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<img src="" alt="PCIe NVMe SSD常用測試工具介紹" />

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目錄

1.Oakgate測試系統(tǒng)4

1.1 Oakgate測試拓?fù)鋱D4

1.1.1 SSD測試拓?fù)?/p>

（4槽位）4

1.1.2 SSD測試拓?fù)?24+槽位)4

1.2 Oakgate主要功能4

1.3 Oakgate主要功能簡介5

異常掉電測試數(shù)據(jù)完整性5

NVMe底層錯(cuò)誤、異常注入6

NVMe讀/寫之外的命令注入6

I/O流量模型定義– 隊(duì)列深度7

I/O流量模型定義– I/O上限設(shè)置8

I/O流量模型定義– JEDEC trace文件回放8

I/O流量模型定義– 10個(gè)線程百分比設(shè)置8

I/O流量模型定義– 流量模型設(shè)置9

I/O流量模型定義– I/O Block Size設(shè)置9

I/O流量模型定義– I/O 比例設(shè)置9

I/O流量模型定義– 數(shù)據(jù)Payload Pattern設(shè)置9

I/O流量模型定義– I/O對齊設(shè)置10

I/O流量模型定義– T10/DIF設(shè)置10

I/O流量模型定義– I/O讀寫范圍設(shè)置10

I/O流量模型定義– 數(shù)據(jù)一致性測試11

自動(dòng)化測試框架11

注入客戶自定義的任意NVMe命令11

控制外圍熱插拔以及電源模塊進(jìn)行測試12

NVMe嚴(yán)重錯(cuò)誤及觸發(fā)條件設(shè)置12

讀/寫延遲統(tǒng)計(jì)圖13

豐富的各種性能展現(xiàn)視圖13

測試結(jié)果Web統(tǒng)計(jì)14

NVMe 協(xié)議兼容性測試15

協(xié)議分析功能15

2.Quarch熱插拔及功耗自動(dòng)化測試工具16

2.1熱插拔自動(dòng)化測試工具16

2.1.1測試拓?fù)鋱D16

2.1.2 熱插拔設(shè)備實(shí)際連接圖16

2.1.3 熱插拔模塊17

2.1.4 熱插拔配置界面– Test Monkey17

2.2NVMe SSD功耗測試工具19

2.2.1 測試場景

一：U.2 SSD20

2.2.2 測試場景二：PCIe SSD卡21

3.SerialTek PCIe/NVMe協(xié)議分析儀21

3.1產(chǎn)品優(yōu)勢21

3.2產(chǎn)品圖片22

3.3產(chǎn)品GUI界面23

在PCIe NVMe SSD控制器或者固態(tài)盤研發(fā)以及集成測試過程中，研發(fā)/測試工程師需要最大化地暴露產(chǎn)品的各種性能、功能、可靠性、兼容性等問題，以便在實(shí)驗(yàn)室階段解決這些問題。

下面我們結(jié)合NVMe SSD權(quán)威組織UNH IOL官方網(wǎng)站指定的三個(gè)測試/分析工具給大家做一個(gè)測試技術(shù)普及，這些產(chǎn)品和工具出現(xiàn)在UNH IOL組織的Plugfest就會(huì)碰到這些分析和測試工具，這些產(chǎn)品是NVMe SSD業(yè)界使用最廣泛的工具。

Oakgate測試系統(tǒng)

對于NVMe SSD控制器或者盤進(jìn)行性能、功能測試，注入故障和異常，注入NVMe其它指令集，進(jìn)行NVMe協(xié)議兼容性測試，進(jìn)行JEDEC, SNIA SSS PTS規(guī)范測試，異常掉電測試，基本功耗測試，T10/DIF，數(shù)據(jù)讀/寫一致性測試，等

Quarch熱插拔和功耗測試系統(tǒng)

