Inside Microsoft's secret Surface testing labs

ロボットアームが落下したとき、私は激しく身をすくめました。Surface Pro(新しいタブで開きます)数フィートの高さから地面に落ちます。

ホースが別の Surface タブレット全体に水を噴霧したとき、私はもう一度同じことをしました。そしてまた、別のロボットが繰り返し人を刺したとき、サーフェススタジオの(新しいタブで開きます)Surface ペンで何度も画面を操作します。

私は、再生回数のためだけに Microsoft デバイスを拷問する気の狂った子供たちの YouTube 動画を見ているわけではありません。

これらは、次の場所で実施された実際のストレス テストです。マイクロソフトの(新しいタブで開きます)ワシントン州レドモンドのキャンパスに信頼性研究所を設置し、製品が長持ちするように構築され、最も予想外の現実のシナリオにも耐えられることを保証します。

ラボ

Microsoft は最近、私を Building 87 に招待してくれました。そこはたまたま Microsoft デバイス、特に Surface が絞り機にかけられる場所でした。

Microsoft デバイスのストレス テストのほとんどはこの建物で行われていますが、エンジニア、技術者、デザイナーのチームは、あなたや私のような消費者にとってデバイスが安全で信頼できるものであることを確認する任務を負っており、Surface ファミリとしてここ数年でその場所を超えてしまいました。取り扱い商品が拡大しました。

だからこそ、私は 87 号棟の特別ツアーに参加した後、キャンパス外の標識のない場所にある別の検査ラボに連れて行かれ、そこで同様の集中検査が行われました。 Microsoft では、この 2 番目のラボを Arcade と呼んでいます。

どちらの研究室ももう一方の研究室よりも印象的ではありません。しかし、両方を訪問したことで、Microsoft のデバイスだけでなく、自分のデバイスを以前よりも大切にするようになりました。

信頼性の高い WiFi や応答性の高いタッチスクリーンなど、誰もが当たり前だと思っている機能を備えたものを作ることがどれほど難しいか、舞台裏で何が起こっているのかを知るまでは想像するのは難しいでしょう。

使用年数を数週間でシミュレーション

平均的な Microsoft Surface デバイスの寿命は通常 3 ～ 5 年です。しかし、発売前にデバイスをそれほど長い時間テストするのは、非常に非効率的です。

そのため、Microsoft はテスト プロセスをスピードアップするために、コンピューターと物理的なテストを通じて長期間の使用をシミュレートする必要があります。通常は数年かかるプロセスが数週間に凝縮されます。デバイスやコンポーネントによってテスト時間は異なりますが、テレメトリを使用するとすべて迅速化されます。 「数百のコンポーネント」を備えたデバイスは、出荷の準備が整うまでに約 2 億 5,000 万時間のテストを受けます。

Microsoft は自社製品に具体的なテストを何回実施していますか?どうやら多すぎて追跡できないようです。 Microsoft のカスタマー エクスペリエンスおよびエンジニアリング担当ゼネラル マネージャーである Ali Akgun 氏は、両研究所の従業員が特定のデバイスごとに数千件のテストを実施していると語った。

「たくさんの研究所が、たくさんの異なるテストを行っています」とアクガン氏は言う。 「私たちは数字を合わせたことはありません。それは恐ろしい数字になるでしょう。」

テストを超えて

Microsoft のテスト ラボへの訪問から得られる教訓が 1 つあるとすれば、それは次のとおりです。「十分に優れているものは受け入れられない」ということです。 Microsoft は、新しいデバイスを設計する際に、完璧さ、または少なくともそれにできるだけ近づけることを目指しています。

デバイスが販売される前に満たさなければならない規制要件は無数にあります。しかし、Microsoft によれば、これらの要件を満たすだけでは十分ではありません。同社の多くの製品チームのメンバーは、テストでさらに上を目指してどのように努力しているかを私に示してくれました。

