2採取觸控的互動方式,搭配畫素220 × 176 pixel的1.6吋LCD螢幕。Martian的Passport Watch則是融合傳統的手錶指針錶面,並在下方搭載了一個96 × 16 pixel只能顯示文字不能觸控的OLED螢幕,錶面左邊為兩個控制鈕,右邊則是做調整指針時間用。Pebble的Smart Watch則是採電子書(e-paper)的1.26吋螢幕,畫素144 × 168 pixel,錶面左右兩邊共有四個控制按鈕,同樣不具觸控功能。

表一:本次受測產品的規格資料

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表一-本次受测产品的规格数据

為求報告精準,針對產品外觀、使用者介面與功能性三大主題又依序細分為各個不同評分測項,五位專業使用者由最滿意10分到最不滿意0分依序給分。如遇到測項無法執行或出現相容性問題,則一律以0分計算。

表二:外觀及使用者介面(UI)評分表

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1. 繁中-外觀 UI 評比

 產品外觀

如上表二所示,金屬質感搭配觸控面板的SONY在「穿戴舒適度」和「設計感評分」為三個產品中表現最好的,勝過僅搭載文字OLED錶面的Martian與電子書錶面的Pebble。然而因為SONY此款錶帶採用蝴蝶扣款式,無法自行更改錶帶鬆緊度,因此在「穿戴方便性」上輸給Pebble。

 使用者介面(UI

SONY在使用者介面的三個測項:「介面流暢度」、「介面字體大小」與「介面字體辨識度」,皆拿下評分第一,顯示使用者偏好這個能同時顯示六個APP的 1.6吋螢幕。然而SONY的Home鍵觸控時會有無法感應的現象;此外,因為Pebble在錶面兩旁的按鈕設計不方便使用者操作,所以分數最低。

表三:功能性評分表

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2.繁中-功能性測試評比

 功能性

市面上的智慧手錶大抵是為智慧型手機的延伸,因此在操作上需與智慧型手機或是平板電腦上的APP互連作用,所以在智慧手錶的功能性評分部分,我們再獨立細分出針對智慧手錶APP使用滿意度的測試評分項目。在和手機配對的過程中,SONY因為有NFC所以能夠快速與手機配對,開啟藍牙連線,因此在「與手機安裝配對過程容易度」上獲得最高分,同時在「APP操作介面外觀」與「APP操作介面易用度」也一致獲得最高分。而「基本功能使用滿意度」評比上,SONY在「SMS簡訊提醒」和「Mail(Gmail)提醒」表現最好,但是在「接聽來電功能」上卻輸給Martian,因為Martian可以直接透過智慧手錶上接聽電話,並藉由手錶內建的抗噪麥克風和擴音喇叭直接交談。然而Martian雖然是這三個產品中唯一一個具有聲控撥號功能的裝置,但是其表現不甚理想,因為聲控功能未與用戶語言地區同步,因此造成語音撥號的準確率低。

目前市面上的智慧手錶大多為協助智慧型手機的角色,透過藍牙裝置提醒用戶手機所接收到的新通知或來電,因此確保智慧型手機和智慧手錶的穩定互連性格外重要。本次評比我們選了六支不同廠牌作業系統為Android的智慧型手機和兩支iOS手機與這三支智慧手錶配對,測試其基本功能,包含了SMS簡訊、來電提醒與社群軟體通知應用。由表四可看出這三支智慧手錶和智慧型手機在配對上皆有相容性問題,例如LG Nexus 4和SONY智慧手錶就Mail和Facebook提醒的應用功能上,存在著相容性問題,或是SONY XPERIA Z收到Facebook通知但是Martian的手錶卻沒接收到。根據百佳泰的專家團隊指出,而這顯示出廠商需要全面性的相容性測試,讓產品能完整相容於其他各式智慧型手機上,才能確保用戶的使用品質並達到良好的使用者經驗。此外,百佳泰富有多年經驗的藍牙品質專家(Bluetooth Qualification Expert,BQE)在測試過後發現Martian的Passport Watch雖宣稱具備藍牙4.0 Low Energy(低功耗)技術,但實際使用上並未實現可用的應用規範(Profile)發揮Low Energy功能。而Pebble的Smart Watch在官網上標註是搭載藍牙4.0技術,但經驗證後發現並不是真正地搭載藍牙4.0技術,只能說是藍牙2.1+EDR的規格,與其所宣稱的規格有所出入。因此開發商更需要專業廠商以專業角度提供藍牙品質認證測試服務,確保產品符合藍牙認證技術規範的規格標準,才能取得藍牙認證與產品列表資格,並正確相容於規格相對應的裝置。

表四:不同款式的智慧型手機與三支智慧手錶配對測試一欄表

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3. 繁中-不同款式的智慧型手機與三支智慧手錶配對測試一欄表

Overall Review:

 SONY Smart Watch 2

是個具備質感與功能擴充性的產品,雖然整體UI表現良好,但是如果提升螢幕顯示的解析度的話,將能吸引更多的潛在客戶。智慧型手機上的每個APP需手動個別安裝,增加使用者初次使用的複雜度,另外手錶本身的Sleep Mode並非順暢的漸暗設計,容易讓使用者混淆誤以為裝置當機或螢幕有問題。熱門社群網站APP經測試過後,發現Twitter上的推文無法全部設為已讀,且Facebook會遺漏通知或是通知延遲收到。建議能夠自由移動錶面上APP的位置,同時能自動感應光線調整亮度,並加上語音控制功能。

 Martian Passport Watch

智慧型手機上的APP簡單好用,不複雜。不過錶面過於笨重,配戴不舒適。此外,手錶的藍牙連線失敗率高、部分APP無法連線、聲控撥號準確率低,且透過手錶啟動的相機無法自動對焦。顯示面板的待機畫面過於單調,建議放大螢幕並改善錶身厚度與重量。

 Pebble Smart Watch

要先下載檔案到智慧型手機上再轉儲存手錶上的設計,不方便使用者安裝,且11MB 的APP相對來說檔案過大。APP介面過於單調但是進入設定畫面時太多文字敘述,不易閱讀,且沒提示要按手錶上右邊的哪個按鈕,造成安裝設定上的不方便。不支援多國語言為一大缺點,且離線時APP會持續搜尋,造成智慧型手機高耗電量。

Suggestion from Power Users:

開發一個完美的產品軟硬體的協調非常重要,消費者期待的是一個個人化又別具創新的產品。我們期待SONY和Martian智慧手錶的錶面能有更多的待機畫面可以選擇;採取電子書錶面的Pebble則建議增加LED燈輔助,才能在燈光暗的地方使用。從智慧型手機上安裝APP時應該要簡化一切程序,並盡量用簡單的圖示一步步引導用戶,避免過多的文字和複雜的介面。為了考量防水的設計,SONY和Martian都在充電孔上裝置了蓋子,但這也導致Martian的智慧手錶在充電時,充電蓋會卡在調時間的旋轉鈕上,容易折斷,而這些小細節都會影響使用者的使用觀感。除此之外,我們建議智慧手錶能夠提供導航功能,並結合運動手環,增加健康管理的功能,更有效地發揮藍牙4.0 Low Energy的使用優勢。

圖三:Pebble Smart Watch位於側邊特殊設計的金屬感應式充電接口方便使用者進行充電,

但也增加短路的機會

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pebble02

目前消費者主要還在觀望是否下手購買智慧手錶的原因,主要來自產品設計不佳、價格過高、缺乏創新功能以及電池續航力差。此外市面上針對智慧手錶所開發的APP數量不足,更造成消費者望之卻步。本次的評比可以發現智慧手錶目前普遍存在相容性問題,因此廠商需要把智慧手錶和其他裝置的互用互通性列為第一優先,進而能開發更多進階功能。百佳泰的專業BQE預測智慧手錶如果要有革命性的創新,可能會走向例如:提供健康監控或照護功能或是搭載Fitness Sensor,結合藍牙4.0 Low Energy技術,利用手腕和手錶如影隨形的優點提供智慧手機更多的延伸服務。百佳泰身為專業的測試實驗室,能夠同時一站到位提供藍牙與觸控功能的測試認證,此外亦能提供每季最新的各種手持裝置進行相容性測試,並協助廠商進行不同產品的競爭力分析(Competitive Analysis),了解自家產品的優缺點,能即時發覺錯誤並找出可能肇因,進而除錯提出解決方案。

市售20款HDMI線纜深度剖析與品質效能大比拼

近年來HDMI介面逐漸取代傳統的DVI和VGA介面,成為各式電腦、智慧型電視、數位機上盒以及藍光播放器等的主要影音傳輸介面。在面對市場上五花八門的HDMI纜線產品,價位從幾百元至上千元不等;究竟消費者在選購HDMI線纜時,如何能做最好的選擇而不單單只是直覺地視覺感受。有鑑於此,為了協助消費者或採購商更明白市面上林林總總的HDMI線纜品質,百佳泰(Allion Labs, Inc)對於各類型線覽的品質與效能做了一系列的分析。

