固态硬盘简称SSD (Solid State Drive),它是由固态电子存储芯片阵列组合制造而成的硬盘,其结构由控制器单元和存储单元组成。固态硬盘的控制器单元即主控芯片,它是固态硬盘的核心,其作用既可以合理调配在各个闪存芯片上的数据传输,同时也可以作为承担了整个数据交换,连接闪存芯片和外部SATA 接口。
存储单元即为采用闪存(FLASH 芯片)或DRAM 作为存储介质。其中,基于闪存FLASH 芯片存储介质的固态硬盘这也是较为常见的SSD,它最大的优势是便于移动,并且数据保护不受外接电源控制,能适应于不同环境情况,适合于个人用户使用。同时,它的使用寿命较长,可靠性很高,其使用率和故障率都优于普通家用机械硬盘的数十倍。
基于DRAM 存储介质的固态硬盘应用范围较窄,对数据的安全保护需要依赖于独立电源。同时,它延续传统硬盘的理念,能被大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理,并提供行业标准的FC 和PCI 接口用于连接其他计算机设备。
2 测试方法中相关软件的介绍
2.1 开卡测试软件
在开卡测试中,会应用到CrystalDiskInfo 软件,CrystalDiskInfo 是一款硬盘健康监测软件工具,它通
过读取S.M.A.R.T 信息掌握硬盘健康状况。打开测试软件,就可以立刻读取到硬盘的各项详细指标,包括转速、温度、接口、使用时间等。同时,CrystalDiskInfo 会根据S.M.A.R.T 的评分做出综合性的评估,当硬盘快要损坏失效时还会发出报警信息。在使用该软件时,它具有较多优点:(1)如果测试软件
一直在硬盘上运行操作时,可以直观的看到这些信息的变化状况,这并用折线图显示出来;(2)可自动显示硬盘的健康情况并综合评分值;(3)硬盘出现问题运行后软件会直接提示“警告”;(4)对于全网,该软件免费开源,且支持多种语言。
2.2 功能测试软件
在SSD 功能测试中,使用h2testw 和Beyond Compare 软件完成测试。
h2testw 是一款由德国人开发的支持微软免费检测Flash 坏块的软件工具,它可以检测目前市场上所有的半导体存储设备的坏块情况。在检测中,该软件通过向选择的目录内写入自行产生的1G 大小的文件,然后读出校验的方式确定坏块。同时,它还能测试存储设备的实际读写速度,在速度测试中,前期是写入测试文件并测试数据连续写入的速度,而后期则是读出先前写入的数据并进行校验,计算数据读出速度。
Beyond Compare 软件是一款专业级的文件夹和文件对比工具,它可以快速的寻出两个文件夹或文件的不同之处,并把相差的每一个不同的字节用不同颜加以表示出来。同时,该软件还支持多种规则对比,例如,不同文件的内容,差错的位置等对比。
2.3 性能测试软件
在SSD 性能测试中,使用AS SSD Benchmark、Crystal DiskMark、HD Tune Pro、ATTO Disk Benchmark 等软件完成各项性能测试。
AS SSD Benchmark 是一款SSD 固态硬盘传输速度测速软件工具,它可以检测出AHCI 功能是否开启和4K 对齐操作,
此来辨别磁盘的性能及质量的优劣程度,如图2所示。
图2 CrystalDiskMark 操作
HD Tune Pro 也是一款便于操作的硬盘检测工具,其主要作用是完成硬盘健康状态检测,传输速率检测,温度检测及磁盘表面扫描等工作。同时,它还能监测出硬盘的容量、固件版本、序列号、缓存大小以及当前的Ultra DMA 模式等。
ATTO Disk Benchmark 是一款的磁盘数据传输速率检测工具,它使用了不同大小的数据测试包完成测试任务,其中,数据包按0.5K, 1.0K, 2.0K 直到到8192.0KB 分别进行读写测试,全部测试结束后数据可用柱状图的形式表达出来。使用该工具能够很好的说明文件大小比例不同时对磁盘读取、写入速度的影响。
IOMeter 是一款功能非常强大的IO 测试工具,它不仅可以测试本机的IO 磁盘性能之外,而且提供了模拟环境应用的能力,编写的测试脚本可以根据测试要求不同自由选择设置。同时,配置IOmeter 软件还可以被作为模拟任何程序或基准测试程序的磁盘和网络I/O 的负载。
后直接测试的读写速度应该相差不大。
(2)IOPS 性能测试
a.利用Iometer 软件对SSD 固态硬盘进行4KB 100% Random Read&Write
和512KB 100% Sequential
Read&Write 5分钟全盘测试,记录相应的IOPS 和MB/S 值。
b.利用Iometer 软件对SSD 固态硬盘进行4KB 100% Random Write 6H 以上长时间全盘测试,记录IOPS 和MB/S 值。
c.利用HDTunePro 对SSD 固态硬盘进行基准读写测试,查看读写速度是否平稳,记录读写速度的最小值、最大值以及平均值。
d.在“磁盘管理”下对SSD 固态硬盘进行分区格式化,再删除分区确认SSD 处于“未分配”状态,再利用HDTunePro 对SSD 固态硬盘进行基准读写测试,查看读写速度是否恢复到初始的值且平稳,记录读写速度的最小值、最大值以及平均值。
(3)传输性能测试
测试中分单个文件及文件夹传输测试,单个文件的容量为4G 左右的影音文件,文件夹为系统盘下的Windows 系统文件(零碎文件居多),测试方法为将测试文件通过Fastcopy 软件传输到测试盘,并计录下拷贝速度和拷贝时间。
3.2 性能测试
3.2.1 Windows 开机时间
为明确SSD 固态硬盘在Windows7的开机时间,故需完成开机时间测试。第一,在BIOS 下开启SATA 下的AHCI 选项,然后对待测盘进行Windows7系统安装。第二,系统安装完成后,重新启动电脑。第三,用秒表记录Windwos7开机时间。第四,多次测试不同样品,确定开机时间是否达到预期值。
析问题和解决问题能力以及团队协作能力。学生的不及格率大大降低,近两年都在2%以下,学生满意度也达到90%以上;我校在2019年全国大学生电子设计竞赛中获奖规模实现了历史突破;该课程获得
校级应用型课程大赛二等奖,教育部学校规划建设发展中心、应用型课程建设联盟举办的应用型说课竞赛中获优秀奖。但是我们的学生整体自学能力欠佳,还需要多引导,培养学生的自学习惯,提高学生的自学能力。
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