Saniffer公司针对PCIe和SSD测试的最新测试工具白皮书7.0版本发布了,内容相对于前面一个版本有较大更新,白皮书名字也从之前的“PCIe Gen 4&5总线协议和NVMe SSD测试技术和工具白皮书Ver 6.92”修订为“PCIe5.0, CXL, NVMe, NAND, DDR5, UFS4测试技术和工具白皮书Ver 7.0”。
下面从该白皮书整体框架内容,以及该7.0版本相对于2022.10月初发布的6.92版本的区别做一个简单介绍,感兴趣的朋友可以直接扫描本文末的微信,添加Saniffer公众号索取,或者到saniffer官网下载。
1.测试工具白皮书整体框架
7.0版本测试工具白皮书包括13个章节,每个章节的大概内容简介如下:
Chapter 1: 前言
该章节简介了Sanffier公司,Saniffer位于张江高科的开放实验室,以及Saniffer之前拍摄的培训视频和讲座的介绍和链接。
Chapter 2: PCIe/CXL Gen 4&5协议分析工具介绍
该章节以SerialTek PCIe/CXL Gen5协议分析仪为例,介绍了当前和业内分析PCIe Gen5协议问题碰到的各种棘手的障碍和困难,包括信号质量问题和trace处理速度问题等等,以及目前的最优解决方案。该章节对于从来没有使用过PCIe协议分析仪的朋友也有帮助,它提供了一个直观的产品展示,包括分析仪的架构和组成,连接方式,常见的interposer的类型等,使用户可以快速了解到PCIe协议分析仪这种高效分析工具的工作原理。
另外,该章节也特别介绍了Broadcom公司的PCIe Gen5 switch芯片内部内置的PCIe Gen5协议抓包功能这一个创新。其实,该技术在10多年前美国、英国其它一些芯片内部有尝试过,但因各种原因基本都半途而废了。该switch内部协议抓包分析功能使得用户如果在拥有Broadcom PCIe Gen5 switch芯片的环境中就可以直接抓取连接到switch的upstream (到CPU方向)或者downstream (到SSD以及各种end point device,例如GPU, DPU或者CXL device)的双向的packet进行解码分析。用户只要提前联系Saniffer获得SerialTek协议解码软件即可。
Chapter 3: PCIe Gen 4&5 NVMe SSD性能/功能测试
该章节介绍了针对PCIe Gen5 U.2, U.3, EDSFF, M.2 以及SSD插卡的性能和功能测试。我们知道,性能测试的手段和工具很多,难点是功能测试。该章节重点展示了SanBlaze提供的1000+测试脚本, 这些脚本是业内各大SSD厂商提出,或者业内知名机构例如UNH IOL, OCP等,以及重量级最终用户如Microsoft针对认证进入其Azure Cloud的SSD的技术需求,由SanBlaze设计实现并集成到其测试平台。SanBlaze Gen5测试平台对于消费类的M.2 SSD是业内唯一提供ASPM L1.1/L1.2测试的平台,除此之外,该测试平台硬件支持热插拔、电压拉偏、功耗测试、硬件和链路层故障注入,支持smbus,支持各种clock mode,其主板内置基于FPGA的VDM测试模块设计。它提供的大概功能如下:
1. NVMe Commands test (ver 1.4 & 2.0)
2. NVMe I/O Tests
3. NVMe Resets (all supported reset methods)
4. NVMe Namespace Management
5. NVMe Basic Management Commands (smbus)
6. NVMe-MI Full Command Set
7. NVMe Dual Port Drive Tests
8. NVMe SBExpress Hotplug and Link Testing
9. NVMe Quarch Testing Pull/Plug Glitch
10. NVMe Miscellaneous Commands (e.g. SR-IOV, CMB-HMB, T10 DIF/DIX )
11. NVMe ZNS test
12. NVMe VDM test
13. NVMe Clocking Mode Test (SRIS)
14. NVMe TCG Opal/Ruby test
15. NVMe Data Center SSD OCP conformance test
16. IOL NVMe Certification
17. IOL NVMe-MI Certification
18. SSD Endurance JEDEC Spec. (long runtime)
Chapter 4: PCIe Gen 4&5 NVMe SSD故障注入/热插拔和电压拉偏/功耗测试
该章节内容重点讲述NVMe SSD故障注入/热插拔,电压拉偏/功耗测试,功耗/sideband边带信号监测,SSD掉电测试,主机系统掉电等5个方面的主题。值得注意的是,尽管标题中含SSD,实际上这些测试工具和技术也完全适用于各类插卡,例如GPU, DPU,AI卡,加速卡等。
Chapter 5: PCIe Gen4/5 NVMe SSD测试环境搭建一: 主机卡/盘柜/转接/延长线
该章节讲述搭建PCIe Gen5测试环境除了主机以外的基本素材,包括Gen5 switch card, retimer card,盘柜,各类转接卡,转接线缆,延长线等。同时,该章节也讲述了一种PCIe Gen5 x16//x8总线隔离器,对于经常需要在主机通电状态下拔出、插入待测的PCIe插卡进行测试很有帮助,可以大大节省主机关机、开机带来的测试时间,从而有效地提高了测试效率。
