有效分析SSD前端NVMe模块性能的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种有效分析SSD前端NVMe模块性能的方法及系统,方法包括以下步骤：通过DRAM模块模拟SSD后端的Flash模块；接收并执行来之主机的命令；根据命令在主机和DRAM模块之间进行数据传输；获取SSD性能数据作为NVME模块性能数据。本方案通过DRAM模块来模拟SSD后端的Flash模块，完整的实现了NVMe模块的作用，通过进行SSD性能测试即可得到SSD前端的NVMe模块硬件IP的极限性能，能够精准的了解NVMe模块硬件IP的性能，并根据NVMe模块硬件IP的性能来对SSD进行维护或者升级，以提高SSD整体的性能，提高产品使用体验。

Method and System for Effectively Analyzing the Performance of SSD Front-end NVMe Module

The invention discloses a method and system for effectively analyzing the performance of SSD front-end NVMe module. The method comprises the following steps: simulating the Flash module of SSD back-end through DRAM module; receiving and executing the commands of the host computer; transmitting data between the host computer and DRAM module according to the commands; and acquiring SSD performance data as NVME module performance data. This scheme simulates the Flash module of SSD backend through DRAM module, and realizes the function of NVMe module completely. Through SSD performance test, the limit performance of NVMe module hardware IP of SSD front-end can be obtained. The performance of NVMe module hardware IP can be accurately understood. SSD can be maintained or upgraded according to the performance of NVMe module hardware IP, so as to improve the overall performance of SSD and improve production. Experience in product use.

【技术实现步骤摘要】
有效分析SSD前端NVMe模块性能的方法及系统
本专利技术涉及到SSD分析领域，特别是涉及到一种有效分析SSD前端NVMe模块性能的方法及系统。
技术介绍
SSD英文全称为SolidStateDisk，中文名称为固态硬盘，简称固盘，固态硬盘用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。SSD全系统是由多个模块组成，常见的系统性能分析通常是针对整个系统的性能进行分析。如图1所示，现有的SSD的完整的系统架构，主要包括Controller，DRAM以及FLASH，而控制器主要有PCIe，NVMe，DPM，FTL，NFC，DDR，Platform模块。现有NANDFLASHProgram通常分为两个过程，先将HOST数据写入DRAM，之后NFC通过填写描述符的方式读取DRAM中的数据并写入NAND；Read过程与NANDFLASHProgram过程类似，也分为两个阶段，即NFC先将Nand数据搬至DRAM，DPM再将数据从DRAM读到Host缓存。常见的SSD性能测试软件CrystalDiskMark、PCMArk等，这些软件只对整体性能进行分析，对整个系统的性能进行测试，意味着将上述所有模块作为一个整体进行性能分析，无法得出各模块的性能，也无法得到NVMe模块的具体性能。因此，当系统性能较低需要优化时，根据这种测试方法无法准确知道SSD系统NVMe模块的性能。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种有效分析SSD前端NVMe模块性能的方法及系统，能够模拟SSD后端来单独分析SSD前端的NVMe模块硬件IP的极限性能。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：一种有效分析SSD前端NVMe模块性能的方法，包括，通过DRAM模块模拟SSD后端的Flash模块；接收并执行来自主机的命令；根据命令在主机和DRAM模块之间进行数据传输；获取SSD性能数据作为NVME模块性能数据。进一步地，所述接收并执行来之主机的命令步骤，包括，接收来自主机的命令；NVMe硬件将命令提交到硬件FIFO；NVME模块读取硬件FIFO的命令，并提交给命令管理模块；命令管理模块将命令下发给后端的DRAM模块；DRAM模块根据接收到的命令构建好数据传输请求放入硬件FIFO。进一步地，所述NVME模块读取硬件FIFO的命令步骤，包括，NVMe模块在读取时对命令进行字段检查。进一步地，所述根据命令在主机和DRAM模块之间进行数据传输步骤，包括，根据数据传输请求在主机和DRAM模块之间进行数据传输。进一步地，所述获取SSD性能数据作为NVME模块性能数据步骤，包括，通过性能测试工具获取SSD性能数据，测试工具为CrystalDiskMark或PCMArk。本专利技术还提出了一种有效分析SSD前端NVMe模块性能的系统，包括后端模拟单元，用于通过DRAM模块模拟SSD后端的Flash模块；命令接收单元，用于接收并执行来自主机的命令；数据传输单元，用于根据命令在主机和DRAM模块之间进行数据传输；性能分析单元，用于获取SSD性能数据作为NVME模块性能数据。进一步地，所述命令接收单元包括命令接收模块、命令提交模块、命令读取模块、命令管理模块和请求构建模块，所述命令接收模块，用于接收来自主机的命令；所述命令提交模块，用于通过NVMe硬件将命令提交到硬件FIFO；所述命令读取模块，用于通过NVME模块读取硬件FIFO的命令，并提交给命令管理模块；所述命令管理模块，用于将命令下发给后端的DRAM模块；所述请求构建模块，用于通过DRAM模块根据接收到的命令构建好数据传输请求放入硬件FIFO。进一步地，所述命令读取模块用于通过NVMe模块在读取命令时对命令进行字段检查。进一步地，所述数据传输单元包括数据传输模块，用于根据数据传输请求在主机和DRAM模块之间进行数据传输。所述性能分析单元包括性能测试模块，用于通过性能测试工具获取SSD性能数据，测试工具为CrystalDiskMark或PCMArk。本专利技术的有益效果是：通过DRAM模块来模拟SSD后端的Flash模块，完整的实现了NVMe模块的作用，通过进行SSD性能测试即可得到SSD前端的NVMe模块硬件IP的极限性能，能够精准的了解NVMe模块硬件IP的性能，并根据NVMe模块硬件IP的性能来对SSD进行维护或者升级，以提高SSD整体的性能，提高产品使用体验。附图说明图1为一种现有的SSD的完整系统架构图；图2为本专利技术一种后端模拟的SSD系统框架图；图3为本专利技术一种有效分析SSD前端NVMe模块性能的方法的执行原理图；图4为本专利技术一种有效分析SSD前端NVMe模块性能的方法的流程图；图5为本专利技术一种接收并执行来之主机的命令步骤的方法流程图；图6为本专利技术一种有效分析SSD前端NVMe模块性能的系统的结构框图；图7为本专利技术一种命令接收单元的结构框图；图8为本专利技术一种数据传输单元的结构框图；图9为本专利技术一种性能分析单元的结构框图。具体实施方式为阐述本专利技术的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的说明。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。如无特别说明，本文中的“/”代表含义为“或”。以下为本申请文件中部分英文单词的解释：FIFO是英文FirstInFirstOut的缩写，是一种先进先出的数据缓存器，他与普通存储器的区别是没有外部读写地址线，这样使用起来非常简单，但缺点就是只能顺序写入数据，顺序的读出数据，其数据地址由内部读写指针自动加1完成，不能像普通存储器那样可以由地址线决定读取或写入某个指定的地址。NVMe模块硬件IP是指NVMEIPCore，即NVMe模块的硬件部分。Controller是指SSD控制器。FLASH指的是SSD的存储芯片，通常是指NandFlash。HOST指主机。PCIe，PCI-Express(peripheralcomponentinterconnectexpress)，是一种专用名词，这里指的是PCIe接口模块。NVMe，NVMExpress(Non-VolatileMemoryexpress)，或称非易失性内存主机控制器接口规范，是一个逻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有效分析SSD前端NVMe模块性能的方法，其特征在于，包括，通过DRAM模块模拟SSD后端的Flash模块；接收并执行来自主机的命令；根据命令在主机和DRAM模块之间进行数据传输；获取SSD性能数据作为NVME模块性能数据。

