一种MRAM环境适应性的测试方法技术

本发明专利技术公开了一种MRAM环境适应性的测试方法，属于计算机存储领域，MRAM环境适应性的测试方法中，使用温控箱和磁场设备对MRAM存储设备进行处理，模拟实际使用环境，通过读取MRAM存储设备的值来考量存储设备的错误行为特征，并重复上述步骤，以获取MRAM在不同温度和磁场强度下的环境适应性特征。本发明专利技术所述MRAM环境适应性的测试方法，具有测试方法简单快捷，指导性强，适应性广等特点，有效确保存储系统的可靠性和安全性。

Method for testing adaptability of MRAM environment

The invention discloses a method for testing MRAM environmental adaptability, belongs to the field of computer memory, test method MRAM environmental adaptability, the use of temperature control box and magnetic device for processing MRAM storage devices, simulation of the actual use of the environment, to consider the error behavior of storage device by reading the MRAM storage value, and repeat the above steps in order to obtain the characteristics of environmental adaptability, MRAM in different temperature and strength of the magnetic field. The testing method for the adaptability of the MRAM environment of the invention has the advantages of simple and fast testing method, strong guidance and wide adaptability, and effectively ensures the reliability and the safety of the storage system.

【技术实现步骤摘要】
一种MRAM环境适应性的测试方法
本专利技术属于计算机存储领域，具体提供一种MRAM(MagneticRandomAccessMemory，磁性随机存储器)环境适应性的测试方法。
技术介绍
存储系统是计算机体系结构中的重要组成部分，传统信息化服务以及日趋强大的云存储服务对存储系统的安全可靠要求越来越高。然而，目前的存储系统正面临着可靠性问题，存储系统对外界环境的适应性显得至关重要。MRAM作为一种存储器件，依靠磁致电阻特性存储数据，其数据存储核心部件的物理特性与传统存储器件不同，对温度和磁场较为敏感，实验统计发现外界温度和磁场的波动，在很大程度上影响MRAM的可靠性，因此MRAM的环境适应性特征测试对提高存储设备可靠性具有很重大的意义。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供了一种MRAM环境适应性的测试方法，其目的在于确保和有效提高存储设备的可靠性。为实现上述目的，本专利技术提供了一种MRAM环境适应性的测试方法，测试方法基于温控箱，磁场设备，MRAM存储设备，FPGA硬件和Windows主机端；所述测试方法包括下述步骤：(1)对所述温控箱的温度进行预先指定，并采用温控箱对MRAM存储设备进行处理，将处理后的MRAM存储设备以子卡形式装置于FPGA硬件平台；(2)对经指定温度处理过的MRAM存储设备进行读测试；(3)对经指定温度处理过的MRAM存储设备进行写测试；(4)改变对MRAM存储设备处理的温度，重复步骤(1)～(3)，获取不同温度环境下存储设备的可靠性特征，并根据所述不同温度环境下存储设备的可靠性特征获得临界温度；(5)将步骤(1)～(4)中所有的温控箱和温度参数更换为磁场设备和磁场强度参数，并重复步骤(1)～(4)后获取不同磁场环境下存储设备的可靠性特征，并根据不同磁场环境下存储设备的可靠性特征获得临界磁场强度。更进一步地，在步骤(1)中，温度或磁场强度均以细粒度的增长方式进行指定。更进一步地，可靠性特征包括读写错误行为特征。更进一步地，步骤(2)具体为：(2.1)对预先设定的MRAM数据区域写入指定数据，并记录数据内容且锁定该区域，使该区域不能再进行写操作；(2.2)对该数据区域进行读操作，将读出的数据与写入的原始数据进行比对，记录测试结果；(2.3)重复步骤(2.2)至10亿次以获取MRAM存储设备在温度影响下的读错误行为特征。更进一步地，步骤(3)具体为：(3.1)对预先设定的MRAM数据区域写入指定数据，并记录数据内容；(3.2)在写操作完成后，对该数据区域进行读操作，将读出的数据与写入的原始数据进行比对，记录测试结果；(3.3)重复步骤(3.1)～(3.2)至10亿次以获取MRAM存储设备在温度影响下的写错误行为特征。更进一步地，步骤(4)中，根据不同温度环境下存储设备的可靠性特征获得临界温度具体为：温度由低至高，按序升高，存储设备首次出现读写错误时的温度即为临界温度，例如，温度以25℃，30℃，35℃，40℃，45℃，50℃，55℃，65℃，70℃，75℃，80℃按序升高，存储设备在75℃时首次出现读写错误，则临界温度为75℃。更进一步地，步骤(5)中，根据不同磁场环境下存储设备的可靠性特征获得临界磁场强度具体为：磁场强度由小至大，按序增大，存储设备首次出现读写错误时的磁场强度即为临界磁场强度，例如磁场强度以110Gauss，120Gauss，130Gauss，140Gauss按序增大，存储设备在140Gauss时首次出现读写错误，则临界磁场强度为140Gauss。本专利技术提供了一种MRAM环境适应性的测试方法，所述测试方法使用温控箱和磁场设备对MRAM存储设备进行处理，模拟实际环境情况，通过读取MRAM所存储的数据来考量MRAM的可靠性。作为优选地，所述方法适用于依靠磁致电阻特性存储数据的MRAM产品。通过本专利技术所构思的技术方案，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术能够有效测试存储设备对环境的适应性程度，为提高存储设备的可靠性提供依据，可以使存储系统的可靠性这样一个抽象的概念通过一个数值直观的表达出来。(2)本专利技术通过温控箱对存储设备进行处理，采用细粒度的温度测试机制，能有效的获取不同温度下存储设备的可靠性特征，包括读写错误率及临界温度，定量的对存储设备的可靠性进行分析。(3)本专利技术通过磁场设备对存储设备进行处理，采用细粒度的磁场强度测试机制，能有效的获取不同磁场下存储设备的可靠性特征，包括读写错误率及临界磁场强度，定量的对存储设备的可靠性进行分析。附图说明图1是本专利技术测试MRAM环境适应性的错误行为模型图；图2是温度为75℃下的MRAM存储设备读错误率图；图3是温度为80℃下的MRAM存储设备读错误率图；图4是温度为75℃下的MRAM存储设备写错误率图；图5是温度为80℃下的MRAM存储设备写错误率图；图6是磁场强度为140Gauss下的MRAM存储设备读错误率图；图7是磁场强度为140Gauss下的MRAM存储设备写错误率图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供的测试方法使用温控箱和磁场设备对MRAM进行处理，模拟实际使用环境，通过读取MRAM存储设备的值来考量存储设备的错误行为特征，并重复上述步骤，以获取MRAM在不同温度和磁场强度下的环境适应性特征。该测试方法适用于依靠磁致电阻特性存储数据的MRAM产品。本专利技术的整体思路在于提供一种MRAM环境适应性的测试方法，所谓环境适应，就是使用温控箱和磁场设备对MRAM存储设备进行处理，考察MRAM对外界温度和磁场的耐受程度。本专利技术MRAM环境适应性的测试方法需要温控箱，磁场设备，MRAM存储设备，FPGA硬件以及Windows主机端。其中MRAM存储设备以子卡形式与FPGA硬件平台连接；装载有MRAM存储设备的FPGA硬件平台通过USB线缆与Windows主机端进行连接。温控箱及磁场设备负责为MRAM存储设备提供不同的温度和磁场环境；MRAM存储设备是待测试设备；FPGA硬件负责装载MRAM存储设备，确保Windows主机端能对MRAM存储设备直接发送读写指令；Windows主机端提供能对FPGA硬件发送并完成读写测试操作的操作环境。参见图1，本专利技术MRAM环境适应性的测试方法包括以下步骤：(1)预先指定温度，用温控箱对MRAM存储设备进行处理；再将处理之后的MRAM存储设备以子卡形式装置于FPGA硬件平台；为了提高精准度，温度以细粒度的增长方式进行指定，例如，25℃，30℃，35℃，40℃，45℃，50℃，55℃，65℃，70℃，75℃，80℃。(2)对经指定温度处理过的MRAM存储设备进行读测试，步骤如下：(2.1)对预先设定的MRAM数据区域写入指定数据，并记录数据内容且锁定该区域，使该区域不能再进行写操作；例如，可以通过选定4个字节作为一个数据区域，测试8个数据区域，其中每个数据区域的地址是连续的。数据区域选择过大，会导致测试时间过长。数据区域过小，测试结果不足以反映存储设备的特性。写入的指定数据可以选定为4字节全“1”数据或者全“0”数据。(2.2)对该数据区域进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MRAM环境适应性的测试方法，所述测试方法基于温控箱，磁场设备，MRAM存储设备，FPGA硬件和Windows主机端；其特征在于，所述测试方法包括下述步骤：(1)对所述温控箱的温度进行预先指定，并采用温控箱对MRAM存储设备进行处理，将处理后的MRAM存储设备以子卡形式装置于FPGA硬件平台；(2)对经指定温度处理过的MRAM存储设备进行读测试；(3)对经指定温度处理过的MRAM存储设备进行写测试；(4)改变对MRAM存储设备处理的温度，重复步骤(1)～(3)，获取不同温度环境下存储设备的可靠性特征，并根据所述不同温度环境下存储设备的可靠性特征获得临界温度；(5)将步骤(1)～(4)中所有的温控箱和温度参数更换为磁场设备和磁场强度参数，并重复步骤(1)～(4)后获取不同磁场环境下存储设备的可靠性特征，并根据不同磁场环境下存储设备的可靠性特征获得临界磁场强度。

