工控机与数据备份系统的制作方法

1.本发明涉及芯片领域，具体地涉及一种工控机与数据备份系统。


背景技术：

2.晶圆接受测试（wafer acceptance test，wat）在业内也被称作过程控制监控（process control monitor，pcm），其是半导体制程中的关键测试环节，也是评估半导体制造过程对器件电学性能稳定性影响的重要工具。作为芯片设计与质量管控的关键生产数据，wat数据有着重要的商业价值，是各家芯片设计公司和制造代工厂商的核心机密。
3.随着半导体工艺特征尺寸的不断缩小、工艺步骤的日益复杂，在进行晶圆接受测试时，所需要进行测试的参数数量逐渐增加，这导致wat测试机台产生的原始数据体量大，数据间冗余性突出、关系复杂。通常，晶圆生产以lot为单位，1个lot中包含25片晶圆，每片晶圆上人为选择5个（8英寸晶圆）或9个（12英寸晶圆）测试点，每个测试点进行近500多项电性参数的测试，由此，最终产生超过10万条的测试数据，单个数据文件大小在数兆字节以上。
4.上述大量的电学参数是通过测试机台自动测试完成，通常情况下测试机台不具备存储数据的能力或只能存储少量数据，因此，需要工控机来及时获取并存储测试机台上的电性参数等数据。然而，工控机的存储空间依然有限，如现在主流代工厂中工控机用于保存2年内的数据量，超过2年的数据则人为清理。因此，该过程中存在如下问题：第一、数据清理时间上难统一，由于采购型号、批次等原因造成的工控机实际的存储空间大小配置不同，此外，使用过程中由于测试产品不同导致的实际存储消耗率也不同；第二、不间断生产测试存风险，不及时清理数据来释放工控机存储空间会导致工控机瘫痪，进而影响自动化测试机台。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种工控机与数据备份系统，其可通过在工控机上配置查询模块和同步模块来自动查询工控机的存储空间使用率，并在存储空间使用率大于不同阈值时针对生产数据执行不同的强制同步操作，以实现生产数据的自动化上传的目的。
6.为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种工控机，所述工控机包括：查询模块，用于查询所述工控机的存储空间使用率；以及同步模块，用于执行以下操作：在所述工控机的存储空间使用率大于第一阈值且小于或者等于第二阈值的情况下，将所述工控机上的生产数据强制同步至主服务器或网络附属存储器中的一者；或者在所述工控机的存储空间使用率大于所述第二阈值的情况下，将所述工控机上的生产数据强制同步至所述主服务器或所述网络附属存储器中的一者与备用服务器。
7.优选地，所述查询模块为crontab模块；以及所述同步模块为rsync模块。
8.优选地，所述工控机还包括：监测模块，用于监测所述工控机上的数据文件夹内的生产数据是否发生变化，相应地，所述同步模块还用于，在监测到所述数据文件夹内的生产
数据发生变化的情况下，将所述数据文件夹内发生变化的生产数据同步至所述主服务器或所述网络附属存储器中的一者与所述备用服务器。
9.优选地，所述监测模块为inotify模块。
10.优选地，所述监测模块与所述同步模块为sersync模块。
11.优选地，所述生产数据包括晶圆接受测试数据、晶圆测试数据和/或最终测试数据。
12.通过上述技术方案，本发明创造性地在工控机上配置查询模块和同步模块，通过查询模块查询所述工控机的存储空间使用率；以及通过同步模块执行以下操作：在所述工控机的存储空间使用率大于第一阈值且小于或者等于第二阈值的情况下，将所述工控机上的生产数据强制同步至主服务器或网络附属存储器中的一者；或者在所述工控机的存储空间使用率大于所述第二阈值的情况下，将所述工控机上的生产数据强制同步至所述主服务器或所述网络附属存储器中的一者与备用服务器，由此，可在通过工控机上配置的查询模块查询到存储空间使用率大于不同阈值时，通过所述工控机上配置的同步模块针对生产数据执行不同的强制同步操作，以实现生产数据的自动化上传的目的。
13.本发明第二方面提供一种数据备份系统，所述数据备份系统包括：根据所述的工控机；存储装置，用于存储所述工控机同步的生产数据，其中，所述存储装置包括：主服务器或网络附属存储器；以及备用服务器，用于备份所述工控机同步的生产数据。
