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目錄

1.Oakgate測試系統4

1.1 Oakgate測試拓撲圖4

1.1.1 SSD測試拓撲

（4槽位）4

1.1.2 SSD測試拓撲(24+槽位)4

1.2 Oakgate主要功能4

1.3 Oakgate主要功能簡介5

異常掉電測試數據完整性5

NVMe底層錯誤、異常注入6

NVMe讀/寫之外的命令注入6

I/O流量模型定義– 隊列深度7

I/O流量模型定義– I/O上限設置8

I/O流量模型定義– JEDEC trace文件回放8

I/O流量模型定義– 10個線程百分比設置8

I/O流量模型定義– 流量模型設置9

I/O流量模型定義– I/O Block Size設置9

I/O流量模型定義– I/O 比例設置9

I/O流量模型定義– 數據Payload Pattern設置9

I/O流量模型定義– I/O對齊設置10

I/O流量模型定義– T10/DIF設置10

I/O流量模型定義– I/O讀寫范圍設置10

I/O流量模型定義– 數據一致性測試11

自動化測試框架11

注入客戶自定義的任意NVMe命令11

控制外圍熱插拔以及電源模塊進行測試12

NVMe嚴重錯誤及觸發條件設置12

讀/寫延遲統計圖13

豐富的各種性能展現視圖13

測試結果Web統計14

NVMe 協議兼容性測試15

協議分析功能15

2.Quarch熱插拔及功耗自動化測試工具16

2.1熱插拔自動化測試工具16

2.1.1測試拓撲圖16

2.1.2 熱插拔設備實際連接圖16

2.1.3 熱插拔模塊17

2.1.4 熱插拔配置界面– Test Monkey17

2.2NVMe SSD功耗測試工具19

2.2.1 測試場景

一：U.2 SSD20

2.2.2 測試場景二：PCIe SSD卡21

3.SerialTek PCIe/NVMe協議分析儀21

3.1產品優勢21

3.2產品圖片22

3.3產品GUI界面23

在PCIe NVMe SSD控制器或者固態盤研發以及集成測試過程中，研發/測試工程師需要最大化地暴露產品的各種性能、功能、可靠性、兼容性等問題，以便在實驗室階段解決這些問題。

下面我們結合NVMe SSD權威組織UNH IOL官方網站指定的三個測試/分析工具給大家做一個測試技術普及，這些產品和工具出現在UNH IOL組織的Plugfest就會碰到這些分析和測試工具，這些產品是NVMe SSD業界使用最廣泛的工具。

Oakgate測試系統

對于NVMe SSD控制器或者盤進行性能、功能測試，注入故障和異常，注入NVMe其它指令集，進行NVMe協議兼容性測試，進行JEDEC, SNIA SSS PTS規范測試，異常掉電測試，基本功耗測試，T10/DIF，數據讀/寫一致性測試，等

Quarch熱插拔和功耗測試系統

對于企業級NVMe SSD測試，進行熱插拔自動化測試，最大化暴露SSD在熱插拔過程中可能導致的問題；對于SSD進行高精度的功耗測試，包括電壓拉偏，可以長時間記錄測試結果。

SerialTek PCIe/NVMe協議分析儀

業內最好用的PCIe/NVMe協議分析儀，提供和PCIe以及NVMe Spec文檔完全一致的解碼界面，非常方便研發/測試工程師使用。另外，產品小巧，界面友好，Buffer大，性價比高是主要優點。

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Oakgate測試系統

1.1 Oakgate測試拓撲圖

1.1.1 SSD測試拓撲

（4槽位）

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1.1.2 SSD測試拓撲(24+槽位)

這種情況下測試需要配置專門的高端口密度的測試機箱配合Oakgate使用。

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1.2 Oakgate主要功能

產品驗證測試

性能壓力測試

協議分析

NVMe 協議兼容性測試

外圍設備管理，例如電源異常掉電、功耗測試等

高級API調用以及自動化測試

1.3 Oakgate主要功能簡介

異常掉電測試數據完整性

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控制周邊外圍設備，例如Oakgate或者第三方公司，例如Quarch公司熱插拔或者可編程電源模塊進行測試。

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Oakgate可以在讀/寫的同時注入底層錯誤和其它NVMe命令

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NVMe底層錯誤、異常注入

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NVMe讀/寫之外的命令注入

可以在NVMe 讀/寫指令之外，隨意指定所有NVMe命令的每種命令注入的流量百分比。

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通過上圖可以看到每類命令下面的子集命令都可以指定百分比。

