PONTE E FOTOCAMERA ANDATI DISTRUTTI... MA NELLA CARD SOPRAVVIVONO GLI SCATTI
Per demolire di un vecchio ponte sul Mississippi e far posto alla costruzione di uno nuovo, sono stati usati ben 300 chili di dinamite. Comandata a distanza, la prima fotocamera, la più vicina, ha fotografato i detriti che l'avrebbero distrutta solo pochi istanti dopo.
I circuiti elettrici sulla base delle schede ed una fase di lavorazione. Gran parte dell'assemblaggio viene eseguito manualmente.
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Xixiang. Villaggio di pescatori sulle rive del Pearl River, a 30km da Hong Kong, oggi metropoli da 4,5 milioni di abitanti e assunta al rango di provincia, Shenzhen è stata la prima zona economica speciale istituita nel 1980 da Deng Xiaoping. Egli intendeva così aprire una ben delimitata area all'economia di mercato e porre le basi per una concorrenza alla potente e ricca Hong Kong di sua maestà britannica. E' nato così, passo dopo passo, il fenomeno Cina che conosciamo.
A Xixiang, distretto industriale alla periferia della città, sono concentrate molte fabbriche tra cui le tre della Flextronics dove vengono prodotte le schede di memoria dell'americana SanDisk. Realizzate nel 1995, dispongono di 28 linee di assemblaggio e 5 centri produttivi per componenti e pressofusione della plastica. Con sede a Singapore, Flextronics è il maggior produttore al mondo per conto terzi nel campo dell'elettronica. Per dare un'idea più precisa, fabbrica accessori, prodotti finiti o componenti per conto di aziende come Microsoft, Epson, HP, Motorola, Palm, Casio e molte altre in altri settori. Con impianti in 30 paesi ed un giro di affari di quasi 16 miliardi di dollari, Flextronics è in grado di assistere i clienti sia nella produzione su progetto come nel caso di SanDisk, ma anche di soddisfare richieste che vanno dallo studio di fattibilità di un'idea alla progettazione ed alla produzione. Dalle sue fabbriche escono palmari, telefoni cellulari, videocamere, MP3 player, adattatori per le card, schede WiFi, semiconduttori, apparati ottici e via dicendo.
Fondata nel 1988 da Eli Harari, presidente e pioniere nel campo delle memorie non volatili e titolare di oltre 100 brevetti, insieme a Sanjay Mehrotra, ingegnere elettronico, direttore generale e vicepresidente esecutivo, la SanDisk di Sunnyvale, California, è uno dei migliori clienti di Flextronics.
SanDisk è oggi il più grande produttore di dispositivi con memoria flash per la conservazione dei dati al mondo; con una quota complessiva di mercato del 25% precede Sony, al 18%. Tra le 100 aziende più brillanti elencate recentemente da Business Week, deve il suo successo industriale e commerciale ai 315 brevetti registrati negli Usa ed ad altri 160 all'estero. Quotata a Wall Street dal 1995, conta oltre 900 dipendenti sparsi nel mondo con un fatturato 2004 di 1,8 miliardi di dollari, più che triplicato in due anni. Del giro d'affari, il 48% proviene dal Nord America, il 26% dall'Europa.
A Xixiang, nella sede di Flextronics, siamo ricevuti da Gursharan Sing, general manager Asia, e Bejamin Choi, senior manager responsabile dei processi di test engineering. Il primo è indiano, il secondo è cinese con passaporto americano, segno di quella globalizzazione intellettuale che è anche una delle chiavi della freschezza delle idee.
Nonostante una concorrenza fatta anche di gente come Sony e Panasonic, SanDisk ha saputo sfruttare una nicchia, diventata in pochi anni un fiume in piena. E questo grazie al fatto che, a differenza di altri marchi pur famosi, controlla la sua produzione praticamente dall'A alla Z forte anche di una importante joint-venture con Toshiba. I suoi centri nevralgici sono a Taiwan per i test ed in Israele per la ricerca e lo sviluppo delle schede. E mentre qui, in Cina, è concentrato il processo produttivo, non va dimenticato il ruolo fondamentale di Sunnyvale, la sede dove, tra l'altro, si effettuano i test di compatibilità delle card con tutte le possibili fotocamere o apparecchi digitali.
La forza di SanDisk sta nella tecnologia e nella capacità di produrre praticamente tutto in casa ad eccezione dei chip di memoria progettati e sviluppati con Toshiba: circa il 70% delle memorie impiegate da SanDisk proviene dalla joint-venture con la giapponese, il restante è acquistato da Samsung. Il secondo elemento fondamentale delle card, il controller, è invece progettato, brevettato e fabbricato dalla stessa SanDisk in Israele.
SanDisk, inoltre, ottimizza la sua capacità produttiva producendo schede o memorie USB per terzi, ciò che in realtà spinge più in alto la sua effettiva quota di mercato mondiale. Non è un mistero, ad esempio, che fornisca le xD-Picture Card a Olympus e Fuji; piccolissime perché ospitano il solo circuito integrato di memoria, ma non il controller che è incorporato nelle fotocamere.