【技术特征摘要】
1.一种有效分析SSD前端NVMe模块性能的方法，其特征在于，包括，通过DRAM模块模拟SSD后端的Flash模块；接收并执行来自主机的命令；根据命令在主机和DRAM模块之间进行数据传输；获取SSD性能数据作为NVME模块性能数据。2.如权利要求1所述的有效分析SSD前端NVMe模块性能的方法，其特征在于，所述接收并执行来之主机的命令步骤，包括，接收来自主机的命令；NVMe硬件将命令提交到硬件FIFO；NVME模块读取硬件FIFO的命令，并提交给命令管理模块；命令管理模块将命令下发给后端的DRAM模块；DRAM模块根据接收到的命令构建好数据传输请求放入硬件FIFO。3.如权利要求2所述的有效分析SSD前端NVMe模块性能的方法，其特征在于，所述NVME模块读取硬件FIFO的命令步骤，包括，NVMe模块在读取命令时对命令进行字段检查。4.如权利要求2所述的有效分析SSD前端NVMe模块性能的方法，其特征在于，所述根据命令在主机和DRAM模块之间进行数据传输步骤，包括，根据数据传输请求在主机和DRAM模块之间进行数据传输。5.如权利要求1所述的有效分析SSD前端NVMe模块性能的方法，其特征在于，所述获取SSD性能数据作为NVME模块性能数据步骤，包括，通过性能测试工具获取SSD性能数据，测试工具为CrystalDiskMark或PCMArk。6.一种有效分析SSD前端NVMe模块性能的系统，其特征在于，包括：后端模拟单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：高湾湾，冯元元，周强，
申请(专利权)人：深圳忆联信息系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44