Журналист Tom's Hardware посетил исследовательский центр Seagate в Лонгмонте (штат Колорадо) и увидел, как специалисты компании Seagate разрабатывают и тестируют жесткие диски.
Подготовка
Ежегодно Seagate тратит два миллиарда долларов на исследования и разработки, обеспечивая дискам компании высокую надежность со среднегодовой долей отказов (AFR) всего в 1,2%. Как показано на изображении ниже, процесс разработки дисков разбит на восемь этапов:
Этапы производства: 1 – концепция, 2 – проектирование, 3 – тестирование, 4 – запуск в продажу
Несмотря на то, что основная работа центра в Лонгмонте заключена в фазе «Design», начинается она чуть раньше – в фазе «Concept». Здесь специалисты определяют требования к продукту, готовят документацию и методику тестирования. Чтобы подтвердить возможность изготовления диска, на стадии проектирования создается его прототип. Завершив формирование конструкции, специалисты выполняют технико-экономические расчеты, которые позволяют понять следует ли приступать к разработке инженерного дизайна.
Тесты на выносливость
На стадии проектирования перед инженерами ставится задача оптимизации функциональности, производственного плана и цены, без снижения при этом уровня качества и надежности. Seagate перепроверяет расчетные показатели до тех пор, пока не появится уверенность, что надежность диска соответствует запланированному уровню. Когда достигается первый уровень надежности и производительности, Seagate производит более крупную партию дисков и повышает планку показателей. Затем цикл повторяется заново.
По окончании данной фазы накопитель пройдет более 500 тестов, многие из которых длятся неделями.
Тестовые лаборатории
Настало время познакомиться с двумя камерами для атмосферных испытаний. Они представляют собой многофункциональные модули, способные повышать температуру до 100 ˚C и понижать ее до -50 ˚C.
Второй тип тестирования выполняется в камерах температурных испытаний большого объема, а третий – в горячих залах, где регулируется температура помещения, а не диска.
Стойки на фото выше выполняют как сценарии на дисках SAS и SATA, так и тесты перемещения головок.
При всем этом необходимо помнить, что моделирование внешних воздействий на диски не менее важно, чем эксплуатационные испытания.
Тесты на вибрацию
В ходе тестирования проводятся и вибронагрузки. Вибрационный стол передает колебания на диск в трех измерениях, а рабочая станция рядом контролирует весь процесс:
ops.bestofmedia.com/us/ooyala_frame.html#ZybzNweTq3oghlnbi_M_LxsRJG3G5Ezo
Тест с вибронагрузкой:
ops.bestofmedia.com/us/ooyala_frame.html#9udzNweTp5_Yky8Fr16U-7PBMtiUcJV3
Микровибрации:
Вы ошибаетесь, полагая, что диск, вмонтированный в стойку или в корпус ПК, не испытывает паразитных вращающих нагрузок. Микровибрации происходят даже в этих случаях. И если диски для высокопроизводительных систем имеют встроенные акселерометры на печатной плате, то модели потребительского класса подобных компенсирующих систем не имеют, поэтому при возникновении вибрации страдает производительность.
Тесты на падение
Концепция ударного теста проста: вы поднимаете диск, бросаете вниз и изучаете повреждения, а для более точных результатов применяете специальные механизмы. Конечно, для более точных результатов требуются очень точные механизмы:
Видео: ops.bestofmedia.com/us/ooyala_frame.html#cwNjRweTr-o_Ydb_6d0Hy8lYd6kaTX0m
Другие тесты
Лаборатория электромагнитных помех (EMI) работает над тем, чтобы продукты отвечали всем нормам и стандартам электронной продукции. Все внимание уделяется трем параметрам:
1) электромагнитной энергии, выпускаемой диском во время работы;
2) чувствительности диска к электромагнитным помехам;
3) противостоянию диска электростатическому разряду.
Излучение измеряется с помощью EMI-детектора. Антенна приемника вращается, чтобы обнаружить электромагнитное излучение при различных полярностях.
Устройство на фотографии ниже – электрошокер. Специалисты исследуют его воздействие на механику и производительность диска.
Важным параметром для многих систем хранения является акустика. Для устройств цифровой видеозаписи и встраиваемых решений уровень акустического шума является критически важным.
Анализ
В Лонгмонте имеется полноценная производственная лаборатория, позволяющая создавать прототипы любых дисков Seagate полностью автоматизированным способом:
Видео: ops.bestofmedia.com/us/ooyala_frame.html#FueDRweTo-njhSPQvYBqKr2HrcV21eqa
Сборка
Важным элементов в процессе производства действительно надежных дисков является чистота окружающих поверхностей. Грязь на магнитных пластинах или головках может сказаться на надежности диска.
Поиск загрязнителей начинается в масс-спектрометре на вторичных ионах.
С помощью сканирующих электронных микроскопов (SEM) изучаются образцы, отфильтрованные в лаборатории метрологии частиц и затем прошедшие процедуру обезвоживания. На другом SEM, показанном ниже, изученные белые точки были идентифицированы как вкрапления коррозии размером всего несколько десятков молекул.
В лаборатории металлографии безостановочно ведется работа по поперечному распилу разных образцов.
Чаще всего это происходит для выяснения того, что происходит с материалами, в особенности на поверхностях.
Видео: ops.bestofmedia.com/us/ooyala_frame.html#p0ZjRweToa2__rkfjriiVksJ18k5vI9x
Сделать лучше
На фото – одна из пяти тестовых систем Gemini. Каждая из них имеет 6288 слотов, предназначенных для калибровки, установки, загрузки и тестирования прошивок. С начала процесса проектирования (PDP) и до самого конца Gemini выполняют множество сценариев на всех разрабатываемых дисках. Gemini облегчают изучение различных прошивок для самых разных сценариев и проведения большого количества тестов.
Но все же одно дело – смотреть на цифры, и совсем другое – увидеть своими глазами, как проходит тестирование, занимающее тысячи часов и помогающее повысить надежность изделия.
Полный текст статьи вы найдете по ссылке: www.thg.ru/storage/kak_seagate_delaet_hdd/index.html
Автор: Seagate
