DAS-tallennuskoteloiden piirilevyjen valmistus ja kokoonpano

Highleap Electronics valmistaa asiakaskohtaisesti julkaistavia DAS-tallennuskoteloiden piirilevyjä ja piirilevyjä yksi-, kaksi- ja monipaikkaisille kiintolevy-/SSD-tuotteille. Tuemme piirilevyjen valmistusta, komponenttien hankintaa, SMT/THT-kokoonpanoa, taustalevyjen ja liittimien ohjausta, ohjelmointia/konfigurointia ja asiakkaan määrittelemiä tallennustoimintojen testejä. OEM-julkaisun määrittelee tarkka isäntäliitäntä, levyarkkitehtuuri, virransyötön käyttäytyminen ja RAID/JBOD-toiminnot.

DAS-tuoteperheet ja tallennusarkkitehtuurit

DAS -tallennuskotelon piirilevy tulisi julkaista valmistukseen määriteltynä tallennusalustana, ei pelkästään "USB-asemakotelona". Suoraan liitetyt tallennusratkaisut voivat vaihdella kompaktista yhden aseman siltalevystä monipaikkaiseen pöytätietokonekoteloon, jossa on taustalevy, virranjakelu, jäähdytyksen ohjaus ja valinnaiset RAID/JBOD-toiminnot. Highleapin tapauksessa valmistustehtävä alkaa tunnistamalla isäntäliitäntä, levyasemat, lokeroiden määrä, ohjaintopologia, virtalähde, hot swap -odotukset, kotelomekaniikka ja asiakkaan testausrajat kullekin tuoteyksikölle (SKU).

Yleisiä DAS-kotelotyyppejä ja piirilevyn muutoksia

Ostotilanteissa tämä tuoteperhenäkymä estää kaksi yleistä tarjousvirhettä: jokaisen kotelon käsittelyn samana piirilevynä, koska ulkoinen liitin näyttää samankaltaiselta, ja toimittajien vertaamisen paljaan piirilevyn hinnan perusteella ottamatta huomioon taustalevyn kiinnityksiä, aseman testimediaa, laiteohjelmisto-ohjelmointia, lämpölaitteistoa tai lopullista kotelon sopivuutta.

Miten levyasemien määrä muuttaa lautapelien asetusta

Levymäärä muuttuu enemmän kuin liittimien määrä. Yhden lokeron kotelossa silta, virtamuunnin ja levyliitäntä voidaan usein sijoittaa yhdelle kortille. Neljän tai kahdeksan lokeron tuote voi jakaa nämä toiminnot isäntä-/ohjainkortin, tallennustaustalevyn ja virta- tai etupaneelikortin kesken. Tämä jako vaikuttaa kaapelien määrään, korttien välisiin rajapintoihin, mekaanisiin tietoihin ja siihen, missä järjestyksessä osakokoonpanoja voidaan testata. Tarjouspyynnön tulisi yksilöidä koko piirilevysarja, jotta yhtä piirilevyä ei anneta tarjouksena ilman liitäntäjohtoja, jotka määrittävät kotelon toimivuuden.

Nämä variantit ovat päällekkäisiä myös kiintolevyn piirilevyn ja tallennuspalvelinlaitteiston kanssa, mutta niitä ei pitäisi tiivistää yhdelle yleiselle sivulle. DAS-kotelo määritellään julkaistun isäntä-/tallennusarkkitehtuurin ja mekaanisen tuotteen mukaan, kun taas itse levyn elektroniikka on erillinen kokoonpano.

Taustalevy, aseman liittimet ja monipaikkamekaniikka

Monipaikkaisessa DAS-järjestelmässä toistuvasta aseman liitäntäkentästä tulee usein hallitseva valmistusominaisuus. Taustalevyssä voi olla SATA-liittimiä, virtaliittimiä, LEDejä, läsnäolon tunnistuspiiri, tuuletinliittimiä ja korttien välisiä linkkejä ohjainkorttiin. Piirilevyn piirustuksen, liittimien datalehden ja rungon mekaanisen mallin on oltava yhtäpitävät korttipaikkojen jaon, liitossyvyyden ja lähtöpisteen sijainnin suhteen. Sähköisesti oikea kokoonpano voi silti epäonnistua järjestelmän integroinnissa, jos yhtä liitintä kallistetaan tai siirretään niin paljon, että se aiheuttaa liiallista työntövoimaa.

