聊聊SSD测试 – Analyzer

Posted 2021-04-26 SSDFans

 

Lecroy的PCIe Analyzer （PCIe Gen3的大概可以买一辆捷豹XF）。

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我是一名测试攻城狮。

做了好些年的测试，背负着买房买车，再买房买车的巨大压力，深深的觉得银子就像流水一样不够花。

要测试SSD主控，也需要很多很多不一样的设备，需要花很多很多的银子。

目前市面上的SSD接口挺多，有什么SATA， SAS， PCIe，U.2, M.2, MSATA, GumStick，其实走的前段协议就两大类： SATA/SAS和PCIe。

周末吃饭的时候蛋蛋教育我，一颗SSD主控一般分前，中，后三段，前端就是SATA/SAS, PCIe这些配上AHCI或者NVMe，中段就是FTL，后端就是NAND Flash Controller。

FTL是纯软件实现，测这个基本上不需要什么设备。

后端跟NAND打交道，可以用的一个设备叫逻辑分析仪，以后有空再聊。

今天先聊两种协议分析仪，SATA/SAS Analyzer 和 PCIe Analyzer。

Analyzer就相当于在他们两之间装了一个窃听器，这样你就可以完完整整的知道他们之间的对话，同时他们俩并不会察觉。

SATA/SAS Analyzer的供应商，我知道的主要两家：SerialTek和Lecroy

下图为SerialTek SATA/SAS Analyzer （SATA Gen3的大概可以买一辆奔驰C200）

连在Host 和SSD之间是这么个样子。

 

抓到的Trace是这个样子

 

PCIe Analzyer的供应商，我知道的主要三家：Lecroy，SerialTek和Agilent

下图为Lecroy的PCIe Analyzer （PCIe Gen3的大概可以买一辆捷豹XF）

配有各种Interposer卡

 

连在RC（主机）和EP （PCIe SSD）之间的图，没找到特别合适的。

抓到的Trace是这个样子的（这是一个NVMe读写的命令，Lecory可以帮你解码NVMe，AHCI这种常见的存储协议）

 

使用PCIe Analyzer可以测量PCIe的PHY，Data Link，Packet还有 Transaction layer. 跟示波器不同，Analyzer可以基于PCIe协议将link上所有Lane上发生的事务都解析出来，并且还提供Trigger（触发）的功能 。

对于Analyzer的一大挑战就是在link power state切换的过程能够快速适应，越早能够实现正确的抓包并解析越好。

这点Debug的时候尤其重要，看一个实际的例子：对一个Register做CfgWr操作，但是结果发现写进去的值不对，而且这个问题只在ASPM enable的时候才会发生（ASPM我们专门有文章介绍）。

Power state切换对于PCIe Transmitter和Receiver来说是属于压力比较大的操作，因此有时会导致link不稳定从而发送错误的包。这种问题debug需要抓trace，而analyzer必须在link从L0s退出进入L0时发送的TLP都抓到，否则就无法查看错误到底在什么地方。而L0S退出的时间非常短，Analyzer需要在link从electrical idle退出后非常短的时间内（几十个FTS）就能正确抓包并解析。

工具是死的，攻城狮是活的，啥时候抓trace，抓哪个阶段，抓的时候满满的红色肿么办，怎么设Trigger，trace肿么分析？

测试攻城狮们，体验身价的时候到了。

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