Wie Seagate seine Festplatten testet

Der Journalist Tom's Hardware besuchte das Seagate Research Center in Longmont, Colorado, und sah, wie Seagate-Experten Festplatten entwerfen und testen.



Vorbereitung
Jährlich gibt Seagate zwei Milliarden Dollar für Forschung und Entwicklung aus und bietet den Laufwerken des Unternehmens eine hohe Zuverlässigkeit bei einer durchschnittlichen jährlichen Ausfallrate (AFR) von nur 1,2%. Wie in der Abbildung unten gezeigt, ist der Festplattenentwicklungsprozess in acht Phasen unterteilt:



Produktionsstufen: 1 - Konzept, 2 - Design, 3 - Test, 4 - Verkauf.

Obwohl die Hauptarbeit des Zentrums in Longmont in der Phase „Design“ abgeschlossen ist, beginnt sie etwas früher - in der Phase „Konzept“. Hier legen Experten die Anforderungen an das Produkt fest, bereiten Dokumentationen und Prüfmethoden vor. Um die Möglichkeit der Herstellung einer Festplatte zu bestätigen, wird in der Entwurfsphase ein Prototyp erstellt. Nach Abschluss der Strukturbildung führen Spezialisten technische und wirtschaftliche Berechnungen durch, anhand derer wir verstehen, ob wir mit der Entwicklung des Konstruktionsentwurfs fortfahren sollen.

Ausdauertests
In der Entwurfsphase müssen die Ingenieure Funktionalität, Produktionsplan und Preis optimieren, ohne die Qualität und Zuverlässigkeit zu beeinträchtigen. Seagate überprüft die Schätzungen erneut, bis sichergestellt ist, dass die Zuverlässigkeit des Laufwerks auf dem geplanten Niveau liegt. Wenn das erste Maß an Zuverlässigkeit und Leistung erreicht ist, produziert Seagate eine größere Menge von Discs und legt die Messlatte höher. Dann wiederholt sich der Zyklus erneut.
Am Ende dieser Phase besteht der Antrieb mehr als 500 Tests, von denen viele wochenlang dauern.

Prüflabore



Es ist Zeit, sich mit zwei Kammern für atmosphärische Prüfungen vertraut zu machen. Es handelt sich um multifunktionale Module, mit denen die Temperatur auf 100 ° C erhöht und auf -50 ° C gesenkt werden kann.
Die zweite Art der Prüfung wird in großvolumigen Temperaturprüfkammern und die dritte in heißen Räumen durchgeführt, in denen die Temperatur des Raumes und nicht der Scheibe geregelt wird.





Die Ständer auf dem Foto oben führen sowohl Skripte auf SAS- und SATA-Festplatten als auch Kopfbewegungstests durch.
Bei alledem muss beachtet werden, dass die Modellierung externer Einflüsse auf die Festplatten nicht weniger wichtig ist als Betriebstests.



Vibrationstests
Während des Tests werden auch Vibrationsbelastungen durchgeführt. Rütteltisch tragen Schwingungen auf die Platte in drei Dimensionen, und die nächste Arbeitsstation steuert den gesamten Prozess:

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Test mit Vibrationsbelastungen:

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Mikrovibration:
Sie glauben fälschlicherweise, dass eine in einem Rack oder in einem PC-Gehäuse montierte Festplatte keinen störenden Rotationslasten ausgesetzt ist. Auch in diesen Fällen treten Mikrovibrationen auf. Wenn die Festplatten für Hochleistungssysteme über integrierte Beschleunigungsmesser auf einer Leiterplatte verfügen, verfügen Consumer-Modelle nicht über solche Kompensationssysteme. Wenn also Vibrationen auftreten, leidet die Leistung.

Falltests
Das Konzept des Aufpralltests ist einfach: Sie heben die Scheibe an, werfen sie hin und untersuchen den Schaden und verwenden spezielle Mechanismen, um genauere Ergebnisse zu erzielen. Für genauere Ergebnisse sind natürlich sehr genaue Mechanismen erforderlich:

Video: ops.bestofmedia.com/us/ooyala_frame.html#cwNjRweTr-o_Ydb_6d0Hy8lYd6kaTX0m

Andere Tests
Das Electromagnetic Interference Laboratory (EMI) arbeitet daran, dass Produkte allen Normen und Standards elektronischer Produkte entsprechen. Alle Parameter werden berücksichtigt:

1) elektromagnetische Energie, die von der Scheibe während des Betriebs freigesetzt wird;
2) die Empfindlichkeit der Platte gegenüber elektromagnetischen Störungen;
3) Widerstand gegen die elektrostatische Entladung der Scheibe.

Die Strahlung wird mit einem EMI-Detektor gemessen. Die Empfängerantenne dreht sich, um elektromagnetische Strahlung mit unterschiedlichen Polaritäten zu erfassen.
Das Gerät auf dem Foto unten ist ein Elektroschocker. Experten untersuchen die Auswirkungen auf die Mechanik und Leistung der Festplatte.



Ein wichtiger Parameter für viele Speichersysteme ist die Akustik. Bei digitalen Videorecordern und eingebetteten Lösungen ist der Pegel des akustischen Rauschens kritisch.

Analyse
Longmont verfügt über ein vollwertiges Produktionslabor, in dem jedes Seagate-Laufwerk vollständig automatisiert prototypisiert werden kann:

Video: ops.bestofmedia.com/us/ooyala_frame.html#FueDRweTo-njhSPQvYBqKr2HrcV21eqa

Zusammenbau
Ein wichtiges Element bei der Herstellung wirklich zuverlässiger Laufwerke ist die Sauberkeit der Oberflächen. Schmutz auf Magnetplatten oder Köpfen kann die Zuverlässigkeit der Festplatte beeinträchtigen.



Die Suche nach Schadstoffen beginnt in einem Sekundärionen-Massenspektrometer.





Mit Rasterelektronenmikroskopen (REM) werden Proben untersucht, die in einem Partikelmesslabor gefiltert und anschließend einem Dehydratisierungsverfahren unterzogen werden. In einem anderen SEM, das unten gezeigt wird, wurden die untersuchten weißen Punkte als mit Korrosion von nur einigen zehn Molekülen durchsetzt identifiziert.



Im Labor für Metallographie wird ununterbrochen am Querschneiden verschiedener Proben gearbeitet.



Meistens wird dabei herausgefunden, was mit Materialien passiert, insbesondere auf Oberflächen.

Video: ops.bestofmedia.com/us/ooyala_frame.html#p0ZjRweToa2__rkfjriiVksJ18k5vI9x

Besser machen
Auf dem Foto - eines der fünf Gemini-Testsysteme. Jeder von ihnen verfügt über 6288 Steckplätze zum Kalibrieren, Installieren, Herunterladen und Testen der Firmware. Vom Beginn des Designprozesses (PDP) bis zum Ende führt Gemini viele Skripte auf allen in der Entwicklung befindlichen Festplatten aus. Gemini macht es einfach, verschiedene Firmware für eine Vielzahl von Szenarien zu erlernen und eine große Anzahl von Tests durchzuführen.



Trotzdem ist es eine Sache, die Zahlen zu betrachten, und es ist eine ganz andere, mit eigenen Augen zu sehen, wie das Testen Tausende von Stunden dauert und dazu beiträgt, die Zuverlässigkeit des Produkts zu erhöhen.



Den vollständigen Text des Artikels finden Sie unter: www.thg.ru/storage/kak_seagate_delaet_hdd/index.html

Source: https://habr.com/ru/post/de395911/