CN112131059A - 一种硬盘测试设备和服务器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硬盘测试设备和服务器，设备包括：控温密封测试盒具有容纳待测硬盘用的腔体，并配置为在腔体内为待测硬盘提供确定的温度环境；密封测试盒控制器连接到控温密封测试盒以调控待测硬盘的温度环境，并且还在待测硬盘读写时采集腔体中的温度变化数据；存储卡连接到控温密封测试盒中的待测硬盘以向待测硬盘施加读写压力。本发明能够在硬盘发热测试中稳定测试环境并节省测试物料。

Description

一种硬盘测试设备和服务器
技术领域
本发明涉及测试领域，更具体地，特别是指一种硬盘测试设备和服务器。
背景技术
大数据时代，数据中心机房成为常见的基建设施，硬盘作为数据存储介质成为数据中心机房的核心组成部分之一，硬盘是否处于良好的运行环境会直接影响保障数据中心机房的健康安全运行，所以保障硬盘的良好运行状态对数据中心的健康运行是一项非常重要而且有意义的事情。硬盘在运行过程中，环境温度为影响其稳定运行及使用寿命的关键因素之一，数据中心中个存储或计算节点服务器在设计之初，其散热能力都会有个上限标准，即某个机型能够兼容的硬盘的热量是一定的。通常情况下，为测试一款硬盘是否能够用在某款机型上，除了测试对应软件的兼容性外，还需关注其硬件特别是散热相关的兼容性。
在测试软件兼容性时，不需要对整机的硬盘进行满配测试，测试物料简单容易操作，不会引起测试过程老化过多的硬盘物料，但是在评估硬盘散热兼容性时，最贴近实际应用情况的为把整机进行满配硬盘加压测试。此时测试环境的稳定性保持不便于控制，在多批次测试时，由于季节变迁等原因，测试环境内的环境风速，环境温度，测试样机散热能力衰减等都难以保持统一。另外满配实际测试时，需要对整机进行满盘位测试，所有硬盘位都需要配置硬盘，硬盘数量较多，如果测试时长较长，会造成此测试硬盘使用时间及老化程度的明显变化，会造成测试物料浪费。
针对现有技术中测试环境难以保持稳定、测试物料浪费等问题，目前尚无有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种硬盘测试设备和服务器，能够在硬盘发热测试中稳定测试环境并节省测试物料。
基于上述目的，本发明实施例的第一方面提供了一种硬盘测试设备，包括：
控温密封测试盒，具有容纳待测硬盘用的腔体，并配置为在腔体内为待测硬盘提供确定的温度环境；
密封测试盒控制器，连接到控温密封测试盒以调控待测硬盘的温度环境，并且还在待测硬盘读写时采集腔体中的温度变化数据；
存储卡，连接到控温密封测试盒中的待测硬盘以向待测硬盘施加读写压力。
在一些实施方式中，控温密封测试盒的腔体包括：
进气孔，设置在腔体的侧壁上；
出气孔，设置在腔体与进气孔相对的侧壁上；
电热器，设置在腔体内部靠近进气孔的位置，用于将流入控温密封测试盒的气体加热到确定的温度；
抽风扇，设置在腔体内部靠近出气孔的位置，用于将腔体中的气体通过出气孔排出；
多个温度传感器，分别设置在腔体内的多个位置，用于采集腔体内的温度。
在一些实施方式中，腔体还包括：
过滤材料，设置在进气孔中并且部分地覆盖进气孔内的空间，在腔体内外气压一致时阻挡气体自由流通；
单向阀，设置在出气孔中并且部分地覆盖进气孔内的空间，允许气体在抽风扇的作用下单方向地流出腔体。
在一些实施方式中，腔体还包括设置在其中的测试治具架，测试治具架包括用于固定硬盘和均匀导热的安装固定架、数据接口、和表面空气循环扇。
在一些实施方式中，密封测试盒控制器包括单片机，单片机连接到电热器，通过调整电热器的加热功率来将流入控温密封测试盒的气体加热到确定的已知温度；单片机连接到抽风扇，通过调整抽风扇的抽气功率将流入控温密封测试盒的气体控制在确定的已知速度；单片机连接到多个温度传感器以获取腔体中的温度变化数据。
