你是否也曾好奇,我们每天上网浏览与存取的海量数据,是存放在哪里或是用什么样的方式储存的呢?

每天有数十亿的网络用户,不断的产生数据并存放在云端中,这些数据是由提供储存服务的公司或平台,储存在拥有上百万个硬盘的数据中心里。而用于存储和处理数据的计算器硬设备-服务器,通常会被安装在机架上,并且需要长时间运行,而里面的硬盘和个人计算机上的硬盘相似,只是体积更大、数量更多。实际上,在Server数据运算中心里,多个硬盘是上下迭放并排列在服务器机架(Chassis,又称机箱、机壳)内,而多个机架通常会放置在一个机柜(Cabinet)中,数据中心内则有很多个机柜堆栈而成,这些设备组合起来的场所,就是每天让网络用户从远程访问硬盘内数据的重要地方。

然而,要保持这些设备的运动,除了日常维护之外,还要特别小心「振动」带来的影响!硬盘对振动非常敏感,一个小幅度的振动可能就会大大损坏硬盘。整个硬盘的储存单元有三个主要的潜在振动源因子,有可能导致硬盘效能损失:

  • 冷却用风扇的声音负载
  • 储存单元上的风扇振动的负载(透过机架传递所产生的振动与共振)
  • 硬盘本身的振动负载

任何对于振动问题的研究,都是关于如何定义激振 (excitation) 、系统 (system) 以及响应 (response),并研究三者之间的关系。激振就是产生作用力以及能量的来源,响应是我们关心的设备位置在受到激振作用后的振动反应,系统则是从激振到响应之间力学波经过的物体范围所在。

举例来说,服务器内的硬盘在承受特定频率下过大的Rotational Vibration时,效能会大幅下降。在这样的问题中,风扇是激振源,硬盘与机壳连接处的振动反应是响应,至于机壳及相关连接件就是系统。举例来说,设计服务器机壳机构的人,会想要知道他的设计安装上散热风扇后,硬盘安装处的rotational vibration响应特性是如何,是不是在某些频率下,振幅会有过大的情形。

因此,为确保服务器可以在各种极端环境下正常运行,需要进行一系列相关的可靠度测试或耐久性测试,其中包含了Vibration Test以及 Mechanical Shock Test。

  1. Vibration Test:是指将服务器暴露在不同频率和振幅的机械振动中,以模拟实际工作环境中可能出现的振动环境。这可以帮助确定服务器是否能够在这样的环境下正常运行,并且是否会对硬件组件造成损坏或故障。
  2. Mechanical Shock Test:是指将服务器暴露在突然的冲击力下,以测试其是否能够承受意外的撞击或摔落。这可以帮助确定服务器是否能够在运输过程中承受物流公司的操作,以及在实际使用过程中是否能够承受不同程度的冲击。如果一个服务器安装在一个不稳定的地方,比如一个颠簸的车辆上,那么它就有可能因为振动而出现故障。此外,如果服务器遭受过强烈的冲击,比如被撞击或摔落,也可能导致它出现异常。

Server未通过振动测试 & 机械冲击,可能会导致以下影响:

  1. 故障率增加:振动可能会造成服务器内部部件松动或损坏,导致服务器故障率增加。
  2. 性能下降:振动还可能影响服务器的性能,如:硬盘读取速度、网络连接稳定性等,可能对服务器的工作质量产生负面影响。
  3. 降低安全性:振动可能造成设计不好的连接器或插头松动,可能导致电路短路或是造成内部数据损毁。
  4. 系统故障:外部冲击可能会导致服务器组件损坏,进而影响整个系统的运作,甚至导致系统故障。

客制化测试设备与相关运用介绍:VS-4000VH 振动试验机

– 可承载高重量、容纳大体积、执行较严苛的测试条件

振动平台承载尺寸

  • 垂直辅助振动平台: 尺寸:700×1000 mm
  • 水平振动滑台尺寸: 700×1200 mm

* 额定正弦峰值力: 40000 N ( 4000kgf )
* 额定随机激振力: 40000 Nrms
* 频率范围: 1 – 2800 Hz
* 最大位移 (振幅): 51 ㎜ (PEAK – PEAK)
* 最大速度: 2m/s ( PEAK )
* 空载加速度: 100 G ( PEAK )

● 基本测试项目包含

Random Vibration Test

  • Sinusoidal Vibration test
  • Mechanical Shock Test

● 相关的测试经验:

  • Server : [产品可靠度评估在不同加速度与频率的环境或是受到一个强烈的冲击下,评估服务器运转效能、各项零组件的性能、外观与内部有无损坏。
  • 功能检测:
    执行完测试后,确认是否还能正常开关机与运作tool。
  • 接受振动与冲击过程中的性能测试类别:
    Network Function Check/ HDD Read/ Write Speed、CPU/ Disk/ Memory

外观检视:Six Faces

● 产品弱点:
藉由振动测试或冲击测试我们可以找出在这样的应力条件下,会对此产品外观/内部造成怎么样的影响,并找出产品的弱点。

加速规安装 :
也可以藉由在产品外部/内部安装加速规,用于检测其DUT在做振动/冲击测试时的共振影响及所受的冲击力量大小。

VS-4000-VH型振动机可同时执行

  • Vibration Test
  • Mechanical Shock Test,

以振动机模拟的Mechanical Shock Test可以针对重量较轻的样品、G值较小的条件来执行测试。若样品属于高重量如Server等,且测试G值较大,百佳泰也有专门的机械冲击机800S,来满足这些高重量样品及高G值的测试条件,当然,对于各种测试波型、G值、持续时间与各种规范也能进行客制化调整。

 

结语:

百佳泰在服务器领域拥有多元的测试经验、专业的测试能力、客制化的测试服务,协助客户找出在不同的振动/冲击环境下,服务器可能造成的突发性或常态性问题,进而找出产品的弱点并协助完善整体制程并满足客户的需求。

透过百佳泰的专业测试验证与解决方案,我们将协助您及早发现产品潜在问题,将其作为未来产品在改版更新时的重要依据。更多相关认证测试问题,欢迎联系百佳泰。

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