我們首先聚焦日本市場的線覽品牌,從日本通路上挑選20款較具代表性且通過HDMI協會認證的HDMI線纜,選擇的範圍包括各大小品牌、價位從日幣450元至15000元不等,透過一系列線纜與連接器測試項目來進行專業的驗證與競爭分析,希望可以更進一步了解目前市售的線纜品質,並分析價錢與品質是否有直接的關聯性。我們也期許百佳泰的評測報告是一份兼具技術深度的效能評估資訊以提供所有消費者或採購商參考。

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2014-1-20 上午 11-19-00

在測試項目方面,我們不僅參考HDMI協會所推出的認證項目,更依據百佳泰豐富的HDMI測試經驗,搭配高精密的線纜與連接器測試儀器與環境(Allion cable assemblies and connector testing center),進階延伸出五類測試項目。測試目的不僅僅是基本的HDMI測試,而是根據現實生活中可能遇到的使用情境去刻劃現今HDMI線纜必須具備的品質與效能,最終透過20款HDMI線纜的實測結果來作各品牌間的競爭分析,詳細的測試項目包括:

1. 眼圖測試(Eye Diagram Test)

2. 訊號衰減測試(Attenuation/Insertion Loss Test)

3. 電磁干擾測試(EMI Test)

4. 插拔力測試(Insertion & Withdrawal Force Test)

5. 耐久力測試(Durability Test)

由於不同的測試項目擁有相異的技術原理與測試條件,因此我們會先帶大家稍微領略一下各測試項目的理論基礎,緊接著進行實測結果的分析;特別的是,在各種測試項目中,我們將設定不同的評斷標準(judge criteria),以符合20款HDMI線纜競爭分析的優劣要求。

1. 眼圖測試(Eye Diagram Test

眼圖是一項時間序列的分析工具,讓測試結果能夠清楚顯示時間和訊號強度的誤差,並藉以評估纜線的效能。如表二的示意圖,由於眼圖是非常易於辨識最大抖動以及電壓強度誤差的指標,我們可以直接並清楚觀察出其眼圖的形狀是否表徵一顆張開的眼睛,越完整的眼睛代表其訊號的品質就越好。然而當訊號誤差增加時,眼圖中心的黑色空間就會縮小,訊號壓到邊界,就會讓螢幕顯示器上產生雜訊、馬賽克、亂屏閃爍、無預警斷訊甚至是黑屏的狀況。

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2014-1-21 上午 09-52-37

因此我們根據HDMI的規範標準來測試20條纜線的眼圖形狀是否完好,在高速傳輸的過程中能否保持影、音資料的完整性。測試結果如表三所見,大部分牌子線纜的眼圖測試皆在標準之上,只有少數幾家的品質較不穩定。由此觀之,在我們隨意從市面上採購而來的線纜仍是有品質上參差不齊的疑慮,而造成其HDMI纜線品質與效能不穩定的可能肇因為其線材的含銅量過低,使其訊號的阻抗太高;另一方面,如果抗干擾的設計不良,不同訊號間就會互相干擾,使得頻率失準。

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2014-1-20 上午 11-19-54

2. 訊號衰減/插入耗損測試(Attenuation /Insertion Loss Test

訊號衰減又稱作插入耗損,指的是連接在輸出埠與輸入埠之間的纜線或元件產生的訊號損耗或衰減,也就是功率的損失或電壓幅度相對於原訊號幅度的落差。這些衰減或損耗通常取決於其線材的加工品質或長度,長距離的線材較短距離線材容易產生較多的訊號損失,造成連線失敗或不穩定狀況,使得影音傳輸中斷如影像閃爍或音頻失真(這次的評測,我們設定了使用2米長的線纜來做測試)。另外,連接器與線纜的阻抗搭配性不良也會讓訊號衰減而降低訊號的幅值。因此,測量訊號衰減/插入耗損能幫助我們了解一條線纜的設計與用料品質。以表四為例,我們根據HDMI協會的規範標準得知紅色limit line值(limit line value)代表正常的訊號幅值,當訊號衰減幅度過高以致於低於協會標準,我們就可判定其線纜品質不佳。

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2014-1-21 上午 09-54-41

有了上述HDMI的最基本規範標準,我們在分別從825MHz、2475MHz、4125MHz以及5100MHz四個頻率點中去測量其訊號的衰減值(test line value),透過規範所定義的紅線值減掉實際測到的衰減值(limited line value -test line value)加總, 可以從表五的測試結果發現,數據越大代表其訊號衰減(插入耗損)就越少,其中又以前20%高的HDMI線纜如Vodka、Panasonic、Hypertools以及Victor.JVC表現最佳。

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2014-1-20 上午 11-20-29

3. 電磁干擾測試(EMI Test

電磁干擾EMI指的是任何可能降低裝置或系統性能,以及對人類自身安全產生損害作用的電磁現象,過高強度的電磁波除了會干擾其他無線裝置如手機、無線調頻外,長期下來也會對身體有害。如果線材本身的隔離包覆性不夠,就容易使電磁波洩漏,因此電磁干擾EMI測試的目的除了能保障消費者的安全性之外,也確保電磁不會干擾其線纜的品質或效能。尤其, 電磁相容性(EMC)測試標準EN55022明確定義了一條EMI基準線。我們除了根據此標準外,更嚴格仔細的測試各HDMI線纜的EMI變化,目的就是希望能得到最可靠的測試結果,只要超出其紅色limit line基準線皆意謂其EMI測試失敗。從表六的示意圖就可以發現,正常產品的EMI測試結果應在紅色limit line以下,才能符合EMI電磁干擾的規範要求。

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2014-1-20 上午 11-20-42

值得注意的是,20款HDMI線纜在這次的電磁干擾EMI測試全數皆未達HDMI規格的基本要求。對此,我們只好將測試結果先以20款組內相對比較的方式來呈現,超過紅色limit line的幅值越小,代表整體的改善空間較高並在EMI干擾的問題上不算太嚴重。反之,如果是幅值超出紅色limit line過多,後續所需的驗證與修改就越急迫。從表七的結果可發現,大部分線纜的EMI測試結果都不佳,不但意謂著業界普遍存在的EMI干擾問題很嚴重外,也透露出其EMI測試與驗證的過程中,需要更嚴謹與專業的實驗室涉入協助調校,才能為廠商找到降低電磁干擾EMI不穩定的方法。

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2014-1-20 上午 11-20-59

4. 插拔力測試(Insertion & Withdrawal Force Test

插拔力測試對於一條線纜來說是非常重要的,因為與使用者在線纜與連接器的使用情境息息相關,使用者的手感、力量皆會對相互配對的兩端產生連結與分離的物理作用力量,像是作用力和接觸力。而測試的目的即是確保這兩造插入、拔出的外在力量不會使連接產品發生斷訊現象。如果力量太大,就容易損壞裝置上的元件;力量太小,則會使得連接器接觸的效果不好,容易產生畫面干擾與雜訊。因此,我們將透過儀器模擬多次插拔動作,才能瞭解線纜或連接器內部的機械構造設計是否在經過測試過後有異常損壞發生或難以插拔,導致功能失效或是使用上的不方便。

在評斷標準上,我們將定義力量介於大、小之間的中間力量值為最佳。根據HDMI規範標準,插入力在44.1N以內即合乎標準,因此我們取中間值22.05N + / – 10%為最佳力道。另一方面,HDMI規範標準的拔出力最大為39.2N、最小為9.8N,我們取中間值24.5N+ / – 10%左右為最佳力道。從表八測試結果可發現,Supra與Sanwa兩品牌線纜的插拔力最處於中間值,其線纜對力量插拔動作的反饋將最為穩定,長期下來將不致影響功能的表現。

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2014-1-20 上午 11-21-16

5. 耐久力測試(Durability Test

耐久力測試是另一項與消費者較直覺相關的測試,可以確保線纜在與不同的裝置多次配對後仍可以正常運作,亦稱線纜本身的使用壽命或期限。此測試將可以評估線纜與連接器在經過連續使用一段時間後,其電鍍層的磨損、鬆弛狀況,確認線纜與連接器能在使用期限內能滿足其宣告的功能要求,並且在承受多次的插拔後,能避免線纜損壞或連結器脫落的狀況,間接影響訊號匹配的問題。根據HDMI的最低要求是,線纜與外部裝置連結的耐久力要求為10000次;在我們的評測裡,我們將耐久力測試提高到 15000次,之後我們再將線纜分別進行插入力與拔出力的測試。如果測試中的插拔力能一直維持在中間值力道,代表其線纜的品質就越佳,不會傷害到連結器內部的元件或結構等。從表九的結果可發現,普遍線纜產品皆擁有基本的耐久力,符合HDMI規範標準的要求,惟Amazon、PCI、MotionTech以及Pioneer相較之下各自在插入或拔出力有更突出的表現。

