Link Protocol Testing – 针对设备进行链路层协议测试
Transaction Protocol Testing – 针对设备进行传输层协议测试
Platform BIOS Testing – 针对平台BIOS进行测试，能否识别并正确配置设备
通过PCIe SIG的测试同样可以加入Integrators List。
官方网站上提供Test Guide下载，包括测试描述，规格，流程以及相关的工具
https://pcisig.com/developers/compliance-program
UNH IOL NVMe Test
UNH-IOL全称是 University of New Hampshire InterOperability Laboratory，是业界著名的公开实验室，提供多个领域的测试服务。
看一下图感受下这个实验室涉及的领域：
图2 IOL交互性测试实验室涉及领域
UNH-IOL定义了NVMe Test Suites, 包括：
· NVMe Conformance Test Suite
· NVMe Interoperability Test Suite
Test Suite会跟着NVMe Spec更新持续更新，厂商可以自行下载使用
链接：https://www.iol.unh.edu/testing/storage/nvme/test-suites
UNH-IOL贴心的提供了NVMe 的测试工具
· IOL INTREACT PC EDITION Software: 基于UNH-IOL自己的NVMe Conformance Test Suite开源项目的工具，图形界面上手容易。
· IOL INTERACT Teledyne-LeCroy EDITION Software：高级版本，必须配合LeCroy的PCIe Exerciser和Analyzer使用，能够自动跑完NVMe Conformance Test Suite里面要求的测试，而且能够自动抓取trace以供分析。
链接：https://www.iol.unh.edu/solutions/test-tools/interact
免费是为了更好的收费，UNH-IOL的测试服务，完成下列指定项目，加入NVMe Integrators List:
· Conformance testing using IOL INTREACT PC EDITION Software
· Conformance testing using IOL INTERACT Teledyne-LeCroy EDITION Software
· Interoperability testing using VDbench software
链接：https://www.iol.unh.edu/testing/storage/nvme
SSD 性能测试
SNIA给Client SSD与Enterprise SSD都制定了Performance test （性能测试）的规范，可以到其网站 www.snia.org 下载。
要进行SSD的Performance Test，首先要理解几个关键概念。
FOB：Fresh Out of Box, 指的是刚开封全新的盘，此时SSD的性能类似于悟饭同学的愤怒形态，战斗力爆表但不持久，并不是这块盘在未来正常使用过程中的真实能力。
Transition：经过一段的读写，战斗力逐步降低，逐步趋向于稳定状态，这个过程称为转换状态。
Steady State: 战斗力数值稳定在一个区间，Performance相关的数据，例如Throughput（吞吐量），IOPS，Latency（延迟）都必须在Steady State下获取，据此判断到底是超级赛亚人，还是战五渣。
看看图，不同的盘Performance数据有所不同，但趋势一样：爆表à下降à稳定。
图1-3 SSD性能变化趋势
Steady Stage的官方计算方法 （x为测量窗口内某个时刻的Performance值）：
鄙人数学是体育老师教的，把原文贴在这里，供读者参考。
Slop（x）is less than 10%: Max(x)-Min(x), where Max(x) and Min(x) are the maximum and minimum values on the best linear curve fit of the x-values within the measure windows, is within 10% of Ave(x) value within the measurement window.
接下来，另外几个概念：
Purge (擦除): 每次进行Performance test前都必须进行Purge动作，目的是消除测试前的其他操作（读写，其他测试）带来的影响（比如，一段小BS的随机读写之后立即进行大BS的顺序读写，这时候大BS的数据会比较差），从而保证每次测试时盘都是从一个已知的，相同的状态下开始。简单来说，可以把Purge理解为：让盘回到FOB状态。
实现的Purge方法可以是：
· ATA：Security Erase， SANTIZIE Device （Block Erase Ext）
· SCSI：FORMAT UNIT
· Vendor specific method （厂商的工具）
Precondition：通过对盘进行IO使其逐步进入Stead State的过程，分两步进行.
· Workload Independent Preconditioning (WIPC)：第一步，读写时不使用测试的Workload
· Workload Dependent Preconditioning (WDPC): 第二步，读写时使用测试的Workload
Active Range: 测试过程中对盘上LBA发送IO命令的范围。
图1-4 SSD性能测试有效测试范围
Data pattern: Performance测试必须使用random data pattern （指向闪存中写入的数据）。
基本测试流程
1.Purge the device – 擦除SSD
2.Run Workload Independent Precondition – 比如用128K的BS顺序把盘写两遍
3.Run Test （包括Workload Dependent Precondition）-- 设置好相关参数（OIO/Thread, Thread count, Data Pattern等）开始进行Workload Dependent Precondition，最多跑25个round
4.假设25个round以内达到了Steady Status，例如第x次。那么：
•Round 1:x 称为Steady Status收敛区间
•Round (x-4):4 称为测量区间（Measure Window）
如果25个round还没有达到Steady Status, 可以选择：
•继续步骤3直到达到Steady Status并记录x
•直接取x=25
注意事项: 步骤2到步骤3之间不可以中断，停顿。
Performance测试项目包括，IOPS测试，Throughput 测试，Latency测试和饱和写测试（可选）。
以IOPS测试为例说明一下步骤：
1.Purge SSD
2.Workload Independent Preconditioning -- 用128K的BS把SSD写两遍
3.Workload Dependent Preconditioning and Test
•用RW Mix（100/0, 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95,0/100）, BS（1024K, 128K, 64K, 32K, 16K, 8K, 4K, 512B）组合进行Random IO
•每个Round包括7*8=56个组合，每个组合跑一分钟并记录结果
•以R/W Mix=0/100， BS=4K这个组合的IOPS结果判断是否到达Steady Status （参考前文Steady Status判断标准）
•在测量区间（Measure Window）记录相关数据
Throughput测试和Latency测试的步骤大致相同，需要注意的是：
•Throughput测试：只有两个组合，BS=1024K Sequence Write和BS=1024K Sequence Read，用Sequence Write的值来判断Steady Status
•Latency测试：只使用3种RW Mix组合（100/0，65/35,0/100）和3种BS（8K，4K, 512Byte），另外需要把队列数和线程数都设为1
饱和写测试Write Saturation (WSAT) test，对SSD进行长时间的Random 4K写操作，评测其经过长期写入以后的Performance表现。
关于饱和写测试，国外知名网站TechReport.com的弟兄们曾经花了18个月，拿了6块不同厂商的SSD进行了惨无人道的，超过2PB的连续写入操作。
原文链接：http://techreport.com/review/24841/introducing-the-ssd-endurance-experiment
中文链接（蛋蛋版）：http://www.ssdfans.com/?p=672
Performance测试项目配置总结
表1SSD性能测试配置
测试项目
读写比例
数据块大小
随机/顺序
Benchmark
IOPS
100/0~0/100
512B~1M
随机
WriteBS=4K
吞吐量
100/00/100
1M
顺序
WriteBS=1M
时延
100/0, 65/5, 0/100
512M, 4K, 8K
写饱和
0/100
4K
随机
N/A
本文节选自《深入浅出SSD：固态存储核心技术、原理与实战》一书
www.ssdfans.com
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