確かに、ほとんどのハードウェア メーカーは同様の主張をするでしょう。しかし、Microsoft はそれらを裏付けるいくつかの証拠を持っています: Surface タブレットはスコアを獲得しました全体的な顧客満足度が最も高い(新しいタブで開きます)JD Power の 2017 年米国タブレット満足度調査で、また、私自身は Surface を所有していませんが、余談ですが、デバイスの信頼性と、ハードウェアとソフトウェアの連携がどれほどうまく機能しているかを友人から聞いたことがあります。

最も魅力的なテスト ルームの 1 つは、私が最初に訪れたテスト ルームです。部屋はそれほど広くはありませんが、見どころはたくさんあります。 Surface デバイスのラックとラック — Surface Pro とSurface ブック(新しいタブで開きます)— 電源に配線されており、ケーブルがあちこちにぶら下がっています。

ここで Microsoft はバッテリー寿命をテストします。 Surface Pro、Surface Book、および Surface Laptop は、平均最大 14 時間のバッテリー寿命を備えていると宣伝されています。

デバイスがこの評価に達していることを確認するために、Microsoft は、デバイスが確実にこの評価に達していると確信できる十分なデータが得られるまで、何十台ものデバイスであらゆる種類のさまざまなタスクを実行させています。バッテリーの寿命時間数。

動画を連続再生するデバイスもあります。一部はアイドルモードになっています。他のマシンは Web サイトをループで読み込んでいるか、Office を実行しています。

ただし、アプリやビデオを実行してバッテリーが 100% からゼロになるのを待つほど単純ではありません。バッテリーの平均を変える可能性のある変数は 100 万個あり、Microsoft はそれらを考慮する必要があります。

気づいていないかもしれませんが、ビデオや音楽の音量設定、ディスプレイに表示される色の濃さ、インストールされている Windows の正確なバージョンなどはすべて、バッテリー寿命に大きな影響を与える可能性があります。 。

「これらすべてのデバイスは 1 つのアクセス ポイントに接続されており、これはファラデー ケージです」と、Microsoft Surface および Xbox のデバイス HW/SW 設計検証エンジニアのゼネラル マネージャーである Ricardo Lopez-Barquilla 氏は述べています。 「そのため、私たちはそれを完全に制御し、再現可能にしています。そのため、変化が見られると、何かを機能させるには何かを改善する必要があることがわかります。」

アンテナ測定システムの部屋に入ったとき、自分を串刺しにしてしまうのではないかと怖くなりました。それは、部屋の壁、天井、床を覆うスパイクがあるためです。

スパイクはすべてフォーム製だったので、心配する必要はなかったことがわかりました。この大きな泡の洞窟の中心には、栄光の歴史的遺物のように、円筒の上に 1 台の Surface デバイスが鎮座しています。

のあのシーンのビジョンが頭の中でフラッシュしました。レイダース 失われたアークインディがゴールデンアイドルを盗む場所。しかし、私がそれをつかんだとしても壁が崩れる可能性は低いです (おそらく iPad Pro をその場所に置いたままにするのでしょうか?)。AMS ルームは Surface のワイヤレス パフォーマンスがテストされる場所です。

Surface がシリンダー上で回転すると、部屋のすぐ外のコンピューター画面に測定値が表示され、さまざまな方向に向けたときの WiFi の受信と送信がどの程度良好であるかをエンジニアに知らせます。

「全方向に均等に送信および受信できるものが必要です」とロペス-バルキーラ氏は言います。 「非常に単純に見えるものでも、この全方向性を実現するには非常に複雑です。」

言い換えれば、たとえば、Surface Pro が特定の方法で握られたときに WiFi パフォーマンスが低下する場合、この部屋とそこから生成されるモデルがそれを識別し、最終製品が顧客に届く前にエンジニアが調整を加えて修正できるようにする必要があります。

