RAID-koteloiden piirilevyjen valmistus ja kokoonpano

Highleap Electronics valmistaa asiakaskohtaisesti julkaistavia RAID-kotelopiirilevyjä ja -levyjä kahden ja useamman aseman tallennustuotteille. Tuemme ohjainkorttien ja taustalevyjen valmistusta, komponenttien hankintaa, SMT/THT-kokoonpanoa, laiteohjelmisto-/konfigurointiohjelmointia ja asiakkaan määrittelemiä usean aseman toiminnallisia testejä, kun taas RAID-tilat, uudelleenrakennuskäyttäytyminen, isäntälaitteiden yhteensopivuus ja tallennustilan suorituskyky pysyvät valitun ohjaimen, laiteohjelmiston ja OEM-spesifikaation määrittäminä.

RAID-koteloiden tuoteperheet ja ohjaintopologiat

RAID -kotelon piirilevyä ei määritellä pelkästään lokeroiden lukumäärän perusteella. Kaksi saman ulkomuodon koteloa voivat käyttää hyvin erilaisia ​​ohjainpiirejä, tallennusliitäntöjä, laiteohjelmistoja, välimuistia tai työmuistia, virrankäyttöarkkitehtuuria ja levynhallintatoimintoja. Valmistuksessa tärkeintä on jäädyttää tarkka tuoteperhe ja ohjaintopologia ennen komponenttien hankintaa tai testilaitteiden rakentamista.

RAID-koteloluokat, jotka yleisesti julkaistaan ​​PCBA:lle

Monipaikkaisten RAID-piirilevyjen tuoteperheen määrittelee parhaiten sen julkaistu ohjain, levyjen määrä, tallennusvälineet, isäntäliitäntä ja tuetut käyttötilat. Jokainen tuettu tila voi muuttaa komponenttipopulaatiota, kokoonpanoa, merkkivaloja, virrankulutuskäyttäytymistä ja toiminnallisia testejä.

RAID-tila, tallennuspaikkojen määrä ja mediatyyppi ovat erillisiä muuttujia

RAID-koteloperhe tulisi dokumentoida matriisina eikä yhtenä "RAID-piirilevynä". Paikkojen määrä, tuetut levyt, isäntäliitäntä, ohjaimen ominaisuudet ja laiteohjelmisto määrittävät, mitkä tilat ovat käytettävissä. Kaksipaikkainen yksikkö voi tukea eri tiloja kuin nelipaikkainen tuote, ja kiintolevypohjaisella taustalevyllä voi olla erilaiset virrankulutus- ja lämpövaatimukset kuin SSD-rakenteella. Valmistajan tulisi rakentaa ja testata julkaistu yhdistelmä sen sijaan, että RAID 0, 1, 5, 10 tai mikään muu tila päätellään kotelon koosta.

Sama kotelo voi jakaa mekaanisia konsepteja kiintolevy-piirilevytuotteiden tai tallennuspalvelimen piirilevyalustan kanssa, kun taas RAID-koteloiden tuotanto keskittyy edelleen ohjaimiin, monilevyihin ja konfiguraatio-ohjattuun kokoonpanoon.

RAID-ohjain, muistin ja laiteohjelmiston valmistuksen valvonta

RAID-ohjain ja sitä tukevat muisti-/konfigurointilaitteet ovat tuotteen määritteleviä osia. Hyväksytyn osaluettelon tulee yksilöidä ohjaimen tarkat tilauskoodit, mahdolliset DRAM- tai flash-laitteet, kellokomponentit, käynnistys-/konfigurointimuisti ja virranhallintaosat, joilla on laiteohjelmisto- tai ajoitusriippuvuuksia. Sähköisesti samanlainen vaihtoehtoinen komponentti voi silti muuttaa laiteohjelmiston yhteensopivuutta, alustusajoitusta tai lämpökäyttäytymistä, joten hankintamuutokset vaativat virallisen hyväksyntäpolun.