對于企業(yè)級NVMe SSD測試，進(jìn)行熱插拔自動(dòng)化測試，最大化暴露SSD在熱插拔過程中可能導(dǎo)致的問題；對于SSD進(jìn)行高精度的功耗測試，包括電壓拉偏，可以長時(shí)間記錄測試結(jié)果。

SerialTek PCIe/NVMe協(xié)議分析儀

業(yè)內(nèi)最好用的PCIe/NVMe協(xié)議分析儀，提供和PCIe以及NVMe Spec文檔完全一致的解碼界面，非常方便研發(fā)/測試工程師使用。另外，產(chǎn)品小巧，界面友好，Buffer大，性價(jià)比高是主要優(yōu)點(diǎn)。

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Oakgate測試系統(tǒng)

1.1 Oakgate測試拓?fù)鋱D

1.1.1 SSD測試拓?fù)?/p>

（4槽位）

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1.1.2 SSD測試拓?fù)?24+槽位)

這種情況下測試需要配置專門的高端口密度的測試機(jī)箱配合Oakgate使用。

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1.2 Oakgate主要功能

產(chǎn)品驗(yàn)證測試

性能壓力測試

協(xié)議分析

NVMe 協(xié)議兼容性測試

外圍設(shè)備管理，例如電源異常掉電、功耗測試等

高級API調(diào)用以及自動(dòng)化測試

1.3 Oakgate主要功能簡介

異常掉電測試數(shù)據(jù)完整性

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控制周邊外圍設(shè)備，例如Oakgate或者第三方公司，例如Quarch公司熱插拔或者可編程電源模塊進(jìn)行測試。

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Oakgate可以在讀/寫的同時(shí)注入底層錯(cuò)誤和其它NVMe命令

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NVMe底層錯(cuò)誤、異常注入

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NVMe讀/寫之外的命令注入

可以在NVMe 讀/寫指令之外，隨意指定所有NVMe命令的每種命令注入的流量百分比。

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通過上圖可以看到每類命令下面的子集命令都可以指定百分比。

I/O流量模型定義– 隊(duì)列深度

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I/O流量模型定義– I/O上限設(shè)置

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I/O流量模型定義– JEDEC trace文件回放

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I/O流量模型定義– 10個(gè)線程百分比設(shè)置

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I/O流量模型定義– 流量模型設(shè)置

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I/O流量模型定義– I/O Block Size設(shè)置

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I/O流量模型定義– I/O 比例設(shè)置

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I/O流量模型定義– 數(shù)據(jù)Payload Pattern設(shè)置

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I/O流量模型定義– I/O對齊設(shè)置

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I/O流量模型定義– T10/DIF設(shè)置

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I/O流量模型定義– I/O讀寫范圍設(shè)置

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上圖設(shè)置可以為盤總?cè)萘康陌俜直?，LBA范圍，按照字節(jié)數(shù)。

I/O流量模型定義– 數(shù)據(jù)一致性測試

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上圖為數(shù)據(jù)讀寫一致性校驗(yàn)，通過配合Oakgate的power interposer或者第三方Quarch的熱插拔自動(dòng)化測試套件可以實(shí)現(xiàn)SSD異常掉電起動(dòng)后針對最后讀寫的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。

自動(dòng)化測試框架

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注入客戶自定義的任意NVMe命令

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控制外圍熱插拔以及電源模塊進(jìn)行測試

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NVMe嚴(yán)重錯(cuò)誤及觸發(fā)條件設(shè)置

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讀/寫延遲統(tǒng)計(jì)圖

默認(rèn)提供99.999%, 99.9%, 99%, 95%等多個(gè)讀/寫的延遲時(shí)間的統(tǒng)計(jì)，參見下圖。

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豐富的各種性能展現(xiàn)視圖

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測試結(jié)果Web統(tǒng)計(jì)