別の部屋では、技術者が Surface Pro の比吸収率 (SAR) テストを行っています。とても退屈なテストのように聞こえますが、重要なテストです。

携帯電話と同様に、FCC は、無線機能を備えた携帯機器が放出して人体にさらすことができる高周波エネルギーの量を制限しています。

Microsoft の仕事は、自社の製品が FCC の要件を満たし、ユーザーが健康に害を及ぼす可能性のある過剰なエネルギーにさらされないようにすることです。

人間 (この特定の設定では人の膝) をシミュレートするために、マイクロソフトは「ファントム」と呼ぶテスト槽を使用しています。それは基本的に、人間の組織の特性をシミュレートする特別な液体で満たされた小さな浴槽です。 Surface Pro は Phantom の下に取り付けられており、WiFi と携帯電話の信号を発信します。

次に、測定プローブが液体のさまざまな場所を探り、電場を測定します。次に、測定値が FCC の要件と比較され、それが低いか等しいかどうかが確認されます。

数値が FCC の制限を超えている場合は、無線出力を下げる必要があることを意味します。

「電力を下げれば常に要件を満たすことができますが、これは顧客のエクスペリエンスが最悪になることを意味します。WiFi や携帯電話への接続の堅牢性が低下し、スループットが低下し、遅延が悪化します」と Akgun 氏は言います。

「目標は、[私たちの基準] に合格し、[FCC の] WiFi パフォーマンス要件を満たす設計にすることです。これが、開発中にこれを行うことが非常に重要であり、最後に思いつきで行うのではありません。」

私のお気に入りのテストは、もちろん最も身体的に虐待的なテストです。これは、Surface が、決して起こらないことを祈る条件にさらされるテストです。

正直、かなり身がすくんでしまいましたが、Surface が落ちたり、ぶつけられたり、水をかけられたりするのを見るのが密かに楽しかったです。

Microsoft には、Surface デバイスの耐久性を保証するために満たさなければならない普遍的な基準はないため、独自の基準を考案しました。

「私たちは業界から学ぼうとしていますが、多くのことは自分たちで発明する必要があります」とロペス・バルキーラ氏は言います。

Surface Pro で落下および衝撃テストを実行する機会はめったにありませんでしたが、この機会に飛びついたのは間違いありません。それは特別なことではありませんでした。あるテストではコンソールのボタンを押し、別のテストではマウスをクリックしただけです。どちらもあっという間に終わってしまいましたが、満足のいくものでした。

Surface Pro が木製の床パネルにドスンとぶつかり、マグネシウム製の端に傷がつきました。別の錠剤を、カーペット上への落下をシミュレートするために、側面から布の上に衝突させた。

Surface Pro 向けの高フレームレート カメラからキャプチャされたスローモーション映像を確認すると、テストが愚かなほど壮大に見えます。しかし、実際には、これは数週間にわたって繰り返し実行される、必要な落下と衝撃の 1 つにすぎません。

水質検査も同様です。 Surface に水が吹き付けられるのを見るのは内心少し傷つきましたが、雨が降る可能性がある状況で動作させるには必要悪です。NFLの試合のフィールドで(新しいタブで開きます)、チームがプレーを作成してレビューするために使用されます。

私の脳はすべてのストレステストを処理しようとしてぐちゃぐちゃになり始めました。デバイスのヒンジの強度のテストから、あらゆる種類のシミュレートされた指とスタイラスの圧力感度を使用したタッチスクリーンとトラックパッドのライフ サイクルのテスト、マネキンを使用した Windows Hello のトレーニング、サーマル カメラを使用して作成されたホット ゾーンを検出するまで、すべて - CPU または GPU が考慮されているようです。

Microsoft では、製品がトラックに積まれて輸送される様子をシミュレーションし、車両の振動によって箱内の製品がどのように損傷する可能性があるかなどを測定しています。