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2014-1-20 上午 11-21-31

線纜與連接器專業測試 一網打盡驗證關鍵

從各項實測結果的整合結果來看(表十),雖然普遍認為價格高昂的產品應採用較好的選材以達到最佳品質與效能,但其實不然,許多價格低廉的線纜只要能按照HDMI的規範標準來產製,依舊是可以達到一定程度的水準。換言之,消費者或採購商日後在採購相關線纜時,或許更需要貨比三家以及尋求專業實驗室的評比報告,才能從中挖掘箇中翹楚。

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2014-1-20 上午 11-21-54

此份競爭分析評鑑報告僅以百佳泰挑選的部分線纜與連接器進行測試,即發現在各種不同的測試項目中,20款市售HDMI纜線就有迥異的效能表現。看似稀鬆平常的線纜其實在產品設計與驗證的整合上仍需要更專業的建議與改進,透過反覆的測試與驗證才能確保最高品質,讓C/P值更名符其實。百佳泰作為領航全球的專業驗證機構,甫成立線纜與連接器專業測試中心,除能提供USB 2.0與USB 3.0規格版本的線纜與連接器完整相符性認證測試,同時也是HDMI協會認可的HDMI線纜專屬測試實驗室,針對如HDMI連接器,以及DisplayPort、MHL、SATA等各式不同技術規格的線纜與連接器,提供包括高頻訊號、機械特性、電氣性能、及環境變化等類別的精密測試與驗證。隨著線纜與連接器測試中心的成立,我們更希冀看見品質、效能以及成本售價皆能兼具的成熟產品於市面上競爭,讓廣大的消費者能從中獲取最大實用利益,未來我們也將針對其他市場的產品做進一步的評測與分析。(備註:本文所呈現之部分測試數據因涉及百佳泰所開發之評斷指標,因此不予以詳細公開,如欲瞭解更進一步的測試計劃或報告內容並予以參考指教,請逕洽百佳泰。)


消費型、企業用SSD測試大解謎

根據市調機構iSuppli的報告,2014全年NAND Flash價格恐將持續下滑。使用NAND Flash等半導體作為資訊儲存裝置的固態硬碟(Solid State Drive;SSD),也將從原本高不可攀的價格逐漸親民化,增加消費者的採購意願並同時加速市場普及率。超輕薄設計的SSD不只是應用於消費性電子產品上,其優異的性能表現也開始被廣泛地運用在企業級(Enterprise)產品上,同時市面上也出現了介於消費者跟企業級應用間的產品。

為了瞭解消費者跟企業級產品在能性能表現上的差異,我們挑選了六顆市面上販售的SSD做為受測產品,其中硬碟A至E為同一家廠牌的產品,包含了作為入門等級跟高階用途的eSSD跟cSSD產品,硬碟F則為另外一間大廠的企業級硬碟。在此篇測試比較報告中我們將依序測試六顆SSD,並就硬碟本身的硬體元件跟性能表現做進一步地分析比較,揭露廠商針對不同的市場需求所採取的不同開發重點,並掌握產品在不同測項上的表現,協助廠商開發設計新產品。

六顆受測產品的產品類別及基本特色:

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六顆受測產品的產品類別及基本特色

在本次的測試分析上,我們聚焦在以下兩個重點,做近一步的分析:

  • 硬體元件分析 Hardware Components Analysis
  • SSD性能表現足跡分析 SSD Performance Footprint Analysis

硬體元件分析(Hardware Components Analysis

SSD標榜高效能、低功耗、高耐受度及體積輕薄等特性,即使是相同廠牌的SSD也會有不同的硬體設計,尤其針對不同的目標客戶群時,會有些許零件上材料上的差異,這些差異就有可能造成性能及穩定度的不同。在硬體元件分析的過程中,百佳泰的資深專家團隊拆開硬碟,檢視其內部構造,並分析硬碟的各項元件,包含:Controller、PMIC、NAND Flash、Poly-Tantalum Capacitor及LPDDR2,並就其排列設計觀察優缺點,給予建議。

表二:六顆受測硬碟的硬體元件結構

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列印

如表二中簡單地列出了這六顆硬碟的組成元件。

SSD性能表現足跡分析(SSD Performance Footprint Analysis

市面上針對消費型硬碟所設計的效能測試工具,例如:CrystalDiskMark,並不能忠實呈現企業用硬碟在真實環境中的表現,無法驗證企業級產品的真實功效。如表三所示,硬碟A在消費型測試工具上的表現理想,但是在企業級測試標準上卻不盡理想;反觀硬碟F雖然在消費型測試工具上表現平平,但是在企業環境使用上卻性能表現良好。因此,百佳泰選了幾個專門測試企業用硬碟的工具,加上我們自己累積多年經驗開發的工具,針對企業用伺服器工作量模擬、讀寫速度耐久度、產品性能退化、性能退化一致性…等,各方面來評估受測產品的整體表現。以下為分析SSD性能表現足跡所採用的三種不同測試工具:

  1. File IO Benchmark – Server Workload
  2. File IO Benchmark – Sustained Test
  3. Allion Benchmark – Performance Stability Test
  4. File IO Benchmark – Enterprise File IO Data Payload
  5. Database Benchmark – SysBench

表三:消費型測試標準VS. 企業級測試標準

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表三-消費型測試標準VS. 企業級測試標準

  • File IO Benchmark – Server Workload
測試工具為:VDBench
測試平台為:Intel Z87、Core i7、16GB RAM

企業所需要處理的資料規模比一般消費者使用的還要大,因此我們所選的這套工具能夠模擬企業用伺服器在面對巨量資料時的情景,反應硬碟在處理郵件、串流影音、網路檔案時的效能表現,做廠商再挑選產品時的參考之一。

圖三:模擬郵件伺服器工作量測試

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圖3---Mail-Server-測試_r

圖四:模擬多媒體串流工作量測試

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圖4---Media-Streaming-測試_r

圖五:模擬伺服器在處理網頁檔案工作量測試

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圖5---Web-File-測試_r

表四:Server Workload的測試結構

Server Block Size in Bytes Read/Write Percentage Random/Sequential

Percentage

Mail Server 4KB 67% / 33% 100% / 0%
Media Streaming Server 64KB 98% / 2% 0% / 100%
Web File Server 4KB, 8KB, 64KB 95% / 5% 75% / 25%

在Server Workload的測試中,硬碟E在郵件伺服器工作量(Mail Server Workload)中,在相同的時間內以最高的每秒輸入輸出數(IOPS)贏過其他五顆硬碟。而硬碟F在多媒體串流工作量(Media Streaming Workload)和網頁檔案工作量(Web File Server Workload)兩測項中,表現最優異,尤其在網頁檔案工作量上,硬碟F大幅領先其他產品。從上面三張圖可以看到硬碟C的表現皆為倒數第二名,甚至名次低於消費型硬碟B,顯示出的企業用低階eSSD入門產品並不一定在各方面表現都優於消費型硬碟。

  • File IO Benchmark – Sustained Test
測試工具:IOmeter
測試平台:Intel Z87、Core i7、16GB RAM

根據聯合電子設備工程委員會(JEDEC)的資料顯示,4K單位大小檔案是企業用SSD最常遭遇的檔案大小。此耐久度測試採用IOmeter工具產生的4K QD 32 Random Write來測試6顆硬碟在連續24小時中,讀寫速度是否會因為時間的拉長而改變。

圖六:24小時讀寫速度耐久度測試

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圖6---24hr-sustained-test-測試_r

如圖六所示,在24小時讀寫速度耐久度測試中,每一顆硬碟一開始都會有很高的IOPS值,但是在剩下的22小時中都會驟降至穩定的速度狀態。

圖七:前30分鐘內效能退化比較表

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圖7---前30分鐘退化_r

我們若把耐久度測試的數據結果聚焦在第一個小時中,由圖七可以發現硬碟A跟硬碟C的效能退化下降幅度比較大。另一方面,硬碟F的效能退化低於其他五顆,平均而言,在24小時的測試當中擁有最高的讀寫速度,顯示出硬碟F在長時間的Random Write壓力測試下能夠有最佳的表現,符合企業級產品所需的可靠穩定性特質。

  • Allion Benchmark – Performance Stability Test
測試工具:Allion stress tool
測試平台:Intel DZ68DB system

