阅读说明：本技术 一种ssd磨损均衡机制测试方法、系统、介质和终端 (SSD wear leveling mechanism test method, system, medium and terminal ) 是由 冯超 于 2019-09-09 设计创作，主要内容包括：一种固态硬盘SSD磨损均衡机制测试方法、系统、存储介质和终端,其中,所述方法包括：对SSD中指定逻辑区块寻址LBA区域随机写入数据；当向所述指定LBA区域发送的数据量满足预设条件时,对比所述SSD中指定LBA区域块和SSD中非指定LBA区域块的擦写次数,根据对比结果获得磨损均衡机制的测试结果。本申请能够实现快速测试SSD磨损均衡机制的目的。(A method, a system, a storage medium and a terminal for testing a Solid State Disk (SSD) wear leveling mechanism are provided, wherein the method comprises the following steps: randomly writing data to the designated logical block addressing LBA region in the SSD; and when the data volume sent to the appointed LBA region meets a preset condition, comparing the erasing times of the appointed LBA region block in the SSD and the non-appointed LBA region block in the SSD, and obtaining a test result of the wear leveling mechanism according to the comparison result. The method and the device can achieve the purpose of rapidly testing the SSD wear leveling mechanism.)

一种SSD磨损均衡机制测试方法、系统、介质和终端

技术领域

本文涉及固态硬盘(Solid State Drives，SSD)性能测试技术，尤指一种SSD磨损均衡机制测试方法、系统、存储介质和终端。

背景技术

随着互联网、云计算、物联网等技术的发展，固态硬盘SSD作为新一代存储，广泛被应用。在固态硬盘SSD研发测试的过程中要着重关注SSD的寿命，SSD中用到的闪存FLASH的寿命是按照扇区sector划分的。当对同一个比特bit位置的擦写次数(0变1，或1变0都算一次)到达一定数量后(理论值为10万次)，这个bit位置将不能再写入(1变0)，一个bit坏了将影响整个sector。而SSD中引入磨损均衡后，可先将一个sector擦除(对每个bit位置算擦写一次)，以后每次写入内容都换一个位置，这样直到整个sector写满对于每个bit位置都算一次(因为每次都操作不同的bit位置)，这样就可以达到延长FLASH寿命的目的。假设一个4K的FLASH sector，可以划分出100个存储单位，引入磨损均衡机制后，存储一个数据100次每个存储单位只进行了2次擦写，而没有因为磨损机制，1个存储单位可能被擦写了200次，该存储单位的寿命延长了100倍，也意味着扇区的寿命被延长了100倍。因此SSD中引入的磨损均衡功能的好坏直接影响SSD的寿命，但是随着SSD容量的增大，对磨损均衡机制的测试需要写入大量的数据后进行验证，大大延长了测试时间。

发明内容

本申请提供了一种固态硬盘SSD磨损均衡机制测试方法、系统、存储介质和终端，能够实现快速测试SSD磨损均衡机制的目的。

本申请提供了一种固态硬盘SSD的磨损均衡机制测试方法，包括：

对SSD中指定逻辑区块寻址LBA区域随机写入数据；

当向所述指定LBA区域发送的数据量满足预设条件时，对比所述SSD中指定LBA区域块和SSD中非指定LBA区域块的擦写次数，根据对比结果获得磨损均衡机制的测试结果。

在一示例性实施例中，所述根据对比结果获得磨损均衡机制的测试结果，包括：

所述SSD中指定LBA区域块和SSD中非指定LBA区域块的擦写次数均均匀分布，则所述SSD的磨损均衡机制满足要求。

在一示例性实施例中，所述根据对比结果获得磨损均衡机制的测试结果，包括：

所述SSD中指定LBA区域块的擦写次数大于所述SSD中非指定LBA区域块的擦写次数，且所述SSD中指定LBA区域块的擦写次数和非指定LBA区域块的擦写次数分布不均匀，则所述SSD的磨损均衡机制不满足要求。

在一示例性实施例中，所述根据对比结果获得磨损均衡机制的测试结果，包括：

所述SSD中非指定LBA区域块没有被擦写，则所述SSD中无磨损均衡机制。

在一示例性实施例中，所述SSD中指定LBA区域块和SSD中非指定LBA区域块的擦写次数均均匀分布，包括：

所述SSD中指定LBA区域的每个块擦写次数的方差以及所述SSD中非指定LBA区域的每个块擦写次数的方差落入第一预设范围，且SSD中所有区域块擦写次数的最大值和最小值的差值落入第二预设范围。