これらのテストの結果は、パッケージに使用される材料や、デバイスを保護するために必要なパッドの量に影響します。

「梱包のことを考えて、顧客の家の前で、デバイスを届ける数メートル前のような、落下や振動さえテストするということを考えると、それは私たちがここでやっていることの比喩のようなものです」とアクガン氏は最後に私に語った。私のアーケードツアーの様子。 「素晴らしい仕事ができるかもしれませんが、顧客の自宅前の最後の 1 マイルで荷物が落とされ、あまり良い状態ではない状態で顧客の手に渡ったとしたら、私たちがしてきたことはすべて無駄になってしまいます。

「すべてがエンドツーエンドで統合されています。ソフトウェアからエレクトロニクスの機構、製造、材料分析に至るまで。最終的に素晴らしい顧客エクスペリエンスを提供するには、それらすべてを統合された方法で実行する必要があります。」

Microsoft がデバイスを徹底的にテストしていることから、最も単純で基本的な機能こそが、実際には構築と設計が最も複雑であることに気づきました。

また、Microsoft のような企業がプレミアム価格を正当化する理由にも目が開かれました。これらのテストにはすべて費用がかかります。たくさんのお金。

さまざまな種類の粉塵を購入し、その中で製品を覆い、まだ機能するかどうかを確認するにはお金がかかります。あらゆる種類の家庭用およびオフィス用の化学薬品や液体を購入し、それらを材料に染み付けて、それらがどのように反応するかを確認するには、お金がかかります。また、古いデバイスが新しいソフトウェアで更新されたときにテストを継続したり、10 年前のルーターで動作することを確認したりするには、費用がかかります。

デバイスの価値と材料の製造コストを混同することがよくあります。 Surface Pro のようなデバイスは、単なる部品の集合体ではなく、同社が自ら課した厳格なテスト哲学の結果として得られるすべての品質保証です。

マイクロソフトのハードウェアの未来

私が目にしたストレステストをすべて詳しく説明していたら、何日もここにいることになるでしょう。私のツアーではカバーできなかったテストがたくさんあったため、私にはそれすらできません。 (Microsoft によれば、私のツアー中、作業員は日の目を見るかどうかわからない開発中の製品の一部を慎重に取り外したり覆ったりしなければならなかったとのことです。)

最終的に、今回の訪問の目的は、アイデアのコンセプトからプロトタイピング、ストレステスト、パッケージングに至るまでのエンドツーエンドの統合がどのようにしてより良い製品につながり、その結果としてどのように成果が得られるのかをより深く理解することでした。より高い顧客満足度(新しいタブで開きます)。そしてもちろん、満足した顧客はエバンジェリストになる可能性が高くなります。

Surface デバイスを所有または使用している人に尋ねると、Apple ファンが iPhone、iPad、または MacBook を愛するように、彼らも自分のデバイスを愛している可能性が高くなります。

テクノロジー評論家として、Microsoft は Surface デバイスでホームランを打っていると言えます。これらは美しくデザインされ、思慮深く作られており、顧客満足度を超えるよう積極的にテストされていると自信を持って付け加えられます。

Surface Pro、Surface Book、Surface Studio、または Surface ペンや Dial などのアクセサリのいずれであっても、Microsoft はより多くの人々の注目を集めながらハードウェアに磨きをかけてきました。地上の収益32パーセント増加しました(新しいタブで開きます)2018年第3四半期の前年比。

他社のデバイス テストが Microsoft のものとどのように比較できるかについて話すことはできませんが、私が見た大規模かつ拡張中のテスト ラボは、ばかばかしいほど細部にこだわるパノス パナイ氏が製品部門を率いる Microsoft が、今後数十年とは言わないまでも、何年にもわたってデバイスを作り続けます。その基盤はソフトウェアにあるかもしれないが、無視できないハードウェア勢力としての Microsoft の躍進はまだ始まったばかりである。

• 上級技術特派員

  レイモンド・ウォン

• 技術編集者

  ピート・パッカル

• ビデオプロデューサー

  ミシェル・ヤン

• 写真

  マイクロソフト