一种基于固态硬盘的性能测试装置及其测试方法与流程

本发明涉及硬盘测试，具体为一种基于固态硬盘的性能测试装置及其测试方法。

背景技术：

1、固态硬盘用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元组成，被广泛应用于军事、网络监控、网络终端、医疗、航空、导航设备等领域，固态硬盘在投入使用前，需要对固态硬盘的性能指标进行测试。但现有的固态硬盘性能测试装置在对固态硬盘进行性能测试时，不便于对固态硬盘进行多种状态下的性能测试，并且不便于发现性能测试过程中的异常现象，并对异常时间点进行定位。

2、现有的性能测试装置存在的缺陷是：

3、1、专利文件cn109346122b中主要考虑的是在达到稳态条件下测试固态硬盘性能，没有考虑实际使用时存在多场景状态，并在多场景状态下进行性能测试，并查询和定位测试过程中的异常现象和发生时间；

4、2、专利文件cn116610469b中主要考虑的是排除固态硬盘性能测试过程中存在的性能抖动隐患问题，没有考虑到在进行多硬盘测试时，建立性能指标数据与标号和型号的对应连接关系的问题；

5、3、专利文件cn111063387b中，主要考虑的是如何简化固态硬盘性能测试步骤，提高测试效率的问题，没有考虑到检测性能测试过程中测试数据是否完整的问题；

6、4、专利文件cn116909825b中，主要考虑的是如何提高固态硬盘性能测试效果和效率的问题，没有考虑到多样化显示测试结果的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于固态硬盘的性能测试装置及其测试方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于固态硬盘的性能测试装置，包括测试机主体，所述测试机主体内设置有硬盘连接模块、性能测试模块、异常定位模块和性能结果显示模块；

3、所述测试机主体正面设置有插接口，且插接口与硬盘连接模块电性连接，所述测试机主体顶部设置有显示屏，且显示屏与性能结果显示模块电性连接；

4、所述硬盘连接模块用于获取插接口内连接的待测试硬盘的标准性能指标数据，并将数据传输至性能测试模块，所述性能测试模块用于接收性能测试指令，调控测试环境参数并获取测试参数，根据测试参数获得待测试硬盘性能测试结果，所述异常定位模块用于接收待测试硬盘性能测试结果，并对性能异常时间点进行定位，所述性能结果显示模块用于接收待测试硬盘性能测试结果和异常时间点定位结果，并通过显示屏进行显示；

5、所述异常定位模块包括时段定位单元，且时段定位单元中设置有方案一步骤和方案二步骤，时段定位单元用于检测固态硬盘性能测试过程中是否出现异常现象，并对异常现象发生时间点进行定位。

6、优选的，所述硬盘连接模块包括接口连接单元和信息获取单元，接口连接单元与插接口电性连接，插接口用于连接待测试固态硬盘，接口连接单元用于建立待测试固态硬盘与性能测试装置之间的数据传输关系；

7、信息获取单元包括硬盘基础信息获取子单元和性能指标获取子单元，硬盘基础信息获取子单元用于对待测试固体硬盘进行标号，并获取待测试固态硬盘的型号，并建立标号与待测试固态硬盘型号之间的对应连接关系，性能指标获取子单元用于获取待测试固态硬盘的标准性能指标数据，其中标准性能指标数据选择数据传输速率，并记为x0。