Mekaaniset ohjaimet jäädytetään ennen pilottirakennusta

• Lahtivälin ja liittimen samantasoisuus: Käytä kiinnitintä tai alustan viitepistettä toistuvien liittimien vahvistamiseen sen sijaan, että tarkistaisit ne silmämääräisesti yksi kerrallaan.
• Lisäysvoiman kuormitusreitti: Suunniteltujen mekaanisten tukien tulisi reagoida aseman asettamiseen; juotosliitoksista ei saisi tulla ensisijaista rakenneosaa.
• Piirilevyjen väliset ja kaapeliliitännät: Jos taustalevy kytketään ohjainkorttiin, vapauta liitoskorkeus, pinnien ajoitus, koodi ja kaapelin pituus ohjattuina mekaanisina/sähköisinä tietoina.
• LEDien ja valojohtimien kohdistus: Taajuusmuuttajan tilan merkkivalot ovat usein lähellä liittimiä ja voivat olla väärin kohdistettuja, vaikka sähköinen toiminto olisi ohi.
• Pikavaihtolaitteisto: Virtakytkimien, esilatauksen tai porrastetun käynnistyksen toimintojen on oltava alkuperäisen laitevalmistajan (OEM) suunnittelun mukaisia. Valmistajan tulisi toistaa julkaistu toimintatapa sen sijaan, että lisäisi yleisiä "hot swap" -ominaisuuksia.

Highleap voi yhdistää taustalevyn valmistuksen piirilevykokoonpanoon ja mekaanisten kiinnikkeiden tarkastuksiin, kun asiakas toimittaa hyväksymisgeometrian. Tämä on hyödyllisempää kuin yleinen liittimien tarkastus, koska se varmistaa piirilevyn vastaavan samoja fyysisiä rajoituksia, joita lopullinen kotelo asettaa.

Isäntäliitäntä, silta ja tallennuspuolen ohjaus

Isäntäpuolen liitin ja tallennusmedia eivät itsessään määritä sisäistä ohjainta. USB-SATA DAS voi käyttää erillistä tallennussiltaa; monipaikkainen tuote voi lisätä porttikertoimen, RAID-ohjaimen tai MCU:n; ja NVMe-tuote käyttää eri siltapolkua kuin PCIe/NVMe-tallennus. Siksi osaluettelon ja laiteohjelmistopaketin on yksilöitävä tarkka ohjain, kide/oskillaattori, konfiguraatio-EEPROM tai flash-muisti, virtakiskot ja kaikki laitteet, joita ei saa korvata ilman teknistä hyväksyntää.

Nopea ja konfigurointisäätimet

• USB-reititys: Säilytä vapautettu differentiaaligeometria, referenssitasot, liittimen haaroitus ja paluuvirran jatkuvuus. Jos vaaditaan kontrolloitua impedanssia, valmistusohjeissa tulisi ilmoittaa tavoite eikä luottaa yleiseen tehdasasetelmaan.
• SATA-reititys: Pidä tallennuspuolen differentiaalikanavat sidottuina julkaistuun pinoamiseen ja liittimien sijoitteluun. Suunnitteluasiakirjoissa tulisi käyttää todellista tuettua SATA-liitäntää epäselvien kuluttajatermien sijaan.
• UASP-tuki: USB Attached SCSI Protocol on määritelty USB-tallennusprotokolla, mutta sen tuki riippuu sillan/ohjaimen laiteohjelmistosta ja isäntäympäristöstä. Se kuuluu tuotantotestaukseen vain, jos OEM-julkaisu sitä vaatii.
• Konfiguraatiomuisti: EEPROM/flash-muistin sisällön, laitetunnusten, virrankäyttökäytäntöjen ja tila-asetusten tulisi olla versiohallittuja laitteistoversion ohella.
• Komponenttien hankinta: Siltaohjaimille, kiteille ja tallennusliittimille käytä kontrolloitu komponenttien hankinta hyväksyttyjen vaihtoehtojen avulla kustannusperusteisen korvaamisen sijaan prototyypin hyväksynnän jälkeen.