在一示例性实施例中，所述SSD中指定LBA区域的大小为SSD总区域大小的5％。

本申请实施例还提供了一种固态硬盘SSD的磨损均衡机制的测试系统，包括：

数据写入模块，用于对SSD中指定逻辑区块寻址LBA区域随机写入数据；

对比模块，用于当向所述指定LBA区域发送的数据量满足预设条件时，对比所述SSD中指定LBA区域块和SSD中非指定LBA区域块的擦写次数，根据对比结果获得磨损均衡机制的测试结果。

在一示例性实施例中，对比模块，用于根据对比结果获得磨损均衡机制的测试结果，包括：

所述SSD中指定LBA区域块和SSD中非指定LBA区域块的擦写次数均均匀分布，则所述SSD的磨损均衡机制满足要求。

本申请实施例还提供了一种计算机可读写存储介质，所述介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现如前实施例所述的固态硬盘SSD的磨损均衡机制测试方法的步骤。

本申请实施例还提供了一种终端，包括：

存储器，用于存储计算机可执行指令；

处理器，用于执行所述计算机可执行指令，以实现如前实施例所述的固态硬盘SSD的磨损均衡机制测试方法的步骤。

与相关技术相比，本申请包括：对SSD中指定逻辑区块寻址LBA区域随机写入数据；当向所述指定LBA区域发送的数据量满足预设条件时，对比所述SSD中指定LBA区域块和SSD中非指定LBA区域块的擦写次数，根据对比结果获得磨损均衡机制的测试结果。本申请能够实现快速测试SSD磨损均衡机制的目的。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例提供的固态硬盘SSD磨损均衡机制测试方法流程图；

图2为本申请实施例提供的固态硬盘SSD磨损均衡机制测试系统模块图。

具体实施方式

本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。

本申请实施例提供了一种固态硬盘SSD磨损均衡机制测试方法，如图1所示，所述方法包括：

步骤S101对SSD中指定逻辑区块寻址LBA区域随机写入数据；

在一示例性实施例中，可以对处于空盘状态的SSD中指定LBA区域随机写入数据，也可以先对SSD全盘顺序写入数据后，在对顺序写入数据的SSD中指定LBA区域随机写入数据；

本发明实施例中可利用磁盘IO测试工具实现对SSD写入数据的功能；

步骤S102当向所述指定LBA区域发送的数据量满足预设条件(所述预设条件如达到SSD数据容量的1/M倍，M为大于或等于1的整数，M可由技术人员经验确定)时，对比所述SSD中指定LBA区域块和SSD中非指定LBA区域块的擦写次数，根据对比结果获得磨损均衡机制的测试结果。

在一示例性实施例中，所述SSD中指定LBA区域块和SSD中非指定LBA区域块的擦写次数均均匀分布，则所述SSD的磨损均衡机制满足要求。

所述SSD中指定LBA区域块和SSD中非指定LBA区域块的擦写次数均均匀分布，包括：

所述SSD中指定LBA区域的每个块擦写次数的方差以及所述SSD中非指定LBA区域的每个块擦写次数的方差落入第一预设范围，且SSD中所有区域块擦写次数的最大值和最小值的差值落入第二预设范围，所述第一预设范围和第二预设范围可修改。

在一示例性实施例中，所述根据对比结果获得磨损均衡机制的测试结果，包括：

所述SSD中指定LBA区域块的擦写次数大于所述SSD中非指定LBA区域块的擦写次数，且所述SSD中指定LBA区域块的擦写次数和非指定LBA区域块的擦写次数分布不均匀，则所述SSD的磨损均衡机制不满足要求。

所述述SSD中指定LBA区域块的擦写次数和非指定LBA区域块的擦写次数分布不均匀包括：

所述SSD中指定LBA区域的每个块擦写次数的方差以及所述SSD中非指定LBA区域的每个块擦写次数的方差非落入所述第一预设范围，或，SSD中所有区域块擦写次数的最大值和最小值的差值非落入所述第二预设范围。

在一示例性实施例中，所述根据对比结果获得磨损均衡机制的测试结果，包括：

所述SSD中非指定LBA区域块没有被擦写，则所述SSD中无磨损均衡机制。

上述SSD中指定LBA区域可以随机选择，指定LBA区域大小占全部区域大小的比例越小，写入所述指定LBA区域的数据量满足要求越快，测试时间也就越短，在一示例性实施例中，所述指定LBA区域的大小可以为SSD总区域大小的5％。

