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目录

1.Oakgate测试系统4

1.1 Oakgate测试拓扑图4

1.1.1 SSD测试拓扑

（4槽位）4

1.1.2 SSD测试拓扑(24+槽位)4

1.2 Oakgate主要功能4

1.3 Oakgate主要功能简介5

异常掉电测试数据完整性5

NVMe底层错误、异常注入6

NVMe读/写之外的命令注入6

I/O流量模型定义– 队列深度7

I/O流量模型定义– I/O上限设置8

I/O流量模型定义– JEDEC trace文件回放8

I/O流量模型定义– 10个线程百分比设置8

I/O流量模型定义– 流量模型设置9

I/O流量模型定义– I/O Block Size设置9

I/O流量模型定义– I/O 比例设置9

I/O流量模型定义– 数据Payload Pattern设置9

I/O流量模型定义– I/O对齐设置10

I/O流量模型定义– T10/DIF设置10

I/O流量模型定义– I/O读写范围设置10

I/O流量模型定义– 数据一致性测试11

自动化测试框架11

注入客户自定义的任意NVMe命令11

控制外围热插拔以及电源模块进行测试12

NVMe严重错误及触发条件设置12

读/写延迟统计图13

丰富的各种性能展现视图13

测试结果Web统计14

NVMe 协议兼容性测试15

协议分析功能15

2.Quarch热插拔及功耗自动化测试工具16

2.1热插拔自动化测试工具16

2.1.1测试拓扑图16

2.1.2 热插拔设备实际连接图16

2.1.3 热插拔模块17

2.1.4 热插拔配置界面– Test Monkey17

2.2NVMe SSD功耗测试工具19

2.2.1 测试场景

一：U.2 SSD20

2.2.2 测试场景二：PCIe SSD卡21

3.SerialTek PCIe/NVMe协议分析仪21

3.1产品优势21

3.2产品图片22

3.3产品GUI界面23

在PCIe NVMe SSD控制器或者固态盘研发以及集成测试过程中，研发/测试工程师需要最大化地暴露产品的各种性能、功能、可靠性、兼容性等问题，以便在实验室阶段解决这些问题。

下面我们结合NVMe SSD权威组织UNH IOL官方网站指定的三个测试/分析工具给大家做一个测试技术普及，这些产品和工具出现在UNH IOL组织的Plugfest就会碰到这些分析和测试工具，这些产品是NVMe SSD业界使用最广泛的工具。

Oakgate测试系统

对于NVMe SSD控制器或者盘进行性能、功能测试，注入故障和异常，注入NVMe其它指令集，进行NVMe协议兼容性测试，进行JEDEC, SNIA SSS PTS规范测试，异常掉电测试，基本功耗测试，T10/DIF，数据读/写一致性测试，等

Quarch热插拔和功耗测试系统

对于企业级NVMe SSD测试，进行热插拔自动化测试，最大化暴露SSD在热插拔过程中可能导致的问题；对于SSD进行高精度的功耗测试，包括电压拉偏，可以长时间记录测试结果。

SerialTek PCIe/NVMe协议分析仪

业内最好用的PCIe/NVMe协议分析仪，提供和PCIe以及NVMe Spec文档完全一致的解码界面，非常方便研发/测试工程师使用。另外，产品小巧，界面友好，Buffer大，性价比高是主要优点。

Oakgate测试系统

对于NVMe SSD控制器或者盘进行性能、功能测试，注入故障和异常，注入NVMe其它指令集，进行NVMe协议兼容性测试，进行JEDEC, SNIA SSS PTS规范测试，异常掉电测试，基本功耗测试，T10/DIF，数据读/写一致性测试，等

对于NVMe SSD控制器或者盘进行性能、功能测试，注入故障和异常，注入NVMe其它指令集，进行NVMe协议兼容性测试，进行JEDEC, SNIA SSS PTS规范测试，异常掉电测试，基本功耗测试，T10/DIF，数据读/写一致性测试，等

Quarch热插拔和功耗测试系统

对于企业级NVMe SSD测试，进行热插拔自动化测试，最大化暴露SSD在热插拔过程中可能导致的问题；对于SSD进行高精度的功耗测试，包括电压拉偏，可以长时间记录测试结果。

对于企业级NVMe SSD测试，进行热插拔自动化测试，最大化暴露SSD在热插拔过程中可能导致的问题；对于SSD进行高精度的功耗测试，包括电压拉偏，可以长时间记录测试结果。

SerialTek PCIe/NVMe协议分析仪

业内最好用的PCIe/NVMe协议分析仪，提供和PCIe以及NVMe Spec文档完全一致的解码界面，非常方便研发/测试工程师使用。另外，产品小巧，界面友好，Buffer大，性价比高是主要优点。

业内最好用的PCIe/NVMe协议分析仪，提供和PCIe以及NVMe Spec文档完全一致的解码界面，非常方便研发/测试工程师使用。另外，产品小巧，界面友好，Buffer大，性价比高是主要优点。

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1.1 Oakgate测试拓扑图

1.1.1 SSD测试拓扑

（4槽位）

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1.1.2 SSD测试拓扑(24+槽位)

这种情况下测试需要配置专门的高端口密度的测试机箱配合Oakgate使用。

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1.2 Oakgate主要功能

产品验证测试

性能压力测试

协议分析

NVMe 协议兼容性测试

外围设备管理，例如电源异常掉电、功耗测试等

高级API调用以及自动化测试

产品验证测试

性能压力测试

协议分析

NVMe 协议兼容性测试

外围设备管理，例如电源异常掉电、功耗测试等

高级API调用以及自动化测试

异常掉电测试数据完整性

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控制周边外围设备，例如Oakgate或者第三方公司，例如Quarch公司热插拔或者可编程电源模块进行测试。

