CN112069044A - 一种直连式硬盘信号质量评级方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直连式硬盘信号质量评级方法，包括如下步骤，步骤一，对不同类型、不同速率的硬盘信号眼图进行分层；步骤二，对信号眼图参数分层好后的硬盘进行加压测试，并通过示波器获取其测试后相应的信号眼图参数；步骤三，将测试后获得的硬盘信号眼图参数与硬盘的spec标准进行比较，保留满足spec标准的硬盘，淘汰不满足spec标准的硬盘；步骤四，对保留的硬盘分别进行参数复测，并对复测后的每个硬盘的参数进行取值；步骤五，将硬盘各个参数进行统一化，得出各个参数与其spec标准值的百分比；步骤六，将每个硬盘相同参数的百分比进行比较，得出相应的硬盘信号质量情况；本发明实现了为服务器匹配最适合的硬盘，提高了存储系统的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种直连式硬盘信号质量评级方法，属于服务器相关技术领域。
背景技术
随着人工智能与大数据产业的不断发展，服务器的需求量也不断增加，服务器的质量也面临着各种各样的挑战，而服务器中存储类问题也日益增多，而在一个服务器机型中硬盘的质量就显得尤为重要了，而直连式硬盘信号质量好坏将直接影响着存储功能。
硬盘按存储介质可以分为机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD)。
机械硬盘(HDD)是传统硬盘，为电脑主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制成的磁性碟片，磁头，转轴，控制电机，磁头控制器，数据转换器，接口和缓存等几个部分组成；工作时，磁头悬浮在高速旋转的碟片上进行读写数据，机械硬盘是集精密机械、微电子电路、电磁转换为一体的电脑存储设备。
固态硬盘(SSD)是由多个闪存芯片加主控以及缓存组成的阵列式存储，属于以固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。相对机械硬盘，读取速度更快，寻道时间更小，可加快操作系统启动速度和软件启动速度。
硬盘按接口类型可以分为SATA接口和SAS接口，SATA是Serial AT Attachment的缩写，即串行ATA接口，是将主机总线适配器连接到大容量存储设备(如硬盘驱动器，光驱和固态驱动器)的计算机总线接口。SAS接口(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI，是新一代的SCSI技术，连接小型计算机系统接口，采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口，此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性，并且提供与SATA硬盘的兼容性。
综上，硬盘类型多种多样，现有的评价方法有将各种类型的硬盘信号质量和对应的信号规则做对比，满足信号规则可以使用，不满足则不可使用，但是不同类型硬盘没有统一规则，无法比较其信号质量的高低，只能区分出能用或不能用；单纯比较信号眼图大小，眼图包含多个参数，若出现硬盘A参数1比硬盘B参数1好，硬盘A参数2比硬盘B参数2差，则无法比较硬盘A和硬盘B的好坏；一般速率高的硬盘信号眼图比速率低的硬盘信号眼图小，因此无法统一衡量出其信号的好坏。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种直连式硬盘信号质量评级方法，通过对眼图参数进行比较分析，得出硬盘的信号质量评估，从而提高存储链路的稳定性。
本发明的技术解决方案是这样实现的：一种直连式硬盘信号质量评级方法，包括如下步骤，步骤一，对不同类型、不同速率的硬盘信号眼图进行分层；步骤二，对信号眼图参数分层好后的硬盘进行加压测试，并通过示波器获取其测试后相应的信号眼图参数；步骤三，将测试后获得的硬盘信号眼图参数与硬盘的spec标准进行比较，保留满足spec标准的硬盘，淘汰不满足spec标准的硬盘；步骤四，对保留的硬盘分别进行参数复测，并对复测后的每个硬盘的参数进行取值；步骤五，将硬盘各个参数进行统一化，得出各个参数与其spec标准值的百分比；步骤六，将每个硬盘相同参数的百分比进行比较，得出相应的硬盘信号质量情况。