在一些实施方式中，单片机通过串口连接到上位机以向上位机输出温度变化数据。
在一些实施方式中，存储卡通过SAS线缆连接至腔体中的待测硬盘以向待测硬盘施加读写压力；存储卡还具有PCIE接口，并通过PCIE接口使用PCIE总线连接至上位机以接收上位机的读写指令。
本发明实施例的第二方面提供了一种服务器，包括：
连接并启用了待测硬盘的上位机；
控温密封测试盒，具有容纳待测硬盘用的腔体，并配置为在腔体内为待测硬盘提供确定的温度环境；
密封测试盒控制器，连接到控温密封测试盒以调控待测硬盘的温度环境，并且还在待测硬盘读写时采集腔体中的温度变化数据；
存储卡，连接到控温密封测试盒中的待测硬盘以向待测硬盘施加读写压力。
在一些实施方式中，控温密封测试盒的腔体包括：
进气孔，设置在腔体的侧壁上；
出气孔，设置在腔体与进气孔相对的侧壁上；
电热器，设置在腔体内部靠近进气孔的位置，用于将流入控温密封测试盒的气体加热到确定的温度；
抽风扇，设置在腔体内部靠近出气孔的位置，用于将腔体中的气体通过出气孔排出；
多个温度传感器，分别设置在腔体内的多个位置，用于采集腔体内的温度。
在一些实施方式中，腔体还包括：
过滤材料，设置在进气孔中并且部分地覆盖进气孔内的空间，在腔体内外气压一致时阻挡气体自由流通；
单向阀，设置在出气孔中并且部分地覆盖进气孔内的空间，允许气体在抽风扇的作用下单方向地流出腔体。
本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的硬盘测试设备和服务器，通过使用控温密封测试盒具有容纳待测硬盘用的腔体，并配置为在腔体内为待测硬盘提供确定的温度环境；使用密封测试盒控制器连接到控温密封测试盒以调控待测硬盘的温度环境，并且还在待测硬盘读写时采集腔体中的温度变化数据；使用存储卡连接到控温密封测试盒中的待测硬盘以向待测硬盘施加读写压力的技术方案，能够在硬盘发热测试中稳定测试环境并节省测试物料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的硬盘测试设备的结构示意图；
图2为本发明提供的硬盘测试设备的连接关系示意图；
图3为本发明提供的硬盘测试设备的控温密封测试盒的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种能够在硬盘发热测试中稳定测试环境并节省测试物料的硬盘测试设备的一个实施例。图1示出的是本发明提供的硬盘测试设备的结构示意图。
所述的硬盘测试设备，如图1所示包括：
控温密封测试盒1，具有容纳待测硬盘用的腔体，并配置为在腔体内为待测硬盘提供确定的温度环境；
密封测试盒控制器2，连接到控温密封测试盒1以调控待测硬盘的温度环境，并且还在待测硬盘读写时采集腔体中的温度变化数据；
存储卡3，连接到控温密封测试盒1中的待测硬盘以向待测硬盘施加读写压力。
在一些实施方式中，控温密封测试盒1的腔体包括：
进气孔，设置在腔体的侧壁上；
出气孔，设置在腔体与进气孔相对的侧壁上；
电热器，设置在腔体内部靠近进气孔的位置，用于将流入控温密封测试盒1的气体加热到确定的温度；
抽风扇，设置在腔体内部靠近出气孔的位置，用于将腔体中的气体通过出气孔排出；
多个温度传感器，分别设置在腔体内的多个位置，用于采集腔体内的温度。
在一些实施方式中，腔体还包括：
过滤材料，设置在进气孔中并且部分地覆盖进气孔内的空间，在腔体内外气压一致时阻挡气体自由流通；
单向阀，设置在出气孔中并且部分地覆盖进气孔内的空间，允许气体在抽风扇的作用下单方向地流出腔体。