Virranjakelu, käynnistyskuorma ja lämmönsäätö

Virtasuunnittelu muuttuu jyrkästi DAS-tuoteperheessä. Kompakti 2.5-tuumainen levytuote voidaan suunnitella isäntäväylän virransyötön ympärille, kun taas pöytätietokoneiden 3.5-tuumaiset levyt ja monipaikkaiset järjestelmät vaativat yleensä ulkoisen virtalähteen ja suuremman virranjaon. Monilevyjärjestelmien on myös otettava huomioon julkaistu käynnistysstrategia, muunnoshäviöt, liittimien virta, tuulettimien teho ja vikasietoisuus. Piirilevytoimittajan tulisi tarkistaa kupari rakenteiden, liittimien nimellisarvojen ja lämpölaitteiston avulla suunnittelupakettia vasten sen sijaan, että jokaiseen tuotteeseen sovellettaisiin yhtä "tallennuspiirilevyn" sääntöä.

Sähkön ja lämmön tuotantoriskit

• Taajuusmuuttajan käynnistys: Vahvista asiakkaan määrittelemät käynnistys-/kuormitustapaukset määritellyillä taajuusmuuttajamalleilla tai edustavilla kuormilla; älä kelpuuta korttia pelkästään lepovirran perusteella.
• Toistuvat virtaliittimet: Tarkista juotoksen täyttö, mekaaninen tuki ja virtareitin yhdenmukaisuus jokaisessa lokerossa, erityisesti käytettäessä THT- tai puristussoviteosia.
• Sillan/ohjaimen lämmitys: Kompaktit kotelot voivat kerääntyä lämpöä ohjaimen ympärille, vaikka tallennusväline olisi viileä. Lämpötyynyjen, kuparilevyjen ja kotelon kosketuspintojen on vastattava mekaanista piirustusta.
• Tuulettimen ja lämpötila-anturin toiminnot: Jos tuuletinliittimet, kierroslukumittarin signaalit ja lämpötila-anturit ovat olemassa, ne tulisi sisällyttää toimintatestiin sen sijaan, että niitä käsiteltäisiin toisiinsa liittymättöminä järjestelmäosina.
• Sähkönjakeluverkko: Kun suunnittelu on virtaherkkä, tarkista Piirilevyjen virranjakelu nuotit, kuparialueet ja paluureitit osana DFM:ää.

DAS PCBA -kokoonpano, NPI ja toiminnallinen testaus

Hyödyllinen DAS NPI -suunnitelma testaa kokoonpanoa tallennustuotteena, ei pelkästään valmiina piirilevynä. Pilottikokeessa tulisi käyttää suunniteltua koteloa tai mekaanista kiinnikettä, edustavia asemia, hyväksyttyä isäntälaitteistoa, julkaistua laiteohjelmistoa ja määriteltyjä kaapeleita. Tavoitteena on muuttaa hyväksytty prototyyppi toistettavaksi valmistuksen peruslinjaksi, joka pystyy erottamaan juotosviat, liitinongelmat, laiteohjelmisto-ongelmat ja asemakohtaisen käyttäytymisen.

Suositeltu DAS-tuotantotestausprosessi

1. Kokoonpanon tarkistus: Vahvista piirilevyn versio, lokeroiden lukumäärän variantti, laiteohjelmisto-/konfiguraatiomuisti, liittimien määrä ja nimikkeet.
2. Virta ja lyhyt tarkistus: Tarkista kriittiset kiskot ennen asiakaskäyttöjen asentamista ja kirjaa ylös kaikki määritellyt käynnistys- tai virtarajat.
3. Paikkakohtainen tunnistus: Varmista, että jokainen asuttu asemapaikka tunnistaa määritetyn referenssiaseman ja että tilan merkkivalot toimivat vapautetun mukaisesti.
4. Samanaikaisen ajon testi: Monipaikkaisissa tuotteissa käytä kaikkia tarvittavia kanavia yhdessä sen sijaan, että hyväksyisit jokaisen liittimen erikseen.
5. Isäntätallennustoiminto: Suorita asiakkaan määrittämä tallennustilan luku-/kirjoitus- tai liikennetoiminto, mukaan lukien UASP tai muut tilat, vain silloin, kun se on määritetty.
6. Mekaaninen sovitus: Asenna piirilevy koteloon tai vastaavaan kiinnikkeeseen tarkistaaksesi lokeron kohdistuksen, LEDit, painikkeet, tuuletinliittimet ja ulkoiset I/O-liitännät.

