闪存的性能测试方法、装置、电子设备及计算机程序产品与流程

本发明属于闪存测试，具体涉及一种闪存的性能测试方法、装置、电子设备及计算机程序产品。

背景技术：

1、闪存颗粒，作为现代数据存储的核心组件，其性能稳定与否直接关系到数据存储的可靠性和安全性，且随着科技的进步，闪存颗粒的类型也不断增多，从早期的slc（单层单元）到mlc（多层单元），再到现在的tlc（三层单元），其存储容量不断提升，但与此同时，其性能与可靠性受温度影响的问题也日益凸显。

2、在现有技术中，闪存颗粒的结构设计主要围绕提升存储容量、读写速度以及耐久性等方面展开，然而，在实际应用中，由于闪存颗粒的材料特性和工作原理的限制，其在极端温度环境下往往会出现性能下降的问题；同时，现有产品（如各类闪存盘、固态硬盘等）在应用范围上已经相当广泛，从个人消费电子产品到工业控制、航空航天等领域都有涉及，因此，随着应用领域的拓展，尤其是在一些极端温度环境下（如极地科研、深海探测等），对闪存颗粒的性能要求也越来越高，且相关数据表明，当环境温度超出闪存颗粒的正常工作范围时，其读写速度可能会下降高达50%以上，数据保持力也可能大打折扣，尤其是在极端低温或高温环境下，闪存颗粒的故障率会显著增加，从而会严重影响数据存储的可靠性。

3、但是，现有的大多数评估方法仅关注闪存颗粒在常温下的性能表现，而忽略了闪存颗粒在极端温度条件下的应用情况，因此，这导致了许多闪存颗粒在实际应用中，尤其是在极端温度环境下，性能会出现严重下降，甚至会出现数据丢失；基于此，现有技术在对闪存颗粒的宽温应用能力评估方面存在诸多不足，亟需一种更为准确、全面的测试方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种闪存的性能测试方法、装置、电子设备及计算机程序产品，用以解决现有技术在常温下进行闪存颗粒性能测试所导致的测试结果不全面和不准确的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，提供了一种闪存的性能测试方法，包括：

4、获取目标闪存在指定温度下的第一读写测试数据，在至少一个第一温度数据下的第二读写测试数据，以及在至少一个第二温度数据下的第三读写测试数据，其中，任一第一温度数据包括第一写入温度和第一读取温度，任一第二温度数据包括第二写入温度和第二读取温度，所述第一写入温度大于所述第一读取温度，所述第二写入温度小于所述第二读取温度，所述第一写入温度和所述第二读取温度均高于第一预设温度，所述第一读取温度和所述第二写入温度均低于第二预设温度，所述第一预设温度高于所述第二预设温度，且所述指定温度处于所述第二预设温度与所述第一预设温度之间；

5、基于所述第一读写测试数据，确定出所述目标闪存在指定温度下的第一性能测试结果；

6、根据各个第二读写测试数据，得出目标闪存在各个第一温度数据下的第二性能测试结果，以及根据各个第三读写测试数据，得出目标闪存在各个第二温度数据下的第三性能测试结果；

7、利用所述第一性能测试结果和各个第二性能测试结果，得出所述目标闪存在各个第一温度数据下的读写性能，相比于在所述指定温度下的读写性能的第一变化数据，以及利用所述第一性能测试结果和各个第三性能测试结果，得出所述目标闪存在各个第二温度数据下的读写性能，相比于在所述指定温度下的读写性能的第二变化数据；