在一些实施方式中，腔体还包括设置在其中的测试治具架，测试治具架包括用于固定硬盘和均匀导热的安装固定架、数据接口、和表面空气循环扇。
在一些实施方式中，密封测试盒控制器2包括单片机，单片机连接到电热器，通过调整电热器的加热功率来将流入控温密封测试盒1的气体加热到确定的已知温度；单片机连接到抽风扇，通过调整抽风扇的抽气功率将流入控温密封测试盒1的气体控制在确定的已知速度；单片机连接到多个温度传感器以获取腔体中的温度变化数据。
在一些实施方式中，单片机通过串口连接到上位机以向上位机输出温度变化数据。
在一些实施方式中，存储卡3通过SAS线缆连接至腔体中的待测硬盘以向待测硬盘施加读写压力；存储卡3还具有PCIE接口，并通过PCIE接口使用PCIE总线连接至上位机以接收上位机的读写指令。
下面如图2所示的根据具体实施例来进一步阐述本发明的具体实施方式。
参见图2，本发明实体硬件部分用标准PCIE金手指接口的SAS卡或Raid卡通过SAS线缆连接控温密封测试盒，对盒内硬盘进行数据读写施加读写压力，通过密封测试盒控制器监控测试盒内硬盘温度状态及测试盒内环境参数的控制，控制器通过USB接口的控制线缆与上位机连接。
具体来说：标准SAS/Raid卡由常用标准PCIE金手指接口的插卡完成此功能单元，能够适配测试用上位机的PCIE插槽，上位机可安装该卡的驱动程序即可，以把上位机的PCIE内部总线转为可以对硬盘直接读写的SAS总线；
控温密封测试盒单元用于保证待测硬盘运行环境稳定、参数统一。具体构造由2层空间组成，外层空间为一个仅留2个处在腔体对立面的空气流通通道(即前述的壁上的孔)的密闭腔体，参见图3，通道1空间由1-1和1-2两部分组成，其中1-1用过滤材料堵塞，保证在腔体内外无空气正负压力的情况下，流经此通道的气流最小，当腔体内部有向外抽风的风扇构成腔内负压时，气体可以按照固定流量进入腔体内部；同时在气体流入口处(指1-2空间位置)加入由电热装置，保证整个腔体流入的空气为恒温恒流量的，为方便控制温度流入空气的温度设为30℃，一般情况下测试环境温度低于30℃，只需要适当加热即可。内层的硬盘测试治具架由硬件安装固定架、硬盘数据接口和硬盘表面空气循环扇组成，确保在硬盘快速升温时，温度按照可控参数上涨，同时也更加贴合实际应用场景。
密封测试盒控制器设置密封测试盒的2号出风口风扇的转速，保证腔内流入空气的流速；控制1号进风口1-2位置空气加热模块的功率，保证流出1-2号口的空气温度为30℃；额外地还负责硬盘表面空气循环扇的风扇转速控制，密封测试盒控制单元与上位机通过USB接口或其他通信接口连接。
具体的实施步骤如下：
(1)环境固定参数设定：待测硬盘装入密封测试盒的测试架后，首先设定密封测试盒进风口进风温度为30℃，由密封测试盒控制器对进风口加热模块进行控制，适当对进风口进风进行补偿加热，使之能够持续维持进风温度为30℃，流量控制为30L/min(通过出风口向外吹风，腔体内负压实现)，密封测试盒控制器测取测试盒4个角落处温度，当角落温度达到30℃后控制器向上位机提示测试环境温度条件准备好，启动硬盘表面空气循环扇，维持硬盘表面有可控参数的空气气流，比如空气循环扇风向固定转速2000rpm。
(2)数据流压力参数设定：在上位机上用fio工具设定数据压力为数据块大小为128k，随机写，写入容量为全盘，重复进行3遍。
(3)硬盘放热能力评估：开始记录硬盘内部传感器温度变化数值，这样就实现了在相同环境下相同数据压力情况下硬盘的发热状况参数的提取，每次只需要某一型号的一块硬盘即可，待提取完所有待测硬盘的发热参数后，取发热参数最大的上机满配实际测试，如该发热最强的硬盘能够满足该机型的散热，同条件下发热参数低于磁盘的硬盘皆可满足此机型的散热能力。