优选的，所述信号眼图各个参数包含平均上升时间(Rise Time)、下降时间(FallTime)、上冲(Overshoot)、下冲(Undershoot)、门限电平(Threshold/Crossing Percent)、电压噪声(Voltage Noise)和时域抖动(Jitter)，分别对应记作RT、FT、OS、US、CP、VN和JT。
优选的，步骤四中，对保留的硬盘分别进行参数复测，反复测量信号眼图数次，并记录对应的RT、FT、OS、US、CP、VN、JT。
优选的，信号眼图数次测量中，RT、FT、OS、US四个参数分别滤除各组中的一个最大值和一个最小值，其余数值取平均值。
优选的，信号眼图数次测量中，CP、VN、JT三个参数分别滤除各组中的一个最大值和一个最小值，其余数值取中位数。
优选的，步骤五中，硬盘各个参数通过公式|(X－Y)/Y|得出各个参数与其spec标准值的百分比，其中X为硬盘加压测试后信号眼图参数，Y为硬盘spec标准参数。
优选的，步骤六中，当将每个硬盘相同参数的百分比进行比较无法得出结果时，对统一化后的各个参数进行赋予权值，权值对应a、b、c、d、e、f、g，并进行整体评价得出硬盘信号质量情况。
优选的，进行赋予权值时，上升时间(Rise Time)、下降时间(Fall Time)相关参数的权值参数应满足a＝b，a+b＞50％；a+b+c+d+e+f+g＝100％。
优选的，进行赋予权值时，上冲(Overshoot)、下冲(Undershoot)、电压噪声(Voltage Noise)和时域抖动(Jitter)相关参数的权值参数应满足c＝d，c+d+f+g＞70％；a+b+c+d+e+f+g＝100％。
优选的，进行赋予权值时，将e权值参数弱化，权值参数满足e＜10％；a+b+c+d+e+f+g＝100％。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明的一种直连式硬盘信号质量评级方法，通过将不同类型、不同速率的硬盘信号眼图各个参数采用均一化和算法作比较，通过比较结果来对硬盘信号质量做统一评判，根据眼图参数情况对硬盘信号质量进行分级，从而实现为服务器匹配最适合的硬盘，在一定程度上提高了存储系统的稳定性。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明的一种直连式硬盘信号质量评级方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图来说明本发明。
如附图1所示为本发明所述的一种直连式硬盘信号质量评级方法，包括如下步骤，步骤一，对不同类型、不同速率的硬盘信号眼图进行分层；步骤二，对信号眼图参数分层好后的硬盘进行加压测试，并通过示波器获取其测试后相应的信号眼图参数；步骤三，将测试后获得的硬盘信号眼图参数与硬盘的spec标准进行比较，保留满足spec标准的硬盘，淘汰不满足spec标准的硬盘；步骤四，对保留的硬盘分别进行参数复测，并对复测后的每个硬盘的参数进行取值；步骤五，将硬盘各个参数进行统一化，得出各个参数与其spec标准值的百分比；步骤六，将每个硬盘相同参数的百分比进行比较，得出相应的硬盘信号质量情况。
实施例
硬盘的信号眼图参数包含平均上升时间(Rise Time)、下降时间(Fall Time)、上冲(Overshoot)、下冲(Undershoot)、门限电平(Threshold/Crossing Percent)、电压噪声(Voltage Noise)和时域抖动(Jitter)，每种类型的硬盘都有其对应的spec标准，分别对应记作RT、FT、OS、US、CP、VN和JT。
以硬盘A、硬盘B和硬盘C为例，三种硬盘为不同类型，不同极限速率。
对三种硬盘的信号眼图参数进行相应的标记分层：将硬盘A的spec标准，记作为ART、AFT、AOS、AUS、ACP、AVN、AJT；将硬盘B的spec标准，记作为BRT、BFT、BOS、BUS、BCP、BVN、BJT；将硬盘C的spec标准，记作为CRT、CFT、COS、CUS、CCP、CVN、CJT。
对三种硬盘进行加压测试以及spec标准比较，保留满足spec标准的硬盘，淘汰不满足spec标准的硬盘。具体如下：
