CN102411993B - 固态硬盘的测试方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固态硬盘的测试方法和装置，其中，该方法包括：在SSD的闪存芯片没有数据写入的情况下，对SSD进行预定性能测试；对SSD进行多次写入/删除测试，写入/删除测试包括对SSD的所有容量写满数据，之后将所写入的数据删除；在预定的第一时间段内持续对SSD进行写入操作，并在第一时间段结束后对SSD进行预定性能测试；在预定的第二时间段内将SSD置于空闲状态，并在第二时间段期间或在第二时间段结束后，对SSD进行预定性能测试；控制SSD在预定的第三时间段内运行指定应用程序，并在第三时间段结束后对SSD进行预定性能测试；测试SSD与硬盘控制器的兼容性；获取并分析SSD的预定参数信息，得到测试结果。

Description

固态硬盘的测试方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机领域，并且特别地，涉及一种固态硬盘的测试方法和装置。

背景技术

固态硬盘(solid state disk，简称为SSD)是目前非常热门的存储技术。由于SSD相对于普通机械式硬盘有不可比拟的优势，随着价格逐渐降低，在各个应用领域的使用逐渐变的广泛。随着SSD使用量和使用领域的不断扩展，对SSD的测试方法和技术提出了新的要求。通常意义上讲，针对PC/笔记本/服务器领域测试SSD的工具绝大多数与测试硬盘所使用的工具相同。但是由于SSD的工作原理与普通硬盘完全不同，所以需要针对SSD的固有工作特点来制定有针对性的测试方法和流程，才可以体现出SSD的区别，并对其特性进行评估与验证。

虽然已经提出了一些SSD测试技术，但是，每种测试技术所执行的测试功能并不相同，如何组合这些测试技术，从而全面、完整地测试SSD的性能、并且省略不必要的测试步骤，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中所提出的问题，本发明提出一种固态硬盘的测试方法和装置，能够对固态硬盘进行全面的测试，并且不会增加不必要的测试过程。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种固态硬盘SSD的测试方法。

该方法包括：在SSD的闪存芯片没有数据写入的情况下，对SSD进行预定性能测试；对SSD进行多次写入/删除测试，其中，写入/删除测试包括对SSD的所有容量写满数据，之后将所写入的数据删除；在预定的第一时间段内持续对SSD进行写入操作，并在第一时间段结束后对SSD进行预定性能测试；在预定的第二时间段内将SSD置于空闲状态，并在第二时间段期间或在第二时间段结束后，对SSD进行预定性能测试；控制SSD在预定的第三时间段内运行指定应用程序，并在第三时间段结束后对SSD进行预定性能测试；测试SSD与硬盘控制器的兼容性；获取并分析SSD的预定参数信息，得到测试结果。

其中，对SSD进行多次写入/删除测试包括：统计SSD的空余空间减少状况，并在每一次对SSD写满后进行一次预定性能测试。

此外，在第二时间段期间对SSD进行预定性能测试包括：在第二时间段期间，以预定周期对SSD进行预定性能测试。

此外，在测试SSD与硬盘控制器的兼容性之前，该方法可进一步包括：测试背板与SSD的兼容性，其中，根据背板的供电状态指示灯和读写状态指示灯的提示情况判断SSD是否与背板相兼容。

此外，测试SSD与硬盘控制器的兼容性包括：将SSD与多种硬盘控制器连接，其中，在SSD与每种硬盘控制器连接的情况下进行操作系统的安装，并且，在安装之后，在SSD的闪存芯片没有数据写入的情况下，对SSD进行预定性能测试。

其中，操作系统可以包括以下至少之一：Windows操作系统、Linux操作系统。

其中，预定性能测试包括以下至少之一：根据预定的数据块大小对SSD进行顺序写入、顺序读取、随机写入、随机读取。

其中，预定参数信息为自我监测、分析及报告技术SMART参数信息。

根据本发明的另一方面，提供了一种SSD的测试装置。

该装置可以包括：第一测试模块，用于在SSD的闪存芯片没有数据写入的情况下，对SSD进行预定性能测试；第二测试模块，用于对SSD进行多次写入/删除测试，其中，写入/删除测试包括对SSD的所有容量写满数据，之后将所写入的数据删除；第三测试模块，用于在预定的第一时间段内持续对SSD进行写入操作，并在第一时间段结束后对SSD进行预定性能测试；第四测试模块，用于在预定的第二时间段内将SSD置于空闲状态，并在第二时间段期间或在第二时间段结束后，对SSD进行预定性能测试；第五测试模块，用于控制SSD在预定的第三时间段内运行指定应用程序，并在第三时间段结束后对SSD进行预定性能测试；第六测试模块，用于测试SSD与硬盘控制器的兼容性；分析模块，用于获取并分析SSD的预定参数信息，得到测试结果。