【技术特征摘要】
1.一种MRAM环境适应性的测试方法，所述测试方法基于温控箱，磁场设备，MRAM存储设备，FPGA硬件和Windows主机端；其特征在于，所述测试方法包括下述步骤：(1)对所述温控箱的温度进行预先指定，并采用温控箱对MRAM存储设备进行处理，将处理后的MRAM存储设备以子卡形式装置于FPGA硬件平台；(2)对经指定温度处理过的MRAM存储设备进行读测试；(3)对经指定温度处理过的MRAM存储设备进行写测试；(4)改变对MRAM存储设备处理的温度，重复步骤(1)～(3)，获取不同温度环境下存储设备的可靠性特征，并根据所述不同温度环境下存储设备的可靠性特征获得临界温度；(5)将步骤(1)～(4)中所有的温控箱和温度参数更换为磁场设备和磁场强度参数，并重复步骤(1)～(4)后获取不同磁场环境下存储设备的可靠性特征，并根据不同磁场环境下存储设备的可靠性特征获得临界磁场强度。2.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，在步骤(1)中，温度或磁场强度均以细粒度的增长方式进行指定。3.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述可靠性特征包括读写错误行为特征。4.如权利要求1-3任一项所述的测试方法，其特征在于，步骤(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴非，石鑫，谢长生，管希东，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42