Este excelente artículo fué escrito para Toms Hardware por William Van Winkle, y narra sus impresiones durante la visita que hizo a las instalaciones de Western Digital en Febrero de 2010. Hice esta traducción libre para el conocimiento de los usuarios que no hablan inglés. Si quieres ver la visita completa en idioma original, visita este ENLACE .
Mi primer disco duro, instalado en un clon XT de 1998, guardaba 20 megabytes y hacía tanto ruido como el Buick de mi papá. En ese entonces, yo estaba preocupado por preservar archivos de texto de 30k. Ahora, tengo que preservar TODO.
Tal vez como tú, he perdido la cuenta de cuantos terabytes de capacidad tengo a mi disposición, tanto físicamente como en línea. Todos sabemos que el almacenamiento en discos de estado solido es grandioso en velocidad y para recortarle segundos a tus tiempos de carga, pero los discos duros guardan con seguridad tu vida. Tus cartas, proyectos, fotos, reportes bancarios, películas, tu colección de música -cada valioso byte de datos que posees- está probablemente almacenado en platos magnéticos. ¿De donde vienen estos platos? ¿cómo fueron diseñados y probados? O tal vez más importante aún, dado que mi necesidad personal de almacenamiento ha explotado 100,000 veces desde aquel disco duro de hace 23 años, ¿cómo puedo saber que mi siempre creciente necesidad de capacidad de almacenamiento va a ser convenientemente alcanzada en los siguientes 5 o 10 años?
Cuando compras un auto puedes mirar bajo el capote. Dada la crítica importancia que el almacenamiento en disco duro tiene actualmente en nuestras vidas, pensamos que tal vez quisieras echar un vistazo "bajo el capote" también. Ahora que Western Digital está en el negocio de romper nuevos records de capacidad (el último Caviar Green fué el primer disco en llegar a los 2Tb por ejemplo), tomamos de inmediato la oportunidad, por primera vez, de hacer un paseo guiado sin restricciones por sus instalaciones de investigación y desarrollo en California. Este es el lugar en el que la tecnología magnética de los años 50´s se encuentra con los niveles de nano y quantum, tecnologías de la década actual.
Los periodistas no son invitados frecuentemente a paseos por "Cuartos Limpios". Aparentemente somos una "pandilla" busca pleitos. Difíciles de controlar. No nos llevamos bien con otros. Cuando los paseos fabulosos ocurren, tienden a ser muy reglamentados. Si alguna vez se te permite llevar algún tipo de cámara (lo que es muy raro), se te indica acerca de las pocas cosas que puedes fotografiar y todo ocurre bajo un guión predefinido. Menciono esto para hacer constar cuán generoso y no-ortodoxo ha sido WD al darnos esta oportunidad. Fuí recibido por dos dias en San José y Freemont, se me dio acceso a muchas guías y mas o menos acceso para ver lo que quisiera ver, por el tiempo que quisiera a través de tres instalaciones de acceso restringido. Esto nunca pasa.
En el centro de esta foto está Heater Skinner, mi contacto principal de prensa en WD, que fue el que movió montañas para hacer este artículo posible para Tom´s Hardware. A la derecha está Gary Wilson, un increíblemente talentoso amigo que me ha ayudado a verme bien desde mi proyecto de historia de 9° grado. ¿Y el tipo de la izquierda? ... No conozco a ese tipo
Gary es un maestro en la fotografía de alto rango dinámico, que empleó en las siguientes tomas. Yo, por otro lado,batallé con una pequeña Canon PowerShot, apuntando y fotografiando cualquier cosa que llamara mi atención al pasar.
A través de las 3 instalaciones de Cuarto Limpio, los arreglos preliminares se ven mas o menos como esto. Lo que ves aquí es el vestidor. Fuera de este cuarto hay una máquina de cepillado. Debes introducir tu pie en la máquina y operarla con una barra de encendido y apagado. Esta máquina da vuelta a dos grandes cepillos rotatorios que tratan de sacarte el zapato del pie. Yo podría jugar con una de estas todo el día
Estos "chupadores de pies" son necesarios como el primer paso para remover el polvo para entrar a un ambiente limpio.En la foto de la derecha, puedes ver cuanta suciedad es llevada dentro del vestidor aun después de usar el limpiador de zapatos. El rectángulo blanco que ves aquí es muy pegajoso. Se siente como si caminaras en papel atrapa moscas. Muchas puertas a través del área limpia tienen estos dispositivos, y lo más increíble es que, aún después de quitarte los zapatos, vestir ropas esterilizadas, y envolverte en celofán, todavía verás suciedad en ellos, incluso en las más recónditas áreas de estas instalaciones. Aparentemente nosotros los humanos somos más sucios de lo que nos gusta pensar. Y para aquellos odia-nerds que dudan de la sabiduría de los protectores de bolsillo, vean el letrero que yo vi: ¿El costo de limpiar 14 botas de "traje de conejo"? USD$600. Demasiado como para llevar mi café.
