一、AI算力扩张拉动存储扩容
AI训练与推理正在以****的速度拉动数据量增长。据行业预测,2026年全球存储市场规模将突破6000亿美元,AI服务器在整体服务器出货中占比突破20%,单台AI训练服务器所需SSD容量已超256GB,推理服务器达70GB~100GB,较2023年增长2.5~3倍。存储服务器与SSD进入新一轮扩容周期,存储厂商批量出货对可靠性筛选提出了更高要求。
在这一背景下,老化试验箱的定位正在从研发阶段的验证工具,转变为量产线的核心工序设备。广东宏展科技(Lab Companion)深耕环境与可靠性试验设备领域二十余年,其老化测试系统、高低温试验箱及Walk-in步入式试验箱,覆盖了从单盘筛选到整柜验证的存储测试全层级需求。
二、SSD为何必须“批量老化”
SSD的失效分布遵循典型的“浴盆曲线”,早期失效期集中了较高的故障率,主要由NAND颗粒固有缺陷、焊接工艺不匹配、封装应力损伤等制造因素引起。如果这些缺陷产品未经筛选直接出货,将在客户端形成早期故障,直接影响交付信誉。
对AI数据中心而言,SSD的可靠性要求更为严苛。适合AI场景的企业级SSD需要达到10⁻¹⁷至10⁻¹⁸的UBER(不可纠正误码率),即每读取1EB数据最多允许1个不可纠正错误。同时,AI推理场景中KV Cache卸载等应用对SSD的读写负载和温度稳定性提出了新挑战。这使得老化筛选不再是“可选项”,而是出货前的必要工序。
批量老化的意义不仅在于剔除坏品,更在于建立批次质量基线。每片SSD经过统一的温度与负载应力后,其性能表现和故障数据被完整记录,为工艺改进和来料管控提供依据。
三、批量老化的测试要点:温度、负载与数据
温度应力是SSD老化筛选的核心变量。JEDEC JESD22-A104温度循环标准要求工业级存储产品验证工作温度-40℃至85℃的极限工况,JESD218B则对企业级SSD的耐久性测试方法做出了系统规定,包含耐久性应力阶段和高温数据保持应力阶段。温度循环的筛选机理在于:SSD内部PCB基板、焊料、芯片封装和NAND颗粒的热膨胀系数不同,温度反复变化时,各材料界面承受交替的剪应力与拉应力,焊点疲劳、封装开裂、基板分层等缺陷会在循环累积中逐步暴露。
负载模拟是老化测试区别于普通温循的关键。仅对SSD施加温度而不施加读写负载,无法模拟实际运行中的发热和性能衰减。批量老化系统需要为每片SSD提供独立供电和独立读写通道,执行持续的读写压力测试,在温度应力的基础上叠加电气负载应力。
数据追溯是量产工序的管理要求。每片SSD从装样起应与批次绑定,系统自动记录温度曲线、温变速率、驻留时间、读写日志等参数,形成完整的批次质量档案,满足ISO 17025及CNAS的可追溯要求。
四、宏展老化与高低温测试方案
广东宏展科技针对SSD批量老化场景,提供了从专用老化系统到标准试验箱的完整设备矩阵。
高低温老化功能测试系统是面向NVMe固态硬盘高性能测试需求设计的高密度测试系统,可同时容纳256个SSD同测。该产品支持温度控制与供电电压脚本编程,兼容NVMe Ver2.0等多种SSD规格和协议,适用于量产线的高吞吐老化筛选。风冷版本OVEN-SSD-256则针对部署便利性要求较高的产线环境提供灵活选择。
快速温变试验箱以1000L大容积搭配多层托盘设计,单批可同时承载上百片SSD。其核心优势在于支持每片独立供电、独立连接外部测试系统,单片故障不影响其他样品继续测试,每片SSD的读写速度和错误日志独立采集。箱体全量程温度均匀度≤2.0℃,保证箱内不同位置的样品承受一致的热应力。设备搭载Q8智能控制系统,支持扫码建档,自动记录温度曲线、温变速率、驻留时间等关键参数,最大存储600天历史数据,测试完成可一键生成PDF报告,支持USB导出、云端同步及LIMS系统对接。
在通用温变性能上,TC系列温度范围覆盖-70℃至+150℃,温变速率提供5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min、25℃/min五档选择,支持线性或非线性模式,温度波动度≤±0.5℃,温度偏差±2.0℃。标准容积覆盖180L、400L、600L、800L、1000L等多种型号,支持80L至8000L非标定制。
宏展老化试验箱系列配置34L至1500L等多种容积型号,温度范围覆盖150℃至-40℃或-70℃,降温速率1℃/min或3℃/min,适用于SSD的长时间恒温老化与高温存储测试场景。
五、从单盘到整柜:存储测试的层级扩展
当测试对象从单块SSD扩展到存储阵列或AI服务器整柜时,标准试验箱的腔体尺寸成为瓶颈。一台搭载数十块SSD的企业级存储阵列,或包含多节点分布式架构的AI训练集群,整体尺寸远超常规试验箱的设计边界。
宏展Walk-in步入式环境试验箱为此提供了扩展方案。该系列容积覆盖1000L至10000L(1m³至10m³),并可依据客户需求进行更大尺寸的非标拓展。对于42U以上整柜设备,步入式试验箱可容纳AI服务器整柜、通信设备整机系统,在服务器满负载运行状态下完成温度循环、高温高湿、低温存储等系列测试。结构上采用分体式设计,制冷机组独立于箱体放置,配合高发热大负载制冷方案,可应对AI服务器峰值功耗超过10kW的散热需求。
这一层级扩展的价值在于:从单盘筛选到整柜验证,测试数据可以在同一套追溯体系下贯通,企业无需在研发验证和量产筛选之间切换设备平台,降低了测试流程的管理复杂度。
六、让每一块SSD先“老”再“出”
AI算力扩张正在重塑存储产业的可靠性门槛。当SSD出货量以万片计、应用场景从消费级延伸到数据中心和AI推理,批量老化筛选已经成为存储厂商质量体系中不可省略的环节。
广东宏展科技位于广东省东莞市,是国家高新技术企业和专精特新企业,拥有东莞、昆山、重庆三大研发制造基地,按ISO9001、ISO14001、ISO45001三体系运作,已累计服务超过3000家制造业企业及检测机构。宏展以覆盖单盘、批次、整柜三个层级的设备矩阵,为存储厂商和服务器厂商提供了从研发到量产的全流程老化测试支撑。让每一块SSD先“老”再“出”,是量产交付时代对可靠性最务实的承诺。