14.优选地，在所述存储装置为所述主服务器的情况下，所述数据备份系统还包括：切换装置，用于执行以下操作：在所述主服务器出现宕机或者工作故障的情况下，剔除所述主服务器，并将所述备用服务器更新为新的主服务器；或者在所述主服务器状态恢复正常的情况下，自动添加所述主服务器以用作新的备用服务器，相应地，所述新的主服务器用于将所述新的主服务器上的数据同步至所述新的备用服务器。
15.优选地，所述切换装置为keepalived模块。
16.优选地，在所述存储装置为所述主服务器的情况下，所述主服务器用于在存储所述工控机上的生产数据的情况下，清除所述工控机上存储的生产数据。
17.优选地，所述主服务器还用于对所存储的所述工控机上的生产数据进行归档。
18.通过上述技术方案，本发明创造性地通过上述工控机上配置的查询模块查询到存储空间使用率大于不同阈值时，通过所述工控机上配置的同步模块针对生产数据执行不同的强制同步操作，以实现生产数据的自动化上传的目的；通过存储装置存储所述工控机同步的生产数据，其中，所述存储装置包括：主服务器或网络附属存储器；通过备用服务器备份所述工控机同步的生产数据。由此，可实现工控机的生产数据的自动化备份的目的。
19.本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
20.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明一实施例提供的工控机的结构示意图；以及图2是本发明一实施例提供的工控机的结构示意图。
具体实施方式
21.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
22.图1是本发明一实施例提供的工控机的结构示意图。如图1所示，所述工控机可包括：查询模块10，用于查询所述工控机的存储空间使用率；以及同步模块20，用于执行以下操作：在所述工控机的存储空间使用率大于第一阈值且小于或者等于第二阈值的情况下，将所述工控机上的生产数据强制同步至主服务器或网络附属存储器中的一者；或者在所述工控机的存储空间使用率大于所述第二阈值的情况下，将所述工控机上的生产数据强制同步至所述主服务器或所述网络附属存储器中的一者与备用服务器。
23.其中，所述第一阈值（例如80%）小于所述第二阈值（例如95%）。
24.其中，所述生产数据可包括晶圆接受测试（wat）数据、晶圆测试（cp）数据和/或最终测试（ft）数据。
25.在一实施例中，所述查询模块10可为crontab模块；以及所述同步模块20可为rsync模块。
26.在工控机上使用crontab模块定时（可设置任务执行时间颗粒度，例如按照小时或者分钟等）执行用户自定义shell脚本程序（例如du
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max-depth=0 /home/data_wat001）去查询工控机的存储空间使用率。一旦检测出工控机存储空间不足，并强制触发一次工控机与主服务器或网络附属存储器（nas）中的一者或备用服务器之间的数据同步。
27.具体地，当工控机的存储空间使用率超过第一阈值（例如80%，即存储空间小于或等于初始容量的20%）且还还未超过第二阈值（例如，95%）时，表明工控机存储空间不足，但仍有一定的冗余，工控机使用rsync模块强制同步其上存储的生产数据至主服务器或网络附属存储器（nas），以进行数据进行转移。此时，所述工控机还可发出黄色预警指令并传达到所述主服务器，所述工控机的机台报警灯为黄色持续闪烁状态，以提示相应的工作人员。介时，所述主服务器存储所述工控机上的生产数据之后，还可对所述生产数据进行数据归档，并在归档完成后清理工控机上保存的原始数据文件夹。
28.当工控机的存储空间使用率超过第二阈值（例如95%，即存储空间仅为初始容量的5%）时，表明工控机的储存储空间严重不足，亟需进行数据转移及清理，所述工控机使用rsync模块强制同步其上存储的生产数据至主服务器或网络附属存储器（nas）中的一者与所述备用服务器。此时，所述工控机发出红色预警指令并传达到所述主服务器，所述工控机的机台报警灯为红色持续闪烁状态，以提示相应的工作人员。介时，主服务器或者nas、备用服务器同时开启，避免主服务器恰巧宕机或nas故障造成数据传输的延时或丢失。所述主服务器存储所述工控机上的生产数据之后，还可对所述生产数据进行数据归档，并在归档完成后清理工控机上保存的原始数据文件夹。
29.其中，所述主服务器或所述nas具有存储数据的功能，并且，所述主服务器还可对强制同步得到的工控机上的生产数据进行归档。