(4)密封盒控制器功能实现：包括密封盒进风口温度加热模块的控制，出风口风扇转速控制，腔体内四角温度传感器温度读取，硬盘表面空气循环扇转速控制，一个加热控制两个转速控制均由控制器内MCU完成，MCU接收上位机的参数设定，一个温度读取数据由MCU向上位机上报。
(5)上位机功能实现：安装SAS卡对硬盘进行数据压力灌入，实现硬盘温度实时读取记录，完成对密封盒控制器参数的设定。
从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的硬盘测试设备，通过使用控温密封测试盒具有容纳待测硬盘用的腔体，并在腔体内为待测硬盘提供确定的温度环境；使用密封测试盒控制器连接到控温密封测试盒以调控待测硬盘的温度环境，同时还在待测硬盘读写时采集腔体中的温度变化数据；使用存储卡连接到控温密封测试盒中的待测硬盘以向待测硬盘施加读写压力的技术方案，能够在硬盘发热测试中稳定测试环境并节省测试物料。
基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种能够在硬盘发热测试中稳定测试环境并节省测试物料的服务器的一个实施例。服务器包括：
连接并启用了待测硬盘的上位机；
控温密封测试盒，具有容纳待测硬盘用的腔体，并配置为在腔体内为待测硬盘提供确定的温度环境；
密封测试盒控制器，连接到控温密封测试盒以调控待测硬盘的温度环境，并且还在待测硬盘读写时采集腔体中的温度变化数据；
存储卡，连接到控温密封测试盒中的待测硬盘以向待测硬盘施加读写压力。
在一些实施方式中，控温密封测试盒的腔体包括：
进气孔，设置在腔体的侧壁上；
出气孔，设置在腔体与进气孔相对的侧壁上；
电热器，设置在腔体内部靠近进气孔的位置，用于将流入控温密封测试盒的气体加热到确定的温度；
抽风扇，设置在腔体内部靠近出气孔的位置，用于将腔体中的气体通过出气孔排出；
多个温度传感器，分别设置在腔体内的多个位置，用于采集腔体内的温度。
在一些实施方式中，腔体还包括：
过滤材料，设置在进气孔中并且部分地覆盖进气孔内的空间，在腔体内外气压一致时阻挡气体自由流通；
单向阀，设置在出气孔中并且部分地覆盖进气孔内的空间，允许气体在抽风扇的作用下单方向地流出腔体。
从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的服务器，通过使用控温密封测试盒具有容纳待测硬盘用的腔体，并配置为在腔体内为待测硬盘提供确定的温度环境；使用密封测试盒控制器连接到控温密封测试盒以调控待测硬盘的温度环境，并且还在待测硬盘读写时采集腔体中的温度变化数据；使用存储卡连接到控温密封测试盒中的待测硬盘以向待测硬盘施加读写压力的技术方案，能够在硬盘发热测试中稳定测试环境并节省测试物料。
需要特别指出的是，上述服务器的实施例采用了所述硬盘测试设备的实施例来具体说明工作过程，本领域技术人员能够很容易想到，将这些模块应用到所述硬盘测试设备的其他的服务器实施例中。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硬盘测试设备，其特征在于，包括：
控温密封测试盒，具有容纳待测硬盘用的腔体，并配置为在所述腔体内为所述待测硬盘提供确定的温度环境；
密封测试盒控制器，连接到所述控温密封测试盒以调控所述待测硬盘的所述温度环境，并且还在所述待测硬盘读写时采集所述腔体中的温度变化数据；
存储卡，连接到所述控温密封测试盒中的所述待测硬盘以向所述待测硬盘施加读写压力。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控温密封测试盒的所述腔体包括：
进气孔，设置在所述腔体的侧壁上；
出气孔，设置在所述腔体与所述进气孔相对的侧壁上；