对硬盘A进行加压测试，通过示波器获取其信号眼图参数，并假设其实际参数均满足其spec标准，则可以使用；
对硬盘B进行加压测试，通过示波器获取其信号眼图参数，并假设其实际参数均满足其spec标准，则可以使用。
对硬盘C进行加压测试，通过示波器获取其信号眼图参数，并假设其实际参数均不满足其spec标准，则不可以使用，并将其在此服务器上淘汰。
上述步骤完成硬盘的加压测试以及spec标准比较，淘汰剔除不符合spec标准的硬盘。
对保留的硬盘A和硬盘B进行参数复测，对硬盘A和硬盘B的七个参数进行取值，具体操作如下：反复测量信号眼图10次，其中RT、FT、OS、US四个参数分别滤除各组中的一个最大值和一个最小值，其余八个值取平均值；
CP、VN、JT三个参数需要分别滤除各组中的一个最大值和一个最小值，其余八个值取中位数；
其中硬盘A得到的七个参数记作为ASRT、ASFT、ASOS、ASUS、ASCP、ASVN、ASJT；硬盘B得到的七个参数记作为BSRT、BSFT、BSOS、BSUS、BSCP、BSVN、BSJT。
比较硬盘A和硬盘B的信号质量：
将硬盘A各个信号眼图参数统一化，通过公式|(X－Y)/Y|，(其中X为硬盘加压测试后信号眼图参数，Y为硬盘spec标准参数)将各个参数求出与其spec标准值的百分比，即为|(ASRT－ART)/ART|、|(ASFT－AFT)/AFT|、|(ASOS－AOS)/AOS|、|(ASUS－AUS)/AUS|、|(ASCP－ACP)/ACP|、|(ASVN－AVN)/AVN|、|(ASJT－AJT)/AJT|。
将硬盘B的各个信号眼图参数通过公式|(X－Y)/Y|统一化，分别记作|(BSRT－BRT)/BRT|、|(BSFT－BFT)/BFT|、|(BSOS－BOS)/BOS|、|(BSUS－BUS)/BUS|、|(BSCP－BCP)/BCP|、|(BSVN－BVN)/BVN|、|(BSJT－BJT)/BJT|。
将硬盘A和硬盘B的各个相同参数进行比较：
1、若硬盘A的所有参数均大于硬盘B的所有参数，即硬盘A信号质量优于硬盘B的信号质量，则优先使用硬盘A。
2、若硬盘A的所有参数均小于硬盘B的所有参数，即硬盘B信号质量优于硬盘A的信号质量，则优先使用硬盘B。
3、若硬盘A某些信号质量参数优于硬盘B某些信号质量参数，但并非全部参数，硬盘A某些信号质量参数劣于硬盘B某些信号质量参数，但并非全部参数。此种情况需进行下一步分析：
将统一化后的参数赋予权值，权值对应a、b、c、d、e、f、g，并进行整体评价得出硬盘信号质量情况，权值大小可以根据需要实时调整：
当对硬盘性能要求较高时，进行赋予权值时，上升时间(Rise Time)、下降时间(Fall Time)相关参数的权值参数应满足a＝b，a+b＞50％；a+b+c+d+e+f+g＝100％；
当对硬盘稳定性要求较高时，进行赋予权值时，上冲(Overshoot)、下冲(Undershoot)、电压噪声(Voltage Noise)和时域抖动(Jitter)相关参数的权值参数应满足c＝d，c+d+f+g＞70％；a+b+c+d+e+f+g＝100％；。
当无特殊要求时，进行赋予权值时，将e权值参数弱化，权值参数满足e＜10％；a+b+c+d+e+f+g＝100％。
对硬盘A信号眼图参数进行赋予权值后为：a＊|(ASRT－ART)/ART|、b＊|(ASFT－AFT)/AFT|、c＊|(ASOS－AOS)/AOS|、d＊|(ASUS－AUS)/AUS|、e＊|(ASCP－ACP)/ACP|、f＊|(ASVN－AVN)/AVN|、g＊|(ASJT－AJT)/AJT|；
对硬盘B信号眼图参数进行赋予权值后为：a＊|(BSRT－BRT)/BRT|、b＊|(BSFT－BFT)/BFT|、c＊|(BSOS－BOS)/BOS|、d＊|(BSUS－BUS)/BUS|、e＊|(BSCP－BCP)/BCP|、f＊|(BSVN－BVN)/BVN|、g＊|(BSJT－BJT)/BJT|。
设硬盘A的信号质量为A，则A＝a＊|(ASRT－ART)/ART|+b＊|(ASFT－AFT)/AFT|+c＊|(ASOS－AOS)/AOS|+d＊|(ASUS－AUS)/AUS|+e＊|(ASCP－ACP)/ACP|+f＊|(ASVN－AVN)/AVN|+g＊|(ASJT－AJT)/AJT|；