30.为了让工作人员及时知晓工控机的存储空间不足的情况，还可设置相应的通知模块。所述工控机还可包括：通知模块，用于在所述工控机的存储空间使用率大于所述第一阈值的情况下，向管理员发送存储空间不足的通知；或者在所述工控机的存储空间使用率大于所述第二阈值的情况下，向管理员发送存储空间严重不足的通知。在本实施例中，所述通
知模块可通过邮件等方式向管理员发送上述两种不同程度的通知。
31.在一实施例中，可设置监测模块用于监测数据文件夹内的数据变动，并在发生变动时同步变动数据至主服务器（或nas）与备用服务器。
32.所述工控机还可包括：监测模块，用于监测所述工控机上的数据文件夹内的生产数据是否发生变化。相应地，所述同步模块还用于，在监测到所述数据文件夹内的生产数据发生变化的情况下，将所述数据文件夹内发生变化的生产数据同步至所述主服务器或所述网络附属存储器中的一者与所述备用服务器。
33.其中，所述监测模块可为inotify模块。
34.在工控机上部署inotify模块用于监视工控机上存放测试数据的文件夹（例如/home/data_wat0001）内的数据变动。inotify模块监控动作参数如表1所示。
35.表1 inotify监控动作参数说明参数说明access访问，读取文件modify修改，文件内容被修改attrib属性，文件元数据被修改move移动，对文件进行移动操作create创建，生成新文件open打开，对文件进行打开操作close关闭，对文件进行关闭操作delete删除，文件被删除一旦发现测试数据文件夹发生变动，即表明在该文件夹内有wat数据出现变动，则使用工控机上部署的rsync模块将该文件夹内的变化的wat数据同主服务器或者网络附属存储（network attached storage，nas）中的一者与备用服务器上与之对应的文件夹同步（rsync
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avz /home/data_wat001/* 服务器地址(192.168.0.3):/服务器目录(/home/tmp/data_wat001)）。
36.由于测试机台的测试不中断，在通过人为方式清理工控机的数据的过程中会导致正在上传的数据出现重复、丢失等。而上述实施例可通过监测模块与同步模块的配合有效地避免数据清理过程中的数据重复、丢失等，从而保障数据的准确性。
37.在一实施例中，所述监测模块与所述同步模块还可为sersync模块。所述sersync模块可执行上述inotify与上述rsync模块两者的功能。综上所述，本发明创造性地在工控机上配置查询模块和同步模块，通过查询模块查询所述工控机的存储空间使用率；以及通过同步模块执行以下操作：在所述工控机的存储空间使用率大于第一阈值且小于或者等于第二阈值的情况下，将所述工控机上的生产数据强制同步至主服务器或网络附属存储器中的一者；或者在所述工控机的存储空间使用率大于所述第二阈值的情况下，将所述工控机上的生产数据强制同步至所述主服务器或所述网络附属存储器中的一者与备用服务器，由此，可在通过工控机上配置的查询模块查询到存储空间使用率大于不同阈值时，通过所述工控机上配置的同步模块针对生产数据执行不同的强制同步操作，以实现生产数据的自动化上传的目的。
38.本发明一实施例提供一种数据备份系统。所述数据备份系统可包括：所述的工控
机（如工控机1、2、3）；存储装置，用于存储所述工控机同步的生产数据，其中，所述存储装置包括：主服务器30或网络附属存储器；以及备用服务器40，用于备份所述工控机同步的生产数据，如图2所示。
39.关于工控机的具体设置及可实现的功能可参见上文描述。若仅需要数据存储功能，可采用网络附属存储器（nas）作为存储装置；若需要数据归档功能，可采用主服务器作为存储装置，或者采用nas作为存储装置且采用更小容量的主服务器作为归档装置。
40.在所述存储装置为所述主服务器的情况下，所述数据备份系统还包括：切换装置，用于执行以下操作：在所述主服务器出现宕机或者工作故障的情况下，剔除所述主服务器，并将所述备用服务器更新为新的主服务器；或者在所述主服务器状态恢复正常的情况下，自动添加所述主服务器以用作新的备用服务器，相应地，所述新的主服务器用于将所述新的主服务器上的数据同步至所述新的备用服务器。
41.其中，所述切换装置为keepalived模块。
