只有想不到没有做不到 花式暴虐固态硬盘

有朋友私下问我,如何快速和不留痕迹的弄坏一块固态硬盘?出于道德的考虑我不会告诉他们答案。但是哪些情况是容易造成固态硬盘损坏?这是固态硬盘固件设计和测试中的难点。一起了解下花式暴虐固态硬盘的测试吧。

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Robust健壮性,也音译为鲁棒性。SSD固件的设计需要考虑到各种使用条件的应对,譬如突然断电、系统蓝屏后强制重启、数据线质量差造成传输错误等等。固态硬盘大厂固件编写期间以及成品出厂之前,都会进行严格的健壮性测试,目的就是确保固态硬盘在正常使用条件以及恶劣罕见使用情况下都能正常工作。

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正常使用:系统启动测试

难度系数1.0

每天开机关机是电脑最常见的使用方式,也是固态硬盘最繁忙的时刻之一,有大量和集中的硬盘读写发生。当然自动化的测试软件会代替人去执行这样繁琐和耗时的测试。如果最高难度是5分的话,这个测试通过的难度不会超过1,连正常开关机都不能稳定工作的话,那个叫优盘。

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在PassMark Rebooter中选择Reboot重启测试,设定自动登陆和测试循环次数,点击Start Cycle就可以开始测试。Rebooter还支持在每次开机后自动运行特定的程序以丰富测试内容:譬如每次开机后使用IOMeter脚本执行特定的写入,然后再延迟若干秒后重新启动。

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正常使用:睡眠休眠测试

难度系数4.0

千万不要小看电脑睡眠和休眠,有相当多的固态硬盘掉盘现象出现在电脑从睡眠或休眠状态唤醒的过程中,这个阶段一旦出错,等待用户就将是系统蓝屏。PassMark Sleeper就是一个测试睡眠/休眠的自动化工具:通过大量的循环测试去验证固态硬盘能否总是能正常唤醒

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Sleeper的设置项也很丰富,除了间隔时间和循环次数(可设置为无限循环)之外,也能在每次唤醒电脑后运行指定程序来完成个性化的测试内容。比如通过程序控制产生一定系统环境变量,使得每次系统环境略有不同,验证固态硬盘能否适应各种特殊使用条件。

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存储极客在东芝RC100 240G M.2 NVMe固态硬盘上执行了超过1000次循环睡眠、休眠测试,累计通电唤醒次数达到2000次以上,无一出错。当然,作为东芝原厂固态硬盘,类似这样的测试验证在RC100研发阶段肯定就已经进行了更多次,这里只是为了介绍固件健壮性的一些测试方向。

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异常测试:意外断电测试

难度系数5.0

正常的关机过程中,系统会向硬盘发出Standby Immediate通知,除了使固态硬盘有充足时间保存用户数据,同时也会将缓存中的FTL闪存映射表等元数据写入到闪存当中,完成安全的关机。但意外断电发生时固态硬盘是没有任何准备的,也是慌得一比的状态,非常有可能导致掉盘、变砖等故障。

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由于M.2接口的耐久性考虑,针对NVMe固态硬盘的测试不能向SATA硬盘那样自由插拔电源线,而是需要借助类似下图中这样的M.2转接板,它负责将PCIE信号从M.2接口无损转接为PCIE 3.0 x4接口,然后由4Pin线缆提供+12V供电。

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虽然RC100这样的M.2固态硬盘实际使用的是+3.3V供电,但PCIE to M.2转接卡恰好只从+12V取电,然后转换为+3.3V供固态硬盘使用。接下来再通过USB驱动的继电器控制+12V电源的接通和断开,辅以IOMeter写入测试脚本,验证RC100在读写过程中突然断电是否会导致掉盘。

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同样的,存储极客这里只是展示一种测试方法,并不代表原厂的验证方式。但每一款固态硬盘在研发中都会有针对意外断电这种情况设计保护逻辑,断电保护并非只有搭配大电容的企业级固态硬盘才具备。

作为原厂固态硬盘,闪存、主控硬件以及固件均由自家研发,再加上有OEM型号在大量品牌机环境下的严格验证在前(RC100的OEM前身是东芝BG3系列,预装在大量品牌笔记本电脑当中),固件健壮性方面有上佳的表现也就不足为奇了。


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