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본 후기에는 삼성전자 측의 요청으로 자세한 내부 사진은 제외됨을 알립니다.
국내 유일의 HDD 제조업체인 삼성전자가 96년 구미공장의 생산을 시작으로 지금까지 세계 시장에서 좋은 성과를 보이며 꾸준히 시장 점유율을 높이고 있습니다. 현재 3.5, 2.5인치의 주요 제품 생산을 포함하여 1인치대(1.8”, 1.3”)의 PVR, 모바일 및 휴대용 제품에 주력 개발 및 생산을 하고 있는 것으로 보입니다. <- 실제 최근 애플 아이팟에 자사의 소형 드라이브가 사용되고 있다고 합니다.) 자세한 내용은 알 수 없었으나 치열한 경쟁이 예상되는 하드드라이브 시장에서의 생존을 위해 틈새 시장 및 앞으로 비젼이 있는(밥 벌이가 되는?^^) 제품 시장을 적극 공략하려는 것으로 분석됩니다.
2007년 6월 14일 국내 주요 PC 하드웨어 웹싸이트를 통하여 모집 및 선발된 20명 이상의 회원분들이 삼성 구미공장을 견학 했습니다. 본 글은 자세한 행사 일정은 생략하고 구미 공장의 각 제조 및 개발, QA 파트에서 본인 및 회원분들의 질답으로 확인한 내용을 토대로 작성함을 미리 알립니다.
1. 간단한 자사 제품의 기술에 대해 소개받는 것으로 행사 시작
- 회의실과 같은 공간에서 마케팅 및 기술부 관련 직원으로부터 프리젠테이션을 통한 제품의 내부 기술 및 시장에서의 삼성 HDD의 위상 그리고 생산과정 등을 소개 받았습니다. 개괄적인 소개였지만 그 동안 자세하게 알 수 없었던 부분들에 대해 알 수 있었으며 하드디스크 내부 핵심 부품인 슬라이더에 위치한 ‘헤드’가 어떤 방식으로 동작하며 플래터에 어떤 방식으로 기록되는지에 대해 재밌는 설명과 함께 확인할 수 있었습니다.
특히 헤드가 플래터 위에서 10나노미터 정도로 아주 미세하게 떠다니며(flying 한다고 표현 하더군요.) 자성에 의해 플래터 위에 디지털 신호인 0과 1로 기록이 된다는 것 또한 새로운 부분은 아니지만 눈과 귀로 직접 확인할 수 있는 기회가 되었습니다.
HDD 내부의 플래터는 자성체로 코팅되어 있으며 양면에 0과 1의 디지털 신호로 데이터를 기록 및 저장하는데 헤드가 플라잉 하면서 플래터에 직접 닿지않고 디스크 회전시 공기의 흐름을 타고 기록하는 구조로 되어 있다고 합니다. 특히 디스크 즉 플래터의 '평탄화' 작업이 핵심 기술인데 위에서도 언급했듯이 10나노미터의 공간을 가지며 플라잉 하기 때문에 디스크의 평평도?는 에러율 및 성능과도 직접적인 연관성을 가지기 때문에 디스크의 일정한 회전속도를 보장하는 것 만큼이나 중요하다고 합니다.
스핀들 모터의 경우 삼성에서는 많이들 아시는 니덱 혹은 마쯔시다의 스핀들모터를 사용하며 최근 삼성전기에서 스핀들모터를 자체 개발하였다는 소식이 있으니 수입에 의존하지 않고 자체적으로 우수한 성능과 낮은 소음도의 제품을 기대해 봅니다.
(출처 : 삼성전자 홍보자료 인용)
최근 하드디스크 기술 중 주목되고 있는 기술인 PMR(수직 자기 기록) 방식에 대해서도 간략하게 소개되었는데 위 도표에서와 같이 2006년을 전후하여 기존의 LMR(수평 자기 기록)방식에서 PMR로 삼성전자 뿐만 아니라 유수의 세계 하드디스크 제조 업체에서 도입 적용하고 있는 방식입니다. PMR의 도입으로 인해 고밀도 고용량의 하드디스크 제조가 가능하게 되었고 차후 HAMR의 개발로 플래시 메모리를 위협하는 저단가의 고용량 제품이 출시되기를 기대해 봅니다.
