Allion Labs / Blake Chu

溫度,對於電子元組件來說,一直都是不可避免的問題。以儲存裝置來說,一般的HDD/SSD在通電運作過程時,工作溫度通常在0°C~60°C上下都是正常的溫度範圍。若溫度高過70°C以上,除了影響效能,更會導致產品壽命提前結束。裝設在伺服器中的HDD/SSD,考量到穩定耐用度,溫度更是產品設計的必要考量因素之一。

以工業標準來計算(JEDEC Data Retention),我們可以在可靠性測試(reliability)中,利用溫度變化的條件,來模擬儲存裝置老化實驗,驗證該產品老化試驗下壽命的表現。百佳泰身為測試驗證領導品牌,提供了相關客製化專用測試平台與恆溫溼度控制設備,提供HDD/SSD相對應的可靠性壽命試驗,為客戶產品可靠度把關。

關於HDD/SSD可靠性測試,就溫度因素觀點探討,我們可以從下面試驗方向進行驗證:

  • 溫度變化試驗(Thermal Cycling test)在HDD/SSD工作溫度範圍內,穩定升溫,觀察其效能變化,找出其弱點。

  • 高低電壓/溫度試驗(4-corner test)利用HDD/SSD高低工作溫度值,以及工作電壓+/- 5%四個條件,設計成四個象限的corner test,進行長時間的讀寫混合測試,驗證HDD/SSD在高低溫度電壓下的效能。

  • 高溫老化試驗(Retention test with High temp)依照JEDEC規範寫入資料,接著將待測物斷電放進chamber,進行長時間高溫測試,最後再將待測物移至測試儀器上進行SMART check以及全碟讀取檢查。

溫度過高對硬碟會有什麼樣的影響?

這邊舉高溫老化試驗來說明,在不同溫度與時間的條件下,將硬碟斷電放進chamber進行測試後,用執行全碟讀取檢查的執行時間,作為結果判斷依據。如果執行時間延長,即代表產品老化的反應奏效。從(表一)結果可以發現,雖然長時間一定溫度下的劣化結果不明顯,不過在高溫125°C條件下,超過10小時之後,讀取效能開始明顯的下降。

(表一)

我們接下來探討125°C/24 hrs.這個條件下的結果。以下這些SSD透過SMART check回報時,皆為正常狀態。接著逐一進行全碟讀取檢查,就可以在此看出些端倪。首先,就執行時間來看,可以發現到「SSD A」效能明顯較低,需要近5個小時才能完成測試。另外,從延遲反應來看,「SSD A」相較其他三顆,Rank B以上的延遲時間比例明顯提高,故我們可以了解到高溫老化對於一些體質較差的SSD來說會造成效能下降的嚴重影響。

(Rank A低於0.5 mSec,延遲低,效能好;Rank 高於10 mSec,延遲高,效能差。故Rank能集中在AB是相對好的)

針對HDD/SSD可靠度測試,百佳泰提供與日本知名實驗室合作之「Hirota Smart Tester」測試儀器與共同開發腳本,結合專為HDD/SSD開發的可程式恆溫恆濕試驗機來執行可靠性測試。除此之外,更可以依照客戶需求,溫度/時間客製化、階梯化設置等控制,來驗證客戶產品的可靠度。

Hirota Smart Tester 可程式試驗儀器執行腳本
測試腳本A TBW Test

(Enterprise & Client)

測試腳本B Evaluation by ON / OFF of

Power Supply

測試腳本C Evaluation by Variable Voltage
測試腳本E SNIA SSS PTS
測試腳本F Low Power Measurement
測試腳本G 4-corner, power on/off, etc…
客製化腳本 By Customer Request
可程式恆溫恆濕試驗機技術規格
溫度範圍 -20°C ~ 100°C (operation mode chamber)

85°C ~ 200°C (non-operation mode chamber)

濕度範圍 10% ~ 98% RH
可同時執行DUT數量 HDD: 12 Qty. ; SSD: 12 Qty.