设硬盘B信号质量为B，则B＝a＊|(BSRT－BRT)/BRT|+b＊|(BSFT－BFT)/BFT|+c＊|(BSOS－BOS)/BOS|+d＊|(BSUS－BUS)/BUS|+e＊|(BSCP－BCP)/BCP|+f＊|(BSVN－BVN)/BVN|+g＊|(BSJT－BJT)/BJT|；
比较硬盘信号整体评价A和B的大小，即可比较出硬盘信号质量的好坏：
若A大于B，则硬盘A信号质量优于硬盘B；若A小于B，则硬盘A信号质量劣于硬盘B；若A等于B，则硬盘A信号质量与硬盘B一致。
本发明的一种直连式硬盘信号质量评级方法，通过将不同类型、不同速率的硬盘信号眼图各个参数采用均一化和算法作比较，通过比较结果来对硬盘信号质量做统一评判，根据眼图参数情况对硬盘信号质量进行分级，从而实现为服务器匹配最适合的硬盘，在一定程度上提高了存储系统的稳定性。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种直连式硬盘信号质量评级方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一，对不同类型、不同速率的硬盘信号眼图进行分层；步骤二，对信号眼图参数分层好后的硬盘进行加压测试，并通过示波器获取其测试后相应的信号眼图参数；步骤三，将测试后获得的硬盘信号眼图参数与硬盘的spec标准进行比较，保留满足spec标准的硬盘，淘汰不满足spec标准的硬盘；步骤四，对保留的硬盘分别进行参数复测，并对复测后的每个硬盘的参数进行取值；步骤五，将硬盘各个参数进行统一化，得出各个参数与其spec标准值的百分比；步骤六，将每个硬盘相同参数的百分比进行比较，得出相应的硬盘信号质量情况。
2.如权利要求1所述的一种直连式硬盘信号质量评级方法，其特征在于：所述信号眼图各个参数包含平均上升时间(RiseTime)、下降时间(Fall Time)、上冲(Overshoot)、下冲(Undershoot)、门限电平(Threshold/Crossing Percent)、电压噪声(Voltage Noise)和时域抖动(Jitter)，分别对应记作RT、FT、OS、US、CP、VN和JT。
3.如权利要求2所述的一种直连式硬盘信号质量评级方法，其特征在于：步骤四中，对保留的硬盘分别进行参数复测，反复测量信号眼图数次，并记录对应的RT、FT、OS、US、CP、VN、JT。
4.如权利要求3所述的一种直连式硬盘信号质量评级方法，其特征在于：信号眼图数次测量中，RT、FT、OS、US四个参数分别滤除各组中的一个最大值和一个最小值，其余数值取平均值。
5.如权利要求3所述的一种直连式硬盘信号质量评级方法，其特征在于：信号眼图数次测量中，CP、VN、JT三个参数分别滤除各组中的一个最大值和一个最小值，其余数值取中位数。
6.如权利要求1所述的一种直连式硬盘信号质量评级方法，其特征在于：步骤五中，硬盘各个参数通过公式|(X－Y)/Y|得出各个参数与其spec标准值的百分比，其中X为硬盘加压测试后信号眼图参数，Y为硬盘spec标准参数。
7.如权利要求1所述的一种直连式硬盘信号质量评级方法，其特征在于：步骤六中，当将每个硬盘相同参数的百分比进行比较无法得出结果时，对统一化后的各个参数进行赋予权值，权值对应a、b、c、d、e、f、g，并进行整体评价得出硬盘信号质量情况。
8.如权利要求7所述的一种直连式硬盘信号质量评级方法，其特征在于：进行赋予权值时，上升时间(Rise Time)、下降时间(Fall Time)相关参数的权值参数应满足a＝b，a+b＞50％；a+b+c+d+e+f+g＝100％。
9.如权利要求7所述的一种直连式硬盘信号质量评级方法，其特征在于：进行赋予权值时，上冲(Overshoot)、下冲(Undershoot)、电压噪声(Voltage Noise)和时域抖动(Jitter)相关参数的权值参数应满足c＝d，c+d+f+g＞70％；a+b+c+d+e+f+g＝100％。
10.如权利要求7所述的一种直连式硬盘信号质量评级方法，其特征在于：进行赋予权值时，将e权值参数弱化，权值参数满足e＜10％；a+b+c+d+e+f+g＝100％。
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