8、依据所述第一性能测试结果、各个第二性能测试结果、各个第三性能测试结果、各个第一变化数据以及各个第二变化数据，得出所述目标闪存的综合性能测试结果。

9、基于上述公开的内容，本发明在进行闪存颗粒的性能测试时，获取了其在不同温度条件下的测试数据，其中，前述测试数据包括在指定温度下的第一读写测试数据（即在常温下的测试数据），在至少一个第一温度数据下的第二读写测试数据，以及在至少一个第二温度数据下的第三读写测试数据；具体的，第一温度数据和第二温度数据均包括写入温度和读取温度，但第一温度数据中的写入温度大于读取温度，第二温度数据中的写入温度小于读取温度，且第一温度数据中的写入温度和第二温度数据中的读取温度均大于第一预设温度，而第一温度数据中的读取温度和第二温度数据中的写入温度则均低于第二预设温度（第一预设温度大于第二预设温度）；如此，本发明除了获取常温条件下的测试数据之外，还相当于获取了多组高温写低温读的测试数据和多组低温写高温读的测试数据；而后，则可根据不同温度条件下的测试数据，来得出目标闪存在不同温度条件下的性能测试结果，以及根据不同温度条件下的性能测试结果，来得出目标闪存在高低温环境下工作时，与常温环境下工作时的性能变化数据；最后，则可根据前述不同温度条件下的测试数据和性能变化数据，来得出目标闪存的综合性能测试结果。

10、通过上述设计，本发明依据闪存在常温下的性能测试数据，以及在多个高低温环境下的性能测试数据，来得出其在不同温度条件下的性能测试结果，并将其在不同高低温环境中的性能测试结果，与其在常温下的性能测试结果进行横向对比，从而得出相应的性能变化数据；最后，则可根据前述性能变化数据和不同温度下的性能测试结果，来得出闪存的综合性能测试结果；由此，本发明根据闪存在常温以及多个高低温环境下的性能测试数据，来得出闪存的综合性能，相比于传统技术，能够准确全面地分析出闪存的本身能力以及对宽温环境的适应能力，从而可提高对闪存测试的全面性和准确性，因此，非常适用于大规模应用与推广。

11、在一个可能的设计中，获取目标闪存在指定温度下的第一读写测试数据，包括：

12、在所述指定温度下，对所述目标闪存进行擦除处理和写入处理，以得到所述目标闪存中每个区块的块擦除时延、每个区块中各个页的页编程时延以及写入数据后的目标闪存；

13、对所述写入数据后的目标闪存进行数据读取处理，以在数据读取处理后，得到所述目标闪存中各个区块内的每个页的页读取时延和原始比特错误率；

14、利用所述目标闪存中每个区块的块擦除时延、每个区块中各个页的页编程时延、页读取时延和原始比特错误率，组成所述第一读写测试数据。

15、在一个可能的设计中，在所述指定温度下，对所述目标闪存进行擦除处理和写入处理，以得到所述目标闪存中每个区块的块擦除时延、每个区块中各个页的页编程时延以及写入数据后的目标闪存，包括：

16、在所述指定温度下，对所述目标闪存中的第i个区块进行块擦除处理，以在块擦除处理后，得到所述第i个区块的块擦除时延；

17、在所述第i个区块进行块擦除处理后，对所述第i个区块中的第j个页进行编程处理，以得到所述第j个页的页编程时延；

18、将j自加1，并重新对第i个区块中的第j个页进行编程处理，直至j等于m时，得到第i个区块中的每个页的页编程时延，其中，j的初始值为1，且m为第i个区块内的页总数；

19、将i自加1，并重新对所述目标闪存中的第i个区块进行块擦除处理，直至i等于n时，得到所述写入数据后的目标闪存，以及所述目标闪存中每个区块的块擦除时延和每个区块中各个页的页编程时延，其中，i的初始值为1，且n为所述目标闪存中的区块总数。

20、在一个可能的设计中，所述第一读写测试数据包括所述目标闪存中的每个区块在所述指定温度下的块擦除时延，以及每个区块中的各个页在所述指定温度下的页编程时延、页读取时延和原始比特错误率；

21、其中，基于所述第一读写测试数据，确定出所述目标闪存在指定温度下的第一性能测试结果，包括：

22、获取所述目标闪存在所述指定温度下的块擦除时延阈值、页编程时延阈值、页读取时延阈值以及原始比特错误率阈值；

23、统计出所述目标闪存中块擦除时延大于块擦除时延阈值的区块个数，页编程时延大于页编程时延阈值的页个数，页读取时延大于页读取时延阈值的页个数，以及原始比特错误率大于原始比特错误率阈值的页个数，以在统计后，分别得到所述目标闪存在所述指定温度下进行读写测试对应的异常区块比例、写入异常页比例、读取异常页比例以及数据传输异常页比例；

24、基于所述目标闪存中的每个区块在所述指定温度下的块擦除时延，得出所述目标闪存在所述指定温度下的块擦除时延均值；

25、依据所述目标闪存中的每个区块内的各个页在所述指定温度下的页编程时延、页读取时延和原始比特错误率，得出所述目标闪存在所述指定温度下的编程时延均值、读取时延均值和原始比特错误率均值；