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NVMe 協(xié)議兼容性測試

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協(xié)議分析功能

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Quarch熱插拔及功耗自動(dòng)化測試工具

2.1 熱插拔自動(dòng)化測試工具

2.1.1測試拓?fù)鋱D

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2.1.2 熱插拔設(shè)備實(shí)際連接圖

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2.1.3 熱插拔模塊

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目前提供針對NVMe SSD (U.2, M.2, AIC插卡)，12G SAS, 6G SAS, 6G SATA等各種熱插拔模塊。

2.1.4 熱插拔配置界面– Test Monkey

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該界面提供注入信號毛刺、測量電壓等功能

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上面的界面提供針腳分組，模擬某根針腳斷了，某根針腳一直接觸、以及設(shè)置哪些針腳需要導(dǎo)入信號毛刺。

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上面結(jié)面實(shí)現(xiàn)對于模擬針腳接入的順序，以及針腳接入瞬間信號跳針現(xiàn)象，即時(shí)斷時(shí)續(xù)的這種狀態(tài)。

2.2 NVMe SSD功耗測試工具

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12V/5V or 12V/3.3V mode software selectable

Custom Pattern Generator

250 KHz max sample rate

Output Resolution: 4mV

Measurement Resolution:4mV, 25 uA

Measurement Accuracy:

±(2uA + 2%) @ 100uA-1mA

±(2mA + 1%) @ 1mA-3000mA

External trigger in/out

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2.2.1 測試場景

一：U.2 SSD

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Margin or measure drive power in your application with no hardware modification required.

Power is supplied from the Power Module via a thin flex cable. Host power is not used.

Drive is offset by ~14mm

2.2.2 測試場景二：PCIe SSD卡

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Syncs with host voltages, to ensure correct power up

Power margin and measure GEN3 PCIe devices

SerialTek PCIe/NVMe協(xié)議分析儀

NVMe SSD在測試過程中遇到任何問題，包括性能，功能，兼容性等，都需要及時(shí)抓包分析問題。位于美國硅谷核心區(qū)域San Jose的SerialTek公司研發(fā)/設(shè)計(jì)總線協(xié)議分析儀的歷史追溯到最早的Bus Doctor將近20年，其推出的PCIe/NVMe analyzer獲得超過100家美國知名芯片以及SSD業(yè)界公司的選擇。

產(chǎn)品優(yōu)勢

作為業(yè)內(nèi)知名的PCIe/NVMe analyzer，其產(chǎn)品具有下面的優(yōu)勢：

NVMe SSD Gen 3 x4 analyzer可以放在背包，非常便攜，適合外場調(diào)試；

支持AIC, U.2, M.2接口SSD，適合各種SSD場景；

其解碼是唯一和PCIe Spec以及NVMe Spec完全一致的界面，非常適合研發(fā)人員使用；

其使用MINI-SAS-HD cable連接分析儀和各種AIC, U.2, M.2 interposer，非常經(jīng)濟(jì)；

其NVMe analyzer分析儀是UNH IOL官方網(wǎng)站推薦使用的分析儀；

產(chǎn)品界面友好，普通工程師使用幾乎不需要培訓(xùn)；

其提供針對NVMe層的快速/高級過濾/查找/trigger等功能非常強(qiáng)大；

由于PCIe總線速度非?？?，SerialTek PCIe analyzer提供9/18/36/72/144G Buffer等多種規(guī)格，對于NVMe SSD分析，我們一般建議配置36G或者72G Buffer版本。

其價(jià)格是業(yè)內(nèi)PCIe/NVMe analyzer的價(jià)格的50%左右，性價(jià)比非常高；

產(chǎn)品圖片

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上圖為PCIe Gen 3 x8和Gen 3 x4 analyzer的尺寸對照圖

產(chǎn)品GUI界面

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上圖為SerialTek PCIe/NVMe analyzer的主界面，從上面可以看到NVMe SSD CMD，關(guān)于NVMe層次的匯總統(tǒng)計(jì)信息，以及針對NVMe層的解碼。

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