Как мы обеспечиваем качество и надежность наших твердотельных накопителей

Скажем честно: контроль качества — не совсем интересная тема.. Но после десятилетия производства твердотельных накопителей в Шэньчжэне и их поставок в 80+ страны, мы можем сказать тебе это: Контроль качества — это единственное, что отличает производителя, которому можно доверять, от производителя, который будет стоить вам сна.. Каждый вышедший из строя диск, дошедший до клиента, — это сбой, который наш процесс должен был обнаружить.. Такое мышление определяет каждый этап нашей производственной линии.. Итак, сегодня, мы приоткрываем завесу с реальными этапами, оборудование, и стандарты, которым проходит каждый твердотельный накопитель, прежде чем он покинет наш завод.

Качество — это не отдел Qootec — оно встроено в каждый этап процесса производства твердотельных накопителей..

Оглавление

1. Почему контроль качества важнее, чем вы думаете
2. Все начинается с NAND: Сорсинг уровня 1
3. Этап 1: Входной контроль качества (IQ)
4. Сборка SMT и проверка AOI
5. Этап 2: Внутрипроизводственный контроль качества (IPQC)
6. Тестирование на выработку: Прежде чем что-то сделать, найдите неудачи
7. Этап 3: Исходящий контроль качества (ОКК)
8. SMART-проверка и регистрация данных
9. Отслеживание партии: От вафли к картонной упаковке
10. Часто задаваемые вопросы
11. Заключительные мысли

Почему контроль качества важнее, чем вы думаете

Вот что может вас удивить: большинство сбоев твердотельных накопителей в полевых условиях не вызваны серьезными неисправностями оборудования.. Они вызваны маргинальными компонентами, которые едва прошли проверку — или того хуже., вообще не экранизировались. Чип NAND, немного не отвечающий техническим характеристикам, Холодная пайка на развязывающем конденсаторе, прошивка прошита без должной проверки. Это крошечные проблемы, которые отлично работают в первый день и катастрофически терпят неудачу на восьмом месяце..

Вот почему наша философия контроля качества не заключается в выявлении очевидных дефектов.. Речь идет о ловле пограничный — диски, которые пройдут базовый тест при включении, но не проживут и года за год. требовательная промышленная среда. Если ты оценка производителей твердотельных накопителей, глубина их процесса контроля качества расскажет вам больше, чем любая спецификация.

Все начинается с NAND: Сорсинг уровня 1

Прежде чем мы поговорим о тестировании, давайте поговорим о том, что происходит. Флеш-память NAND составляет 70–80% стоимости вашего SSD и является основным фактором, определяющим надежность.. Мы поставляем продукцию исключительно от производителей первого уровня — Samsung., Киоксия, СК Хайникс, и микрон.

Почему? Вторичный рынок NAND наводнен переработанными и пониженными чипами — NAND, который не прошел проверку на крупных заводах., был перепродан через брокеров, и оказался в бюджетных SSD. Некоторые из них мы протестировали в нашей лаборатории.: Срок службы на 50–70 % ниже, чем у оригинальной новой NAND. Понимание типы NAND-памяти и их уровни качества имеют решающее значение для всех, кто покупает твердотельные накопители..

Каждая партия NAND поставляется с полной документацией по партии пластин.. Мы сверяем эту документацию с физической маркировкой на пластинах.. Если что-то не совпадает, посылка возвращается обратно. Это случилось, и мы каждый раз отклоняли его.

Этап 1: Входной контроль качества (IQ)

IQC — наши первые ворота. Каждый компонент, поступающий на нашу производственную линию — NAND, контролеры, ДРАМ, пассивы, Печатные платы — проходят проверку перед тем, как прикасаться к сборочной машине..

Для NAND, мы проводим электрические характеристики на основе образцов: чтение/запись тестов, проверки частоты ошибок на уровне блоков, и проверка хранения. Для пассивных компонентов и печатных плат, мы проверяем размеры, качество паяльной площадки, и соответствие материалов.

На этом этапе улавливается примерно 2–3% поступающего материала.. Это звучит мало, но эти дефектные компоненты выйдут из строя в полевых условиях, что приведет к затратам клиентов на сотни работ по замене за единицу.. Мы подробно описали эти последующие затраты в нашем долгосрочный анализ рентабельности инвестиций в твердотельные накопители.