其中，第二测试模块用于在对SSD进行多次写入/删除测试时，统计SSD的空余空间减少状况，并在每一次对SSD写满后进行一次预定性能测试。

本发明通过选择不同方面的测试方法、以一定顺序进行组合，判断出固态硬盘在各种数据碎片分布情况下以及操作系统下的性能，并检测固态硬盘在各种硬盘控制器下的兼容性，对固态硬盘的稳定性、可靠性、功能性、兼容性等多个方面进行全面测试和评估。

附图说明

图1是根据本发明实施例的固态硬盘的测试方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的固态硬盘的测试装置的框图。

具体实施方式

根据本发明的实施例，提供了一种固态硬盘(下文中简称为SSD)的测试方法。

如图1所示，根据本发明实施例的SSD的测试方法包括：

步骤S101，在SSD的闪存芯片没有数据写入的情况下，对SSD进行预定性能测试；

步骤S103，对SSD进行多次写入/删除测试，其中，写入/删除测试包括对SSD的所有容量写满数据，之后将所写入的数据删除(此时，可以了解到在反复的读和写操作中SSD的性能跌落情况)；

步骤S105，在预定的第一时间段内持续对SSD进行写入操作，并在第一时间段结束后对SSD进行预定性能测试(该步骤可以理解为是进行压力测试，即，使SSD进入“最差状态”，SSD中的碎片分布比较散乱)；

步骤S107，在预定的第二时间段内将SSD置于空闲状态(保持SSD的供电，并保证SSD与系统连接，但是不对SSD进行数据访问以及读写操作)，并在第二时间段期间或在第二时间段结束后，对SSD进行预定性能测试(该步骤能够测试SSD在空闲状态下的工作情况，即，SSD是否能够将散乱的数据碎片进行快速搬运和转存)；

步骤S109，控制SSD在预定的第三时间段内运行指定应用程序，并在第三时间段结束后对SSD进行预定性能测试(从而能够测试SSD在特定工作状态下的性能是否稳定)；

步骤S111，测试SSD与硬盘控制器的兼容性；

步骤S113，获取并分析SSD的预定参数信息，得到测试结果。

其中，对SSD进行多次写入/删除测试的处理可以包括：统计SSD的空余空间减少状况，并在每一次对SSD写满后进行一次预定性能测试。

并且，在第二时间段期间对SSD进行预定性能测试的处理可以包括：在第二时间段期间，以预定周期对SSD进行预定性能测试。

此外，在测试SSD与硬盘控制器的兼容性之前，可以测试背板与SSD的兼容性，其中，根据背板的供电状态指示灯和读写状态指示灯的提示情况判断SSD是否与背板相兼容。

另外，在测试SSD与硬盘控制器的兼容性时，可以将SSD与多种硬盘控制器连接，其中，在SSD与每种硬盘控制器连接的情况下进行操作系统的安装，并且，在安装之后，在SSD的闪存芯片没有数据写入的情况下，对SSD进行预定性能测试。其中，所安装的操作系统可以包括Windows操作系统、Linux操作系统等。

另外，预定性能测试包括以下至少之一：根据预定的数据块大小对SSD进行顺序写入、顺序读取、随机写入、随机读取。写入/读取的数据块大小可以是4K、8K、64K等，具体可以根据SSD的相关参数来确定，并且在进行写入时，可以进行100％的写入，而在进行读取时，可以进行100％的读取。

预定参数信息为自我监测、分析及报告技术(即，SMART)参数信息。

下面将结合具体实例描述本发明的测试方案。在实际应用中，本发明的测试方案步骤如下：

步骤(1)针对SSD基础性能和性能跌落情况进行评估。

目前的测试平台采用基于Intel ICH10R南桥的测试平台，硬盘控制器工作在AHCI模式下。硬盘控制器驱动使用Intel Rapid Storage Technology Driver10.0系列版本，在Windows Server 2008 R2 SP1下进行测试。