差勁的耗損平均技術(Wear Leveling)遇上吃重的工作負荷時,硬碟可能會產生性能不一致(Performance Inconsistency)或尚餘儲存空間變動減少(Fluctuation)現象。因此,百佳泰憑藉著耕耘SSD產品驗證多年的技術,特地開發企業級產品測試解決方案,客製化的性能穩定度測試(Performance Stability Test)能診斷出受測產品是否有性能不一致缺點,確保產品品質可靠度。百佳泰的性能穩定度測試能模擬企業用硬碟在處理大檔案的情境,設計總共10TB的真實資料存取工作量,檔案類型包含:影片(例如:3GP、AVI)、聲音(例如:MP3、WAV)、圖片(例如:BMP、JPG)及其他(例如:BAT、DLL、ZIP),並針對4K Random/Sequential讀寫、16K Random讀寫、64K Sequential讀寫進行性能表現監控。

評分標準是以每一受測產品整體的讀寫表現數值做為平均值,並設自身平均值的正負10%為標準範圍。如果一硬碟95%以上的讀寫表現數值落在自己的標準範圍外,則會被警告為性能不穩定(Unstable)。彙整並整理原始資料後,從表四可以看到硬碟F有最好的穩定度表現,只有在4K Random寫入速度上表現不穩定。硬碟A則有最差的表現。硬碟E雖然售價比企業用入門等級硬碟D高,但是在穩定度表現卻沒有相對穩定的表現,因為硬碟E在大檔案的寫入存取上,穩定度表現並不理想。

表五:性能穩定度測試比較I.

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表五:性能穩定度測試比較I.

從整體的表現來看,數值最高的10%跟數值最低的10%相差值如果超過平均數值的20%,則代表有潛在的風險危機。在表五中我們可以發現,硬碟F只有在4K Random寫入測項上有高的高低差異性,整體的表現則是最為穩定,符合企業用產品所需的特徵。反觀硬碟A與硬碟E在10TB資料量存取上有極高的高低差異性顯示出SSD的發展至今,雖然性能表現速度越來越快,但是廠商在維持產品的穩定度上還是有長足進步的空間。

表六:性能穩定度測試比較II.

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表六:性能穩定度測試比較II.

  • File IO Benchmark – Enterprise File IO Data Payload
測試工具:VDBench
測試平台:Gigabyte GA-Z77-D3H

為了要評量受測產品在長時間企業用環境下的壓力表現,我們選用VDBench測試工具,模擬硬碟在處理0.5K、4K、16K到64K等不同檔案大小時的性能表現。除了設定檔案大小外,並根據JEDEC的企業用工作量定義:40% Random讀取、60% Random寫入,設定測試標準,分析硬碟在50個小時受測時間中的性能表現,並依照IOPS的結果來評斷受測產品的表現。從圖八可以看到硬碟F的IOPS的平均值超過1000,領先其他產品,性能表現最佳。

圖八:Enterprise File IO Data Payload測試比較結果

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圖8---JEDEC企業用定義_r

若我們把Random讀取調高至70%、Random寫入調低到30%,同樣可以看到硬碟F的IOPS仍然保持高水準,顯示出這顆硬碟在處理不管是隨機讀取還是隨機寫入檔案時都能保有一定水準的效能表現。如圖九所示,硬碟C在8至16小時中間發生性能下降的現象,顯示出這顆硬碟在處理企業用資料時有不穩定的現象。

圖九:Enterprise File IO Data Payload II. 測試比較結果

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圖9---客製化測試_r

  • Database Benchmark – SysBench MySQL
測試工具:SysBench MySQL

測試平台:Dell T620 Xeon*2, 64GB RAM

MySQL作為企業使用的資料庫系統已經有多年歷史,最大的優點就是效能高且可靠度高。我們以此測試工具模擬200個使用者的中型企業資料庫環境,測試設定使用40個Table同時運算,每個Table有一千萬筆資料(資料量約106GB)。評量方式為儲存裝置在不同的Buffer Pool Size設定和多個Thread設定下的性能表現。

當設定OLTP吞吐量的Buffer Pool Size低於15GB,且Thread為64時,如圖十所示,硬碟F的平均資料吞吐量值為2820.63,為表現最佳的硬碟。而圖中每一個點都是測試時的吞吐量落點,點與點之間越離散的話則表示性能表現不一致,例如:硬碟A和硬碟C,都有此問題。而硬碟F除了在此測試上有最佳表現外,其穩定的性能足以勝任中型企業資料庫環境的使用。

圖十:OLTP吞吐量測試比較結果

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圖10---OLTP-throughput-HK3R_r

表七:受測產品的競爭力分析

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列印

百佳泰的專家團隊認為硬碟F在絕大多數的企業級性能測試上都有絕佳的表現,其硬體元件也是採高規格的設計,但是他的高價定價策略可能會讓中型及小型企業卻步,因為不是每個公司都需要頂級規格的SSD。此外,我們觀察到硬碟A至E受測產品中,彼此之間的的硬體元件設計並沒有特別顯著的差別,但是其價格歧視(Price Discrimination)策略讓這廠牌各類型的產品能夠符合各種不同需求,進而增加市占率,因此如果硬碟F的廠商也採取此方式的話,開發適用於不同規模企業的SSD話,定而能夠增加競爭優勢。

SSD在隨著使用時間的增長、讀寫次數增加之後,造成效能退化或是可用儲存空間減少,都會影響到SSD整體的表現。我們預測隨著SSD的價格逐漸親民化,勢必未來不管是一般消費者用還是企業級產品,將會有一場廝殺戰即將開打。雖然此次的測試著重於效能衰退、耐受性及穩定度的測試,但是我們建議廠商除了採取完善的性能測試之外,也能同時比較競爭對手的產品,增加自己產品的競爭力,才能在市場上傲視群雄。更多SSD相關測試解決辦法請參閱http://www.allion.com.tw/storage.html

測試在雲端:6大雲端儲存服務大PK

身處在這資訊大爆炸的時代裡,人們對於資訊的渴求、傳輸、分享與儲存也隨之而起,許多業者瞄準這種趨勢,藉由雲端技術的蓬勃發展紛紛推出「雲端儲存服務」(Cloud Storage Service)來搶攻雲端市場這片大餅。換言之,單靠硬碟、隨身碟來儲存資訊的趨勢已經落伍了,雲端儲存服務是透過生活中最常使用的電子裝置如手機、平板、個人電腦以及智慧型電視等,將所有使用情境與傳輸技術匯流整合在一塊,達到一種無縫存取的境界。

此時,面對市場上林林總總的雲端儲存服務,到底哪一朵雲才是真正以使用者的需求為出發點,提供兼具功能、效能、相容性與使用性的創新服務呢?

百佳泰認為能夠滿足所有使用者情境與經驗的雲端儲存服務,才能奠定市場上不敗的價值;因此,我們特別從市面上挑選6款極具代表性的雲端儲存服務來進行完整的競爭分析與評鑑。

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2014-6-23 上午 09-56-12

如基本規格表所示(表一),現階段雲端儲存服務皆免費或收費提供一定容量的儲存空間;對於此市場需求的變化性,我們在本篇文章中並不作進一步的討論。即便越大的免費容量提供越具市場競爭優勢,但根據實際使用情境的觀察,使用者其實較偏重在各種個人平台裝置的相容性使用。也就是說,透過雲端儲存服務進行過大容量的資料傳輸行為並無法讓其功能與使用性立即見真章,充其量只是檔案上傳與下載的容量比較。為此撇除這類使用者的心理因素,我們將以「模擬使用情境」(scenario-based)為測試核心,向外探討其介面使用性、功能完整性與平台相容性等議題。詳細的測試範疇如下:

一、介面設計(Interface Design)

二、上傳功能設計(Upload Design)

三、瀏覽器支援功能(Browser Support)

四、線上檔案預覽功能(File On-line Preview Support)

五、檔案分享功能(File Share Support)

六、線上Office檔案編輯功能(Office Files On-line Edit)

七、其他網路功能支援(Misc. Function Support on Web)

八、行動裝置平台支援(Mobile Platform Support)

一、 介面設計(Interface Design

使用情境:

透過使用者對介面設計的視覺接觸,是否能快速瞭解整體的功能編排、如何進行相關功能的操作。

測試結果發現:

1. Google Drive、SugarSync與Dropbox介面只單單顯示功能圖像,使用者需要將滑鼠指標移動至圖像上,相對應的文字才會出現。換言之,如果使用者沒有使用滑鼠或是利用觸控平板,有可能在第一時間無法直覺瞭解各個圖像的意義。

2. Asus WebStorage與MS OneDrive皆同時顯示文字與圖像,對使用者來說較直覺使用;另外,MS OneDrive的圖線設計最為顯眼,讓觸控面板的使用者能輕鬆點選。

3. 整體來說,Asus WebStorage的介面設計較為陽春,雖然提供完整的資訊與圖像,在美感層次上較不及其他雲端儲存服務。

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2014-6-23 上午 09-58-47
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2014-6-23 上午 09-59-19