Ohjaajan puolen tuotannonohjaukset

• Piilotetut nivelpaketit: RAID-ohjaimet voivat käyttää BGA- tai tiheitä QFN-paketteja. Jos piilotettuja liitoksia on, määritä röntgen- tai muut paketille sopivat tarkastuskriteerit pelkän AOI:n sijaan.
• Muisti- ja flash-muistien käyttö: Kapasiteetin, nopeusluokan ja laiteohjelmiston on vastattava julkaistua versiota. Älä sekoita muisti- tai käynnistysmuistivaihtoehtoja eri erissä ilman alkuperäisvalmistajan hyväksymää matriisia.
• Kellot: Kiteet/oskillaattorit ja kuormaverkon osat voivat olla herkkiä korvattavuudelle. Pidä ne ohjattujen osien kategoriassa, kun ohjaimen referenssisuunnittelu sitä vaatii.
• Ohjelmointi: Laiteohjelmisto, EEPROM-muistin sisältö, sarjanumerot ja oletuskäyttötila tulee versioida yhdessä piirilevyn ja osaluettelon versioiden kanssa.
• Kokoamisprosessi: Tiheät ohjainlevyt hyötyvät BGA-piirilevykokoonpano suunnittelu, sapluunan/uudelleensulatuksen määrittely ja ensimmäisen artikkelin tarkastus ennen toistuvia koontiversioita.

Taustalevyn luotettavuus on mekaaninen ja sähköinen ongelma

Usean levyn RAID-taustalevy kuormittuu toistuvasti levyn asettamisen yhteydessä, ja se voi kuljettaa merkittävää kokonaisvirtaa. Liittimien juotokset, pinnoitetut reiät, piirilevyn tuki ja levyaseman häkin kohdistus ansaitsevat siksi ensimmäisen artikkelin huomion signaalin jatkuvuuden ohella. Jos julkaistussa mallissa käytetään erillisiä virtatasoja tai suurvirtaisia ​​kuparialueita, piirilevyn virranjakeluverkko tulisi toistaa määritellyn mukaisesti eikä yksinkertaistaa reitityksen helpottamiseksi.

• Liittimen samantasoisuus: Pieni sijaintivirhe useiden lokeroiden yli voi muuttua liialliseksi työntämisvoimaksi tai ajoittaiseksi kosketukseksi.
• Syöttölämpötila: Tuloliittimet, sulakkeet, kytkimet ja kupariliitännät tulee tarkistaa asiakkaan määrittämän täyden käyttökuorman alaisena.
• Käyttölaitteen läsnäolo- ja tilapiirit: Tarkista lokeroiden numerointi, jotta laiteohjelmisto, merkkivalot ja fyysiset lokerot ilmoittavat samasta asemasta.
• Tuuletin-/ohjausliittimet: Jäähdytyspuhaltimet voivat olla osa luotettavuusarkkitehtuuria; napaisuus, kierrosluku-/ohjaussignaalit ja johtosarjan kiinnitys vaativat toiminnallisen varmennuksen.
• Hot-swap-toiminto, kun sitä tuetaan: Irrottamista/uudelleenasettamista tulisi testata vain OEM-valmistajan määrittelemällä ohjaimella ja laiteohjelmistolla, eikä sitä tulisi olettaa, koska lokero on fyysisesti irrotettava.

Monilevyinen taustalevy, tehonsyöttö ja lämpösuunnittelu

Kun lokeroiden määrä kasvaa, toistuvan tallennuspuolen valmistaminen voi olla vaikeampaa kuin itse ohjaimen. Liittimen jakoväli, taustalevyn paksuus, asennusvoima, virranjako, tuulettimen sijainti ja kaapelien reititys vaikuttavat kaikki siihen, toimiiko hyväksytty piirilevy lopullisessa kotelossa. Julkaistun mekaanisen mallin tulisi siksi olla osa rakennuspakettia, ei myöhempää kotelointitiimin dokumenttia.