I/O流量模型定義– 隊列深度

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I/O流量模型定義– I/O上限設置

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I/O流量模型定義– JEDEC trace文件回放

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I/O流量模型定義– 10個線程百分比設置

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I/O流量模型定義– 流量模型設置

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I/O流量模型定義– I/O Block Size設置

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I/O流量模型定義– I/O 比例設置

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I/O流量模型定義– 數據Payload Pattern設置

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I/O流量模型定義– I/O對齊設置

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I/O流量模型定義– T10/DIF設置

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I/O流量模型定義– I/O讀寫范圍設置

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上圖設置可以為盤總容量的百分比，LBA范圍，按照字節數。

I/O流量模型定義– 數據一致性測試

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上圖為數據讀寫一致性校驗，通過配合Oakgate的power interposer或者第三方Quarch的熱插拔自動化測試套件可以實現SSD異常掉電起動后針對最后讀寫的數據進行校驗。

自動化測試框架

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注入客戶自定義的任意NVMe命令

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控制外圍熱插拔以及電源模塊進行測試

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NVMe嚴重錯誤及觸發條件設置

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讀/寫延遲統計圖

默認提供99.999%, 99.9%, 99%, 95%等多個讀/寫的延遲時間的統計，參見下圖。

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豐富的各種性能展現視圖

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測試結果Web統計

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NVMe 協議兼容性測試

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協議分析功能

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Quarch熱插拔及功耗自動化測試工具

2.1 熱插拔自動化測試工具

2.1.1測試拓撲圖

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2.1.2 熱插拔設備實際連接圖

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2.1.3 熱插拔模塊

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目前提供針對NVMe SSD (U.2, M.2, AIC插卡)，12G SAS, 6G SAS, 6G SATA等各種熱插拔模塊。

2.1.4 熱插拔配置界面– Test Monkey

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該界面提供注入信號毛刺、測量電壓等功能

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上面的界面提供針腳分組，模擬某根針腳斷了，某根針腳一直接觸、以及設置哪些針腳需要導入信號毛刺。

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上面結面實現對于模擬針腳接入的順序，以及針腳接入瞬間信號跳針現象，即時斷時續的這種狀態。

2.2 NVMe SSD功耗測試工具

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12V/5V or 12V/3.3V mode software selectable

Custom Pattern Generator

250 KHz max sample rate

Output Resolution: 4mV

Measurement Resolution:4mV, 25 uA

Measurement Accuracy:

±(2uA + 2%) @ 100uA-1mA

±(2mA + 1%) @ 1mA-3000mA

External trigger in/out

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2.2.1 測試場景

一：U.2 SSD

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Margin or measure drive power in your application with no hardware modification required.

Power is supplied from the Power Module via a thin flex cable. Host power is not used.

Drive is offset by ~14mm

2.2.2 測試場景二：PCIe SSD卡

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Syncs with host voltages, to ensure correct power up

Power margin and measure GEN3 PCIe devices

SerialTek PCIe/NVMe協議分析儀

NVMe SSD在測試過程中遇到任何問題，包括性能，功能，兼容性等，都需要及時抓包分析問題。位于美國硅谷核心區域San Jose的SerialTek公司研發/設計總線協議分析儀的歷史追溯到最早的Bus Doctor將近20年，其推出的PCIe/NVMe analyzer獲得超過100家美國知名芯片以及SSD業界公司的選擇。

產品優勢

作為業內知名的PCIe/NVMe analyzer，其產品具有下面的優勢：

NVMe SSD Gen 3 x4 analyzer可以放在背包，非常便攜，適合外場調試；

支持AIC, U.2, M.2接口SSD，適合各種SSD場景；

其解碼是唯一和PCIe Spec以及NVMe Spec完全一致的界面，非常適合研發人員使用；

其使用MINI-SAS-HD cable連接分析儀和各種AIC, U.2, M.2 interposer，非常經濟；

其NVMe analyzer分析儀是UNH IOL官方網站推薦使用的分析儀；

產品界面友好，普通工程師使用幾乎不需要培訓；

其提供針對NVMe層的快速/高級過濾/查找/trigger等功能非常強大；

由于PCIe總線速度非常快，SerialTek PCIe analyzer提供9/18/36/72/144G Buffer等多種規格，對于NVMe SSD分析，我們一般建議配置36G或者72G Buffer版本。

其價格是業內PCIe/NVMe analyzer的價格的50%左右，性價比非常高；

產品圖片

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上圖為PCIe Gen 3 x8和Gen 3 x4 analyzer的尺寸對照圖

產品GUI界面

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上圖為SerialTek PCIe/NVMe analyzer的主界面，從上面可以看到NVMe SSD CMD，關于NVMe層次的匯總統計信息，以及針對NVMe層的解碼。

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