二、 上傳功能設計(Upload Design

使用情境:

整個上傳檔案的操作過程是否易學、易用且清楚直覺。

測試結果發現:

1. Norton Online Backup沒有支援上傳功能,檔案隨著編排計畫時就會同步處理。

2. Asus WebStorage與SugarSync有限制拖曳上傳的區塊,但原則上對使用者沒有太大影響。

3. Asus Webstorage的上傳功能有兩種,分別為拖曳上傳與傳統選項上傳,但介面並無清楚說明拖曳方法,導致使用者較不知道有此功能。

4. Asus Webstorage可利用相關電腦應用成是來支援客製的資料夾/檔案備份,其他儲存服務只支援同步資料夾功能。

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2014-6-23 上午 10-00-30
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2014-6-23 上午 10-02-29
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2014-6-23 上午 10-02-44

三、 瀏覽器支援功能(Browser Support

使用情境:

透過不同的網路瀏覽器進行網頁版的雲端儲存服務。

測試結果發現:

6款雲端儲存服務皆支援目前較主流的網路瀏覽器,即便Google Drive與MS

OneDrive沒有正式宣稱支援Safari Windows版本(表四),但實測之後發現大部

分的功能都還是可正常執行。

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2014-6-23 上午 10-03-18

四、 線上檔案預覽功能(File On-line Preview Support

使用情境:

無需預先下載檔案就能即時線上預覽文件。

測試結果發現:

1. Google Drive與Asus WebStorage擁有最佳的線上檔案預覽相容性,支援多媒體、Office文件與PDF檔案。

2. MS OneDrive支援圖像、Office文件與PDF檔案預覽。

3. SugarSync僅支援圖像預覽。

4. 值得注意的是,Google文件檔案僅支援Google Drive。

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2014-6-23 上午 10-03-55

五、 檔案分享功能(File Share Support

使用情境:

分享檔案至其他第三方服務,例如電子郵件信箱或社群媒體網站。

測試結果發現:

1. 基本上6款雲端儲存服務皆會提供連結功能鍵供使用者分享檔案。但我們發現Asus WebStorage與Norton Online Backup無法分享檔案至Facebook或Twitter。

2. Google Drive的分享功能支援最多的第三方服務,包含Google+。

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2014-6-23 上午 10-04-23

六、 線上Office檔案編輯功能(Office Files On-line Edit

使用情境:

無需預先下載檔案就能即時線上編輯Office文件。

測試結果發現:

只有Google Drive與MS OneDrive支援此線上編輯功能;對於Office文件的高使用率而言,大大提升使用者的便利性。

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2014-6-23 上午 10-04-53

七、 其他網路功能支援(Misc. Function Support on Web

使用情境:

其他使用者可能會執行的功能,例如滑鼠右鍵、背景上傳、檔案修復、支援觸控面板或第三方應用程式。

測試結果發現:

1. Google Drive、Dropbox以及MS OneDrive支援滑鼠右鍵功能;相對應地在觸控面板上,使用者只要針對文件或某功能鍵上長按,就會出現隱藏的功能列表。相較於不支援滑鼠右鍵與長按功能的儲存服務如Asus WebStorage、SugarSync以及Norton Online Backup,Google Drive、Dropbox以及MS OneDrive擁有較高的使用性,讓觸控面板使用者能方便尋找其欲執行的功能。

2. Asus WebStorage與SugarSync的無法透過背景上傳功能來進行,使用者必須等到任務完成後才能進行其他作業。

3. Dropbox不僅僅提供雲端儲存功能,還支援許多第三方應用程式的功能整合,可變成雲端音樂清單、網頁伺服器以及電子郵件信箱。

4. 6款雲端儲存服務在網頁版上皆支援檔案修復功能。

5. 只有Google Drive與Asus WebStorage支援ZIP壓縮檔案下載的功能。

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2014-6-23 上午 10-05-47

八、 行動裝置平台支援(Mobile Platform Support

使用情境:

大部分雲端儲存服務也有推出行動裝置APP,其相容性與功能性是否也和網頁版一樣方便易用?因此我們挑選3款不同作業系統包含Android、iOS以及Windows Phone的手機,針對特定的測試項目進行實測。

測試結果發現:

1. 因為Android屬於開放式作業系統,使用者基本上可以藉由內部或外部檔案管理系統來下載或上傳資料。

2. 然而Microsoft與Apple的作業系統僅供使用者上傳照片或進行線上筆記修訂。

3. Google Drive、Dropbox與SugarSync沒有推出官方正式版的APP來支援Windows Phone,但使用者仍可藉由安裝第三方APP來連結Google Drive與Dropbox服務。

透過下表九,我們整理出幾款雲端儲存服務在行動裝置上的一些關鍵議題,不外乎是一些平台相容性、同步處理能力以及使用性問題。詳細的測試項目與結果,請參考表十、表十一與表十二。

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2014-6-23 上午 10-06-02

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2014-6-23 上午 10-06-19

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2014-6-23 上午 10-06-34

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2014-6-23 上午 10-06-48
   

百佳泰全面啟動雲端測試方案 推升全球雲端服務品質

當全世界正為發展雲端技術與應用而投入大量人力、物力的同時,Google也擴大投資台灣成為亞太最大雲端中心。許多廠商在面對此發展趨勢,隨即而來的考驗即是技術開發、品質保障以及市場行銷的創新應用挑戰。以雲端儲存服務為例,大部分雲端儲存服務在推出上市之前,僅透過大量的硬體採購來支援軟體開發或容量限制,並沒有進行實際的測試、驗證與使用者經驗評估,最終導致整個服務軟硬體規格不相容、效能不可靠、介面不好用等問題。

有鑑於此,百佳泰在此競爭分析評鑑報告中僅先根據「模擬使用情境(scenario-based)作為主要測試範疇,即發現不同的雲端儲存服務就擁有迥異的功能性、效能性與使用性。面對現今雲端儲存服務已與使用者日常生活息息相關,不論是透過電腦或手機來使用,在功能完整性、效能穩定性與使用者經驗上都更需要專業的測試評估與改善。百佳泰在進行相關雲端服務或軟硬體整合測試時,即會鉅細靡遺的提出測試案例與計畫(Test Case & Test Plan),為客戶量身打造專屬的雲端儲存服務測試驗證解決方案,讓所有使用情境都能被嚴格的把關以確保雲端新創系統業者的產品服務品質,並提供國際重量級服務商之潛力競爭分析比較,讓整個雲端產業能激發出更多的創新可能。

802.11ac無線AP效能大評比

近年來,由於無線網路的普及發展,越來越多電子裝置如手機、平板電腦、數位相機以至於智慧家庭中的多媒體影音播放系統等,皆陸續透過Wi-Fi傳輸技術來創建溝通網絡。Wi-Fi也從早期的802.11標準開始,陸續經歷802.11a、802.11b、802.11g、802.11n至目前的802.11ac,不但大幅度地提升傳輸速率與效能外,也帶動週邊應用如無線AP的白熱化競爭市場。尤其在所有電子裝置都需要無線網路支援的同時,無線AP已然成為家庭、辦公以及小範圍公共空間中不可或缺的網路設備。

然而,無線AP雖然方便易用,但面對市場上林林總總的無線AP產品,普遍存在品質參差不齊且時常發生訊號覆蓋率與穩定性不佳的情形。有鑑於此,百佳泰特別設計一系列「無線AP尖端驗證計畫」,從市面上採購三台無線AP裝置之實測結果來分享各種關鍵議題,讓大家能迅速瞭解問題癥結與解決方案。

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2014-7-8 上午 10-49-59

依據百佳泰豐富的無線效能測試經驗,我們針對無線AP的使用情境與關鍵議題設計出七種驗證範圍,巨細靡遺地評估受測裝置的品質與效能,透過不同品牌裝置間的競爭分析瞭解其優劣程度。詳細的驗證計畫如表二所示:

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2014-7-8 上午 10-50-16

I. 傳輸速率測試(Conductive Throughput Test

無線AP傳輸速率的效能表現與穩定性絕對是使用者最重視的因素之一,因此我們模擬不同頻寬通道來測量無線AP在一定時間內的傳輸速率表現,觀察其傳輸速率的變化曲線、平均值與極端值即能瞭解其效能與穩定程度。其次,訊號衰減會間接影響無線AP的傳輸速率,因此藉由兩者間(傳輸速率和路徑損耗)的測試結果分析即能驗證哪一台無線AP在任何頻寬通道下都能兼具一定水準的傳輸速率與穩定性。