26、利用所述异常区块比例、所述写入异常页比例、所述读取异常页比例、所述数据传输异常页比例以及所述目标闪存在所述指定温度下的块擦除时延均值、编程时延均值、读取时延均值和原始比特错误率均值，组成所述第一性能测试结果。

27、在一个可能的设计中，所述第一性能测试结果包括所述目标闪存在所述指定温度下的块擦除时延均值、编程时延均值、读取时延均值和原始比特错误率均值，任一第二性能测试结果包括所述目标闪存在目标温度数据下的块擦除时延均值、编程时延均值、读取时延均值和原始比特错误率均值，且所述目标温度数据为所述任一第二性能测试结果对应的第一温度数据；

28、其中，利用所述第一性能测试结果和各个第二性能测试结果，得出所述目标闪存在各个第一温度数据下的读写性能，相比于在所述指定温度下的读写性能的第一变化数据，包括：

29、对于所述任一第二性能测试结果，计算出所述任一第二性能测试结果中的块擦除时延均值，与所述第一性能测试结果中的块擦除时延均值之间的变化值，以及计算出所述任一第二性能测试结果中的编程时延均值，与所述第一性能测试结果中的编程时延均值之间的变化值，以分别得到块擦除时延变化值和编程时延变化值；

30、计算出所述任一第二性能测试结果中的读取时延均值，与所述第一性能测试结果中的读取时延均值之间的变化值，以及确定出所述任一第二性能测试结果中的原始比特错误率均值，与所述第一性能测试结果中的原始比特错误率均值之间的变化值，以分别得到读取时延变化值和比特错误率变化值；

31、获取块擦除时延变化阈值、编程时延变化阈值、读取时延变化阈值以及比特错误率变化阈值，并从所述块擦除时延变化值、所述编程时延变化值、所述读取时延变化值和所述比特错误率变化值中，统计出变化值超过变化阈值的个数，以利用统计出的个数，得到异常变化值比例；

32、利用所述异常变化值比例、所述块擦除时延变化值、所述编程时延变化值、所述读取时延变化值以及所述比特错误率变化值，得出所述目标闪存在所述目标温度数据下的读写性能，相比于在所述指定温度下的读写性能的第一变化数据。

33、在一个可能的设计中，所述第一性能测试结果包括所述目标闪存在所述指定温度下的块擦除时延均值、编程时延均值、读取时延均值和原始比特错误率均值，各个第二性能测试结果包括所述目标闪存在对应第一温度数据下的块擦除时延均值、编程时延均值、读取时延均值和原始比特错误率均值，各个第三性能测试结果包括所述目标闪存在对应第二温度数据下的块擦除时延均值、编程时延均值、读取时延均值和原始比特错误率均值；

34、其中，依据所述第一性能测试结果、各个第二性能测试结果、各个第三性能测试结果、各个第一变化数据以及各个第二变化数据，得出所述目标闪存的综合性能测试结果，包括：

35、获取擦除时延权重、编程时延权重、读取时延权重、比特错误率权重、第一权重以及第二权重；

36、将所述第一性能测试结果中的块擦除时延均值与擦除时延权重相乘，编程时延均值与编程时延权重相乘，读取时延均值与读取时延权重相乘，以及将原始比特错误率均值与比特错误率权重相乘，并将相乘得到的结果进行相加处理，以在相加处理后，得到第一中间值；

37、将各个第二性能测试结果和各个第三性能测试结果中的块擦除时延均值与擦除时延权重相乘，编程时延均值与编程时延权重相乘，读取时延均值与读取时延权重相乘，以及将各个第二性能测试结果和各个第三性能测试结果中的原始比特错误率均值与比特错误率权重相乘，并将各个第二性能测试结果和各个第三性能测试结果对应的相乘结果进行相加处理，以在相加处理后，得到若干第二中间值；

