Экскурсия на фабрики Seagate / Аналитика

Когда пользователь приобретает жесткий диск, он вряд ли задумывается о том, где произведен данный продукт. Если интерес все же возникает, менеджер сообщает, что винчестер выпущен в Китае, как, собственно, и все остальные компьютерные комплектующие.

На самом деле, все гораздо сложнее: производственная цепочка включает большое количество компонентов, которые разработаны и произведены в разных частях света. И только стадия окончательной сборки выполнена в Китае.

Жесткий диск персонального компьютера - это, своего рода, динозавр IT-индустрии. За последние десять лет развития, он совершенно не изменился внешне, разве что интерфейс ParallelATA заменен SerialATA. В остальном - это по-прежнему 3.5" железяка, внутри которой крутятся диски; информация на них записывается на магнитный слой, а запись/чтение осуществляют головки. То есть принципиальных изменений не произошло.

Трудно найти еще один компонент компьютера, который не изменился бы внешне со времен выхода первых моделей. Мониторы, материнские платы, процессоры, модули памяти, видеокарты меняли внешний вид и архитектуру не один раз; изменения коснулись даже корпусов, клавиатур и охлаждающих систем. Конечно, были попытки изменить принцип работы жестких дисков - например, разработка твердотельных устройств, базирующихся на флэш-памяти. Но в массе своей, они так и остались интересными разработками. Причина проста - количество информации на среднестатистическом компьютере растет взрывообразно, и все благодаря развитию мультимедиа и интернету. Развитие первой подразумевает увеличение объема информации за счет увеличения качества: цифровая фотография, звук и видео занимает все больший и больший объем. Сюда можно отнести падение цен на видеокамеры начального уровня, в результате чего все большая часть пользователей может создавать свои видеоролики. Однако на каждую из собственных записей приходятся десятки скаченных из интернета. Развитие широкополосных соединений - основная причина роста объемов хранимой информации.

Однако, каким бы большим не был рост объемов информации - производители жестких дисков всегда были готовы его удовлетворить. За эти 10 лет технологии производства HDD находились в постоянном развитии. Главной целью разработчиков является увеличение плотности записи (измеряется в Gbpsi, или гигабит на квадратный дюйм). Окончания этого процесса не предвидится. В запасе у производителей жестких дисков есть технологии HAMR (Heat Assisted Magnetic Recording) и BPM (Bit Patterned Media), которые способны значительно увеличить плотность записи, и тем самым вывести производство HDD на новый цикл. Иными словами, через 3-5 лет пользователь компьютера будет сидеть за 36" монитором, работать на 8-ми ядерном процессоре, скачивать и смотреть HD видео, а также пользоваться устройствами, которые сейчас трудно представить. Но вся информация по-прежнему будет храниться на жестком диске, внешне не отличимом от сегодняшних HDD.

Сегодня мы познакомимся с двумя фабриками ведущего производителя жестких дисков - компании Seagate. Они являются важными звеньями очень сложной производственной цепочки, которая охватывает весь земной шар. В частности, головки чтения/записи производятся на фабрике в городке Springtown, в Северной Ирландии (Северная Ирландия входит в состав Великобритании).

Фабрика в Springtown

Несколько общих слов о фабрике. Первый корпус основан в 1993 году и начал работу в 1994 году; второй корпус возведен в ноябре 1994 года, а на проектную мощность фабрика выйдет в декабре 2008 года.

Технологический процесс производства головок во многом напоминает производство чипов. Иными словами, головки "выращиваются" на кремниевых пластинах, и впоследствии нарезаются. При производства одной пластины используются около 200 различных технических литографических процессов. В это число входит полировка пластин, с дальнейшим послойным формированием всех элементов головки чтения/записи. Толщина каждого из слоев измеряется несколькими атомами. Иными словами, принцип создания головки такой же, как и при создании центрального процессора, или иного чипа.

Кстати, компания Seagate является ведущим производителем головок, и выпускает около 400 миллионов в течение одного года. При этом фабрика в Springtown производит 80% этого количества. То есть 30% всех жестких дисков во всем мире имеют головки, произведенные на этой фабрике, которая занимает всего 475 тыс. кв. футов (около 50тыс кв. м.). При этом "чистые" комнаты нанимают менее трети всей площади.

Как и любое другое, производство с "чистыми" комнатами означает необходимость в специальной защитной одежде для персонала. Понятно, что защищаются не люди, а продукция,

а сами пластины транспортируются в специальных контейнерах.

В "чистых" комнатах очень строгие условия по влажности, температуре, освещению и по наличию пыли (точнее, ее отсутствию). Микроклимат обеспечивают специальные установки. В частности, мы увидели мощнейшие вентиляторы, которые обеспечивают фильтрацию и циркуляцию воздуха:

Схематически фабрика выглядит следующим образом:

Естественно, нас не пустили в "чистые" комнаты, а фотографировать разрешили (без вспышки!) только через специальные окна:

директор фабрики в Springtown и вице-президент Seagate Джон Спэнглер (John Spangler)

В одной части зала установлено несколько устаревшее оборудование, которое обеспечивает производство по предыдущим техпроцессам. Но большую часть площади занимают "станки", выпускающие самую современную продукцию. Чтобы различие между уровнем оборудования разных поколений было более понятным, приведу его стоимость: "старый" станок стоил (на момент приобретения) около $2,5млн, а новый станок - более $12млн.

Размеры одной пластины не превышают 6", а общее количество головок с одной пластины измеряется десятками тысяч (в зависимости от степени отладки техпроцесса и самого техпроцесса).

В производственных помещениях установлены промышленные компьютеры, которые сильно напоминают обычные ПК (далеко не первой свежести). Уверен, что OC Windows вы там не найдете.

Часть "чистой" комнаты еще пустая - как я уже говорил, на проектную мощность фабрика выйдет в конце 2008 года.

Довольно много места отведено под оборудование для тестирования готовых пластин. Ведь мало пластину произвести - ее еще нужно тщательно проверить.

Объем работы, выполняемой одной головкой, трудно вообразить. Всем присутствующим на экскурсии журналистам был рассказан популярный пример о сравнении Боинга 747 с головкой чтения/записи. А поскольку он будет повторяться во всех СМИ, я позволю его несколько утрировать. Представьте себе налогового инспектора размером с футбольное поле. Он летает над поверхностью земного шара на высоте менее сантиметра, со скоростью, в 800 раз превышающей скорость звука, и собирает деньги со всех живых существ (типа муравьев и тараканов)! При этом он может ошибиться только 10 раз на территории, размером с Ростовскую область!

Кое-где встречаются такие души:

Некоторые из используемых при производстве реактивов довольно токсичны, и могут нанести вред при попадании на открытую кожу. В таком случае, сотрудник должен успеть добежать до душа, и смыть вредное вещество. Судя по данной таблице, душевые кабинки время от времени используются:

Впрочем, на фабрике довольно много опытных специалистов. В частности, на ней работают 54 магистра и 37 доктора (наук). Квалификация остальных ниже, но это не означает, что они выполняют менее важную работу. Общее количество персонала - менее 500 человек, причем работа производится в две смены по 12 часов (то есть круглосуточно!).