42.具体地，主服务器和备用服务器之间通过使用keepalived模块完成主备切换，如果主服务器宕机或工作出现故障，keepalived模块将检测到宕机或故障，并将所述主服务器从系统中剔除，同时使用所述备用服务器代替所述主服务器以新的主服务器的角色继续工作。当原先的主服务器工作正常后，keepalived模块自动将原先的主服务器加入到服务器群中，使原先的主服务器成为新的备用服务器并使用所述新的主服务器的rsync模块同步二者之间的数据，以避免主服务器因为宕机而导致的数据不一致。这些工作全部自动完成，不需要人工干涉，需要人工做的仅为修复故障的服务器。
43.在所述存储装置为所述主服务器的情况下，所述主服务器可用于在存储所述工控机上的生产数据的情况下，清除所述工控机上存储的生产数据。
44.所述主服务器还可用于对所存储的所述工控机上的生产数据进行归档。
45.具体地，如使用tar或者是zip打包并压缩通过强制同步得到的生产数据文件（如wat0001_yyyy-mm-dd hh:mm:ss），可在数据归档之前、过程中或之后清空工控机上保存的原始数据的文件夹，以释放存储空间。
46.具体而言，现以图2所示的数据备份系统为例对数据备份过程进行说明。
47.使用工控机1、2、3各自配置的inotify模块监视位于其上保存原始数据的文件夹变动，一旦发现工控机1上的文件夹存储容量发生变化，例如，有新的wat数据出现在该文件夹内，就使用工控机1配置的rsync模块把工控机1上的数据与主服务器30、备用服务器40上与之对应的文件夹同步，把新的wat数据上传至主服务器30和备用服务器40。
48.使用工控机1、2、3各自配置的crontab模块定时执行工控机1、2、3的剩余存储空间查询脚本程序命令，检查工控机1、2、3的存储空间使用率（或剩余空间大小），一旦发现工控机1存储空间不足（或严重不足），就使用工控机1配置的rsync模块进行一次数据强制同步并在完成同步后通知主服务器30执行数据归档流程，数据归档后清理工控机1上保存原始数据的文件夹。
49.在备份过程中，主服务器30和备用服务器40之间通过使用keepalived模块完成主备切换，如果keepalived模块检测到主服务器30宕机或工作出现故障，将有故障的主服务器30从系统中剔除，同时使用备用服务器40代替原先的主服务器以新的主服务器的角色工作，当主服务器30工作正常后keepalived模块自动将其加入到服务器群中以作为新的备用
服务器，并将备服务器40与主服务器20上的数据同步，以避免主服务器因为宕机导致数据丢失。
50.通过对linux的rsync inotify、crontab的改进和shell脚本程序的定制化开发来完成wat机台数据的自动上传、归档及备份至主、备服务器，实现wat数据的自动化管理和数据共享服务。
51.采用keepalived技术实现主备服务器之间的无缝切换，防止由于主服务器瘫痪而造成整体系统的中断，保证了wat测试机台的连续作业，为wat测试机台不间断工作提供技术保障，可靠性高。
52.对于中小芯片设计公司在不具备开发大规模数据和信息管理系统能力（人力和资金）的情况下，可以采用本技术提出的实现方案，快速开发出wat数据的自动上传、归档及备份系统，其成本低，针对性强。
53.综上所述，本发明创造性地通过上述工控机上配置的查询模块查询到存储空间使用率大于不同阈值时，通过所述工控机上配置的同步模块针对生产数据执行不同的强制同步操作，以实现生产数据的自动化上传的目的；通过存储装置存储所述工控机同步的生产数据，其中，所述存储装置包括：主服务器或网络附属存储器；通过备用服务器备份所述工控机同步的生产数据。由此，可实现工控机的生产数据的自动化备份的目的。
54.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
55.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
56.本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器（processor）执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（rom，read-only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
57.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。