[发明专利]PCIe NVMe SSD断电保护功能的测试方法及装置

说明书

本发明涉及PCIeNVMeSSD断电保护功能的测试方法及装置，该方法，包括：判断SSD的PLP功能是否已被正确开启；若开启，对SSD发送随机写命令；循环递增式对SSD发送/断开PLN#信号，并校验SSD的数据完整性；判断SSD的数据完整性是否异常；若无异常，判断SSD是否已完成X‑1次发送/断开PLN#信号；若完成，对SSD发送PLN#信号并保持PLN#信号不断开；对SSD发送随机命令；判断SSD是否已停止执行随机命令；判断SSD的N轮测试是否已执行完毕；结束测试。本发明实现并精确覆盖指定时刻发送PLN#信号来触发或/断开PLP功能的场景，解决了通过手动来测试SSDPLP功能的不足。

技术领域

本发明涉及SSD断电保护功能的测试技术领域，尤其是指PCIe NVMe SSD断电保护功能的测试方法及装置。

背景技术

目前，绝大部分的消费级笔记本电脑(以下简称笔记本)都支持M.2接口的PCIeNVMe SSD(以下简称SSD)，而导致SSD用户数据丢失的场景主要有以下两种：

场景一：用户按笔记本电源键直至其关机；

场景二：用户没有连接笔记本电池，且在笔记本使用过程中，其AC电源适配器突然断电；

以上这两种场景对于SSD而言，都可视为一种异常断电操作，这是因为主机在断电前，没有向SSD发送断电通知，从而导致SSD无法将其内部DRAM和SRAM上的数据保存到NandFlash中，最终有可能导致用户数据和SSD映射表的丢失。

为了解决场景一所可能带来的用户数据丢失问题，目前主流的笔记本厂商和SSD厂商联合开发了一种名为“断电保护(Power-Loss Protection，以下简称PLP)”功能，例如联想ThinkPad系列笔记本电脑，苹果MacBook系列笔记本等都支持PLP功能。当出现上述场景一的状况时，笔记本通过触发SSD的PLP功能，能使SSD在断电之前，使SSD能安全地将运行在其DRAM或SRAM缓存中的数据保存到其Nand Flash芯片中，以防损坏或丢失用户数据，以及保证SSD映射表的完整性，这样一来，在笔记本重启后，SSD能再次被识别且可用。要触发SSD的PLP功能，通常是通过笔记本对SSD发送一个持续一定时间的低电平信号(也被称为断电通知信号，Power-Loss Notification，以下简称PLN#信号)来实现，而当SSD的PLP功能未被触发时，其M.2接口中的Pin8引脚为高电平。通常，一个完整的PLP功能事件即为场景一所述的过程，这个过程可细分分以下三个阶段：

阶段一，PLN#信号建立的过程：该过程是指用户开始按下笔记本电源键的几十毫秒内(称该过程所需的时间为PLPSetup，不同的SSD可能有不同的PLPSetup，一般为几十毫秒)，若用户按电源键的时间不足PLPSetup，即PLN#信号的持续时间小于PLPSetup，则SSD会忽略该PLN#信号，不会触发其PLP功能；

阶段二，PLP功能实施的过程：该过程是从用户持续按笔记本电源键的时间大于PLPSetup开始，直到笔记本关机之前，也即PLN#信号稳定持续阶段，在此阶段中，SSD的PLP功能开始起作用，即SSD开始将其内部DRAM和SRAM上的数据保存到Nand Flash中，这个数据保存所需的时间称为PLPAssert(不同的SSD可能有不同的PLPAssert，一般为几秒-十几秒)；

阶段三，PLP功能实施完毕：当用户持续按笔记本电源键的时间大于PLPAssert时，主机不再发送PLN#信号，即当SSD保存完所有数据后，主机会断开PLN#信号，随即主机开始进入断电流程，此处的断电流程很短，一般为几毫秒，而此时的断电操作就不会影响SSD的数据完整性。

在上述的阶段一中，若PLN#建立时间不足PLPSetup，则SSD会忽略PLN#信号，会继续执行来自主机的命令；而在阶段二中，此时PLP功能开始实施，SSD不会执行来自主机的任何命令，若在此阶段PLN#信号突然断开(即用户不再按着电源键)，则SSD的PLP功能将会被打断，SSD恢复执行来自主机的命令。