La primera vez poniéndome el equipo para cuarto limpio como este tardé 20 minutos. Hay agujetas, broches y correas por todas partes, y si no lo haces correctamente encontrarás tu ropa cayéndose cuando salgas al pasillo. Recomiendo llevar lentes de contacto y articulaciones fuertes.
Esta es mi mirada trastornada de militante extremista. Se dará cuenta de que el estilo de la máscara en este traje de conejo no coincide con el estilo visto en otras partes. Asumí que era una diferencia funcional entre equipos, pero la verdadera razón de la diferenciación es que cada lugar en WD tiene su ropa propia. El traje que llevo aquí sólo se ve en las instalaciones de Operación de Medios Magnéticos (MMO) en San José. El moderno traje azul oscuro que Heather luce en otros lugares sólo aparece en la fábrica de obleas de Fremont. Además, cada tipo de trabajo (mantenimiento, ingeniero de procesos, etc) tiene su estilo propio de traje. Esto es para que las evacuaciones pueden ser mejor administradas y realizadas más rápidamente.
Te estoy mostrando mi mano para ilustrar lo caliente que uno puede estar en estos equipos. Me sentía como en una olla, asado lentamente y asfixiándome envuelto en celofán. OK, yo sé que no tiene ningún sentido, pero basta con decir que estaba literalmente hirviendo en mi propio jugo. La temperatura ambiente en San José 2 es de 69º Fahrenheit (20,5º C). El cuarto limpio de Fremont se establece en un más cómodo 65° F (18,3° C). Malasia ejecuta a 72° F (22,2° C), así que, si eres del noroeste del Pacífico como yo, probablemente te sentirías como en un sauna.
Quería llevarle en esta gira del "inicio" al "final", pero el problema fué que el flujo de trabajo que aquí se ejecuta es en círculo. Los ingenieros tienen platos con sustratos, los cubren de ellos, analizan y prueban, ajustan el proceso, y a empezar de nuevo. Lo mismo sucede para los mecanismos de lectura y escritura que existen en la punta del brazo de la unidad y que debe interactuar con los avances logrados en los medios de comunicación. No hay ninguna máquina o paso en el que se puede decir, "esto es donde todo comienza." El flujo circular de las operaciones es típico en instalaciones para el desarrollo, a diferencia del flujo mucho más lineal y eficiente de la fabricación.
Dicho esto, vamos a empezar aquí en la cámara donde se lava grupo tras grupo de discos de vidrio delgado para asegurarse de que ninguna partícula marque su superficie perfectamente lisa. Brazos robóticos tomar cada lote de discos, y los bajan lentamente hasta que están sumergidos. A continuación, los discos se levantan y se trasladan a la tina que sigue.
Se puede ver un breve vídeo del proceso aquí.
link: http://www.videos-star.com/watch.php?video=Ua6obwiszSc&gl
Depósito por pulverización catódica, también llamada deposición física de vapor (PVD) es un método a base de gas para depositar películas ultra-delgadas de un material determinado en una superficie del sustrato. El resultado final es similar a la galvanoplastia, sólo que la pulverización crea capas con espesores tan finos que muchas veces se miden en ángstroms, que son de 0,1 nanómetros. Había tantas máquinas de PVD repartidas por todo el sitio MMO que yo no podía esperar para realizar un seguimiento de ellas. Algunas de estas son empleadas inmediatamente en la placa de níquel del sustrato, después del lavado de vidrio. De acuerdo con WD, esto aumenta aproximadamente 6 veces el valor de cada disco.
Después de la deposición (plating), los medios se pulen y se envían a esta sala. Detrás de esas ventanas se encuentra el corazón de esta planta completa, un sistema de 16 pasos que controlan cómo el magnetismo se deposita en los discos. A la derecha, es una estación para la alimentación del sustrato de los discos en el sistema de pulverización catódica. Esta área en particular ofrece una infinidad de lecturas recreativas en las paredes, y una amplia gama de señales de advertencia: Tensiones peligrosas, los riesgos de ser aplastado, los riesgos de enredarse con cables, y (mi favorito personal), la advertencia acerca de cómo un fuerte campo magnético en el interior del sistema podría freír tu marcapasos. También hay una luz roja que cuelga en un rincón, junto a un letrero que dice: "ALERTA. INFLAMABLE. GAS DETECTADO CUANDO LA LUZ ESTÉ PARPADEANDO". Afortunadamente, todos resultamos ilesos.
