内容简介
这是一本涵盖了基础知识、原理、工具、全流程(从产品立项到生命周期维护)测试管理方法、行业发展趋势、创新技术等所有从事SSD测试必备知识的专业指导书。这是继《深入浅出SSD》之后,由《深入浅出SSD》部分核心作者联合SSD测试专家撰写的又一部经典之作。本书延续了“深入浅出SSD”系列图书的行文风格,内容从浅入深,讲解透彻,目的是帮助读者快速建立SSD测试知识体系,可以独立针对SSD测试项目或者难题制定解决方案。本书不仅可以作为SSD测试入门书,还可以作为置于案头随时供查阅的工具书。 无论是存储方向的入门者、在校学生、爱好者,还是从事SSD及存储系统研发或测试工作的专业技术人员,都可以通过阅读本书获得想要的知识,提升自身能力,解决工作中的问题。 本书的主要内容如下。 SSD测试概述(第1章),介绍SSD和SSD测试相关的基础知识,包括什么是SSD测试、SSD测试的目的和重要性、对SSD测试从业者和团队的基本要求等重点内容。 SSD产品测试(第2~5章),首先基于立项、计划、设计与开发、执行、总结这几个阶段介绍SSD测试的主要工作内容及对应实现方法,然后分享SSD测试的分类以及不同类型测试的设计与实现方法,最后解读SSD的通用测试平台、测试软件和专业测试平台。 主控芯片测试(第6章),剖析用于主控芯片测试的主要软硬件平台,及在对应平台上进行主控芯片测试的方法。 闪存测试(第7章),深入分析闪存的失效模式,以及闪存测试的主要方法。 测试认证(第8章),完整解读业界主要的SSD认证测试项目,包括PCI-SIG、UNH-IOL、WHQL以及国内测试标准等。 仪器与设备(第9章),重点介绍用于SSD测试的仪器设备,包括RDT可靠性测试设备、协议分析仪等。
目录
目 录
赞誉
推荐序一
推荐序二
推荐序三
前言
致谢
第1章 SSD测试概览 1
1.1 SSD概述 1
1.1.1 SSD的基础知识 1
1.1.2 SSD的分类 5
1.1.3 SSD的发展趋势 6
1.2 SSD测试概览 10
1.2.1 SSD测试是什么 10
1.2.2 SSD测试的目的和重要性 11
1.2.3 SSD测试中的VU命令 12
1.2.4 SSD测试工程师的基本素养 14
1.2.5 测试团队的职能定位 19
1.2.6 SSD测试总结 22
第2章 SSD测试流程 23
2.1 测试立项阶段 24
2.1.1 BRD 24
2.1.2 MRD 27
2.1.3 PRD 31
2.2 测试计划阶段 40
2.2.1 测试需求分析 40
2.2.2 测试资源的准备 45
2.3 测试设计与开发阶段 58
2.3.1 测试用例与脚本的区别 58
2.3.2 测试用例设计 60
2.3.3 测试标准制定 63
2.3.4 脚本开发 71
2.3.5 测试工具开发 71
2.3.6 测试驱动开发 73
2.3.7 测试自动化开发 74
2.4 测试执行阶段 74
2.4.1 测试平台搭建 75
2.4.2 测试用例执行 80
2.4.3 测试缺陷管理 80
2.5 测试总结阶段 82
2.5.1 测试结果评审 82
2.5.2 遗留问题的跟踪与闭环 86
第3章 SSD测试管理 88
3.1 测试与固件的分工与合作 88
3.1.1 明确角色和责任 89
3.1.2 建立沟通机制 90
3.1.3 串讲与反串讲 92
3.1.4 测试标准意见一致 93
3.1.5 测试如何协同固件进行
问题定位 93
3.1.6 客诉问题的处理 96
3.2 测试自动化 98
3.2.1 测试自动化的意义 98