Наша производственная линия SMT в Шэньчжэне — где точное размещение и автоматизированный контроль работают в тандеме.

Сборка SMT и проверка AOI

Как только компоненты пройдут IQC, они переходят на наши линии SMT, где NAND, контролеры, конденсаторы размещаются на печатных платах с микронной точностью.. Одно соединение холодной пайкой может вызвать периодические неисправности, которые практически невозможно диагностировать в полевых условиях..

После пайки оплавлением, каждая плата проходит через системы AOI с использованием камер высокого разрешения и сопоставления шаблонов для проверки паяных соединений, размещение компонентов, и полярность. Все, что выходит за пределы допуска, помечается для проверки вручную..

AOI блестяще обнаруживает поверхностные дефекты, но не может обнаружить внутренние проблемы, такие как микротрещины в шариках припоя BGA.. Вот почему это один уровень в многоэтапном подходе..

Этап 2: Внутрипроизводственный контроль качества (IPQC)

IPQC работает параллельно со сборкой. На критических контрольных точках — после СМТ, после прошивки, после сборки корпуса — наша команда контроля качества отбирает образцы для функциональной проверки.

После прошивки, каждый привод выполняет начальную последовательность самотестирования. Мы проверяем конфигурация прошивки соответствует целевым характеристикам: правильный коэффициент избыточного обеспечения, режим выравнивания износа, и настройки защиты от потери питания. Неправильные параметры могут привести к нормальному тестированию, но вызвать преждевременные сбои в работе..

Для Твердотельные накопители M.2 промышленного класса и наш широкотемпературные диски mSATA, IPQC также включает выборочную проверку термоциклирования для проверки соответствия собранного привода номинальному рабочему диапазону.. Мы не дожидаемся окончательного контроля качества, чтобы обнаружить, что партия имеет проблемы с температурой..

Тестирование на выработку: Прежде чем что-то сделать, найдите неудачи

Вероятно, это самый важный этап, который большинство бюджетных производителей полностью пропускают..

Тестирование на работоспособность подвергает готовые твердотельные накопители постоянной нагрузке при повышенных температурах при выполнении непрерывных рабочих нагрузок чтения/записи.. Цель: ускорить детскую смертность — заставляя маргинальные инициативы выходить из строя на нашем заводе, а не на вашем предприятии.

В электронной промышленности это называется “кривая ванна.” Новые компоненты выходят из строя чаще в течение первых нескольких сотен часов., затем стабилизировать. Выгорание позволяет преодолеть окно высокого риска в контролируемых условиях..

В Qootec, продолжительность пригорания зависит от марки продукта. Потребительские диски получают 24–48 часов. Промышленные приводы, включая наши 2.5″ Промышленная линия SATA и Диски NVMe 4-го поколения — получить расширенные циклы приработки. Любой диск, который демонстрирует аномальное поведение во время записи — повышенный уровень ошибок., тепловое дросселирование, Дрейф параметров SMART — извлекается из производственной партии. Период.

Этап 3: Исходящий контроль качества (ОКК)

OQC — последняя контрольная точка. Каждая производственная партия проходит функциональные испытания., бенчмаркинг производительности по спецификации, и визуальный осмотр физического продукта и упаковки.

Мы сравниваем производительность последовательного и произвольного ввода-вывода с опубликованными спецификациями.. Если диск NVMe емкостью 512 ГБ рассчитан на 3,500 МБ/с последовательное чтение, ему нужно достичь этого числа, а не 3,200, нет “достаточно близко.” Мы также используем AQL (Приемлемый уровень качества) выборка по ISO 2859-1 стандарты, с ужесточенными уровнями контроля для новой продукции и первых производственных партий.

Для клиентов закупка в больших количествах, Отчеты OQC доступны для каждой поставки.. К ним относятся данные испытаний на уровне партии., примеры тестов производительности, и любые аномалии, отмеченные во время производства. Прозрачность для нас не модное слово: она документирована в каждой транспортировочной упаковке..