A los curiosos de la fotografía, ofrezco estas dos fotos en ángulos ligeramente distintos. Mi imagen (centro) ofrece un pequeño vistazo a la parte delantera del sistema de pulverización catódica, pero la imagen de Gary (izquierda) ilustra la diferencia en la claridad y la calidad que se obtiene con equipo profesional y el proceso de HDR.
Aquí está la parte posterior del sistema de pulverización catódica. Hay 16 máquinas alineadas, cada una de las cuales controla un detalle diferente del proceso de depósito. La "receta" de la deposición se copia en el MMO y a continuación, las instalaciones de Asia, que contienen una copia idéntica de este sistema de pulverización catódica, pueden ponerla en la producción en masa.
"Cada mando puede ser ajustado", señala mi ingeniero guía. "Las configuraciones son infinitas si usted piensa acerca de la temperatura, la energía, el número de cámaras, y el número de elementos que se pueden juntar en un destino. La lucha por llegar a la próxima generación es casi infinita en todas direcciones. No existe un procedimiento diciendo: Hagan esto, ahora hagan esto otro para llegar a la próxima generación de tecnología. Cada pequeño avance tiene que ser descubierto aquí a través de mucho ensayo y error. "
Naturalmente, WD no tiene que reinventar la rueda (o plato) con cada nuevo diseño. Noventa y nueve por ciento del trabajo de diseño básico y de vanguardia ya está hecho. Es solo ése pequeño uno por ciento lo que marca la diferencia entre la generación de hoy y lo que viene después. Si hay una "receta secreta" de los esfuerzos de investigación de WD, el mágico lugar en el que el uno por ciento llega a existir, sucede aquí. Este es el sistema que afina las tecnologías de almacenamiento masivo que estaremos comprando de seis meses a dos años a partir de ahora.
Sentado encima de las 16 máquinas de deposición está este talismán de la buena suerte. Estos ídolos son comunes en el sureste de Asia. En Japón, toman la forma del gato Maneki (Maneki Neko), un gato con la pata levantada para que la buena fortuna venga a él. Algunas veces cuando recibes este idolo, solamente un ojo tiene pintado un iris. Debes pintar el otro iris cuando la buena fortuna llegue. Nadie de mi paseo sabía el nombre de este idolo, pero ha estado instalado en la máquina de deposición desde siempre. Aparentemente, ha realizado un buen trabajo.
Oye, ¿qué podría salir mal? No es que tenga un ojo entrenado, pero toda la seguridad en WD parecía funcionar como un reloj. Sin embargo, verá estos botones EMO esparcidos por todas partes en todas las instalaciones. Al principio, pensé que tal vez presionando el botón podría poner algunas canciones emo para aliviar el ruido de fondo constante del control de flujo de aire (usted notará que muchos de los pisos son ventilados). Pero no, EMO significa "Apagado de Emergencia" (Emergency Machine Off). Claro, mi niño curioso moría de ganas de ver qué pasaba cuando se presiona el botón rojo grande, pero dadas las estimaciones de pérdidas de WD por el paro de una sola máquina (que pueden representar miles de dólares), yo estaba dispuesto a actuar con moderación.
Aquí está una mirada mejor (izquierda) en el tubo de pulverización catódica y del sistema de carga, y de la pasarela estrecha entre las máquinas y la sala limpia. A la derecha está un vistazo (si bien incomprensible para el profano) donde se vé la parte posterior de una de las máquinas de pulverización. Por encima de este se encuentra un panel que contiene dos lecturas LED. Nos han ofrecido una visión más cercana, pero al parecer los valores dentro de la lectura son secretos, como son los ajustes en los indicadores. Todo acerca de cómo estos sistemas están fijados, y su posición en el suelo, aquello que determina el orden de la progresión durante el proceso de pulverización, se considera un secreto para la competencia. Aún así, los guías de WD no se preocuparon demasiado sobre nuestras cámaras ya que la configuración de los cambios de este sistema sobre una base semi-permanente. Lo que vimos durante la sesión de fotos ya quedó muy lejos. De hecho, es probable que haya cambiado en un lapso de un par de semanas.
Con los discos ahora dentro de múltiples capas de pulverizado, es tiempo de ver si el proceso de WD ha conseguido las características esperadas. Con densidades de área actualmente de varios cientos de gigabits por pulgada cuadrada, la cabeza magnética tiene que "volar" por encima de la superficie del disco a una altura de una micropulgada (una millonésima de pulgada) o menos. Por lo tanto, cualquier protuberancia en la superficie del disco puede causar un fallo del sistema principal, en que la cabeza de lectura puede rozar la superficie del plato y marcar un surco, eliminando potencialmente los datos y causando la destrucción de la unidad. Del mismo modo, una partícula de sólo 10 nanómetros en la superficie puede dar lugar a errores de lectura (sectores dañados o bits perdidos).
