Allion Labs / Blake Chu
近年来,不论是一般个人桌面计算机、笔记本电脑,甚至一些新世代的服务器中,都可以看到所谓的NVMe SSD的踪迹,这种NVMe SSD跟以往的SSD又有什么不同呢?
NVMe (Non-Volatile Memory) SSD,是基于PCIe接口下的SSD,存取数据透过PCIe总线附加的非挥发性内存媒介,为一种新型态的固态内存传输协议,与先前SSD最大的差异,便是传输接口的不同。也就是说,NVMe这个协定就是专为SSD量身打照,与先前SSD使用SATA协议相比,SATA协议是从HDD发展过来,对SSD这高速低延迟的储存装置来说,就显得绑手绑脚。受惠于传输接口的进步,NVMe SSD明显提升不少速度,一口气从原本SATA 6G (600MB/s)的速度,到目前最新Gen4 x4 Lane (7.88GB/s)的速度。
除了速度方面的提升,NVMe同时也有效降低延迟。如同前面所提到,NVMe主要应用于PCIe SSD,原生PCIe主控与CPU直接相连;而不是传统SATA连结方式,通过南桥控制器中转,再连接CPU。除了具备高速低延迟的特性以外,NVMe SSD从外观来看,最明显的差别便是支持M.2 slot这个链接接口,对比早期SATA接口2.5吋 SSD,体绩明显缩小许多,让笔记本电脑可以更加轻薄。
在NVMe SSD逐渐成为市场主流的情况,厂商如何在市场上得到青睐?一款NVMe SSD产品,除了内部层层测试,也少不了送出去进行各种认证测试。最直接的方式便是透过「Protocol Test(协议测试)」以及「Regression Test(回归测试)」来验证其产品是否能通过测试。我们与知名测试验证工具开发商Ulink合作,利用其开发的测试工具来对NVMe SSD进行验证。那Protocol test以及Regression test是什么测试内容?以下为两个测试相关介绍:
- NVMe Protocol Test:
为了验证NVMe SSD功能是否正常符合Spec规范(NVM Express 1.3d),利用Protocol Test针对controller进行functional check,确认回传值是否符合spec规范。Protocol Test测试项目如下:
- Abort
- Create/Delete IO Queue
- Async Event Request
- Device Self Test
- Sanitize
- Controller Capabilities
- Identify
- Get Log
- Get/Set Feature
- Compare
- Flush
- Read, Write, Write Uncorrectable, Write Zero
- Power States
- Data Set Management
- Firmware Download
- Format NVM
- NVM Resets
- NVMe Regression test:
在上面功能验证是否符合spec后,接着进行数据读写验证。除了在正常power cycle下的数据读写是否能正常以外,我们也会验证在非预期断电的情况下,SSD是否能正常起动断电保护机制,确保数据正确性。最后我们也会依照JEDEC定义的工作量(JEDEC 219A)进行长时间的压力测试,确保SSD能在长时间读写下依然能保证其数据正确性。Regression Test测试项目如下:
- Power Cycle with Random commands
- Power Cycle with Data compare
- MD5 with power cycle
- JEDEC Workload Client/Enterprise
除了提供NVMe SSD Protocol Test & Regression Test验证报告以外,我们可以针对产品无法通过验证的测项进行结果分析,协助厂商解决并通过验证。相信透过这两大项测试层层把关,通过严苛考验的产品能在市面上带给客户信任感。
对于现今SSD产品来说,不仅Protocol Test & Regression Test的验证,也需要可靠度(Reliability)验证来确保质量。拥有完整设备的百佳泰,亦能提供其他相关类型测试,例如利用高/低温与高/低电压环境条件,对SSD进行可靠度验证;效能方面除能依照客制化条件测试之外,也可提供SNIA client/enterprise test,针对SSD效能进行解析。在SSD领域耕耘多年的百佳泰,能提供兼具广度与深度的测试服务。