圖一測試結果顯示,AP 3在20MHz/Ch 36與20MHz/Ch 64皆擁有最佳的效能表現,不過到了20MHz/Ch 128時,AP 3的表現突然驟降許多。AP1與AP 2的傳輸速率在20MHz/Ch 64時基本上沒有顯著的差異,不過整體來看AP 1的表現較差。

當我們將數據傳輸頻寬調整至「auto自動模式」下,無線AP即會自行尋找最適合的頻寬進行訊號傳輸。圖二的測試結果顯示AP 1在Auto/Ch 36與Auto/Ch 64的效能最差;值得注意的是,我們發現AP 1數據傳輸頻寬的預設模式竟然是「auto自動模式」,也就是說使用者通常會較信任並倚賴預設模式的效能表現,結果AP 1的自動模式反而擁有較差的效能表現。

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2014-7-8 上午 10-50-28

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2014-7-8 上午 10-50-38
 

由於AP 1的特殊效能表現,我們特別聚焦並放大其測試結果發現;在Ch 128時,AP 1的傳輸速率最好,優於其在Ch 36與Ch 64的表現。換言之,使用者必須自行將頻寬調整至Ch 128,才能享受到最佳的傳輸效能。然而,如果使用者單憑預設的自動模式來使用AP 1就會發現其效能非常不穩定。對於此關鍵議題,我們建議AP 1必須針對自動頻寬轉換模式作更精準的韌體、驅動程式校準與修訂,才能讓使用者避免這類的頻寬誤用情形。

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2014-7-8 上午 10-50-48

II. OTA傳輸速率測試(OTA Throughput Test

OTA傳輸速率測試可以精確測量無線AP在不受其他訊號干擾的環境中,是否擁有穩定的無線傳輸速率;因此,為了讓測試環境更純淨,我們必須建構一個無聲無雜訊干擾的測試環境。由於三台無線AP的天線皆屬於隱藏式設計,因此我們必須模擬多方位、多角度的直視訊號輸出(LOS,Light of Sight)來觀察不同角度方向包括0°、45°、 90°、135°、180°、225°、270°以及315°對其OTA傳輸速率的影響。

圖四測試結果顯示,AP 1在Ch 36與Ch64的頻寬時,整體表現不如AP 2與AP 3。如果將傳輸頻寬調整至「auto自動模式」下,我們依舊發現AP 1的整體訊號傳輸表現最差;尤其在90°、180°以及225°時,其傳輸速率最不穩定(圖五)。我們建議AP 1在天線設計與配置的議題上,必須再多進一步的驗證來確保各種方位、角度的傳輸速率表現能更穩定。

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2014-7-8 上午 10-51-08
 

III. 聯合負載測試(Association Capacity Test

聯合負載測試目的是為了驗證當有多方使用者同時連接無線AP時,無線AP是否可以承受大量的連線負載並維持一定的傳輸效能。為了更符真實世界的使用情境,我們以小型辦公室為背景,藉由Azimuth儀器來模擬聯合負載的極端值(一般辦公室應用大致上為百位使用者同時使用的情況,因此我們不刻意將負載上限提高),並測量無線AP是否能成功通過標準。

圖六測試結果顯示,AP 1與AP 2皆可成功通過聯合負載測試,但是AP 3在5G的無線傳輸模式下,僅同時能讓36位使用者成功連線。換言之,相較於AP1與AP2可以負荷高達127位使用者同時連線來說,AP3在這個測試項目的表現最差。

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2014-7-8 上午 10-51-19

IV. 超時壓力測試(Overtime Stress Test

透過高流量與多工負載的超時壓力測試可以觀察無線AP的傳輸速率是否會隨著過長的時間與過量的負載產生變化,藉以評估無線AP的軟、硬體設計與品質。

圖七測試結果顯示,三台無線AP的超時壓力測試表現並無顯著差異。值得注意的是,AP 1在傳輸速率測試與OTA傳輸速率測試皆不如AP 2和AP 3,卻在此測試達到一定水準。因此我們推測原因之一可能為AP 1的天線存在基本的設計與配置問題,不適當的AP天線設計與位置都會直接影響傳輸速率的表現;另一原因為AP 1的基板設計與相關零組件配置造成過度的雜訊干擾,減少整體傳輸效率。

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2014-7-8 上午 10-51-29

V. 極端氣溫變化測試(Extreme Temperature Test

為了模擬各式各樣的環境、溫度變化來測試無線AP的適應性,我們必須模擬一段極端的溫度範圍,從負50゚C至正150゚C,連續12小時測試無線AP的零組件與設計架構能否負荷這樣極端的氣溫變化並依舊保持穩定的傳輸速率,也藉以瞭解其安全性與耐久性。

圖八測試結果顯示,三台無線AP皆能通過極端的氣溫變化測試,不過就整體傳輸速率來看,AP 1(45.177 Mbps)的表現仍不如AP 2(86.034 Mbps)與AP 3(72.29 Mbps)。

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2014-7-8 上午 10-51-48

VI. 熱點圖測試(Heat Map Test

熱點圖測試旨為測量無線AP的設定與擺放位置對其傳輸速率、訊號強度與覆蓋範圍的影響。透過圖像式的數據與顏色呈現方式,我們可以瞭解各無線AP的傳輸速率變化情形,其中紅色代表訊號最低;藍色代表訊號最高。

圖九測試結果顯示,AP1不論是在訊號品質與覆蓋範圍都大大不如AP2與AP3,幾乎只達到他們的25%效能表現。有鑑於此,我們特別根據過往的測試經驗提出兩種解決方案並成功解決AP1的熱點圖測試失敗問題。一方面,我們在AP1上加裝訊號吸收器(Absorber)以預防其雜訊干擾,另一方面將AP1顛倒擺放以改變其天線設計位置,兩個方法皆提升AP1的無線傳輸覆蓋範圍。換言之,我們建議AP1必須加裝護罩擋版(Shielding)或吸收器來杜絕雜訊干擾,或者將天線位置重新設計與校準,才能改善其傳輸效能與覆蓋範圍(圖十)。

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2014-7-8 上午 10-52-14

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2014-7-8 上午 10-52-28
 

VII. 串流媒體效能測試(Streaming Media Performance Test

串流媒體效能測試是與一般使用者最息息相關的使用情境模擬,因此我們透過多媒體視訊、音訊與圖像等的播放來測試其品質是否達到標準;在播放多媒體檔案的同時,無線AP是否會受到傳輸速率與其他雜訊的干擾造成播放延遲或中斷等問題。

圖十一測試結果顯示,三台無線AP皆能通過串流媒體效能測試,滿足一般使用者的需求。特別的是,我們發現AP1的過熱情形(17.4度)優於AP2(19.9度)與AP3(20.5度);換言之,AP1過熱保護處理機制反而是三者之中最佳(圖十二)。然而對照前幾項測試結果顯示AP1的問題較多,我們可以大膽推測AP1的晶片組其實沒有太大問題,反倒是其零組件和天線的架構、配置需要執行更多的RF訊號干擾與訊號整合驗證測試,以發掘更多更深層的傳輸與雜訊干擾問題。

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2014-7-8 上午 10-52-46

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2014-7-8 上午 10-52-57
 

百佳泰作為領航全球的專業驗證機構,在無線傳輸測試領域早已累積雄厚實力與經驗;隨著Wi-Fi 802.11ac逐漸滲透各電子裝置的同時,週邊應用如無線AP的發展與品質絕對會成為市場上關注的焦點之一。不論是作為訊號發射站或中繼站,無線AP在整個無線網絡情境如智慧家庭、辦公應用、車用娛樂以及公共場域等皆扮演關鍵性的角色,隨之而來的傳輸速率與覆蓋範圍等效能品質更需要嚴格與高標的把關。此份評比報告僅針對三台市售無線AP進行初步的競爭分析,未來我們更將擴大我們的服務範圍,讓整體無線傳輸技術產業與裝置都能獲的最精準與深度的驗證測試。(備註:本文所呈現之部分測試數據因涉及百佳泰所開發之評斷指標,因此不予以詳細公開,如欲瞭解更進一步的測試計劃或報告內容,請逕洽百佳泰

SSD年中大評鑑:百佳泰Allion Benchmark測試結果評比

SSD產品發展到現在,技術上不斷的突破與推進,運作的速度與性能(speed & performance)向來是各廠商的主要賣點,然而除了速度之外,SSD的性能穩定度與性能退化度,才是真正能夠顯示出一個SSD的品質深度與提升使用者滿意的關鍵。百佳泰深耕SSD產品驗證技術多年,開發出企業級產品測試工具「Allion Stress Tool」,能夠執行性能穩定度測試(Performance Stability Test)和效能退化度測試(Performance Degradation Test)。不同於一般市面上的測試工具,Allion Stress Tool是以消費者的角度作為出發點,能就測試結果診斷出受測產品是否有性能不一致或效能銳減缺點,確保用戶在使用時產品能有流暢的使用者經驗(UX),免於遭受硬碟忽快忽慢的干擾。