Aquí puedes ver seis herramientas de prueba y una herramienta de prueba óptica. El objetivo es certificar (o rechazar) que los medios pasan los requisitos de limpieza y ausencia de asperezas necesarios.
Sé que parte de mi trabajo es hacer este recorrido divertido e interesante para usted, pero a veces nos topamos con barreras de múltiples tipos. Tome esta foto de la "High fly test" (prueba de la altura de vuelo) de WD. Como acabo de mencionar, la altura de vuelo es la distancia entre la cabeza magnética y la superficie del disco durante una operación de lectura / escritura. Esta es la máquina que mide esa distancia. Teniendo en cuenta la iluminación y los ángulos y las superficies reflectantes, ésta era la mejor foto que pudimos conseguir. Tal vez sólo tiene que utilizar su imaginación.
Otros obstáculos fueron más de carácter lingüístico. Mi guía ingeniero fué generosa en este punto cuando explicaba la prueba de la siguiente manera. Ambos hablabamos Inglés como lengua materna, aunque su dialecto era claramente de Silicon Valley.
"El probador de micro física de altura de vuelo mide la distancia entre la cabeza y el disco utilizando una réplica de rotación transparente del disco magnético, junto con una cabeza de grabación magnética real con una precisión mejorada sustancialmente en alturas muy bajas, en comparación con los métodos estándar de la industria actual. Este probador de altura de vuelo no exige una separación variable de calibración y no hace uso de la luz polarizada. La técnica se puede realizar en forma sustancial la incidencia normal a la interfaz de disco cabeza / y la precisión de la localización in situ no está en peligro ya que puede ser en un sistema de incidencia no normal ". (Nota del Traductor: WTF???)
Todos sabemos que los materiales se expanden y contraen cuando las temperaturas varían. Así que después de que WD finaliza las pruebas de "volabilidad" bajo condiciones ambientales normales, tienen que ser realizadas otras pruebas para determinar el rango ambiental en el que pueden ser implementados sin fallar. El horno que usted ve aquí es una cámara ambientalclase 100 utilizada para realizar pruebas a los platos y cabezales bajo condiciones de temperatura y humedad extremas. La cámara puede ser programada para funcionar a una condición fija -digamos, 90 grados Fahrenheit en un 20% de humedad, o puede ser programada para presentar condiciones cambiantes. Las condiciones de estrés se utilizan para detectar la corrosión y acelerar los fallos para que los ingenieros puedan identificar los puntos débiles en el diseño de los discos. Después de todo, la misma unidad que se podría utilizar en el invierno en Alaska también podría terminar en una selva ecuatorial. Ninguna unidad puede cubrir todos los extremos, pero los fabricantes tienen que estar seguros de que al menos el 80% o 90% de los escenarios de uso común serán soportados correctamente.
Lo confieso, cuando llegamos a los sistemas de prueba de disco, pensé que había tropezado con una fila de licuadoras en el salón de los empleados. Pero las bebidas tendrán que esperar. Estas máquinas miden la tribología cabeza-plato. Tribología es la ciencia de superficies interactuantes en movimiento, también conocido como la fricción. Es cierto que la cabeza y los platos nunca debe entrar en contacto, pues eso sería un fallo del sistema principal y arruinaría el disco, pero la distancia entre ellos es tan ligera y los platos están girando a una velocidad tan alta que las moléculas de aire entre la cabeza y platos pueden llegar a ser una fuente importante de fricción, ya que son golpeadas entre dos objetos sólidos. El probador está programado para mover la cabeza a través del disco, monitoreando cualquiera de las interacciones entre la cabeza y el disco que podrían poner en peligro la fiabilidad de la información. También puede hacer una margarita con el aditamento USB correcto. Bueno, no, no puede.
Dentro de la zona limpia, todo se siente muy extraño y ajeno. El proceso de creación de medios magnéticos requiere condiciones estrictas. Finalmente, sin embargo, los medios tienen que ir a un gabinete a probarse como un disco real. Ser "una unidad de disco duro" introduce un nuevo conjunto de interacciones entre los componentes y los desafíos. Es el punto en que nano y micro vuelven a ser macro. Has vuelto al mundo real, y es cuando ves escenas como ésta: Un banco de pruebas real, con pilas de cosas y desorden y un montón de pequeños pedazos por todas partes. Puede que no sea la imagen que WD desea proyectar al mundo, pero es una realidad, y el geek evaluador en mí se sentía tan interesado también por estos bancos como en el extraño mundo de los trajes de conejito. No verás máquinas de precios exorbitantes aquí. Aquí es donde los ingenieros juegan a resolver los problemas y los clics. Puede que no implique mucha ciencia innovadora, pero sigue siendo importante para el conjunto de investigación y desarrollo de procesos y para garantizar una experiencia satisfactoria para el usuario final.
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