上述SSD可以为非易失性内存主机控制器接口规范(Non-Volatile Memoryexpress，NVME)SSD。

本申请实施例设置指定LBA区域块和非指定LBA区域块，并且向指定LBA区域块随机写入数据，首先构建了数据分布不均衡的SSD模型。如果SSD使用磨损均衡机制满足要求，SSD向指定LBA区域写入数据的时候，会在指定LBA区域的数据被擦写前，将该数据复制到非指定LBA区域，最终指定LBA区域块的擦写次数和非指定LBA区域块的擦写次数分布均匀，因此只需验证最终LBA区域块的擦写次数和非指定LBA区域块的擦写次数是否分布均匀，从而验证磨损均衡机制是否达到要求。而现有技术对SSD全盘随机写入数据，由于数据分布均匀与否存在偶发性，因此通常需要写入大量的数据构建数据分布不均衡的SSD模型。本申请相对现有技术，减少了对磨损均衡机制测试时写入SSD的数据量，实现快速测试SSD磨损均衡机制的目的，减少了测试工作时间，提高了研发测试的效率。

本申请实施例还提供了一种固态硬盘SSD磨损均衡机制测试系统，如图2所示，所述系统包括：

数据写入模块201，用于对SSD中指定逻辑区块寻址LBA区域随机写入数据；

在一示例性实施例中，数据写入模块201可以对处于空盘状态的SSD中指定LBA区域随机写入数据，也可以先对SSD全盘顺序写入数据后，在对顺序写入数据的SSD中指定LBA区域随机写入数据；

所述数据写入模块201可利用磁盘IO测试工具实现对SSD数据的写入操作；

对比模块202，用于当向所述指定LBA区域发送的数据量满足预设条件(所述预设条件如达到SSD数据容量的1/M倍，M为大于或等于1的整数，M可由技术人员经验确定)时，对比所述SSD中指定LBA区域块和SSD中非指定LBA区域块的擦写次数，根据对比结果获得磨损均衡机制的测试结果。

在一示例性实施例中，对比模块202，用于根据对比结果获得磨损均衡机制的测试结果，包括：

所述SSD中指定LBA区域块和SSD中非指定LBA区域块的擦写次数均均匀分布，则所述SSD的磨损均衡机制满足要求。

所述SSD中指定LBA区域块和SSD中非指定LBA区域块的擦写次数均均匀分布，包括：

所述SSD中指定LBA区域的每个块擦写次数的方差以及所述SSD中非指定LBA区域的每个块擦写次数的方差落入第一预设范围，且SSD中所有区域块擦写次数的最大值和最小值的差值落入第二预设范围，所述第一预设范围和第二预设范围可修改。

在一示例性实施例中，对比模块202，用于所述根据对比结果获得磨损均衡机制的测试结果，包括：

所述SSD中指定LBA区域块的擦写次数大于所述SSD中非指定LBA区域块的擦写次数，且所述SSD中指定LBA区域块的擦写次数和非指定LBA区域块的擦写次数分布不均匀，则所述SSD的磨损均衡机制不满足要求。

所述述SSD中指定LBA区域块的擦写次数和非指定LBA区域块的擦写次数分布不均匀包括：

所述SSD中指定LBA区域的每个块擦写次数的方差以及所述SSD中非指定LBA区域的每个块擦写次数的方差非落入所述第一预设范围，或，SSD中所有区域块擦写次数的最大值和最小值的差值非落入所述第二预设范围。

在一示例性实施例中，对比模块202，用于所述根据对比结果获得磨损均衡机制的测试结果，包括：

所述SSD中非指定LBA区域块没有被擦写，则所述SSD中无磨损均衡机制。

上述SSD中指定LBA区域可以随机选择，指定LBA区域大小占全部区域大小的比例越小，写入所述指定LBA区域的数据量满足要求越快，测试时间也就越短，在一示例性实施例中，所述指定LBA区域的大小可以为SSD总区域大小的5％。

上述SSD可以为非易失性内存主机控制器接口规范(Non-Volatile Memoryexpress，NVME)SSD。

本发明实施例相对相关技术，减少了对磨损均衡机制测试时写入SSD的数据量，实现快速测试SSD磨损均衡机制的目的，减少了测试工作时间，提高了研发测试的效率。

本发明实施例还提供了一种计算机可读写存储介质，所述介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现如前实施例所述的固态硬盘SSD的磨损均衡机制测试方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种终端，包括：

存储器，用于存储计算机可执行指令；

处理器，用于执行所述计算机可执行指令，以实现如前实施例所述的固态硬盘SSD的磨损均衡机制测试方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。