伺服器硬碟托盤載具讀寫效能之改善設計｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

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研究生：	韋彥豪 YEN-HAO WEI
論文名稱：	伺服器硬碟托盤載具讀寫效能之改善設計 Throughput Performance Improvement Design of HDD Carrier In Server System
指導教授：	吳翼貽 Ye-Ee Wu
口試委員:	廖崑亮 KUEN-LIANG LIAO 林榮慶 Zone-Ching Lin
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工程學院 - 機械工程系 Department of Mechanical Engineering
論文出版年：	2016
畢業學年度：	104
語文別：	中文
論文頁數：	76
中文關鍵詞：	硬碟讀寫效能
外文關鍵詞：	Hard Disk Throughput Performance
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隨著網際網路的便利與發達，且近幾年行動裝置逐漸成熟，雲端議題已被重視許久，因此，綜合以上的發展使得物聯網(Internet of Thing；IOT)成為未來的一個重要趨勢和商機。企業型產品如伺服器、儲存設備等支撐著這些產業發展及應用，因此，企業型產品在穩定性上有著嚴格的要求。
本研究將探討伺服器中硬碟讀寫效能在振動環境下的變化。針對影響效能的硬盤托盤減振方案關鍵因子如：減振材料與硬碟總接觸面積、減振材料厚度、減振材料種類及托盤導軌與硬碟支架壓縮量，進行了研究。透過Iometer 軟體量測硬碟讀寫和原始硬碟托盤設計之實驗數據來做比較分析。
實驗結果表明，導入最佳參數設計：減振材料與硬碟接觸總面積(386.6mm2)、減振材料厚度(1.3 mm) 、減振材料種類(TPE 硬度 55 度) 及托盤導軌與硬碟支架壓縮量(0.3mm)之後，其硬碟讀取效能優於原始設計。
導入最佳設計之後，在系統正常運作的最大風扇轉速90% PWM，硬碟讀寫值從24%提升至80%。

As the internet has developed and becomes more convenient,
mobile devices get growth in recent years and cloud topics have
been emphasized, for a long time. Therefore, all of these make IOT
(Internet of Thongs) become an important future trends and
opportunities.
Products, such as servers, storage devices and other
application equipments, support the development of these
industries. Therefore, the product stability is the most important
concern. The objective of this study is to investigate the effect
of heavy factors on the throughput performance of hard disk in an
operating server.
The key factors such as damping material contact area with hard
disk, thickness of damping material, type of damping material and
compressed distance of rail of hard disk carrier affecting the
throughput performance of vibration isolation solution of hard
disk carrier were studied.
A IOmeter software was applied to measure the hard disk
throughput performance and to compare throughput performance
between original design and optimal design of hard disk carrier.
Experimental results shows optimal design by implementing
these key factors, damping material contact area with hard disk
is 386.6mm2, thickness of damping material is 1.3 mm, type of
damping material is TPE Hardness 55 degree and compressed distance
of rail of hard disk carrier is 0.3 mm, having throughput
performance better with original design. With optimal design, hard
disk throughput impediment increases from 24% to 80% with maximum
fan speed of 90%PWM of the system.

表目錄 .......................................................................................................... vi
第一章 緒論 ................................................................................................. 1
1 前言 .................................................................................................. 1
2 研究動機與目的 .............................................................................. 2
3 研究方法 .......................................................................................... 3
第二章 文獻探討 .......................................................................................... 5
1 相關研究論文 .................................................................................. 5
2 振動學回顧 ................................................................................... 7
3 IOmeter 量測軟體 ........................................................................ 9
4 田口方法 ..................................................................................... 10
4.1 田口方法概述 ................................................................... 10
4.2 參數設計 .......................................................................... 12
4.3 直交表選用 ...................................................................... 13
4.4 信號雜訊比(Signal-to Noise Ratio， S/N 比) ........ 14
4.5 變異數分析(ANOVA, Analysis Of Variance) .............. 17
4.6 確認實驗 .......................................................................... 19
第三章 實驗方法與步驟 ............................................................................ 20
1 實驗設計流程 ............................................................................... 20
1.1 品質特性設定 ..................................................................... 21
1.2 控制因子討論 ................................................................... 21
1.3 實驗參數設計 ................................................................... 22
1.4 確認實驗 .......................................................................... 29
2 實驗設備 ....................................................................................... 30
2.1 1U 伺服器系統 ................................................................. 30
2.2 Agilent 33220A 函數產生器 .......................................... 31
2.3 硬碟托盤製作 ................................................................... 31
3 硬碟讀寫值量測流程 ................................................................... 34
3.1 量測方法與設定 ............................................................... 34
3.2 硬碟讀寫值量測位置 ....................................................... 36
第四章 結果與討論 .................................................................................... 38
1 實驗數據分析 ............................................................................. 38
1.1 讀寫值分析 ...................................................................... 38
1.2 變異數分析(Analysis of Variance, ANOVA) .............. 44
1.3 確認實驗 .......................................................................... 47
1.4 硬碟讀寫值改善比較 ....................................................... 51
2 結果與分析 .................................................................................... 57
第五章 結論 ............................................................................................... 59
參考文獻 ..................................................................................................... 60
附錄 95%信心水準之t 值 .......................................................................... 62

                                

[1] 維基百科，硬碟，https://zh.wikipedia.org/。
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[6]徐秀枝，磁碟系統在不同傾斜角度下承受基底振動之傳輸效率研究，
pp.115-116，2007。
[7] 張智傑，提升硬碟傳輸效率減振最佳化設計，2010。
[8] 康智豪，硬碟載具之減振設計之研究，摘要，2006。
[9] 張閔翔，硬碟傳輸特性之研究，pp148-150，2012。
[10] 何豐家，伺服器風扇之隔振分析與改良，2014。
[11] 施勇志，伺服器機殼之振動分析與改良，2014。
[12] Peter A. Masterson，Isolation Techniques For 2.5-Inch Hard
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[13] Singiresu S. Rad，Mechanical Virations 4th Edition，2003。
[14]IOmeter，Introduction，http://www.iometer.org/。
[15] 李輝煌，田口方法品質設計的原理與實務，高立圖書有限公司出版，
台北，2010。

全文公開日期 2021/07/27 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期 2021/07/27 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

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