Highleap voi suorittaa asiakkaan määrittelemiä toiminnallisia testejä, kun levyasema, isäntäalusta, laiteohjelmisto, kiinnikkeet ja hyväksymiskriteerit toimitetaan. Laaja käyttöjärjestelmäyhteensopivuus, pitkäaikaisen tallennuksen kelpoisuus ja levytoimittajan kelpoisuus pysyvät nimenomaisesti asiakkaan/järjestelmän toimien piirissä, ellei niistä ole tehty erillistä sopimusta.

Järjestelmätason kokoonpanosta tulee tärkeä monipaikkaisissa tuotteissa

Kun koteloon lisätään tuulettimia, levyalustoja, LED-kortteja, virtalähteitä ja useita piirilevyjä, lopullinen saanto riippuu yhä enemmän järjestelmäintegraatiosta. Liittimien rasitus, kaapeleiden reititys, ruuvien pinoaminen, ilmavirran tukkeutuminen ja väärin kohdistetut levykehikot voivat aiheuttaa vikoja, jotka ovat näkymättömiä paljaan piirilevyn sähkötestissä. Jos Highleapia pyydetään rakentamaan piirilevyjen lisäksi muitakin komponentteja, laatikkokokoonpanon tulisi perustua julkaistuun mekaaniseen pakkaukseen ja määriteltyyn lopulliseen järjestelmätestiin sen sijaan, että se lisättäisiin epävirallisesti piirilevyn kokoonpanon jälkeen.

• Asemahäkin datupiste: Varmista, että SATA/SAS/NVMe-liittimet sopivat yhteen julkaistusta tuotteesta riippuen pakottamatta taustalevyä.
• Tuuletin ja ilmavirran suunta: Varmista tuulettimen suunta, liittimen napaisuus ja esteettömät tuuletusaukot ennen lämpöpilottitestausta.
• Etupaneelin piirilevy: LEDien, painikkeiden ja lokeroiden numeroinnin tulee vastata isäntälaitteen laiteohjelmistoa ja kotelon merkintöjä.
• Ulkoinen virransyöttö: Liittimen tyyppi, virran kulkureitti ja mekaaninen kiinnitys on tarkistettava varsinaista sovitinta tai virtalähteen liitäntää vasten.
• Versioparitus: Ohjaimen, taustalevyn ja käyttöliittymä-/virtakorttien on oltava hyväksyttyjen yhteensopivien versioiden mukaisia ​​toistuvan tuotannon aikana.

DAS-prototyypistä uusintatuotantoon

Vahvan DAS-kotelopiirilevyvalmistajan tarjouspyynnön tulisi sisältää koko valmistus- ja kokoonpanopaketti, ei pelkästään Gerber-piirejä. Monipaikkaisten tuotteiden osalta on sisällytettävä kotelomalli, taustalevyn datatiedot, aseman liittimien piirustukset, virtalähdeoletukset, tuuletin-/lämpölaitteisto, laiteohjelmisto-/konfiguraatiotiedostot, testimedia ja SKU-matriisi. Näin DFM voi tunnistaa valmistukseen liittyvät kysymykset ennen kuin kalliita tallennusohjaimia, liittimiä ja mekaanisia osia sitoudutaan.

Liittyvät tallennuspiirilevyjen/piirilevyjen ohjelmat

Highleap voi tukea prototyypistä toistoon -tuotantoa DFM-tarkastuksilla , ensimmäisen artikkelin tarkastuksella ja kontrolloidulla kokoonpanodokumentaatiolla. Tuotannon perustason tulisi lukita piirilevyjen tarkistukset, pinoamisohjeet, hyväksytyt osaluettelot/vaihtoehdot, laiteohjelmisto, testausmenettely, kiinnittimien tarkistukset ja mekaaniset hyväksymiskriteerit, jotta myöhempiä eriä verrataan hyväksyttyyn NPI-rakenteeseen suullisen spesifikaation sijaan.