3.2.2 测试平台管理 98
3.2.3 测试SSD盘片管理 100
3.2.4 测试资源自动化调度 101
3.2.5 测试问题单管理 102
3.2.6 持续集成自动化 103
3.3 生命周期维护管理 105
3.3.1 常见RMA失效模式 106
3.3.2 生命周期维护阶段的
测试工作 107
第4章 SSD测试分类、设计与
实现 109
4.1 SSD测试的分类 109
4.1.1 SSD白盒测试与黑盒测试 109
4.1.2 项目不同阶段的SSD测试 109
4.1.3 按照测试内容分类 112
4.2 SSD测试的设计与实现 116
4.2.1 SSD协议符合性测试与
认证测试 116
4.2.2 SSD功能测试 119
4.2.3 SSD上下电测试 127
4.2.4 SSD性能测试 129
4.2.5 SSD兼容性测试 132
4.2.6 SSD压力测试 133
4.2.7 SSD功耗测试 135
4.2.8 SSD可靠性与数据保持
测试 136
4.3 SSD生产阶段的测试 137
4.3.1 SSD生产阶段测试的内容 137
4.3.2 SSD生产阶段测试的流程 138
4.3.3 SSD生产阶段测试的监控 139
4.3.4 SSD生产阶段测试的工具与
平台 141
4.3.5 SSD生产阶段测试与研发阶段
测试的区别 142
4.4 SSD导入阶段的测试 143
4.4.1 消费级OEM SSD导入测试和
厂商测试流程 143
4.4.2 企业级SSD产品导入测试和
厂商测试流程 146
4.4.3 案例1:大普微R6100 PCIe
5.0 x4企业级SSD导入部分
测试 151
4.4.4 案例2:江波龙企业级SSD
厂商测试流程 153
4.5 SSD测试中的注意事项 158
4.5.1 针对SSD竞品的测试 158
4.5.2 SSD测试的核心:
数据正确性 159
4.5.3 SSD测试的管理 160
4.6 SSD产品评测 161
4.7 案例:长江存储消费级
PC41Q PCIe 4.0 x4 QLC SSD 163
4.7.1 X3-6070 QLC NAND 164
4.7.2 PC41Q PCIe 4.0 x4 QLC SSD 165
4.7.3 日常PC使用的存储负载
分析 170
第5章 SSD测试工具和平台 171
5.1 测试的硬件平台 171
5.2 SSD测试软件 172
5.2.1 CrystalDiskMark 173
5.2.2 f?io 175
5.2.3 PyNVMe3 179
5.2.4 测试软件对比 181
5.3 专业测试平台 182
5.3.1 研发测试和产品检测 182
5.3.2 研发测试的需求 183
5.3.3 测试平台介绍 185
5.3.4 专业测试平台的设计 187
5.4 PyNVMe3脚本开发 191
5.4.1 平台介绍 191
5.4.2 类和方法概述 195
5.4.3 驱动的特性 199
5.4.4 实例解析 204
第6章 主控芯片验证 221
6.1 主控芯片验证概述 221
6.2 硅前验证 223
6.2.1 FPGA原型验证 224
前言/序言
Preface 前 言
自癸卯年(2023年)八月《深入浅出SSD》第2版出版后,许多存储行业的朋友反馈:第2版的内容很好,为学习SSD存储提供了很大的帮助,行业内的新人和工程师几乎人手一本。作为中文版图书,《深入浅出SSD》第2版像第1版一样,继续推动着国内SSD存储技术的普及和行业的发展。对此笔者深感欣慰!
