深入淺出SSD測試 固態存儲測試流程 方法與工具

阿倫
就職於 存儲企業，具有10餘年SSD測試經驗，對SSD的測試設計、開發和管理具有深入理解， 或參與過多個大型項目的研發管理和實踐工作。
攻城獅《深入淺出SSD：固態存儲核心技術、原理與實戰》作者，SSDFans聯合創始人， SSD研發和測試專家。儲鶴畢業於東南大學，20年閃存行業的研發和測試經驗，在Flas 件系統和SSD固件的開發方面經驗尤其豐富。曾就職於Intel、美光等知名企業，均從事存儲相關研發工作。近年來，聚焦於NVMe SSD測試工具的研發，並創立了GYTech公司。GYTech公司自主開發的PyNVMe3測試軟件現已成為 的解決方案，可為 SSD生產商提供高效、可靠的測試平臺和技術支持。
胡波
畢業於華中科技大學控制系，在固態存儲行業從業近20年，現就職於Solidigm，從事企業級SSD相關工作，曾就職於美光、戴爾、聯蕓等，負責研發、PM、市場、銷售、質量、AE/FAE等工作，涉及的產品有NAND、DRAM、SSD、UFS、控制器等。業餘時間熱衷寫作和分享交流，希望為推動 固態存儲生態和技術發展貢獻自己的力量。大毛 某存儲企業研發工程師，有10餘年SSD、eMMC、UFS領域的固件開發及測試經驗。對SSD產品的測試組織、質量管理、自動化工具等有較深入的理解和研究，目前仍活躍於測試一線。

