最近，某大型半導體制造企業H公司的產線人員小劉常常會遇到這樣的抓狂處境——硅片產線質檢圖片數據部分文件夾無法打開，即使能查看的文件也需要等3分鐘以上，嚴重影響質檢效率。
訂單生產急，產線不能停，存儲系統升級成為頭等大事。
在中國，半導體大硅片，由于制造難度大且壁壘高，市場份額長期被歐日韓廠商所占據，供需格局一直緊張。加強自主創新，實現硅片國產化替代是我國實現強國夢的重要一環。這其中，H公司是目前國內極少數能量產12英寸（300mm）大硅片的半導體材料企業，產品廣泛應用于顯示器件、人工智能、車聯網、可穿戴設備等領域。
隨著中國大陸晶圓產線越來越多，產能的急劇擴充帶來了對關鍵原材料硅片的龐大需求。為此，H公司努力突破產業短板，不斷擴大產能，在產品生產上精益求精。其中，涉及核心生產系統的存儲系統成為關注的焦點。
產線擴充，海量產線數據存儲難題凸顯
作為高端制造行業，半導體硅片行業使用了大量高精密儀器設備，生產過程中通過中央信息系統發出指令由機臺設備自動運行。針對集成電路先進微納制程對硅片的需求，為制造無位錯、無原生缺陷、超平坦和優良納米形貌的12英寸硅片。H公司采用了大量智能制造設備和技術，如工業機器視覺設備、良率分析系統，隨著產線規模的不斷擴大，以圖片為主的大量非結構化數據產生，隨之而來的產線數據存儲難題凸顯：
存儲空間不足：在生產過程中歷經拉晶、成型、拋光、清洗、外延等5大工藝，其中為了確保每個流程質量合格，產線通過工業機器設備完成質檢，質檢系統產生億級數量的小文件數據，隨著產線產能的不斷擴大，預計未來三年，文件數量將達到10億級以上，數據容量將達到百TB級別。現有NAS存儲架構擴容成本高、且無法滿足未來存儲性能線性擴展的要求，運維管理效率低。
數據無法共享：YMS（良率管理系統）需要更高性能的底層存儲平臺，確保對機臺數據解析和數據復制的同步性。受限于當下NAS存儲特性，不同產線、設備和系統之間數據無法打通，系統采用傳統的FTP服務器作為中轉，在應用間傳遞數據，文件數量受限，繁瑣耗時。
數據檢索不便：在進行產線質量追溯時，原有存儲系統只能通過文件名查找方式進行檢索；例如目前在清洗工藝個別工序產生的文件數量達億級，導致該工序對應文件夾無法打開，嚴重影響生產效率。
權限控制缺失：原有存儲系統無法根據產線不同用戶進行多用戶的數據讀/寫權限控制，存在數據安全風險。
各個擊破，杉巖MOS破解數據存儲難題
面對產線機臺量測數據的存儲挑戰，H公司決定部署一套穩定、可靠、高性能的存儲系統來保障產線生產的高質量運行。經過對比，在眾多的服務商中，H公司選擇了深耕軟件定義存儲領域多年、在智能制造行業有著豐富實踐經驗的杉巖數據，共同打造產線數據存儲資源系統，實現產線生產的連續、高效和智能化升級。
圖 H公司半導體硅片產線數據存儲架構圖
采用杉巖MOS海量對象存儲產品，全分布式存儲架構，容量和性能可隨節點數量線性增長，支持百億級別文件數量，確保多并發、高帶寬和低時延讀寫。根據產線數據保存時間和訪問性能要求，基于硅片行業質量體系要求，配置數據生命周期管理策略，將產線數據保存18個月后，自動歸檔到后端磁帶庫。
建立統一的圖片數據存儲和管理平臺，滿足眾多產線設備同時保存數據的需求。數據在線統一管理，支持跨應用的數據遷移，自動將原有NAS存儲的數據遷移到MOS集群，解決原有NAS方案的文件數量限制。
使用杉巖MOS智能數據處理解決方案，將各類機器視覺設備生成的數據文件根據解析信息進行標簽化，自動生成時間戳、工藝、工序、文件類型等標簽信息，質量回溯時可根據標簽快速檢索特定文件，提升檢索效率和速度。
為不同產線、不同工種人員設置不同的“讀寫刪查”權限，保障數據安全性。
成效顯著：性能大幅提升，秒級檢索，部署時間節省60%
H公司與杉巖數據合作，使用杉巖MOS海量對象存儲，取得了以下收益：
（1）分布式存儲系統支持百億級文件存儲，全面解決了原有NAS存儲方案的文件數量限制，滿足未來產線數據存儲需求。增加產線或者接入新的存儲業務，只需要增加服務器，不中斷業務，與原有NAS存儲部署時間相比節省60%。
（2）建立了統一的文件數據存儲和管理平臺，高效的跨應用的數據遷移，運維更簡單高效。結合數據生命周期管理，降低存儲整體成本。
（3）解決了原有的檢索數據慢、部分文件無法查看的問題。內置元數據和標簽檢索機制，快速調閱指定文件，質量回溯檢索性能提升百倍，檢索性能從分鐘級提升到秒級，降低了TCO。
（4）基于產線人員靈活設置“讀寫刪查”權限，提升了數據安全性。
硅片是半導體產業發展的基石，也是中國半導體產業“卡脖子”的環節。H公司堅持核心技術自主創新，攜手杉巖數據，用智能存儲技術提升智能制造水平，為邁向建設世界科技強國的征程貢獻力量。