笔者从事SSD相关工作18年有余。时光荏苒,自1984年东芝的舛冈富士雄先生发明闪存至今已有40多年了。谁也没想到,如今闪存行业已发展为全球每年六七百亿美元产值的产业,并取代磁存储成为实现快存储的主要器件。在这个过程中,以闪存为核心存储器件的SSD功不可没。闪存及SSD能屹立潮头,凭借的是不断增加的存储密度、不断迭代提升的产品可靠性、不断跟随应用需求变化而变化的产品特性及唯快不破的极致性能等
优势。
如今在国内产业链上,有提供闪存的原厂,有提供越来越好的消费级和企业级控制器的厂商,有能整合上下游资源为消费者提供各类型SSD产品的多家模组上市公司,有大量质优价廉的制造加工和封装测试企业,以及大量优秀的存储工程师队伍。版图已形成,产业发展进入快车道,剩下的就是各行各业做好产品、服务好国内外客户,争取在即将到来的每年千亿美元闪存产业蛋糕中分得更大的一块。
我们能做点什么?为SSD产业生态发展分享专业技术,对国内存储产品及相关企业进行宣传,为工程师提供技术咨询……这正是我们撰写“深入浅出SSD”系列书籍的原
动力。
一款SSD产品的量产,无论是消费级还是企业级,都离不开主控芯片、固件、闪存等,如何把这些SSD器件集成在一起并顺畅工作?这就会涉及SSD硬件和固件的开发与测试。产品开发的内容,比如固件开发、闪存使用等,在《深入浅出SSD》中已有大量介绍,但是其中对测试的介绍很少。测试是保障SSD产品质量的基础,是SSD产品研发和量产环节中必不可少的一项支持性技术。测试是“隐藏的产品力”。
SSD质量要想由测试充分保障,就需要完善、全面的测试方法和流程,因为只有这样才能在出厂前挖出SSD一个又一个的缺陷。SSD测试按照研发阶段可以分为研发测试、系统兼容性测试、可靠性测试和量产测试等,测试对象包括SSD上的所有硬件组件和固件。各个阶段的测试又需要不同的测试工具、平台和方法的支持。测试所涉内容纷繁复杂又各不相同,所以有一本书能系统梳理和介绍各类SSD测试技术就显得非常有必要了。
综上,撰写一本专门介绍SSD测试的书正当其时。于是,撰写《深入浅出SSD测试》的想法诞生了,这本书将成为“深入浅出SSD”系列书籍的一块拼图。
为了完成本书,笔者抱着试试看的心态,找到资深测试大咖攻城狮、大毛、储鹤(Crane)和阿伦(Alan),并详细介绍了自己的想法,或许是点燃了大家多年积压的激情,我们一拍即合。说干就干,于是本书的写作正式开工了。
本书几乎覆盖了SSD测试的各个模块,既可以作为一本SSD入门书籍进行阅读,也可以作为SSD测试专业技术书籍进行阅读,特别适合SSD研发及存储系统研发企业的员工、存储方向的在校学生,以及其他对SSD感兴趣的人阅读。本书不仅可以帮助读者快速建立SSD测试知识体系,还可以在需要的时候作为工具书供查阅。
本书涵盖SSD测试概览(第1章)、SSD产品测试(第2~5章)、主控芯片测试(第6章)、闪存测试(第7章)、测试认证(第8章)、仪器与设备(第9章)等与SSD测试相关的各个
方面。
SSD测试概述,简要介绍了SSD和SSD测试相关的基础知识,包括什么是SSD测试、SSD测试的目的和重要性、对SSD测试从业者和团队的基本要求等重点内容。
SSD产品测试,首先分别基于立项、计划、设计与开发、执行、总结这几个阶段介绍了SSD测试的主要工作内容及对应实现方法,然后介绍了测试管理相关内容,接着介绍了SSD测试的分类及不同类型测试的设计与实现方法,最后介绍了SSD的通用测试平台、测试软件和专用测试平台。
主控芯片测试,总体介绍了用于主控芯片测试的主要软硬件平台,以及在对应平台上进行主控芯片测试的方法。
闪存测试,重点介绍了闪存的失效模式,以及闪存测试的主要方法。
测试认证,介绍了业界主要SSD认证测试项目,包括PCI-SIG、UNH-IOL、WHQL及国内测试标准等。
仪器与设备,重点介绍了几种用于SSD测试的仪器设备,包括RDT可靠性测试设备、协议分析仪等。
为了保证本书的高质量,我们在内容和表达两个方面都进行了严格打磨(字斟句酌),为此我们开了无数次周会进行讨论,甚至对部分内容进行过大面积重写。目的就是希望本书能给读者带来良好的阅读体验和满满的收获。当然,我们的水平毕竟是有限的,再加上时间仓促,书中难免会出现一些错误或者不准确的地方,恳请读者批评指正。
胡波
写于上海
致 谢 Acknowledgements
常言道“独行快,众行远”,对应到写作上就是“孤笔滞,友砚畅”。各位作者难免有知识的盲区,所