由于SSD在“干净”，即所有闪存芯片均没有写入数据的情况下性能最高，故获得SSD后，第一，对其进行最高性能测试。如需分区，则将SSD所有的可用容量分为一个区，以保证所有的Page都可以被访问到。选用的测试软件有：HD Tach，HD Tune，ATTO Disk Benchmark，Crystal Disk Benchmark，IOMeter和AS SSD Benchmark等。在IOMeter测试过程中，采用32队列深度以达到最高性能。测试采用的模式分别为64K 100％顺序读，64K 100％顺序写，4K(或8K，根据SSD每个页面的大小来决定。测试数据大小等于页面大小)100％顺序读，4K 100％顺序写，4K 100％随机读，4K 100％随机写(即，这些模式的测试过程就是上述预定性能测试的过程)。以上测试全部完成后，记录所有数据并填入表格。此测试反应了SSD的顺序读写性能，随机读写性能，相应时间，随不同数据块大小情况下的读写性能。

第二，使用IOMeter或其他任意工具将SSD所有容量写满数据，之后删除。反复进行五次。之后继续进行上一步中的测试程序并比较测试结果。此步骤反映出SSD随写入次数增加，空余空间减少而反应出的性能跌落情况。如需更加精细的反应性能跌落情况，可在每次对SSD写满之后，进行一次性能测试。将各个测试软件的测试结果记录并绘制曲线，可以更加清晰的看到SSD使用过程中性能跌落的情况。

第三，使用IOMeter软件，使用4K 100％随机写对SSD进行持续压力写入。写操作可根据时间和SSD容量选择12小时～72小时。在大量、全LBA覆盖，长时间的4K随即写压力下，SSD的性能将逐渐降低到“最差状态”。此时，再进行第一步的性能测试，可以测试出SSD在“最差状态”的性能。

第四，“最差状态”下的性能测试完毕之后，将SSD置于“空闲状态”下，即SSD保持供电，保持与系统的连接，但是不对SSD进行任何数据访问与读写操作。放置2～24小时的时间。此时，如果SSD有剩余空间的情况下，SSD将会在后台自动进行垃圾回收操作。当等待一定时间后，再次针对SSD进行第一步的性能测试，可反映出SSD进行垃圾回收操作的效率和结果。此步骤中，也可以每隔一定的固定时间(一般来说不小于2小时。由于测试本身也会写入数据，对垃圾回收造成不良影响)进行一次性能测试，将多次测试的结果绘制成表格。

第五，如需要针对具体应用进行测试，则需要在步骤四之后，针对具体应用进行持续性测试，当SSD逐渐进入“稳定状态”后，进行测试，可反映出SSD在“稳定状态”下的性能。

步骤(2)针对SSD与硬盘背板兼容性进行评估。由于服务器多采用硬盘背板与硬盘设备进行连接。在背板上，一般有供电状态指示灯和读写状态指示灯两种。故针对此特性，进行相关的兼容性测试。正常情况下，连接背板并通电后，电源指示灯亮。在数据读写时，读写状态指示灯闪烁，硬盘空闲时，对于SATA接口的SSD，读写指示灯熄灭。

(3)针对SSD与硬盘控制器兼容性进行测试。在此测试中，需要涉及到需要使用的硬盘控制器。例如本发明中需要涉及到的控制器有：Intel ICH10R，AMD SP5100，LSI 1068e，LSI 1078e，LSI 2008，LSI 2108。针对这些控制器，还有IDE模式，AHCI模式和RAID模式三种模式。

在兼容性测试过程中，需要进行安装Windows和Linux操作系统的测试，并在安装好的操作系统下进行性能测试。在“干净”状态下的测试结果应与第一步中性能测试结果数值接近。

(4)当SSD测试完成后，需要对SSD的SMART信息进行检查。查看主机写入数据量，主机读取数据量。并检测SSD的磨损情况。根据SMART信息综合评价，可以预估SSD在特定应用环境下的寿命。

通过上述处理，能够通过一系列的测试和评估，判断出SSD在各种工作模式下的性能、与各种硬盘控制器的兼容性、SSD本身工作的稳定性、SSD在长期工作情况下的性能跌落情况。通过此测试，可以判断出SSD是否可在指定工作条件下工作，以及可以判断出是否与指定型号的PC/笔记本/服务器兼容。还可以得知在指定工作条件下SSD的工作寿命预期，防止由于SSD损坏造成的数据失效状况。