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Oakgate可以在读/写的同时注入底层错误和其它NVMe命令

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NVMe底层错误、异常注入

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NVMe读/写之外的命令注入

可以在NVMe 读/写指令之外，随意指定所有NVMe命令的每种命令注入的流量百分比。

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通过上图可以看到每类命令下面的子集命令都可以指定百分比。

I/O流量模型定义– 队列深度

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I/O流量模型定义– I/O上限设置

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I/O流量模型定义– JEDEC trace文件回放

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I/O流量模型定义– 10个线程百分比设置

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I/O流量模型定义– 流量模型设置

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I/O流量模型定义– I/O Block Size设置

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I/O流量模型定义– I/O 比例设置

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I/O流量模型定义– 数据Payload Pattern设置

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I/O流量模型定义– I/O对齐设置

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I/O流量模型定义– T10/DIF设置

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I/O流量模型定义– I/O读写范围设置

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上图设置可以为盘总容量的百分比，LBA范围，按照字节数。

I/O流量模型定义– 数据一致性测试

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上图为数据读写一致性校验，通过配合Oakgate的power interposer或者第三方Quarch的热插拔自动化测试套件可以实现SSD异常掉电起动后针对最后读写的数据进行校验。

自动化测试框架

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注入客户自定义的任意NVMe命令

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控制外围热插拔以及电源模块进行测试

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NVMe严重错误及触发条件设置

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读/写延迟统计图

默认提供99.999%, 99.9%, 99%, 95%等多个读/写的延迟时间的统计，参见下图。

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丰富的各种性能展现视图

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测试结果Web统计

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NVMe 协议兼容性测试

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协议分析功能

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Quarch热插拔及功耗自动化测试工具

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2.1.2 热插拔设备实际连接图

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2.1.3 热插拔模块

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目前提供针对NVMe SSD (U.2, M.2, AIC插卡)，12G SAS, 6G SAS, 6G SATA等各种热插拔模块。

2.1.4 热插拔配置界面– Test Monkey

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该界面提供注入信号毛刺、测量电压等功能

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上面的界面提供针脚分组，模拟某根针脚断了，某根针脚一直接触、以及设置哪些针脚需要导入信号毛刺。

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上面结面实现对于模拟针脚接入的顺序，以及针脚接入瞬间信号跳针现象，即时断时续的这种状态。

2.2 NVMe SSD功耗测试工具

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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

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 测试场景

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

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

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Syncs with host voltages, to ensure correct power up

Power margin and measure GEN3 PCIe devices

Syncs with host voltages, to ensure correct power up

Power margin and measure GEN3 PCIe devices

NVMe SSD在测试过程中遇到任何问题，包括性能，功能，兼容性等，都需要及时抓包分析问题。位于美国硅谷核心区域San Jose的SerialTek公司研发/设计总线协议分析仪的历史追溯到最早的Bus Doctor将近20年，其推出的PCIe/NVMe analyzer获得超过100家美国知名芯片以及SSD业界公司的选择。

产品优势

作为业内知名的PCIe/NVMe analyzer，其产品具有下面的优势：

NVMe SSD Gen 3 x4 analyzer可以放在背包，非常便携，适合外场调试；

支持AIC, U.2, M.2接口SSD，适合各种SSD场景；

其解码是唯一和PCIe Spec以及NVMe Spec完全一致的界面，非常适合研发人员使用；

其使用MINI-SAS-HD cable连接分析仪和各种AIC, U.2, M.2 interposer，非常经济；

其NVMe analyzer分析仪是UNH IOL官方网站推荐使用的分析仪；

产品界面友好，普通工程师使用几乎不需要培训；

其提供针对NVMe层的快速/高级过滤/查找/trigger等功能非常强大；

由于PCIe总线速度非常快，SerialTek PCIe analyzer提供9/18/36/72/144G Buffer等多种规格，对于NVMe SSD分析，我们一般建议配置36G或者72G Buffer版本。

其价格是业内PCIe/NVMe analyzer的价格的50%左右，性价比非常高；

NVMe SSD Gen 3 x4 analyzer可以放在背包，非常便携，适合外场调试；

支持AIC, U.2, M.2接口SSD，适合各种SSD场景；

其解码是唯一和PCIe Spec以及NVMe Spec完全一致的界面，非常适合研发人员使用；

其使用MINI-SAS-HD cable连接分析仪和各种AIC, U.2, M.2 interposer，非常经济；

其NVMe analyzer分析仪是UNH IOL官方网站推荐使用的分析仪；

产品界面友好，普通工程师使用几乎不需要培训；

其提供针对NVMe层的快速/高级过滤/查找/trigger等功能非常强大；

由于PCIe总线速度非常快，SerialTek PCIe analyzer提供9/18/36/72/144G Buffer等多种规格，对于NVMe SSD分析，我们一般建议配置36G或者72G Buffer版本。

其价格是业内PCIe/NVMe analyzer的价格的50%左右，性价比非常高；

产品图片

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上图为PCIe Gen 3 x8和Gen 3 x4 analyzer的尺寸对照图

产品GUI界面

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上图为SerialTek PCIe/NVMe analyzer的主界面，从上面可以看到NVMe SSD CMD，关于NVMe层次的汇总统计信息，以及针对NVMe层的解码。

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