(출처 : 삼성전자 홍보자료 인용)
위 그림은 LMR과 PMR의 내부 기술을 보여주는 것으로 우측의 PMR과 같이 수직기록 방식으로 밀도를 높여 고용량 제품 제조가 가능하게 된다고 합니다.
이외에도 'Drop Sensor' 기술이 소개되었는데 이름에서 알 수 있듯이 하드디스크를 자유낙하 시켰을때 내부 센서가 감지하여 디스크 보호를 위해 내부적으로 작동하는 부분이 있었습니다.
사실 삼성전자 하드디스크 만의 보유 기술이나 특징적인 부분들에 대해 알고 싶었는데 프리젠테이션 에서도 그랬고 파트별 탐방시 질문을 드렸을 때에도 특별히 자사만의 차별화 되는 기술에 대한 언급은 확인하기 어려웠습니다. 이미 언론을 통해 공개된 부분이라도 소개해 주셨더라면 좋았을뻔 했습니다.
- 플래터 3장(장당 334GB 용량)의 1TB 하드디스크를 업계 최초 출시
이미 먼저 출시한 타사의 제품에 비해 유독 눈길을 끄는 부분은 플래터 3장(장당 334GB)으로 1TB 제품을 만들어 냈고 더군다나 플래터의 무게를 동종 제품에 비해 경량화 하였다는 부분이 되겠습니다. 6월말부터 전세계에 공급될 것으로 알려져 있는데 이는 플래터가 줄어드는 만큼 에러율에도 그만큼 자유로울 수 있기 때문에 삼성 하드디스크의 기술력을 엿볼 수 있는 부분이라고 할 수 있겠습니다. 6월말 전세계를 대상으로 공급한다고 하며 8~32MB 버퍼메모리의 다양한 제품을 선보일 것이라고 합니다.
2. 클린룸 에서의 제조와 무결성을 위한 생산 제조과정
- 아는 분이 천안아산 LCD 삼성공장에 다닐 당시에 들었던 얘긴데 클린품의 전 작업이 모두 중요하지만 조립 전 초기 부품 세척과정을 상당히 중요시 하는 것으로 들은 기억이 있습니다. 이 부분에 대해서는 확인할 수는 없었지만 행사 초기의 프리젠테이션을 통한 설명에 의하면 부품의 입고와 동시에 클린룸 못지않은 깨끗한 환경에서의 세척을 통해 제품 조립 후 출고시에 초기 불량 및 사용시의 에러가 없도록 최선을 다 하고 있다고 합니다.
클린룸에서는 내부 환경의 특성이 말해주듯 디스크 등의 무결성에 민감한 부품들을 생산 조립하는 것으로 보이며 전 과정이 자동화 되어 있지만 일부 사람에 의해 조정하는 부분들이 있으며 그 외 PCB 납땜등의 작업은 모두 자동화 설비로 갖추어져 있어 생산 효율이 높고 대량 생산이 가능하다고 합니다.
3. 불량 테스트 및 소음, 충격 테스트
- 불량 테스트, 에러 테스트
불량 테스트를 위해 별도의 랩이 마련되어 있었으며 5~10명 남짓의 연구원들이 96년 초기와는 다르게 각종 고가의 장비들로 다양한 테스트를 하고 있는것을 알 수 있었습니다. 여기서는 디스크의 불량 발생시 어떤 요인에 의해 불량이 발생 했으며 추후 개선할 수 있는 부분에 대해 확인하고 있었는데 내부 particle에 의한 불량 뿐만 아니라 내부 부품에서 발생하는 Gas의 성분 또한 찾아내어 영향을 주는 요인을 차단하도록 노력하고 있는 모습 이었습니다.
