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<img src="" alt="PCIe NVMe SSD常用测试工具介绍" />

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目录

1.Oakgate测试系统4

1.1 Oakgate测试拓扑图4

1.1.1 SSD测试拓扑

（4槽位）4

1.1.2 SSD测试拓扑(24+槽位)4

1.2 Oakgate主要功能4

1.3 Oakgate主要功能简介5

异常掉电测试数据完整性5

NVMe底层错误、异常注入6

NVMe读/写之外的命令注入6

I/O流量模型定义– 队列深度7

I/O流量模型定义– I/O上限设置8

I/O流量模型定义– JEDEC trace文件回放8

I/O流量模型定义– 10个线程百分比设置8

I/O流量模型定义– 流量模型设置9

I/O流量模型定义– I/O Block Size设置9

I/O流量模型定义– I/O 比例设置9

I/O流量模型定义– 数据Payload Pattern设置9

I/O流量模型定义– I/O对齐设置10

I/O流量模型定义– T10/DIF设置10

I/O流量模型定义– I/O读写范围设置10

I/O流量模型定义– 数据一致性测试11

自动化测试框架11

注入客户自定义的任意NVMe命令11

控制外围热插拔以及电源模块进行测试12

NVMe严重错误及触发条件设置12

读/写延迟统计图13

丰富的各种性能展现视图13

测试结果Web统计14

NVMe 协议兼容性测试15

协议分析功能15

2.Quarch热插拔及功耗自动化测试工具16

2.1热插拔自动化测试工具16

2.1.1测试拓扑图16

2.1.2 热插拔设备实际连接图16

2.1.3 热插拔模块17

2.1.4 热插拔配置界面– Test Monkey17

2.2NVMe SSD功耗测试工具19

2.2.1 测试场景

一：U.2 SSD20

2.2.2 测试场景二：PCIe SSD卡21

3.SerialTek PCIe/NVMe协议分析仪21

3.1产品优势21

3.2产品图片22

3.3产品GUI界面23

在PCIe NVMe SSD控制器或者固态盘研发以及集成测试过程中，研发/测试工程师需要最大化地暴露产品的各种性能、功能、可靠性、兼容性等问题，以便在实验室阶段解决这些问题。

下面我们结合NVMe SSD权威组织UNH IOL官方网站指定的三个测试/分析工具给大家做一个测试技术普及，这些产品和工具出现在UNH IOL组织的Plugfest就会碰到这些分析和测试工具，这些产品是NVMe SSD业界使用最广泛的工具。

Oakgate测试系统

对于NVMe SSD控制器或者盘进行性能、功能测试，注入故障和异常，注入NVMe其它指令集，进行NVMe协议兼容性测试，进行JEDEC, SNIA SSS PTS规范测试，异常掉电测试，基本功耗测试，T10/DIF，数据读/写一致性测试，等

Quarch热插拔和功耗测试系统

对于企业级NVMe SSD测试，进行热插拔自动化测试，最大化暴露SSD在热插拔过程中可能导致的问题；对于SSD进行高精度的功耗测试，包括电压拉偏，可以长时间记录测试结果。

SerialTek PCIe/NVMe协议分析仪

业内最好用的PCIe/NVMe协议分析仪，提供和PCIe以及NVMe Spec文档完全一致的解码界面，非常方便研发/测试工程师使用。另外，产品小巧，界面友好，Buffer大，性价比高是主要优点。

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Oakgate测试系统

1.1 Oakgate测试拓扑图

1.1.1 SSD测试拓扑

（4槽位）

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1.1.2 SSD测试拓扑(24+槽位)

这种情况下测试需要配置专门的高端口密度的测试机箱配合Oakgate使用。

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1.2 Oakgate主要功能

产品验证测试

性能压力测试

协议分析

NVMe 协议兼容性测试

外围设备管理，例如电源异常掉电、功耗测试等

高级API调用以及自动化测试

1.3 Oakgate主要功能简介

异常掉电测试数据完整性

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控制周边外围设备，例如Oakgate或者第三方公司，例如Quarch公司热插拔或者可编程电源模块进行测试。

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Oakgate可以在读/写的同时注入底层错误和其它NVMe命令

