Así se prueba un disco duro en fábrica

Tom’s Hardware ha tenido la oportunidad de visitar el centro de I+D que Seagate tiene en Colorado y han publicado un interesante especial de lo que allí han visto, permitiéndonos conocer la prueba de un disco duro en fábrica y otros aspectos del proceso de diseño.

Muy rara vez el gigante del almacenamiento abre sus puertas a la prensa y mucho menos permite el acceso a su principal centro de investigación y desarrollo. Baste decir que Seagate invierte 2.000 millones de dólares anuales en este concepto.

La mayoría de usuarios compramos nuestro disco duro, lo colocamos en la máquina y a funcionar. Es un componente que por lo general garantiza muchas miles de horas de tiempo entre fallos. Una medida que podrás ver indicada en sus especificaciones como MTBF, acrónimo de Mean Time Between Failures, o el tiempo medio entre fallos. Los principales fabricantes garantizan un mínimo de 1,2 millones de horas.

Eso en consumo porque en modelos profesionales destinados a centros de datos y aplicaciones 24/7 el MTBF duplica esa cifra. Para poder garantizar este tipo de funcionamiento el trabajo es ingente. Después de 35 años en el negocio, Seagate lo divide en ocho etapas que cubren concepto, diseño, prueba/certificación y lanzamiento:

Preparando el terreno

Pueden pasar hasta 5 años desde que comienza la fase de concepto hasta la producción masiva de un disco duro. Todo el proceso comienza en la fase de concepto. El equipo de marketing de Seagate trabaja con los clientes para definir los requisitos del producto, evaluar la oportunidad de mercado y desarrollar una prueba temprana de diseños que aprovechen la cartera tecnológica que en ese momento disponga la compañía.

En una sala como la siguiente se discute y se valoran necesidades y oportunidades. Las videoconferencias y colaboración se pueden alargar un año y más allá si se incluye la fase de diseño.

Cuando publicamos novedades de discos duros nuevos que pasan de 4 a 6 Tbytes nos quedamos simplemente con esa cifra pero los cambios de diseño son cuantiosos. Como ejemplo de ello, la transición de cinco a seis discos requirió un rediseño completo de la placa de circuito impreso de la unidad, tornillería cambiado, lugares de montaje del chasis, filtros de recirculación de aire o lubricación, y un largo etc que duran meses en arduos procesos de análisis y simulación. En la fase de diseño se somete a la unidad a 500 pruebas.

Laboratorio y Pruebas

En las primeras pruebas, Seagate somete a las unidades a pruebas de temperatura y humedad, desde -50 grados a 100 grados centígrados. Un servidor ejecuta secuencias de comandos y aplicaciones de software desarrolladas en el departamento de fiabilidad de Seagate.

Las cabinas prueban unas 100 unidades al mismo tiempo aunque su evaluación se realiza individualmente. En un fallo del firmware se analiza el disco duro en cuestión. En un fallo mecánico, se paran las pruebas y se analizan todas.

Las pruebas de vibración son las siguientes y evalúan la capacidad del disco duro para leer y escribir datos en estas condiciones. Algunas series para aplicaciones profesionales incorporan acelerómetros para limitar el problema.

También se realizan pruebas de choque y caídas:

Otras pruebas son las de interferencia electromagnética (EMI), una parte necesaria para cumplir con el regulador FCC y otras normas ambientales que deben de cumplir cualquier aparato electrónico.

Otro punto importante es el del sonido. En un escritorio de consumo el ruido emitido por un disco duro es funcionamiento es una molestia. En aplicaciones profesionales una obligación de cumplimiento. Dicen que los micrófonos usados cuestan miles de dólares para registrar todos los niveles.

Prototipos y análisis

El centro de I+D que Seagate tiene en Colorado incluye un laboratorio completo de fabricación capaz de producir prototipos de cualquiera de las unidades de Seagate, de una forma totalmente automatizada. Sólo es un microcosmos de las instalaciones de fabricación masiva que la compañía (como todas las grandes tecnológicas) tiene en Asia.

La contaminación es una preocupación constante para los procesos diseño y fabricación de robustez. La búsqueda forense de contaminantes comienza en un espectrómetro de masas de iones. Solo esa máquina cuesta 1,6 millones de dólares.

Seagate también cuenta con microscopios electrónicos de barrido (SEM) y un laboratorio metalográfico para comprobar los materiales.

La prueba final se realiza en los evaluadores Geminis como el que ves en la imagen. Un gigante robótico que sirve para calibrar, configurar, descargar y probar el firmware. Los Geminis ejecutan una vertiginosa serie de secuencias de comandos para pruebas de diferentes cargas de trabajo, sectores destinos y aplicaciones.

Impresionante. Dicen los chicos de Tom’s Hardware que nunca volverán a mirar un disco duro de la misma manera. Lo dicho. Compramos la unidad y la instalamos, generalmente para no tocarla en unos años, sin conocer el enorme trabajo que lleva detrás. Y porque la visita solo cubre una parte del proceso. El resultado lo tenemos en nuestro PC o en una monstruoso rack para centro de datos con 1 Petabytes de capacidad:

Más información – Cómo se prueba un disco duro en fábrica – Centro I+D Seagate | Tom’s Hardware