Chapter 6: PCIe Gen4/5 NVMe SSD测试环境搭建二: 主机和端口扩展
该章节是chapter 5的姊妹篇,重点讲述Gen5测试主机以及如何有效扩展测试端口。涵盖了最新的Intel Xeon和AMD Genoa CPU的服务器、Intel12th/13th Core CPU和AMD CPU的工作站的相关介绍。
Chapter 7: NAND和DDR5测试工具和夹具
该章节涉及SSD controller后端的NAND的特性测试和分析,协议诊断和分析,各种常用的interposer和夹具等;同时,该章节也涉及目前在PCIe Gen5服务器和工作站广泛使用的DDR5协议分析仪、测试设备等,以及嵌入式应用,如SSD controller或者手机芯片使用的LPDDR5(或者上一代的LPDDR4/4X)的协议分析仪、测试设备等的介绍。
Chapter 8: SSD Test Chamber测试温箱
该章节主要涉及针对PCIe Gen4和Gen5 SSD的高低温箱以及RDT测试设备
Chapter 9: PCIe Gen 4&5 SSD测试托架和机架
该章节主要涉及针对PCIe SSD开放环境搭建过程中用到的一些主板托架(方便测试时插拔操作,或者便利插入分析仪的interposer等),以及专门设计的方便进行SSD盘测试的实验室机架等
Chapter 10: UFS 4.0协议分析仪
该章节重点讲述了业内最新的、同时也是市场上唯一可用的可以抓取UFS4.0流量的UFS 4.0协议分析仪;同时也简单介绍了业内仍旧在使用的eMMC 5.1协议分析仪,该分析仪兼容SD 3.0协议分析。
Chapter 11: 附录 A:PCIe和NVMe协议基础知识
该章节涉及PCIe, CXL, NVMe协议基础知识,包括这三种协议的wiki原文,PCIe和NVMe初始化过程分析(通过SerialTek PCIe analyzer抓取trace分析),NVMe和UFS协议解读,PCIe协议底层杂谈,NVMe各种接口简介,CXL协议基础,Retimer技术基础等。
Chapter 12: 附录B:实验室常用PCIe Gen 5主机卡,转接卡和延长线图解速查
该章节为Chapter 5涉及的PCIe Gen 5主机卡,转接卡和延长线产品的图解速查,包括每个产品的型号,图片,描述,方便用户做快速选择使用。
Chapter 13: 附录C:PCIe Gen 4&5 测试工具定制开发
该章节为Saniffer公司提供的针对测试工具、治具等的特殊需求的定制开发能力简介。
2.测试工具白皮书7.0版本 vs 6.92版本
那么,本次修订的7.0版本相对于10月初发布的6.92的调整主要在哪些地方呢?参见下表基本一目了然,我们结合市场需求,重点增加了CXL技术介绍, DDR5协议分析,Gen5 M.2/U.2和M.2/AIC转接卡,Gen5 x16延长线,Gen5 x16总线隔离卡,dual-port测试环境搭建,可售Gen5 SSD介绍,UFS4.0协议分析,Gen5 retimer介绍等内容。同时为了阅读更加条理清晰,个别章节内部做了一些调整,例如Chapter 6按照Intel和AMD服务器,Intel和AMD工作站两条线介绍主机就更加逻辑清楚。同时,也应部分用户要求将一些搭建Gen5环境常用的治具做入附录B速查。
章节 | 修订内容 |
封页 | 增加了关于CXL的相关说明 |
1 | 对于(一) 前言 修订了格式,使得前言部分更加紧凑。 |
1.2.8 | 开放实验室增加了DDR5协议分析仪 |
5 | 增加前言:构建PCIe Gen5 企业级NVMe SSD和各类插卡测试环境必备的各类产品和技术 |
5.3.1.1 | 增加了Gen5 M.2/U.2 adapter |
5.3.1.4 | 增加了Gen5 M.2/AIC adapter |
5.5.1 | PCIe Gen 5 Slot延长线章节增加了另外一个品牌的6''的PCIe Gen5 x16延长线 |
5.6 | 常用的搭建dual port NVMe SSD测试环境的三种方式 |
5.7 | 增加了“PCIe Gen5 x16/x8总线隔离扩展器”章节 |
6.1 | 重新调整了子章节,使得逻辑更加清晰,分成Intel和AMD两大平台,每个平台下面分为服务器和工作站两种类型的主机,AMD下面增加Gen5 AMD server的介绍 |
6.1.3 | 增加了6.1.3.1 数据中心和企业级Gen5 SSD介绍 |
7 | 标题修订为:(七) NAND和DDR5相关测试工具和夹具 |
10 | 将原来的10章节调整到13章节,本章节增加了Prodigy UFS 4.0, SD/SDIO/eMMC协议分析介绍 |
11 | 增加了前言,PCIe wiki知识,包括PCIe, NVMe, CXL Wiki三个部分 |
11.7 | 增加了CXL协议基础介绍两个小节 |
11.8 | 增加了针对PCIe retimer的介绍,以及与redriver的对比 |
12 | 增加了附录B:实验室常用PCIe Gen 5主机卡,转接卡和延长线图解速查 |
12.1 | 增加了12.1.2, 12.1.3 Gen5 M2U2和M.2/AIC adapter |
欢迎扫描下面的二维码,获取“PCIe5.0, CXL, NVMe, NAND, DDR5, UFS4测试技术和工具白皮书Ver 7.0”文档,全书845页,文件大小75MB;也可以从下面的网址直接下载:https://www.saniffer.com/中文/文档下载/;同时建议微信搜索添加“saniffer”公众号,里面有我们今年的各种培训视频,也可以在里面留言获取该白皮书。
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