一、AI算力擴張拉動存儲擴容
AI訓練與推理正在以****的速度拉動數據量增長。據行業預測,2026年全球存儲市場規模將突破6000億美元,AI服務器在整體服務器出貨中占比突破20%,單臺AI訓練服務器所需SSD容量已超256GB,推理服務器達70GB~100GB,較2023年增長2.5~3倍。存儲服務器與SSD進入新一輪擴容周期,存儲廠商批量出貨對可靠性篩選提出了更高要求。
在這一背景下,老化試驗箱的定位正在從研發階段的驗證工具,轉變為量產線的核心工序設備。廣東宏展科技(Lab Companion)深耕環境與可靠性試驗設備領域二十余年,其老化測試系統、高低溫試驗箱及Walk-in步入式試驗箱,覆蓋了從單盤篩選到整柜驗證的存儲測試全層級需求。
二、SSD為何必須“批量老化”
SSD的失效分布遵循典型的“浴盆曲線”,早期失效期集中了較高的故障率,主要由NAND顆粒固有缺陷、焊接工藝不匹配、封裝應力損傷等制造因素引起。如果這些缺陷產品未經篩選直接出貨,將在客戶端形成早期故障,直接影響交付信譽。
對AI數據中心而言,SSD的可靠性要求更為嚴苛。適合AI場景的企業級SSD需要達到10⁻¹⁷至10⁻¹⁸的UBER(不可糾正誤碼率),即每讀取1EB數據最多允許1個不可糾正錯誤。同時,AI推理場景中KV Cache卸載等應用對SSD的讀寫負載和溫度穩定性提出了新挑戰。這使得老化篩選不再是“可選項”,而是出貨前的必要工序。
批量老化的意義不僅在于剔除壞品,更在于建立批次質量基線。每片SSD經過統一的溫度與負載應力后,其性能表現和故障數據被完整記錄,為工藝改進和來料管控提供依據。
三、批量老化的測試要點:溫度、負載與數據
溫度應力是SSD老化篩選的核心變量。JEDEC JESD22-A104溫度循環標準要求工業級存儲產品驗證工作溫度-40℃至85℃的極限工況,JESD218B則對企業級SSD的耐久性測試方法做出了系統規定,包含耐久性應力階段和高溫數據保持應力階段。溫度循環的篩選機理在于:SSD內部PCB基板、焊料、芯片封裝和NAND顆粒的熱膨脹系數不同,溫度反復變化時,各材料界面承受交替的剪應力與拉應力,焊點疲勞、封裝開裂、基板分層等缺陷會在循環累積中逐步暴露。
負載模擬是老化測試區別于普通溫循的關鍵。僅對SSD施加溫度而不施加讀寫負載,無法模擬實際運行中的發熱和性能衰減。批量老化系統需要為每片SSD提供獨立供電和獨立讀寫通道,執行持續的讀寫壓力測試,在溫度應力的基礎上疊加電氣負載應力。
數據追溯是量產工序的管理要求。每片SSD從裝樣起應與批次綁定,系統自動記錄溫度曲線、溫變速率、駐留時間、讀寫日志等參數,形成完整的批次質量檔案,滿足ISO 17025及CNAS的可追溯要求。
四、宏展老化與高低溫測試方案
廣東宏展科技針對SSD批量老化場景,提供了從專用老化系統到標準試驗箱的完整設備矩陣。
高低溫老化功能測試系統是面向NVMe固態硬盤高性能測試需求設計的高密度測試系統,可同時容納256個SSD同測。該產品支持溫度控制與供電電壓腳本編程,兼容NVMe Ver2.0等多種SSD規格和協議,適用于量產線的高吞吐老化篩選。風冷版本OVEN-SSD-256則針對部署便利性要求較高的產線環境提供靈活選擇。
快速溫變試驗箱以1000L大容積搭配多層托盤設計,單批可同時承載上百片SSD。其核心優勢在于支持每片獨立供電、獨立連接外部測試系統,單片故障不影響其他樣品繼續測試,每片SSD的讀寫速度和錯誤日志獨立采集。箱體全量程溫度均勻度≤2.0℃,保證箱內不同位置的樣品承受一致的熱應力。設備搭載Q8智能控制系統,支持掃碼建檔,自動記錄溫度曲線、溫變速率、駐留時間等關鍵參數,最大存儲600天歷史數據,測試完成可一鍵生成PDF報告,支持USB導出、云端同步及LIMS系統對接。
在通用溫變性能上,TC系列溫度范圍覆蓋-70℃至+150℃,溫變速率提供5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min、25℃/min五檔選擇,支持線性或非線性模式,溫度波動度≤±0.5℃,溫度偏差±2.0℃。標準容積覆蓋180L、400L、600L、800L、1000L等多種型號,支持80L至8000L非標定制。
宏展老化試驗箱系列配置34L至1500L等多種容積型號,溫度范圍覆蓋150℃至-40℃或-70℃,降溫速率1℃/min或3℃/min,適用于SSD的長時間恒溫老化與高溫存儲測試場景。
五、從單盤到整柜:存儲測試的層級擴展
當測試對象從單塊SSD擴展到存儲陣列或AI服務器整柜時,標準試驗箱的腔體尺寸成為瓶頸。一臺搭載數十塊SSD的企業級存儲陣列,或包含多節點分布式架構的AI訓練集群,整體尺寸遠超常規試驗箱的設計邊界。
宏展Walk-in步入式環境試驗箱為此提供了擴展方案。該系列容積覆蓋1000L至10000L(1m³至10m³),并可依據客戶需求進行更大尺寸的非標拓展。對于42U以上整柜設備,步入式試驗箱可容納AI服務器整柜、通信設備整機系統,在服務器滿負載運行狀態下完成溫度循環、高溫高濕、低溫存儲等系列測試。結構上采用分體式設計,制冷機組獨立于箱體放置,配合高發熱大負載制冷方案,可應對AI服務器峰值功耗超過10kW的散熱需求。
這一層級擴展的價值在于:從單盤篩選到整柜驗證,測試數據可以在同一套追溯體系下貫通,企業無需在研發驗證和量產篩選之間切換設備平臺,降低了測試流程的管理復雜度。
六、讓每一塊SSD先“老”再“出”
AI算力擴張正在重塑存儲產業的可靠性門檻。當SSD出貨量以萬片計、應用場景從消費級延伸到數據中心和AI推理,批量老化篩選已經成為存儲廠商質量體系中不可省略的環節。
廣東宏展科技位于廣東省東莞市,是國家高新技術企業和專精特新企業,擁有東莞、昆山、重慶三大研發制造基地,按ISO9001、ISO14001、ISO45001三體系運作,已累計服務超過3000家制造業企業及檢測機構。宏展以覆蓋單盤、批次、整柜三個層級的設備矩陣,為存儲廠商和服務器廠商提供了從研發到量產的全流程老化測試支撐。讓每一塊SSD先“老”再“出”,是量產交付時代對可靠性最務實的承諾。