La realizzazione di nuovi prodotti è strettamente legata alla tecnologia e quindi ai brevetti. Una coppia che non solo consente di entrare o sviluppare nuovi mercati (come la telefonia mobile, i computer portatili, i navigatori satellitari, il WiFi), ma anche di mantenere la leadership sulla concorrenza per gli investimenti in ricerca resi possibili da congrui margini di utile cui contribuiscono anche i proventi delle licenze concesse ad altri produttori.
I passi avanti fatti nel campo delle memorie flash in soli due o tre anni sono stati enormi. Nel 2001 è stata lanciata la compact flash da un giga: i 2GB sono stati raggiunti a fine 2004, gli 8GB a fine 2005. La scheda da 16GB arriverà a breve, mentre per i 32GB se ne parlerà l'anno prossimo quando saranno anche disponibili le SD da 16GB, le miniSD da 8GB e le micro SD TransFlash per cellulari e simili da 4GB. L'accresciuta capacità delle schede flash, come la nascita delle pen-drive USB, è dovuta all'impiego della tecnologia NAND (Not-and) che ha preso il posto della tecnologia NOR (Not-or) ed alla riduzione dello spessore dei circuiti dei transistor. Nel 2002 la compact flash da un giga utilizzava circuiti da 0,13 micron (milionesimo di metro), poi si è scesi a 210 nanometri (miliardesimo di metro) a 160nm a 90nm. Il prossimo anno si scenderà addirittura a soli 55nm prima di arrivare ai circuiti cosiddetti 3D. Circuiti che resteranno sottilissimi, ma che si svilupperanno in altezza sempre affogati nella base di silicio.
La NAND è una delle tre porte che, secondo i principi dell'algebra booleana (detta anche algebra astratta), considera tre possibili logiche: and, or, not. Rozzamente, una porta logica è un circuito che provvede ad offrire in uscita un segnale binario (zero-uno) la cui combinazione dipende dalle variabili entrate in ingresso e dal tipo di elaborazione logica predisposta. Insomma, si tratta del “cuore” che gestisce il traffico e la conservazione dei dati binari che costituiscono un'immagine o un brano musicale digitali. La logica NAND, inoltre, consente di abbreviare notevolmente il tempo trasferimento tra fotocamera e scheda (lettura, scrittura, cancellazione) rendendo più immediata la visione dell'immagine.
In effetti, dai 3MB/secondo della SanDisk Ultra I del 2002, si è giunti l'anno scorso ai 20MB/secondo della Extreme III, mentre per il 2008 sarà possibile puntare addirittura ai 100MB/secondo. Così se, sulla carta, una compact flash del 2002 impiegava poco più di 6 secondi per salvare una fotografia da 20 mega, oggi, con la Extreme III il tempo si riduce a un solo secondo. Quanto alla cancellazione, se con la tecnologia NOR erano necessari circa 5 secondi, con la NAND bastano 3 millisecondi.
Questa tecnologia, non solo rende le schede più efficaci, ma ne contiene il prezzo. Nel 1993 una scheda da 10MB costava 1400 dollari, oggi se ne compra una da un giga con 80, cioè a 8 centesimi di dollaro per MB contro i 140 dollari di 15 anni fa. Continuando questo trend, si può immaginare che, nel giro di uno o due anni una compact flash da 32GB si potrà comprare ad un prezzo inferiore a quello di una 8GB di oggi.
Altra tecnica utilizzata per aumentare la velocità delle schede a 40MB/secondo è quella del Multi-level Chip (MLC) e che consiste nell'assemblare fino a quattro chip in “soli” 140mm2 come già avviene nella scheda da 4 giga. Altri accorgimenti riguardano il controller che dovrà essere ottimizzato per efficienza e dimensioni per semplificare l'assemblaggio e ridurre i costi di produzione.
Quanto alla fabbricazione, quella delle schede è certamente più semplice di quanto non sia la progettazione. A Xixiang, in particolare, si effettua il solo assemblaggio delle parti. Dopo che i wafer con i chip delle memorie giunti dal Giappone sono stati tagliati, una macchina effettua un controllo qualità per eliminare quelli eventualmente difettosi. Poi si applicano i circuiti elettrici con una marchiatura elettronica di ogni singolo chip per la futura tracciabilità. La scheda, ormai completa dei suoi elementi, viene incapsulata. Un secondo test verifica il funzionamento del chip di memoria e, attraverso una simulazione di super lavoro creata con un brevissimo stress elettrico, controlla che la durata probabile nel tempo di ciascuna scheda sia nelle tolleranze. Ormai sigillate, le schede (tutte le schede) passano ad un ultimo test che prevede la verifica funzionale delle operazioni di scrittura, lettura e cancellazione. Il ciclo si chiude con l'applicazione delle etichette ed il confezionamento.
Cosa ci sarà in futuro per ottenere prestazioni che non sembrano possibili con le attuali tecnologie? Occorreranno nuove soluzioni ed nuovi materiali. Si parla di bio-chip e bio-tecnologie, di poter utilizzare come fonte di energia il calore del corpo umano... ovvio che, se tutto andrà bene, se ne parlerà solo tra 15 o 20 anni.
Reflex © febbraio 2006
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