根据本发明的实施例，还提供了一种SSD的测试装置。

如图2所示，跟本发明实施例的SSD的测试装置包括：

第一测试模块21，用于在SSD的闪存芯片没有数据写入的情况下，对SSD进行预定性能测试；

第二测试模块22，连接至第一测试模块21，用于对SSD进行多次写入/删除测试，其中，写入/删除测试包括对SSD的所有容量写满数据，之后将所写入的数据删除；

第三测试模块23，连接至第二测试模块22，用于在预定的第一时间段内持续对SSD进行写入操作，并在第一时间段结束后对SSD进行预定性能测试；

第四测试模块24，连接至第三测试模块23，用于在预定的第二时间段内将SSD置于空闲状态，并在第二时间段期间或在第二时间段结束后，对SSD进行预定性能测试；

第五测试模块25，连接至第四测试模块24，用于控制SSD在预定的第三时间段内运行指定应用程序，并在第三时间段结束后对SSD进行预定性能测试；

第六测试模块26，连接至第五测试模块25，用于测试SSD与硬盘控制器的兼容性；

分析模块27，连接至第六测试模块26，用于获取并分析SSD的预定参数信息，得到测试结果。

其中，第二测试模块22用于在对SSD进行多次写入/删除测试时，统计SSD的空余空间减少状况，并在每一次对SSD写满后进行一次预定性能测试。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过选择不同方面的测试方法、以一定顺序进行组合，判断出固态硬盘在各种数据碎片分布情况下以及操作系统下的性能，并检测固态硬盘在各种硬盘控制器下的兼容性，对固态硬盘的稳定性、可靠性、功能性、兼容性等多个方面进行全面测试和评估。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种固态硬盘SSD的测试方法，其特征在于，包括：

在SSD的闪存芯片没有数据写入的情况下，对所述SSD进行预定性能测试；

对所述SSD进行多次写入/删除测试，其中，所述写入/删除测试包括对SSD的所有容量写满数据，之后将所写入的数据删除；

在预定的第一时间段内持续对所述SSD进行写入操作，并在所述第一时间段结束后对所述SSD进行所述预定性能测试；

在预定的第二时间段内将所述SSD置于空闲状态，并在所述第二时间段期间或在所述第二时间段结束后，对所述SSD进行所述预定性能测试；

控制所述SSD在预定的第三时间段内运行指定应用程序，并在所述第三时间段结束后对所述SSD进行所述预定性能测试；

测试所述SSD与硬盘控制器的兼容性；

获取并分析所述SSD的预定参数信息，得到测试结果；

其中，对所述SSD进行多次写入/删除测试包括：

统计所述SSD的空余空间减少状况，并在每一次对所述SSD写满后进行一次所述预定性能测试。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，在所述第二时间段期间对所述SSD进行所述预定性能测试包括：

在所述第二时间段期间，以预定周期对所述SSD进行所述预定性能测试。

3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，在测试所述SSD与硬盘控制器的兼容性之前，所述方法进一步包括：

测试背板与所述SSD的兼容性，其中，根据所述背板的供电状态指示灯和读写状态指示灯的提示情况判断所述SSD是否与所述背板相兼容。

4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，测试所述SSD与硬盘控制器的兼容性包括：

将所述SSD与多种硬盘控制器连接，其中，在所述SSD与每种硬盘控制器连接的情况下进行操作系统的安装，并且，在安装之后，在所述SSD的闪存芯片没有数据写入的情况下，对所述SSD进行预定性能测试。

5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于，所述操作系统包括以下至少之一：Windows操作系统、Linux操作系统。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的测试方法，其特征在于，所述预定性能测试包括以下至少之一：

根据预定的数据块大小对所述SSD进行顺序写入、顺序读取、随机写入、随机读取。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的测试方法，其特征在于，所述预定参数信息为自我监测、分析及报告技术SMART参数信息。

8.一种SSD的测试装置，其特征在于，包括：

第一测试模块，用于在SSD的闪存芯片没有数据写入的情况下，对所述SSD进行预定性能测试；

第二测试模块，用于对所述SSD进行多次写入/删除测试，其中，所述写入/删除测试包括对SSD的所有容量写满数据，之后将所写入的数据删除；

第三测试模块，用于在预定的第一时间段内持续对所述SSD进行写入操作，并在所述第一时间段结束后对所述SSD进行所述预定性能测试；

第四测试模块，用于在预定的第二时间段内将所述SSD置于空闲状态，并在所述第二时间段期间或在所述第二时间段结束后，对所述SSD进行所述预定性能测试；

第五测试模块，用于控制所述SSD在预定的第三时间段内运行指定应用程序，并在所述第三时间段结束后对所述SSD进行所述预定性能测试；

第六测试模块，用于测试所述SSD与硬盘控制器的兼容性；

分析模块，用于获取并分析所述SSD的预定参数信息，得到测试结果；

其中，所述第二测试模块用于在对所述SSD进行多次写入/删除测试时，统计所述SSD的空余空间减少状况，并在每一次对所述SSD写满后进行一次所述预定性能测试。