[发明专利]一种固态硬盘的寿命测试方法及装置

说明书

本申请公开了一种固态硬盘的寿命测试方法及装置，用以提高测试效率，验证固态硬盘主控是否支持静态Wear‑Leveling算法，使测试结果更加准确。本申请提供的一种固态硬盘的寿命测试方法，包括：将冷数据和热数据分别写入待测试的固态硬盘中，并且将冷数据存入另一设备中进行备份；将所述热数据持续写入所述固态硬盘，并记录所述热数据的写入次数；根据所述热数据的写入次数，按照预设周期比较所述固态硬盘中的冷数据与备份的冷数据是否一致，如果是，则继续将所述热数据持续写入所述固态硬盘，否则，测试结束。

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种固态硬盘的寿命测试方法及装置。

背景技术

目前固态硬盘(Solid State Drives，SSD)技术突飞猛进，尤其在寿命方面，已经达到了消费用户能够接受的范围。但是，对于企业用户来说，虽然SSD没有机械部件，稳定性更好，然而寿命方面的问题依然让很多企业担忧。因此，需要具备相应的寿命测试技术，确定SSD的寿命能否满足企业需求。

基于闪存(NAND Flash)的SSD固态硬盘相比传统机械硬盘(Hard Disk Drives，HDD)具有速度快、体积小、低功耗、无噪音等优点，因此受到了各大企业及消费者的青睐。但NAND Flash本质上是浮栅金属氧化物半导体场效应管(Floating Gate MOSFET)，每进行一次擦除/写入(P/E)过程都会击穿一层或多层氧化层，这会对NAND Flash造成一定程度的物理损伤，使得其读写次数有限，从而导致基于NAND Flash的SSD寿命有限，这也是其最大的缺陷。

NAND Flash的类型分为两种：多层单元(Multi-Level Cell，MLC)和单层单元(Single-Level Cell，SLC)。理论上MLC的P/E寿命为1万次，SLC的寿命为10万次，但经过实际测试，MLC的寿命可能只有3千次，而SLC也只有3万次。NAND Flash的缺陷需要靠SSD主控芯片或操作系统算法补足，耗损平衡(Wear-Leveling，WL)技术应运而生。

Wear-Leveling算法分为两种：动态(Dynamic)WL和静态(Static)WL。Dynamic WL保证数据的编写/擦除循环被均匀地分布到NAND Flash所有空闲块(Block)中，避免应用程序重复不断地对同一个存储区域进行P/E过程而导致存储单元出现永久性损坏。但仅使用Dynamic WL无法保证所有的Block能够在相同的概率下使用WL算法，因为Dynamic WL未考虑存在冷数据存储状态时的磨损均衡。其中，所述冷数据是指活动不频繁，不经常被访问甚至永远不被访问的数据。Static WL将冷数据存储Block考虑在内，通过调整冷数据的物理地址使得Flash的所有Block均衡磨损，实现SSD寿命最大化。当SSD主控支持Static WL算法，同时SSD存在冷数据存储时，热数据的不断写入/擦除过程会引入写入放大，而写入放大对SSD的寿命会造成一定程度的影响。所述热数据，即活动频繁，经常被访问的数据。

目前，普遍使用的SSD寿命测试方法是大规模数据写入，即利用某些软件或编写相应代码对未存储任何数据的SSD进行持续写入数据过程，直至SSD损坏为止。如图1所示，具体写入过程如下：

步骤一：在全新的SSD中写满数据。

步骤二：继续写入数据，依次覆盖逻辑(Logical)Block 0，Logical Block 1，Logical Block 2…Logical Block N，对应的物理(Physical)Block 0，Physical Block1,Physical Block 2…Physical Block N每个资源块都经擦除/写入的过程。

步骤三：重复步骤二，直至SSD损坏为止，记录写入次数M，即为其寿命。

这个过程不存在冷数据的存储，不会引起写入放大，并且对于NAND Flash来说是个均衡磨损的过程，因此无论SSD主控是否拥有WL算法，测试结果均一致。