讚譽

推薦序一

推薦序二

推薦序三

前言

致謝

第1章　SSD測試概覽　1

1.1　SSD概述　1

1.1.1　SSD的基礎知識　1

1.1.2　SSD的分類　5

1.1.3　SSD的發展趨勢　6

1.2　SSD測試概覽　10

1.2.1　SSD測試是什麽　10

1.2.2　SSD測試的目的和重要性　11

1.2.3　SSD測試中的VU命令　12

1.2.4　SSD測試工程師的基本素養　14

1.2.5　測試團隊的職能定位　19

1.2.6　SSD測試總結　22

第2章　SSD測試流程　23

2.1　測試立項階段　24

2.1.1　BRD　24

2.1.2　MRD　27

2.1.3　PRD　31

2.2　測試計劃階段　40

2.2.1　測試需求分析　40

2.2.2　測試資源的準備　45

2.3　測試設計與開發階段　58

2.3.1　測試用例與腳本的區別　58

2.3.2　測試用例設計　60

2.3.3　測試標準制定　63

2.3.4　腳本開發　71

2.3.5　測試工具開發　71

2.3.6　測試驅動開發　73

2.3.7　測試自動化開發　74

2.4　測試執行階段　74

2.4.1　測試平臺搭建　75

2.4.2　測試用例執行　80

2.4.3　測試缺陷管理　80

2.5　測試總結階段　82

2.5.1　測試結果評審　82

2.5.2　遺留問題的跟蹤與閉環　86

第3章　SSD測試管理　88

3.1　測試與固件的分工與合作　88

3.1.1　明確角色和責任　89

3.1.2　建立溝通機制　90

3.1.3　串講與反串講　92

3.1.4　測試標準意見一致　93

3.1.5　測試如何協同固件進行

問題定位　93

3.1.6　客訴問題的處理　96

3.2　測試自動化　98

3.2.1　測試自動化的意義　98

3.2.2　測試平臺管理　98

3.2.3　測試SSD盤片管理　100

3.2.4　測試資源自動化調度　101

3.2.5　測試問題單管理　102

3.2.6　持續集成自動化　103

3.3　生命周期維護管理　105

3.3.1　常見RMA失效模式　106

3.3.2　生命周期維護階段的

測試工作　107

第4章　SSD測試分類、設計與

實現　109

4.1　SSD測試的分類　109

4.1.1　SSD白盒測試與黑盒測試　109

4.1.2　項目不同階段的SSD測試　109

4.1.3　按照測試內容分類　112

4.2　SSD測試的設計與實現　116

4.2.1　SSD協議符合性測試與

認證測試　116

4.2.2　SSD功能測試　119

4.2.3　SSD上下電測試　127

4.2.4　SSD性能測試　129

4.2.5　SSD兼容性測試　132

4.2.6　SSD壓力測試　133

4.2.7　SSD功耗測試　135

4.2.8　SSD可靠性與數據保持

測試　136

4.3　SSD生產階段的測試　137

4.3.1　SSD生產階段測試的內容　137

4.3.2　SSD生產階段測試的流程　138

4.3.3　SSD生產階段測試的監控　139

4.3.4　SSD生產階段測試的工具與

平臺　141

4.3.5　SSD生產階段測試與研發階段

測試的區別　142

4.4　SSD導入階段的測試　143

4.4.1　消費級OEM SSD導入測試和

廠商測試流程　143

4.4.2　企業級SSD產品導入測試和

廠商測試流程　146

4.4.3　案例1：大普微R6100 PCIe 

5.0 x4企業級SSD導入部分

測試　151

4.4.4　案例2：江波龍企業級SSD

廠商測試流程　153

4.5　SSD測試中的註意事項　158

4.5.1　針對SSD競品的測試　158

4.5.2　SSD測試的核心：

數據正確性　159

4.5.3　SSD測試的管理　160

4.6　SSD產品評測　161

4.7　案例：長江存儲消費級

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使用的存儲負載

分析　170

第5章　SSD測試工具和平臺　171

5.1　測試的硬件平臺　171

5.2　SSD測試軟件　172

5.2.1　CrystalDiskMark　173

5.2.2　f?io　175

5.2.3　PyNVMe3　179

5.2.4　測試軟件對比　181

5.3　專業測試平臺　182

5.3.1　研發測試和產品檢測　182

5.3.2　研發測試的需求　183

5.3.3　測試平臺介紹　185

5.3.4　專業測試平臺的設計　187

5.4　PyNVMe3腳本開發　191

5.4.1　平臺介紹　191

5.4.2　類和方法概述　195

5.4.3　驅動的特性　199

5.4.4　實例解析　204

第6章　主控芯片驗證　221

6.1　主控芯片驗證概述　221

6.2　矽前驗證　223

6.2.1　FPGA原型驗證　224

6.2.2　Emulator模擬加速器　226

6.2.3　硬件/軟件聯合模擬　227

6.3　矽後驗證　228

6.3.1　PVT測試　228

6.3.2　PCIe接口驗證　230

6.3.3　閃存接口驗證　236

6.3.4　LDPC解碼能力驗證　240

6.3.5　DDR驗證　243

6.3.6　電源軌及功耗驗證　246

6.4　DFT與ATE　248

6.4.1　DFT　248

6.4.2　ATE　252

第7章　閃存及其測試　254

7.1　閃存概述　254

7.1.1　閃存組織結構　254

7.1.2　3D閃存未來發展之路　259

7.1.3　3D閃存發展的未來挑戰　264

7.2　閃存失效模式　266

7.2.1　用戶使用角度的閃存失效

模式　266

7.2.2　內部角度的閃存失效模式　267

7.3　閃存測試　270

7.3.1　閃存芯片測試流程　271

7.3.2　閃存品質測試　275

7.3.3　閃存導入測試　282

7.3.4　閃存性能測試　290

7.3.5　閃存功耗測試　290

第8章　SSD相關測試認證　292

8.1　PCI-SIG合規性測試　292

8.1.1　物理層測試　293

8.1.2　協議測試　296

8.1.3　互操作測試　298

8.2　UNH-IOL的NVMe認證測試　299

8.3　WHQL測試與認證　300

8.3.1　WHCK與WHLK　300

8.3.2　WHLK測試平臺架構　302

8.3.3　WHLK部署方案　302

8.3.4　WHLK搭建測試環境的步驟　303

8.4　雅典娜測試與認證　309

8.4.1　雅典娜計劃　309

8.4.2　關鍵測試指標　310

8.4.3　RVP測試平臺　310

8.4.4　測試內容舉例　311

8.5　Chromebook測試與認證　312

8.6　國密認證　312

8.6.1　認證依據　312

8.6.2　認證模式　313

8.6.3　認證單元劃分　313

8.6.4　認證實施　313

8.6.5　認證時限　316

8.6.6　認證證書　316

8.7　國內SSD測試標準　317

8.7.1　國家標準——

GB/T 36355—2018　317

8.7.2　行業標準　318

第9章　SSD測試儀器與設備　322

9.1　SSD RDT可靠性測試設備　322

9.1.1　SSD RDT可靠性測試內容　323

9.1.2　全球SSD RDT可靠性設備

行業標桿——愛德萬MPT3000EV2　325

9.1.3　國產SSD RDT可靠性設備

標桿——德伽G6508P　329

9.1.4　SSD RDT可靠性測試設備——

鸞起Phoenix系列　338

9.2　SSD研發測試設備　339

9.3　PCIe協議分析儀和訓練器　344

9.3.1　PCIe協議分析儀和訓練器的

功能　344

9.3.2　力科PCIe協議分析儀和

訓練器　345

9.4　誤碼儀和示波器等高速設備　348

9.5　功耗電源測試設備　349