SMART-проверка и регистрация данных

Перед поставкой SSD, мы проверяем его SMART (Самоконтроль, Анализ, и технологии отчетности) данные. Атрибуты SMART раскрывают всю информацию о состоянии диска — общее количество записанных байтов., исправление ошибок засчитывается, история температуры, резервы запасных блоков.

Новый диск должен иметь чистый профиль SMART.: ноль перераспределенных секторов, минимальное количество операций записи по результатам тестирования, и полные запасные блоки. Если эти цифры не соответствуют действительности, что-то пошло не так в производстве. Мы рекомендуем клиентам проверять SMART по прибытии в качестве быстрой проверки.. Подробнее об этом в нашем Руководство по надежности SSD и безопасности данных.

Отслеживание партии: От вафли к картонной упаковке

Каждый производимый нами твердотельный накопитель можно проследить до партии его компонентов — партии пластин NAND., контроллер партии, версия прошивки, дата производства, результаты испытаний. Когда клиент сообщает о проблеме на месте, прослеживаемость позволяет нам изолировать проблему от конкретной партии, оценить риск для всей партии, и предпринимайте целенаправленные действия вместо общего отзыва.

Для клиентов в регулируемых отраслях — медицина, транспорт, защита: отслеживание партии нежелательно. Это требование соответствия. Если ваш поставщик не может предоставить это, это существенно красный флаг при оценке надежности.

Окончательная проверка и упаковка — каждая коробка поставляется с отслеживаемой документацией о партии..

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между тестированием на работоспособность и обычным функциональным тестированием?

Функциональное тестирование проверяет, работает ли накопитель прямо сейчас — читает, пишет, сообщает SMART правильно. Приработка идет дальше, подвергая привод нагрузке при повышенных температурах в течение нескольких часов или дней, чтобы заставить скрытые дефекты проявиться.. Функциональное тестирование проверяет, запускается ли привод; встроенная проверка, будет ли он работать через шесть месяцев.

Как устранить проблемы с качеством, обнаруженные после отправки дисков??

Отслеживаемость партии делает эту задачу управляемой. Мы отслеживаем затронутый привод до его производственной партии и партий компонентов., затем оцените, подвергаются ли риску другие диски из той же партии. Если они, мы заранее уведомляем клиентов о плане корректирующих действий. Такое было дважды в нашей истории., и оба раза мы инициировали контакт до того, как клиент обнаружил дополнительные неисправности. Подробнее о нашем сертификаты качества и стандарты.

Могут ли клиенты запросить специальные протоколы тестирования для своего конкретного применения??

Абсолютно. Для OEM и промышленных клиентов, мы регулярно настраиваем профили испытаний — расширенное циклическое изменение температуры для суровые термические условия, расширенное тестирование на выносливость при записи для высокие нагрузки на запись, или специальное тестирование на соответствие для регулируемых рынков. Пользовательское тестирование увеличивает время выполнения заказа, поэтому мы рекомендуем обсуждать требования на ранних этапах процесса выбора продукта..

Заключительные мысли

Смотреть, мы знаем, что каждый производитель утверждает, что имеет “строгий контроль качества.” Это стал бессмысленный маркетинговый язык. Именно поэтому мы написали эту статью — чтобы показать вам конкретные этапы., оборудование, и точки принятия решений, которые делают наш процесс реальным, а не желаемым.

Контроль качества — это не гламурно. Но именно по этой причине наши клиенты в 80+ страны продолжайте делать повторные заказы, и уровень отказов на местах останется низким. Честно, это то, чем мы больше всего гордимся в Qootec.

Если вы оцениваете производителей твердотельных накопителей и хотите воочию увидеть наш процесс, мы приветствуем посещение нашего завода в Шэньчжэне. Или начните с нашего каталог продукции и запросить образцы с полной тестовой документацией. Мы позволим данным говорить сами за себя.

Техническая команда Qootec
Шэньчжэнь, Китай · Восток. 2014

Мы инженеры SSD и специалисты по качеству на производственном предприятии Qootec в Шэньчжэне.. Эти статьи основаны на том, что мы ежедневно видим на производстве — реальных процессах., реальные данные, реальные компромиссы. Хотите узнать больше о нашем процессе контроля качества или запросить отчеты об испытаниях? Свяжитесь с нами.