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La calificación de SSD para uso automotriz presenta varios desafíos, como: B. los que se enumeran a continuación, ya que hacen que la cualificación en el sector del automóvil requiera recursos y tiempo:
Múltiples categorías de prueba
AEC-Q100/104, por ejemplo, tiene casi 50 elementos de prueba diseñados para garantizar que los SSD puedan resistir el duro entorno automotriz durante toda la vida útil del producto. Se clasifican principalmente en las categorías de Ambiental, Mecánico, Eléctrico y Otros: Descarga Electrostática/Compatibilidad Electromagnética/Enganche (ESD/EMC/LU).
Se requiere un tamaño de muestra grande
El tamaño de la muestra debe ser lo suficientemente grande para garantizar que los datos sean estadísticamente válidos. Por ejemplo, AEC-Q100 y AEC-Q104 especifican diferentes requisitos de tamaño de muestra según los factores de tensión que se prueban, como por ejemplo: B. Cambios de temperatura, cambios de temperatura de energía, tiempo de almacenamiento a altas temperaturas y más. El desafío es encontrar un equilibrio entre la viabilidad de la calificación y la confiabilidad de la cobertura.
Aunque lo ideal es ofrecer una cobertura de prueba más amplia en más unidades, los recursos y el tiempo dedicados a las pruebas pueden ser limitados.
Por ejemplo, imagine que una aplicación requiere NVMe M.2 22110 de 4 TB. Varias pruebas pueden requerir la colocación de miles de muestras en numerosas cámaras. Es costoso y consume recursos y tiempo.
Por lo tanto, los posibles tamaños de muestra, lotes y pruebas deben discutirse y acordarse entre el proveedor de SSD y el diseñador del sistema automotriz para garantizar una cobertura de prueba suficiente.
Control estricto de la lista de piezas
Otro desafío al realizar la calificación automotriz es considerar qué constituye una familia de calificaciones. Esto puede resultar más complicado, especialmente con los SSD, que pueden contener muchos otros componentes pasivos además de controladores, NAND y DRAM. ¿Qué componentes o listas de piezas deben asegurarse antes de la calificación? El control de la lista de materiales en sí mismo es un desafío. La gestión de subcontratistas según IATF 16949 también es un desafío. Todo esto hay que tenerlo en cuenta.
Desafíos y consideraciones clave en el diseño de SSD
Además de los desafíos de calificación de SSD, también se deben considerar importantes desafíos de diseño para que los SSD se consideren adecuados para uso automotriz.
Desafío de diseño n.° 1: Adversidades ambientales como temperaturas extremas, humedad, contaminación del aire, altitud y golpes y vibraciones mecánicas.
ATP utiliza rigurosas pruebas de calificación como las definidas en AEC-Q100/104 para garantizar la solidez del producto. Éstas incluyen:
- Pruebas de estrés ambiental aceleradas: sesgo temperatura-humedad, ciclos de temperatura; Estabilidad de almacenamiento de temperatura
- Pruebas aceleradas de simulación de vida útil: Vida operativa a alta temperatura, tasas de fallas tempranas, pruebas de resistencia y pruebas de retención de datos
- Pruebas mecánicas: Choques y vibraciones, evaluación de la soldabilidad.
Consideraciones/sugerencias de diseño: Debido a la complejidad y variedad de componentes utilizados en las unidades SSD, realizar este tipo de pruebas es un desafío y se debe tener especial cuidado con la soldabilidad. Se deben realizar ciclos de temperatura rigurosos combinados con golpes y vibraciones en las mismas muestras y no en grupos separados de muestras. Para garantizar la soldabilidad, se deben incluir pruebas de circuitos, pruebas de función de accionamiento y pruebas de rayos X entre y después de las pruebas de ciclos de temperatura.
Otras consideraciones de diseño de SSD incluyen resistencias de protección contra azufre, una capa protectora contra la humedad y los contaminantes y una reducción de potencia de los componentes para su implementación.
Desafío de diseño n.° 2: Alto rendimiento sostenido de lectura/escritura a altas temperaturas. Los SSD de alto rendimiento son propensos a tener problemas de generación de calor. Para proteger la unidad en sí, la estrangulación térmica se activa cuando se alcanza una determinada temperatura, lo que podría afectar el rendimiento de la SSD.
Consideraciones/sugerencias de diseño: Para una disipación de calor eficaz sin sacrificar el rendimiento, se debe tener en cuenta el diseño de un disipador de calor o refrigeración activa. El diseño y la elección del disipador de calor pueden depender del diseño del sistema automotriz, teniendo en cuenta las limitaciones de las dimensiones del disipador de calor, el flujo de aire del sistema y el enfriamiento activo.
Evaluar y optimizar el rendimiento de las SSD en condiciones ambientales específicas es fundamental. Por lo tanto, la validación conjunta entre los proveedores de SSD y los desarrolladores de sistemas también es crucial. (Fig. 3).
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