Takapaneelin ja virrankulutuksen prioriteetit

• Toistuvat aseman liittimet: Käytä alustan datumpisteitä tai liitinkiinnikettä, jotta koko rivin sijainti ja samantasoisuus tarkistetaan.
• Virtatie: Kuparin leveyden, tasojakauman, liittimen virran ja läpivientimatriisien tulee vastata alkuperäisen laitteen suunnittelussa käytettyä samanaikaisen käytön kuormitustapausta.
• Startup-strategia: Jos ohjain tukee porrastettua taajuusmuuttajan käynnistystä tai hallittua käynnistystä, testaa julkaistua toteutusta sen sijaan, että olettaisi kaikkien lokeroiden käynnistyvän yhdessä.
• Jäähdytys: Tuuletinliittimet, lämpötila-anturit ja lämpötyynyt tulee sisällyttää ohjausliittimeen ja FCT:hen, jos ne ovat osa kokoonpanoa.
• Takalevyn erottelu: Järjestelmissä, joissa on erillinen ohjain ja takalevyn piirilevy kokoonpanot, määrittelevät kaapeli-/kortti-korttiliitokset, signaalien kartoituksen ja versioyhteensopivuuden yhdeksi hallituksi järjestelmäksi.

RAID PCBA -kokoonpanon ja konfiguroinnin hallinta

RAID-tuotteissa on usein enemmän kokoonpanotiloja kuin niiden piirilevyjen lukumäärä antaa ymmärtää. Yksi kortti voidaan toimittaa kaksi- tai nelipaikkaisena perheenjäsenenä, ja siinä on erilaiset levytukivaihtoehdot, aluekohtaiset merkinnät, laiteohjelmistot, kytkimet tai LEDit. Kontrolloidun varianttimatriisin tulisi yhdistää piirilevyn versio, osaluettelo, laiteohjelmistokuva, kotelo, merkintä ja testausmenettely. Ilman tätä kokoonpano voi läpäistä sähköisen tarkastuksen, mutta se voidaan toimittaa väärällä järjestelmäkäyttäytymisellä.

NPI-kontrollit, joilla on enemmän merkitystä kuin yleisellä ”laadulla”

• Ensimmäisen artikkelin rakenne: Jäädytä sapluuna, uudelleensulatus, liittimien asennusjärjestys ja piiloliitosten tarkastuskriteerit ensimmäisille hyväksytyille yksiköille.
• Liitin/prosessijärjestys: Suuret SATA-, virta-, tuuletin- ja etupaneelin liittimet saattavat vaatia THT-, pin-in-paste- tai toissijaisen juottamisen; matkailijan on määriteltävä järjestys.
• Laiteohjelmiston jäljitettävyys: Tallenna ohjelmoitu kuva/tarkistussumma tai konfigurointitietue sarja-/erätietojen rinnalla asiakkaan niin vaatiessa.
• Hyväksytyt varajäsenet: Käyttää komponenttien hankinnan hallinta ohjaimelle, muistille, flash-muistille, kelloille ja liittimille, joilla on konfigurointi tai mekaaninen vaikutus.
• Mekaaninen sovitus: Pilottikokoonpanot tulee asentaa varsinaiseen runkoon tai edustavaan kiinnikkeeseen ennen prosessin vapauttamista volyymituotantoon.

Pilottituotannon aikana erotettavat vikaantumismuodot

RAID-järjestelmän viat voidaan diagnosoida väärin, jos testiasema raportoi vain "array not found" (matriisia ei löydy). Pilottituotannon tulisi erottaa piirilevytason viat levy-, laiteohjelmisto- ja kokoonpanovirheistä. Esimerkiksi yksi puuttuva paikka voi viitata liittimien istuvuuteen, virrankytkentään, läsnäolon tunnistukseen tai signaalin jatkuvuuteen, kun taas väärällä tilalla koottu matriisi voi viitata kytkinten populaatioon tai laiteohjelmiston kokoonpanoon juottamisen sijaan.