若SSD的耗損平均設計(Wear Leveling)不夠完美,遇上吃重的工作負荷時,可能會產生性能不一致(Performance Inconsistency)或隨著可用儲存空間變動而性能遽降(Fluctuation)現象。你買入的SSD是否有上述的狀況呢?針對上述的兩種狀況,百佳泰設計了測試腳本,透過這個腳本搭配測試程式,我們便能了解SSD硬碟的效能穩定與否、效能退化度。這次選測了7顆知名SSD硬碟來做觀察,整個測試過程,會使用總共10TB的真實資料存取工作量(假設一般使用者每天使用SSD約3GB的資料量,10TB約為一年的使用量),來模擬受測硬碟在日常生活中處理檔案時的性能表現。為了更貼近實際的使用情形,處理的檔案類型包含:影片(例如:3GP、AVI)、聲音(例如:MP3、WAV)、圖片(例如:BMP、JPG)及其他(例如:BAT、DLL、ZIP),並針對4K Random/Sequential讀寫、16K Random讀寫、64K Sequential讀寫進行性能表現監控。

  •  性能穩定度測試(Performance Stability Test

此測試的評比標準分為兩個標準:

【觀察評比標準一:性能分布一致性】在測試的資料讀寫過程中,測試工具會不斷的評估並記錄SSD讀寫效能,以受測SSD整體的讀寫表現平均值正負10%為標準範圍,如果此SSD超過10%以上的讀寫表現數值落在其標準範圍外,表示使用過程中讀寫效能忽快忽慢,代表該SSD讀寫性能在使用過程中較不穩定。

圖一:SSD E4K Random Read的測試結果

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SSD E 240GB 4K Random read

我們先用一個例子來做說明,圖一為SSD E在4K Random 讀取時的狀況:每一筆的測試數據資料都是的粉紅色的落點,經過統計過後SSD E在4K Random讀取的平均速度為169.66MB/s,設為粉紅色的線。綠線跟紅線則分別代表平均值的正負10%範圍。可以看到大部分的點都落在這範圍外,經計算過後有85.41%的落點都標準範圍之外,該項4K Random讀取效能在SSD使用過程中,容易效能上下大幅波動,顯示出SSD E在此測項上表現不佳。

表一:讀寫效能超出標準區間比例

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表一:讀寫效能超出標準區間比例

統整過各顆SSD的落點數據計算後得到表一,可得知這七顆受測SSD在64k的資料存取上普遍效能都不錯,反而在4K Random讀取跟16K Random讀取,有較多的不穩定的現象。SSD ESSD F這兩顆SSD在整體的測試上,則觀察到較多的性能不穩定性狀況。

【觀察評比標準二:性能高低差異性】在測試的資料讀寫過程中,測試工具會不斷的評估並記錄SSD讀寫效能,以原始讀寫效能最高的10%平均值跟最低的10%平均值之間相差值,來評估其高低效能差異性,如果其相差值超過平均效能的20%,表示使用過程中該SSD最快跟最慢的差距較大,容易造成使用者極端不一致的使用感受。

表二:讀寫效能高低差異與平均比

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表二:讀寫效能高低差異與平均比

由表二的結果我們可以得知,七顆觀察的SSD硬碟在64k的資料存取上普遍效能都不錯,但是在4K讀取與16K讀取上則有較大的差異。例如,SSD GSSD ESSD F在4K Random讀取項目上,性能表現顯示相當大的高低差異性超過100%,SSD ASSD B雖稍低但也達到65%以上。SSD CSSD D在執行4K Random寫入項目時,也有很高比例的高低差異性。

 

表三:讀寫效能穩定性

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表三:讀寫效能穩定性

若一SSD在上述【觀察標準一:性能分布一致性】【觀察標準二:性能高低差異性】皆表現不好,在表三上則會被標示為性能不穩定(Unstable)的產品。一般而言,多數消費級SSD或多或少會在幾項讀寫項目上呈現不穩定結果(而企業級SSD則在此方面表現較佳),綜合以上兩個標準的結果,可以在表三發現SSD ASSD B這兩顆硬碟有較好的性能穩定性;而SSD ESSD F則有最差的性能不穩定表現;SSD CSSD D在小檔案存取上有不穩定的表現。

  •  效能退化測試(Performance Degradation Test

一般而言SSD因為其特性,都會有效能退化情形,但退化程度則取決於各家韌體技術與NAND Flash的搭配能力。此測試為比較硬碟在開箱(Fresh out-of-box)使用後,和歷經一段時間使用後的效能退化現象。

【評比標準】在執行全部10TB資料量寫入測試過程中,SSD最後一次的資料存取的速度平均和第一次的速度平均的差距,應小於整體平均速度的10%。

在此測試中,SSD CSSD D這兩顆硬碟的最後一次的資料存取的速度平均和第一次的速度平均的差距最為明顯,因此如下圖所示最為例子。以SSD C在4K Random寫入來說,它的第一次處理速度為176.56MB/s,最後一次處理速度為113.58 MB/s,其整體平均速度為147.23 MB/s。效能退化比:

(113.58-176.56)÷147.23=-42.78%

至於SSD D在4K Random寫入時的平均速度為127.49MB/s,經過計算後其效能退化比:

(121.84-150.35)÷127.49=-22.36%

圖二:SSD CSSD D4K Random Write的測試結果

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Kingston hyperX 240GB 和 Kingston KC300 效能退化圖 0916

表四:讀寫效能退化比

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表四:讀寫效能退化比

計算七顆SSD的表現後,從表四我們可以得知SSD CSSD D有較多的效能退化的現象,且明顯高於其他受測產品。而這也可能會造成使用者的個人系統在長時間資料讀寫後,性能變差影響整體表現。

  •  《效能退化測試》分析

一般而言SSD效能會隨著剩餘硬碟空間而降低,但降低程度視則取決於各家韌體技術與NAND Flash的搭配能力。我們觀察到隨著SSD剩餘容量不等時,其性能不一致會影響使用者經驗,尤其在4K Random讀取時性能下降(Performance Drop)最為明顯。以SSD G作為範例,如下圖所示,藍色的線代表硬碟剩餘空間,紫色則是讀寫的速度。SSD G在硬碟一開始讀取速度為332.29MB/s,但當硬碟快要寫滿時速度只剩下115.04 MB/s,雖然速度還是比相同狀態下的硬碟快,例如:SSD C的65.04MB/s、SSD D的68.65MB/s,但是SSD G的速度下降的比例最高,容易讓原本的使用者感受到SSD明顯速度變慢。

圖三:SSD G的效能退化分析

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圖三:SSD G的效能退化分析

 

表五:讀寫效能隨空間退化情形(以4K Random Read為例)

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表五:讀寫效能隨空間退化情形(以4K Random Read為例)

每顆硬碟都有性能下降情形的發生,但是從表五可以看到SSD ESSD FSSD G下降幅度差距最大。而這也是廠商在開發產品時所要注意的重點。

  •  結論

此次的測驗中,在「性能穩定度測試」上,SSD ESSD F在性能穩定度表現上有較大改善空間;SSD CSSD D則在「效能退化測試」上表現有較大改善空間。而我們也發現到,各家廠牌的SSD在處理小檔案的讀寫時,比較容易會發生性能不穩定、效能退化現象。百佳泰的專家團隊建議如果廠商能夠改進這部分,必定可以增加市場上的競爭優勢。

SSD在隨著使用時間的增長、讀寫次數增加之後,都會有效能退化或是隨著可用儲存空間減少而效能退化的現象發生,進而影響到SSD整體的表現。除了重視一般的讀取能之外,我們建議廠商能多注意「效能衰退」與「穩定度」的測試,不僅能提升使用者滿意度也能差異化自家產品與市場上競爭對手產品。更詳盡的SSD測試驗證資訊可參考http://www.allion.com.tw/storage.html

百佳泰Miracast Plugfest互通性測試大會後續報導 快速掌握無線傳輸問題癥結

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隨著無線通訊技術與行動裝置市場的快速發展與演進,使用者對於隨時連網的需求也與日俱增,大量多媒體資訊檔案的傳輸與分享,更直接帶動整體無線通訊應用領域的新一波技術需求。面對此一趨勢,身為領航全球科技產品驗證機構與認證測試實驗室的百佳泰,特別與經濟部通訊產業發展推動小組、財團法人資訊工業策進會以及TEEMA資通訊產業聯盟合作,聯合舉辦「新一代無線通訊應用研討會暨互通性測試(Plugfest)大會」,旨為使台灣廠商在相關產業技術能量能與國際接軌,並加強台灣廠商間之互動合作,進而提高無線產品、技術間的相容性與互通性。