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NVMe底层错误、异常注入

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NVMe读/写之外的命令注入

可以在NVMe 读/写指令之外，随意指定所有NVMe命令的每种命令注入的流量百分比。

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通过上图可以看到每类命令下面的子集命令都可以指定百分比。

I/O流量模型定义– 队列深度

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I/O流量模型定义– I/O上限设置

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I/O流量模型定义– JEDEC trace文件回放

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I/O流量模型定义– 10个线程百分比设置

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I/O流量模型定义– 流量模型设置

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I/O流量模型定义– I/O Block Size设置

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I/O流量模型定义– I/O 比例设置

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I/O流量模型定义– 数据Payload Pattern设置

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I/O流量模型定义– I/O对齐设置

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I/O流量模型定义– T10/DIF设置

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I/O流量模型定义– I/O读写范围设置

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上图设置可以为盘总容量的百分比，LBA范围，按照字节数。

I/O流量模型定义– 数据一致性测试

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上图为数据读写一致性校验，通过配合Oakgate的power interposer或者第三方Quarch的热插拔自动化测试套件可以实现SSD异常掉电起动后针对最后读写的数据进行校验。

自动化测试框架

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注入客户自定义的任意NVMe命令

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控制外围热插拔以及电源模块进行测试

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NVMe严重错误及触发条件设置

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读/写延迟统计图

默认提供99.999%, 99.9%, 99%, 95%等多个读/写的延迟时间的统计，参见下图。

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丰富的各种性能展现视图

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测试结果Web统计

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NVMe 协议兼容性测试

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协议分析功能

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Quarch热插拔及功耗自动化测试工具

2.1 热插拔自动化测试工具

2.1.1测试拓扑图

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2.1.2 热插拔设备实际连接图

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2.1.3 热插拔模块

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目前提供针对NVMe SSD (U.2, M.2, AIC插卡)，12G SAS, 6G SAS, 6G SATA等各种热插拔模块。

2.1.4 热插拔配置界面– Test Monkey

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该界面提供注入信号毛刺、测量电压等功能

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上面的界面提供针脚分组，模拟某根针脚断了，某根针脚一直接触、以及设置哪些针脚需要导入信号毛刺。

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上面结面实现对于模拟针脚接入的顺序，以及针脚接入瞬间信号跳针现象，即时断时续的这种状态。

2.2 NVMe SSD功耗测试工具

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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 测试场景

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 测试场景二：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协议分析仪

NVMe SSD在测试过程中遇到任何问题，包括性能，功能，兼容性等，都需要及时抓包分析问题。位于美国硅谷核心区域San Jose的SerialTek公司研发/设计总线协议分析仪的历史追溯到最早的Bus Doctor将近20年，其推出的PCIe/NVMe analyzer获得超过100家美国知名芯片以及SSD业界公司的选择。

产品优势

作为业内知名的PCIe/NVMe analyzer，其产品具有下面的优势：

NVMe SSD Gen 3 x4 analyzer可以放在背包，非常便携，适合外场调试；

支持AIC, U.2, M.2接口SSD，适合各种SSD场景；

其解码是唯一和PCIe Spec以及NVMe Spec完全一致的界面，非常适合研发人员使用；

其使用MINI-SAS-HD cable连接分析仪和各种AIC, U.2, M.2 interposer，非常经济；

其NVMe analyzer分析仪是UNH IOL官方网站推荐使用的分析仪；

产品界面友好，普通工程师使用几乎不需要培训；

其提供针对NVMe层的快速/高级过滤/查找/trigger等功能非常强大；

由于PCIe总线速度非常快，SerialTek PCIe analyzer提供9/18/36/72/144G Buffer等多种规格，对于NVMe SSD分析，我们一般建议配置36G或者72G Buffer版本。

其价格是业内PCIe/NVMe analyzer的价格的50%左右，性价比非常高；

产品图片

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上图为PCIe Gen 3 x8和Gen 3 x4 analyzer的尺寸对照图

产品GUI界面

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上图为SerialTek PCIe/NVMe analyzer的主界面，从上面可以看到NVMe SSD CMD，关于NVMe层次的汇总统计信息，以及针对NVMe层的解码。

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