Failure Trends in a Large Disk Drive Population(구글 논문)
[PDF 논문 원본 링크- Failure Trends in a Large Disk Drive Population]
“테스트 결과 높은 온도는 하드디스크 고장과 큰 상관관계가 없으며, 오히려 낮은 온도가 고장 발생 비율을 높였다”고 설명했다. 일정 수준에 이르면 온도가 더 상승한다고 하더라도 오류 발생 비율은 늘어나지 않는다는 주장이다. 다만 논문은 “3년 이상 지난 하드디스크의 경우 더 높은 온도 환경에서 계속 사용할 경우 고장 발생 비율이 높아졌다”고 덧붙였다.(세계일보 기사 인용)
구글에서 발표한 발열과 관련한 하드디스크 에러율에 대한 연구진은 답변은?
불량 테스트 랩실에서 본인은 위의 얼마전 구글에서 발표한 논문과 관련하여 질문을 던졌습니다. 사실 자세한 기사 내용이 기억이 나질 않아 '하드디스크 발열과 에러율은 어떤 상관관계를 갖느냐'는 본인의 질문에 발열이 제품 에러율에 큰 영향을 주지는 않지만 아주 영향이 없는 것은 아니라는 얘기를 했으며 제조사에서 제시하는 허용범위 내에서는 큰 영향이 없을거라는 얘기 였습니다. 그럼 허용범위를 벗어난다면?? 위의 구글측에서 발표한 논문에 사용된(구글 서버실에서) 하드디스크가 어떤 제조사의 제품일지는 미지수이나 제조사의 설계방식에 따라 차이가 있을 수 있는 부분일 거란 생각 입니다.
발열과 관련하여 '가혹성 테스트'에 대해 알고 싶었는데 테스트 과정이 없는 건지 아니면 행사 일정에 제외된 건지 확인해 볼 수 없었습니다. 삼성ODD TSST 수원 공장에서는 다양한 가혹성 테스트를 확인할 수 있었는데 아쉽습니다.
- 소음도 측정
일전에 TSST 수원공장 견학시에도 경험한 부분이지만 무향실이라 불리는 외부 소음이 차단되는 공간(TSST 무향실 보다는 좁은 공간이었습니다.)에서의 테스트에서는 ISO 표준 테스트 기준보다 더 가까운 거리에서의 소음도 측정을 하고 있었으며 이로 인해 자사 제품의 소음 기준을 강화하려는 모습이 엿보였습니다. 실제 측정 데이터를 통해 확인했으나 타사의 비교 제품과의 비교는 확인해 볼 수 없어 아쉬웠습니다.
- 충격 테스트
충격 테스트에는 하드디스크를 PC 내부에 장착할 때에 각기 다른 방향으로 설치하기에 하드디스크를 다양한 각도로 조절하여 테스트 하는 모습 이었으며 충격 테스트에서 불량이 날 경우 출고가 되지 않는 등 자사만의 관리 기준을 갖고 있었습니다.
충격 테스트와 함께 자사가 보유하고 있는 충격 완화 장치 및 기술에 대한 언급이 있었더라면 하는 아쉬움이 남았습니다.
4. 후기 및 평가
하드디스크 내부는 진공상태 일거라 생각했던 적이 있었던 과거의 필자를 한 단꼐 상식 업을 해 주는 계기가 된 이번 탐방기는 바쁜 일정속에서도 꽤 알찬 행사였다고 평가할 수 있겠습니다. 아쉽게도 자사만의 특징 및 기술력을 자세하게 확인할 수 없었고 바쁜 일정으로 좀 더 다양하고 심도있는 질문을 할 수 없어 아쉽기는 했지만 성실하게 답변해 주시고 하나라도 더 말씀해 주시려고 하는 관계자 분들의 성의에 감사했습니다.
과거의 비행기 날아가는 소리가 나던 삼성 HDD와는 달리 'Spin Point'라는 이름으로 새롭게 도약하고 있는 삼성전자 하드디스크가 까다롭기로 유명한 독일의 전문 테스트에서도 인정 받을 만큼의 소음도를 가지고 있어 앞으로 3.5인치 2.5인치 뿐만 아니라 초기에 언급한대로 모바일 시장에서 주목 받을 수 있는 제품을 출시하기를 기대해 봅니다.
written by Leodio
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