Страница 2: Производство видеокарт и материнских плат
Рождение MSI GeForce RTX 2080 Ti
На заводе MSI в Шэньчжэне выпускается около миллиона видеокарт в месяц, в корпусе A, который мы посетили, установлены четыре отдельных линии сборки, которые теоретически позволяют выпускать четыре модели видеокарт одновременно. Во время нашего посещения в полном разгаре было производство MSI GeForce RTX 2080 Ti Gaming X Trio, новой флагманской видеокарты. Скоро эта видеокарта появится на прилавках магазинов. На заводе мы уже видели крупные партии видеокарт, готовых к отгрузке.
PCB состоит из нескольких слоев, она поставляется на конвейер в готовом виде, после чего к печатной плате необходимо припаять компоненты сверху и снизу. Несколько машин поверхностного монтажа как раз устанавливают на PCB компоненты SMD, а именно резисторы, конденсаторы, дроссели и т.д. Большая часть процесса выполняется автоматически. Компоненты поступают в машины поверхностного монтажа на специальных лентах.
Для проверки качества пайки используется рентгеновский 3D-сканер. Затем на видеокарту устанавливается графический процессор в упаковке BGA. Сотрудник проверяет правильное расположение чипа на PCB, чтобы его контакты совпадали с контактами печатной платы.
На следующем этапе устанавливаются компоненты подсистемы питания, причем не все из них удается инсталлировать с помощью машин поверхностного монтажа. Например, гнезда дополнительного питания устанавливаются на видеокарту вручную. Постоянно отслеживается качество установки, излишняя паяльная паста удаляется.
После полного оснащения видеокарты к ней прикручивается слотовая заглушка, а также устанавливается кулер. Данные шаги выполняются вручную по мере прохождения конвейера. Первый работник устанавливает слотовую заглушку, второй - заднюю пластину, третий прикручивает кулер. Затем выполняется еще одна визуальная проверка, после чего видеокарта устанавливается в тестовую систему для тестов. Также прошивается последняя версия VBIOS.
Каждая видеокарта проходит через стандартный набор тестовых процедур, после чего упаковывается. Затем видеокарты уже отгружаются клиентам.
Производство материнских плат
Между производством материнских плат и видеокарт отличий немного, но поскольку отличия в раскладке между отдельными моделями могут быть весьма велики, производство менее автоматизировано, чем в случае видеокарт. Кое-где на линии конвейера несколько сотрудников прикрепляют компоненты SMD вручную.
Также вручную наклеиваются ярлыки, устанавливаются порты на панели ввода/вывода, слоты PCI Express, некоторые конденсаторы и т.д. Во время нашего визита MSI не уставала демонстрировать открытость, мы могли рассмотреть процесс изготовления во всех деталях. Причем MSI даже замедляла или останавливала конвейер на небольшое время.
Задачи распределены между сотрудниками. Один работник занимается слотами, еще один устанавливает конденсаторы вокруг сокета CPU, следующий прикрепляет наклейки. Отдельные ступени конвейера выделены под удаление излишков PCB, шлифование кромок или установку компонентов поверхностного монтажа с помощью машины. В нужных местах на печатную плату наносится паяльная паста. Плата с установленными компонентами проходит через машину волновой пайки.
Перед тем, как материнская плата будет упакована и отгружена клиентам, MSI проводит многочисленные проверки качества и тесты. Сотрудник на заводе за 30 секунд устанавливает на материнскую плату необходимые компоненты, в том числе кулер, после чего материнская плата подвергается тестам. Конечно, у MSI используется ряд оптимизаций для ускорения процесса тестирования, в том числе автоматическая установка кабелей или упрощенная инсталляция процессора.
Большое количество тестов в лаборатории
В корпусе B на заводе MSI в Шэньчжэне установлены сборочные линии для серверных комплектующих, а также располагаются тестовые лаборатории. Как и все другие крупные производители, MSI проводит большое количество тестов в своих лабораториях, чтобы выпускаемые продукты соответствовали высоким стандартам качества и условиям сертификации.
В температурных камерах компонентам приходится работать при экстремальном нагреве, а рентгеновские сканеры и сканирующие электронные микроскопы способны выявить мельчайшие дефекты. Для химического анализа материалов MSI использует масс-спектрометр. Имеется и симулятор удара, с помощью которой можно протестировать надежность упаковок продуктов.
Что нас ждет в будущем?
Многие другие производители компонентов акцентируют полностью автоматические линии сборки или уменьшают число работников до минимума, но MSI выбрала иной подход. Конечно, количество сотрудников на заводе в Шэньчжэне за последние десять лет существенно снизилось, с 11.000 до примерно 4.800 сегодня, но некоторые этапы производства MSI планирует и в будущем выполнять вручную.
Как утверждает MSI, такой подход позволяет выпускать продукты малыми партиями, например, дорогие high-end видеокарты с обилием функций разгона, которые продаются намного реже обычных моделей. В интервью MSI сообщила, что некоторые модели видеокарт ранее вышли партией всего в 400 штук. И перевод автоматики на выпуск столь малой партии просто себя не оправдывает. Наконец, подход MSI позволяет гибко адаптировать производство к требованиям рынка.
В будущем MSI планирует существенно снизить энергопотребление своих заводов. В ближайшие пять лет завод в Шэньчжэне уменьшит энергопотребление на 50%. Для этого MSI планирует перейти на новые технологии. В интервью MSI упомянула, что планирует установить новые паяльные машины до конца года. Инвестиции составили десятки тысяч долларов США.
Нынешние паяльные машины не нагревают поверхность равномерно, иногда в припое образуются пузырьки воздуха, которые приводят к дефектам видеокарты или материнской платы. У новых паяльных машин используется вакуумная среда. К сожалению, подробности остаются ноу-хау компании.