活動特以新興無線通訊技術為主軸,除了介紹Z-Wave、HTC Connect與Miracast等三大無線通訊技術的產業趨勢與技術發展外,更提供廠商機會難得的Miracast產品互通性測試體驗。透過數位內容的傳遞、接收、分享與共享的過程中,掌握無線網路如影隨形的使用情境與測試需求,讓與會廠商能更深入瞭解各項熱門技術要點,盼凝聚整體無線產業的共識,一同攜手打造最優化的無線通訊應用,邁向多屏共享的裝置連結新世代。

Miracast自2012年推出以來,憑藉WPS與Wi-Fi Direct兩項技術為基礎來主打「使用者可以輕易使用的技術」概念,迅速地讓許多消費性電子裝置都陸續支援此技術。(更多Miracast原理、應用與認證測試需求,請參考認識Wi-Fi CERTIFIED Miracast ™:Wi-Fi科技的無線延伸、奇蹟般的行動連接顯示(Mobile-Display)認證計畫)根據NextMarket Insights的研究報告指出,未來搭載Miracast技術的顯示裝置之出貨量在2013年大約為700萬台,到了2017年將蓬勃發展並飆破1.29億台,整體技術應用的成長動能非常驚人。

Miracast and DIAL-enabled display device shipments (Millions)

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Source: NextMarket Insights

經過2年時間的市場探索與技術磨合,我們發現有越來越多支援Miracast的產品上市,其中為了滿足不斷成長的資料分享需求,眾家廠商皆亟欲研發更直覺易用、更穩定的Miracast產品。有鑑於此,百佳泰特別舉辦此場「Miracast產品互通性測試體驗」以探究Miracast技術規格的品質與效能,除了提供廠商一個互通性測試的交流平台,也讓大家更能實際體驗Miracast的相關互通性測試過程。測試過程中,百佳泰無線驗證專家團隊也同時在現場提供各廠商最即時的問題偵錯服務。在此篇文章中,我們將針對百佳泰執行Miracast互通性、RF訊號以及使用者經驗測試時,比較常遇到的問題做一些分享、分析,希望可以提供廠商日後在開發、驗證Miracast產品時一項參考準則。

問題分享一:無法連線或連線不穩定

不可否認地,Miracast技術已然成為連結「傳送端」(Source)與「接收端」(Sink)的規範標準。從技術層面來看,Miracast應用主要是透過一個Source(能傳送多媒體內容的Wi-Fi裝置,例如智慧型手機或平板電腦)和一個Sink(能接收並顯示多媒體內容的Wi-Fi裝置,例如電視或投影機)之間,建立一個點對點的連結以達到無線影音串流應用的互通性及便利性,進而提升終端使用者的使用者經驗。例如,使用者可以透過手機將拍攝的照片、影片或是網路上的影音媒體串流服務完整地播放在大螢幕的電視上;相反地,使用者也可以透過手機或平板,直接收看電視或電腦上的內容。

然而,從整場互通性測試大會與百佳泰先前的測試案例觀察下來,最常發生的錯誤問題即是兩台裝置「無法成功連線」或是「連線不穩定」,間接導致斷線、休眠甚至是裝置重啟的情形發生。值得注意的是,某些個案還是發生在雙雙已通過Miracast認證的市售產品;換言之,面對市場上數以千計的廠牌產品,要達到完全的互通性仍有其挑戰性,畢竟各家廠商產品有其所屬的研發規格與元件組裝,會影響到最終Miracast品質與效能的因素非常多。尤其在互通性測試大會中,我們現場備有大量的Miracast裝置讓參與廠商進行測試,發現幾乎所有廠商的產品皆會面臨到一或兩次以上無法連線或連線不穩定的問題。有鑑於此,我們建議各家廠商在執行標準的Wi-Fi或Miracast認證測試之餘,更應該借助專業實驗室擁有市場上各式產品的優勢,進行大規模的互通性測試,才能確保其產品在市場上能「無所不通」。

問題分享二:解析度不相容

除了連線問題外,我們透過Miracast來執行連續的影片播放測試時,最常遇到的錯誤問題即時畫面延遲、破圖、亂碼顯示或是有影無聲等情形。從下圖錯誤案例可發現,在Sink與Source成功連線之後,電視鏡射畫面的同步情形卻不如預計,出現不相容的解析度、有些畫面幾乎無法完整顯示的問題。換句話說,不論是Miracast Sink或Source裝置,其整體相容性都需要更進一步的嚴謹驗證,才能確保影音檔案的播放更為順暢。

情境:Extend PC screen to Miracast TV

解析度:800*600

問題:破圖

情境:Extend PC screen to Miracast TV

解析度:800*600

問題:亂碼顯示

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問題分享三:線纜品質參差不齊

除了產品本身搭載無線傳輸技術外,現今許多Sink裝置如電視、投影機會外接Dongle產品來進行Miracast連接,也就是以隨機附贈的HDMI線纜來連接電視,此時HDMI線纜的品質就顯得非常重要。由於市面上不論電視廠商或Dongle廠商所隨機附贈的線纜品質參差不齊,時常會發生畫面無法同步顯示的情形。這在在證明不管使用者是透過無線Miracast傳輸或是透過中介Dongle的有線HDMI連接,不同的使用情境都必須經過完善的驗證。據了解,一般業界與使用者最容易忽視的重點即是線纜與連接器的品質、效能皆會間接影響Dongle的傳輸能力。我們建議廠商除了無線效能驗證外,針對自行研發或外包工程的Dongle產品、線纜與連接器,也需要進行更嚴謹的線纜與連接器測試,讓整體傳輸效能徹底地被保障。

問題分享四:RF訊號干擾

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RF訊號干擾一向是無線傳輸技術的先天性阻礙,只要是關於無線通訊的技術都不免汲於克服此議題。不論是元件模組的設計研發、擺放位置以及無線訊號間的頻段互相影響都會產生RF訊號干擾,直接影響無線傳輸效能。我們可以從左圖發現一個RF訊號干擾的案例,手機畫面幾乎無法完整顯示於電視上,並出現影像延遲或雜訊等情形。接著,我們進一步地執行2.4G頻段的 CH 1~13 RF Signal Measurement發現,Miracast所採用的2.4G訊號頻段容易受到相同頻段的無線AP訊號影響造成環境干擾(下圖左),造成其不穩定的傳輸效能表現(下圖右)。無線通訊訊號與其干擾掌控的技術門檻非常高,相關廠商在研發產品時,均需透過更深入的研究與專業實驗室的技術資源挹注,才能對症下藥的找出相應的量測方式與解決方案,克服無線通訊產品在設計上會產生的訊號劣化與干擾狀況。

問題分享五:使用者介面設計不佳

最後一項問題是與使用者最息息相關的Miracast使用者經驗與操作行為分析。以目前最常使用的智慧型手機Miracast至電視為例,我們發現某些廠商時常設計出不直覺、難用的使用者介面,導致使用者需要花費大量的學習資源去操作Miracast功能,等於是大大否定Miracast其「使用者可以輕易使用的技術」的主張。我們認為廠商產品在軟、硬體都兼具品質保障的同時,使用性就變成能夠差異化市場的必勝因素,越直覺、易用的認知、態度以致於操作行為絕對能讓Miracast的應用加分。特別的是,Miracast應用牽涉到兩樣產品以上的連接,若能針對各種使用情境設計出最易用的使用者介面,讓自家產品不論是連接何種類別或不同廠商的產品都能簡單操作,值得各家設計開發者省思。

綜合上述,我們這次的目標主要是探討Miracast互通性測試與效能驗證的其中幾項關鍵議題,讓相關廠商在開發Miracast裝置或周邊應用時,不能僅秉持通過基本標準認證測試的技術思維,更必須執行更廣泛的互通性測試,才能找出關鍵技術以外的細節問題與替代解決方案。面對市面上Miracast產品與應用越來越普及,百佳泰除了有一站到位的Wi-Fi全系列認證測試方案外,更針對前述所有的無線通訊驗證過程中所發現的問題肇因提出更進階的RF訊號干擾驗證、線纜與連接器測試、使用者經驗優化以及競爭產品比較分析,讓相關廠商在追尋Miracast最佳品質如虎添翼。

(本文章謹以專業實驗室角度,勾勒出幾項我們發現的重點問題與大家分享,讓大家一起為提升Miracast效能表現有個溝通合作的平台,並提供Miracast廠商在研發設計產品時,一個品質保障的參考與技術諮詢。如有任何關於Miracast認證測試、無線驗證等技術疑問,歡迎逕洽百佳泰。)

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