8、优选的，所述性能测试模块包括指令收发单元、环境参数预设单元、测试数据设置单元和测试判断单元；

9、指令收发单元用于接收性能测试指令，并向环境参数预设单元和测试数据设置单元输出驱动控制指令；

10、环境参数预设单元用于设置性能测试任务场景，其中性能测试任务场景包括预热条件状态、稳态条件状态和负载条件状态，

11、测试数据设置单元用于储存测试固态硬盘实际性能指标数据的测试用数据，并且用于计算测试用数据的测试用输出数据量ni，i＝1、2、3；

12、测试判断单元中包括标准指标存储子单元、测试参数接收子单元和性能测试判断子单元；

13、标准指标存储子单元与信息获取单元数据共享连接，标准指标存储子单元用于储存待测试固态硬盘的标号、型号和标准性能指标数据；

14、测试参数接收子单元用于计算写入待测试固态硬盘的测试用写入数据量mi，i＝1、2、3，并记录测试用数据写入待测试固态硬盘的所用时间ti，i＝1、2、3；

15、性能测试判断子单元用于根据测试参数接收子单元中的写入数据量mi和数据写入所用时间ti计算待测固态硬盘的实际性能指标数据，并与标准指标存储子单元中的标准性能指标数据进行对比，并输出性能测试判断结果。

16、优选的，所述测试用数据输出量ni包括n1、n2、n3，其中n1为预热条件状态下的测试用输出数据量，n2为稳态条件状态下的测试用输出数据量，n3为负载条件状态下的测试用输出数据量；

17、所述测试用写入数据量mi包括m1、m2、m3，其中m1为预热条件状态下的测试用写入数据量，m2为稳态条件状态下的测试用写入数据量，m3为负载条件状态下的测试用写入数据量，所用时间ti包括t1、t2、t3，其中t1为预热条件状态下时，测试用写入数据量为m1时所用时间，t2为稳态条件状态下时，测试用写入数据量为m2时所用时间，t3为负载条件状态下时，测试用写入数据量为m3时所用时间。

18、优选的，所述测试判断单元输出待测固态硬盘的实际性能指标数据和性能判断结果包括以下步骤：

19、获取共享数据：获取待测试固态硬盘型号和对应型号的标准性能指标数据；

20、判断测试数据量的完整性：对比测试用输出数据量ni与测试用写入数据量ni是否相等，防止测试数据丢失；

21、划分间隔，计算实际性能指标数据：将不同性能测试任务场景下的测试用数据写入所用时间t划分为p组相等时长的计算用所用时间组成段dp，p＝1、2、3…，且p≥4，并获取dp内的测试用写入数据量mip，计算各组时间组成段对应的实际性能指标数据xip，其中xip＝mip/dp；

22、进行性能测试判断并输出性能判断结果：将各组时间组成段对应的实际性能指标数据xip与标准存储子单元中的标准性能指标数据x0进行对比，当对比结果为xip≥x0，输出“性能测试合格”判断结果，当对比结果出现存在实际性能指标数据xip小于标准性能指标数据x0时，输出“性能测试不合格”判断结果至异常定位模块。

23、优选的，所述异常定位模块还包括判断结果接收单元和结果传输单元，且判断结果接收单元和结果传输单元均与时段定位单元电性连接；

24、判断结果接收单元用于接收测试判断单元输出的性能测试判断结果，并根据判断结果判断时段定位单元进行方案一或方案二步骤，其中，当接收的性能判断结果为“性能测试合格”时，驱动时段定位单元进行方案一步骤，当接收的性能判断结果为“性能测试不合格”时，驱动时段定位单元进行方案二步骤；

25、时段定位单元接收计算所用时间组成段dp、dp内的测试用写入数据量mip和各组时间组成段对应的实际性能指标数据xip，且时段定位单元的方案一步骤和方案二步骤如下：

26、方案一：针对不同测试任务场景，分别以计算所用时间组成段dp序号为横坐标，dp对应的xip为纵坐标构件平面直角坐标系；

27、在对应任务场景的平面直角坐标系内，以第一段d1对应的xi1为第一点，d2对应的xi2为第二点，计算得到对应任务场景下的第一线性条件ki1，再以第一段d1对应的xi1为第一点，以d3对应的xi3为第二点，计算得到第二线性条件ki2，重复第一线性条件ki1或第二线性计算条件ki2计算步骤，获得p-1组线性条件；