Tämä erottelu tekee tuotantotietueesta hyödyllisen OEM-suunnittelutiimille. Sen sijaan, että tehdas peittäisi kaikki ongelmat uudelleentyöstöllä, se voi palauttaa todisteita, jotka on sidottu kanavaan, kiskoon, liittimeen, ohjelmoituun kuvaan ja piirilevyn revisioon.

RAID-koteloiden levymatriisin toiminnallinen testi

RAID-koteloa ei pitäisi testata tuotantovaiheessa vain yhdellä asemalla yhdessä paikassa. Testimatriisin on heijastettava julkaistun ohjaimen toimintaa ja tarkoitettua tuotenumeroa (SKU). Neljän paikan tuotteelle tämä tarkoittaa yleensä vähintään jokaisen paikan, vaaditun samanaikaisen kiintolevyjen toiminnan, tila-LEDien/säätimien, isäntäyhteyden ja asiakkaan määrittämien ryhmätilojen tarkistamista. Pitkäaikainen luotettavuus, vertailusuorituskyky ja laaja kiintolevyjen yhteensopivuuden kelpoisuus pysyvät järjestelmän validoinnissa, ellei toisin mainita.

Esimerkki tuotantotestimatriisista

Kun Highleapille toimitetaan referenssiasemat, isäntälaitteisto, laiteohjelmisto ja hyväksymis-/hylkäyskriteerit, piirilevyjen/piirilevyjen toiminnallinen testaus voi muuttaa tämän matriisin toistettavaksi tuotantoasemaksi. Viat tulisi kirjata lokipaikkakohtaisesti, ohjaintoiminnoittain, virransyöttöreittikohtaisesti, laiteohjelmiston tilakohtaisesti tai kokoonpanovirheettä käyttäen eikä yksittäisen "RAID-testin epäonnistuminen" -luokan mukaan.

Julkaise RAID-tuote hallittuna järjestelmänä, ei kolmena itsenäisenä emolevynä

Jos ohjaimen piirilevy, taustalevy ja etupaneeli/virtakortti julkaistaan ​​erikseen, hankinnoissa tarvitaan silti yhteensopivuusmatriisi. Pilottituotannon tulisi vahvistaa tarkat piirilevyversiot, ohjelmoitu laiteohjelmisto, tilan asetuslaitteisto ja kaapelisarja, joista hyväksytty järjestelmä muodostui. Ensimmäisen artikkelin tarkastus voi tallentaa tämän lähtötason ennen uusintatuotantoa, jotta myöhempi materiaali- tai versiomuutos ei luo dokumentoimatonta RAID-kokoonpanoa.

Tarjouspyyntö ja toistuvan tuotannon hallinta

RAID-kotelon piirilevyn valmistajan tarjouspyynnön tulisi sisältää ohjainkortin ja taustalevyn valmistustiedostot, hyväksytyn osaluettelon, liitinpiirustukset, kotelon mekaniikka, laiteohjelmisto-/konfigurointitiedostot, kohdelevyjoukon, virtalähdeoletukset ja variantti-/testimatriisin. Näin DFM voi tarkistaa pinoamis-, liittimien, paneloinnin, juotoksen ja kiinnitysten ongelmat ennen materiaalien ostamista.

Aiheeseen liittyvät tallennustuoteperheet

NPI:n jälkeen lukitse hyväksytty ohjain/taustalevypari, piirilevypino, hyväksytty osaluettelo, laiteohjelmisto, testikiinnike, taajuusmuuttajan referenssit ja mekaaniset kriteerit. Toisto-/volyymikokoonpanossa piirilevyn tulisi toistaa tämä lähtökohta sen sijaan, että kokoonpano päätettäisiin uudelleen jokaisessa erässä.