38、计算出各个第一变化数据与第一权重的乘积，以及各个第二变化数据与第二权重的乘积，以分别得若干第三中间值和若干第四中间值；

39、利用第一中间值、若干第二中间值、若干第三中间值和若干第四中间值，得到所述目标闪存的读写性能值；

40、基于所述读写性能值，确定出所述目标闪存的综合性能测试结果。

41、在一个可能的设计中，所述目标闪存在任一第一温度数据下的读写性能，相比于在所述指定温度下的读写性能的第一变化数据包括：块擦除时延变化值、编程时延变化值、读取时延变化值以及比特错误率变化值；

42、其中，所述方法还包括：

43、根据各个第一变化数据各个第二变化数据中的块擦除时延变化值、编程时延变化值、读取时延变化值以及比特错误率变化值，确定出目标闪存的最佳使用温度区间；

44、基于所述最佳使用温度区间和所述读写性能值，得出所述目标闪存的综合性能测试结果。

45、第二方面，提供了一种闪存的性能测试装置，包括：

46、测试单元，用于获取目标闪存在指定温度下的第一读写测试数据，在至少一个第一温度数据下的第二读写测试数据，以及在至少一个第二温度数据下的第三读写测试数据，其中，任一第一温度数据包括第一写入温度和第一读取温度，任一第二温度数据包括第二写入温度和第二读取温度，所述第一写入温度大于所述第一读取温度，所述第二写入温度小于所述第二读取温度，所述第一写入温度和所述第二读取温度均高于第一预设温度，所述第一读取温度和所述第二写入温度均低于第二预设温度，所述第一预设温度高于所述第二预设温度，且所述指定温度处于所述第二预设温度与所述第一预设温度之间；

47、性能分析单元，用于基于所述第一读写测试数据，确定出所述目标闪存在指定温度下的第一性能测试结果；

48、性能分析单元，用于根据各个第二读写测试数据，得出目标闪存在各个第一温度数据下的第二性能测试结果，以及根据各个第三读写测试数据，得出目标闪存在各个第二温度数据下的第三性能测试结果；

49、性能分析单元，用于利用所述第一性能测试结果和各个第二性能测试结果，得出所述目标闪存在各个第一温度数据下的读写性能，相比于在所述指定温度下的读写性能的第一变化数据，以及利用所述第一性能测试结果和各个第三性能测试结果，得出所述目标闪存在各个第二温度数据下的读写性能，相比于在所述指定温度下的读写性能的第二变化数据；

50、性能分析单元，还用于依据所述第一性能测试结果、各个第二性能测试结果、各个第三性能测试结果、各个第一变化数据以及各个第二变化数据，得出目标闪存的综合性能测试结果。

51、第三方面，提供了另一种闪存的性能测试装置，以装置为电子设备为例，包括依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述闪存的性能测试方法。

52、第四方面，提供了一种存储介质，存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述闪存的性能测试方法。

53、第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当指令在计算机上运行时，使计算机执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述闪存的性能测试方法。

54、有益效果：

55、（1）本发明根据闪存在常温以及多个高低温环境下的性能测试数据，来得出闪存的综合性能，相比于传统技术，能够准确全面地分析出闪存的本身能力以及对宽温环境的适应能力，从而可提高对闪存测试的全面性和准确性，因此，非常适用于大规模应用与推广。

56、（2）本发明在进行性能测试时，只在擦除时延的测试时，以块为基本单位进行评估，其余的性能水平和可靠性的评估皆是以页为基本单位进行的；如此，相比于传统以块为单位进行性能评估的方法，本发明化整为零，将问题细化，仅关注最终的整体水平以及表现较差的水平占比，如此，可使最终评估结果更实用有效。

57、（3）本发明可以针对某一款闪存颗粒进行个体水平分析，如此，可筛选出具有优异宽温应用能力的闪存颗粒，而这些闪存颗粒在宽温环境下仍能保持良好的性能和可靠性，因此，可确保数据存储的可靠性和安全性。

58、（4）本发明也可以用于支持工业级ssd的闪存颗粒选型；其中，本发明设计了性能及可靠性方面的测试方法，因此，采用该方法对不同型号的闪存颗粒进行测试分析，即可得出该颗粒的自身水平以及宽温应用的适应力，如此，可以更清晰地了解各种类型的闪存颗粒的优势和劣势，从而能够辅助用户做出更准确的选型决策。

59、（5）本发明为无损测试，整个过程仅有少数几轮读写，对闪存颗粒本身的损伤较低，因此，非常适用于大规模应用与推广。