电热器，设置在所述腔体内部靠近所述进气孔的位置，用于将流入所述控温密封测试盒的气体加热到确定的温度；
抽风扇，设置在所述腔体内部靠近所述出气孔的位置，用于将所述腔体中的气体通过所述出气孔排出；
多个温度传感器，分别设置在所述腔体内的多个位置，用于采集所述腔体内的温度。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述腔体还包括：
过滤材料，设置在所述进气孔中并且部分地覆盖所述进气孔内的空间，在所述腔体内外气压一致时阻挡气体自由流通；
单向阀，设置在所述出气孔中并且部分地覆盖所述进气孔内的空间，允许气体在所述抽风扇的作用下单方向地流出所述腔体。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述腔体还包括设置在其中的测试治具架，所述测试治具架包括用于固定硬盘和均匀导热的安装固定架、数据接口、和表面空气循环扇。
5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述密封测试盒控制器包括单片机，所述单片机连接到所述电热器，通过调整所述电热器的加热功率来将流入所述控温密封测试盒的气体加热到确定的已知温度；所述单片机连接到所述抽风扇，通过调整所述抽风扇的抽气功率将流入所述控温密封测试盒的气体控制在确定的已知速度；所述单片机连接到多个所述温度传感器以获取所述腔体中的所述温度变化数据。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述单片机通过串口连接到上位机以向所述上位机输出所述温度变化数据。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述存储卡通过SAS线缆连接至所述腔体中的所述待测硬盘以向所述待测硬盘施加读写压力；所述存储卡还具有PCIE接口，并通过PCIE接口使用PCIE总线连接至上位机以接收所述上位机的读写指令。
8.一种服务器，其特征在于，包括：
连接并启用了待测硬盘的上位机；
控温密封测试盒，具有容纳所述待测硬盘用的腔体，并配置为在所述腔体内为所述待测硬盘提供确定的温度环境；
密封测试盒控制器，连接到所述控温密封测试盒以调控所述待测硬盘的所述温度环境，并且还在所述待测硬盘读写时采集所述腔体中的温度变化数据；
存储卡，连接到所述控温密封测试盒中的所述待测硬盘以向所述待测硬盘施加读写压力。
9.根据权利要求8所述的服务器，其特征在于，所述控温密封测试盒的所述腔体包括：
进气孔，设置在所述腔体的侧壁上；
出气孔，设置在所述腔体与所述进气孔相对的侧壁上；
电热器，设置在所述腔体内部靠近所述进气孔的位置，用于将流入所述控温密封测试盒的气体加热到确定的温度；
抽风扇，设置在所述腔体内部靠近所述出气孔的位置，用于将所述腔体中的气体通过所述出气孔排出；
多个温度传感器，分别设置在所述腔体内的多个位置，用于采集所述腔体内的温度。
10.根据权利要求9所述的服务器，其特征在于，所述腔体还包括：
过滤材料，设置在所述进气孔中并且部分地覆盖所述进气孔内的空间，在所述腔体内外气压一致时阻挡气体自由流通；
单向阀，设置在所述出气孔中并且部分地覆盖所述进气孔内的空间，允许气体在所述抽风扇的作用下单方向地流出所述腔体。
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CN116705140A (zh) * 2023-08-02 2023-09-05 江苏华存电子科技有限公司 一种企业级固态硬盘的温度可靠性测试方法及测试平台

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