测试用固态硬盘容量的确定方法、系统、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及固态硬盘测试，尤其涉及一种应用于固态硬盘连接器插拔与非易失性存储器读写综合可靠性测试的测试用固态硬盘容量的确定方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、固态硬盘（solid state drive，ssd）作为现代服务器和数据中心的核心存储介质，其可靠性直接影响整个计算系统的可用性。在固态硬盘的生产验证和可靠性评估环节，连接器插拔可靠性与非易失性存储器读写可靠性是两个关键的测试维度。

2、在传统测试方案中，这两类测试通常独立执行：连接器测试使用专用的插拔测试设备，非易失性存储器测试使用独立的读写测试平台。然而，这种分离式的测试方案存在以下不足：一是两套独立测试流程大幅增加测试工时与硬件设备投入成本；二是无法复现数据中心真实运维场景中ssd频繁热插拔、上电后持续承载业务写入的耦合老化应力，不能表征连接器机械磨损与非易失性存储器电气损耗同步发生的耦合退化规律；三是两类测试采用不同样品，无法获取单块ssd同时承受插拔、读写双重应力下的完整失效演化数据。

3、目前，业内尚无针对这种连接器插拔与非易失性存储器读写综合可靠性测试场景的固态硬盘容量确定方法，测试人员通常只能依靠经验估算，缺乏理论依据。因此，亟需一种能够根据测试参数反向确定最优测试ssd容量的方法。

技术实现思路

1、本技术提供测试用固态硬盘容量的确定方法、系统、电子设备及存储介质。

2、第一方面，本技术提供一种测试用固态硬盘容量的确定方法，应用于固态硬盘连接器插拔与nand闪存读写的综合可靠性测试，所述综合可靠性测试采用单次连接器插拔循环匹配固定容量数据写入任务的测试流程，所述方法包括以下步骤：

3、获取待测试固态硬盘连接器的预期插拔次数n、测试参数以及待测试固态硬盘的nand闪存的擦除块大小eb、擦写次数上限p/e、预留空间因子α，所述测试参数包括单次插拔循环对应的数据写入量w、数据块大小b、读写模式m；

4、根据所述数据块大小b与所述擦除块大小eb的对齐程度，以及所述读写模式m，确定写放大因子wa；

5、根据所述预期插拔次数n、所述单次插拔循环对应的数据写入量w和所述写放大因子wa确定测试期间nand闪存的总写入量预估值w_nand；

6、根据所述总写入量预估值w_nand、所述擦写次数上限p/e以及所述预留空间因子α确定待测试固态硬盘最小容量c_min；

7、输出推荐容量c_recommended，所述推荐容量c_recommended不小于所述待测试固态硬盘最小容量c_min。

8、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述数据块大小b与所述擦除块大小eb的对齐程度，以及所述读写模式m，确定写放大因子wa，具体包括：

9、根据所述数据块大小b与所述擦除块大小eb的对齐程度，确定基础写放大因子wa_base；当所述数据块大小b与nand闪存擦除块大小eb对齐时，所述基础写放大因子wa_base=1；当所述数据块大小b与所述擦除块大小eb不对齐时，所述基础写放大因子wa_base=ceil(eb/b)；

10、根据所述读写模式m确定最终的写放大因子wa；当所述读写模式m为顺序写入时，wa=wa_base；当所述读写模式m为随机写入时，wa=wa_base×β，其中β为随机因子，所述随机因子的取值范围为1.5～4。

11、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述预期插拔次数n、所述单次插拔循环对应的数据写入量w和所述写放大因子wa确定测试期间nand闪存的总写入量预估值w_nand的公式为：

12、w_nand=n×w×wa。

13、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述总写入量预估值w_nand、所述擦写次数上限p/e、预留空间因子α确定待测试固态硬盘最小容量c_min的公式为：

14、c_min=(n×w×wa)/(p/e×α)，所述预留空间因子α的取值范围为1.07至1.5。

15、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述待测试固态硬盘连接器的预期插拔次数n采用以下方式获取：

16、基于所述待测试固态硬盘连接器的弹片形变量、接触电阻的实测数据进行寿命模型推算得到的实际可用插拔次数。

17、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述测试用固态硬盘容量的确定方法，还包括寿命同步优化步骤：

18、当计算出的待测试固态硬盘最小容量c_min超出预设容量阈值时，调整所述测试参数中的至少一个，并基于调整后的测试参数重新计算所述待测试固态硬盘最小容量c_min，直至重新计算得到的所述待测试固态硬盘最小容量c_min落入所述预设容量阈值。

19、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述调整所述测试参数包括：

20、增加所述数据块大小b，并在每次递增触发重新计算所述写放大因子wa和所述待测试固态硬盘最小容量c_min的步骤，直至所述数据块大小b与所述擦除块大小eb对齐，或者重新计算得到的c_min落入所述预设容量阈值。

21、第二方面，本技术提供一种测试用固态硬盘容量的确定系统，用于执行上述任意一项所述的测试用固态硬盘容量的确定方法，包括：

22、参数获取模块，用于获取待测试固态硬盘连接器的预期插拔次数n、测试参数以及待测试固态硬盘的nand闪存的擦除块大小eb、擦写次数上限p/e以及预留空间因子α，所述测试参数包括单次插拔循环对应的数据写入量w、数据块大小b、读写模式m；

23、写放大计算模块，用于根据所述数据块大小b与所述nand闪存擦除块大小eb的对齐程度，以及所述读写模式m，计算写放大因子wa；

24、容量计算模块，用于根据所述预期插拔次数n、所述单次插拔循环对应的数据写入量w和所述写放大因子wa确定测试期间nand闪存的总写入量预估值w_nand，并根据所述总写入量预估值w_nand、所述擦写次数上限p/e以及所述预留空间因子α确定待测试固态硬盘最小容量c_min；

25、输出模块，用于输出不小于所述待测试固态硬盘最小容量c_min的标准化推荐容量；

26、优化调整模块，用于在所述待测固态硬盘最小容量c_min超出预设容量区间时，调整测试参数并反馈至参数获取模块重新计算。

27、第三方面，本技术提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及输出接口；

28、所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序；

29、所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述方法的全部步骤；

30、所述输出接口用于向外输出计算得到的固态硬盘推荐容量。

31、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述任意一项所述测试用固态硬盘容量的确定方法的全部步骤。

32、与现有技术相比，本发明创造性建立连接器预期插拔次数、单次插拔循环对应的数据写入量、写放大因子与nand闪存擦写寿命上限及预留空间因子之间的量化计算模型，首次针对连接器插拔与nand闪存读写耦合的综合可靠性测试场景，实现了测试用固态硬盘容量的标准化、定量化精准求解，能够精确匹配连接器耐久测试与nand闪存耐久测试的寿命周期，解决综合可靠性测试中因容量不当导致的无效测试问题，在保证测试结果有效性的同时合理控制测试资源投入。