28、在p-1组线性条件内选取重复次数最多的线性条件作为实际性能指标数据线性条件k，并以第一段d1对应的xi1为第一点，以线性条件k为斜率，获得时间段实际性能曲线，并选取不符合时间段实际性能曲线的实际性能指标数据xip对应的计算所用时间组成段dp为异常现象发生时间段，并继续进行方案二步骤；

29、方案二：选取实际性能指标数据xip小于标准性能指标数据x0时，对应的计算所用时间组成段dp，再将dp划分为若干组相等时长的定位用时间组成段ws，并获取ws内的测试用写入数据量mws，计算各组定位用时间组成段ws对应的实际性能指标数据xiws，再通过性能测试判断子单元进行对比判断，查询异常数据对应的定位用时间组成段，作为异常现象发生时间点；

30、结果传输单元将时段定位单元输出的异常数据对应的异常数据定位时间段传输至性能结果显示模块。

31、优选的，所述性能结果显示模块用于接收性能测试判断结果、异常数据定位结果、任务场景参数和实际性能指标数据xip，并生成对应形式显示方式。

32、优选的，所述性能结果显示模块将不同任务场景参数和任务场景下的实际性能指标数据xip时转化为坐标曲线显示形式，将实际性能指标数据xip和标准性能指标数据转化为柱状图或折线图的图表显示形式，将待测试固态硬盘的性能测试判断结果、异常现象时间段查询结果和异常现象发生点定位结果转化为报告显示形式。

33、一种基于固态硬盘的性能测试方法，该固态硬盘的性能测试方法如下：

34、s1、将待测试固态硬盘通过接口连接至性能测试装置的测试数据输出口，对固态硬盘进行标号，并记录固态硬盘型号和标准性能指标数据；

35、s2、向测试数据设置单元内输出测试用数据，设置性能测试任务场景；

36、s3、在不同测试任务场景下，测试判断单元向固态硬盘内写入测试用数据，并计算实际性能指标数据和进行性能测试结果判断；

37、s4、根据实际性能指标数据和性能测试结果判断，查询固态硬盘性能测试过程中是否出现异常现象，并对异常点进行定位；

38、s5、通过性能结果显示模块以坐标曲线、图表和报告等形式显示性能测试结果。

39、优选的，在所述步骤s4中，还包括如下步骤：

40、s41、针对性能判断结果为“性能测试合格”的固态硬盘，时段定位单元通过方案一步骤进行异常状况判断，分析性能测试过程中是否出现异常现象，并针对异常现象和性能判断结果为“性能测试不合格”的固态硬盘进行异常时间点定位。

41、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

42、1、本发明通过设置性能测试模块和时段定位模块，实现对固态硬盘进行自动测试的目的，并且通过设置不同测试任务场景，有益于提高性能测试的充分性和性能测试结果的准确性，便于检测固态硬盘性能测试过程中是否出现性能变化异常现象，针对异常现象进行时段定位，便于进一步确定异常现象发生时间点，方便获取异常现象发生时间点的测试环境参数和时间条件。

43、2、本发明通过设置有硬盘连接模块，实现多固态硬盘同时进行性能测试的目的，提高性能测试装置的实用性，并且通过将标号和固态硬盘序号和标准性能指标数据之间建立对应连接关系，避免出现输出混乱现象，提供性能测试结果的准确性。

44、3、本发明通过设置有测试判断单元，用于判断测试数据量的完整性，防止测试数据丢失，有利于提高实际性能指标数据计算的准确性，通过使用划分间隔，计算实际性能指标数据，有利于减小计算误差，提高测试结果的精准性。

45、4、本发明通过设置有性能结果显示模块，以坐标曲线、折线图或柱状图等多种显示形式显示固态硬盘的测试结果，并且通过表格报告形式显示带测试固态硬盘的性能测试判断结果和异常数据定位结果，并且便于针对性能测试过程中出现的异常现象进行准确的异常现象发生点报告，实现清晰准确展示固态硬盘性能测试结果的目。