隨著兩周前Gigabyte AORUS Gen5 10000 SSD在美國(guó)Amazon和newegg的發(fā)售，以及其它廠家PCIe Gen5 M.2 SSD的發(fā)售，針對(duì)Gen5 M.2 SSD的測(cè)試對(duì)于筆記本電腦廠商也早于之前的預(yù)期開始了測(cè)試。

針對(duì)Gen5 M.2 SSD的測(cè)試常用的工具，一般有下面幾大類：

PCIe Gen5協(xié)議分析儀

這類產(chǎn)品以SeriaTek PCIe Gen5 analyzer為代表。針對(duì)M.2 SSD的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)是保證M.2在進(jìn)出低功耗L1.2的時(shí)候可以穩(wěn)定地抓取并且解碼數(shù)據(jù)

PCIe Gen5 SSD鏈路故障注入工具

這類產(chǎn)品以Quarch公司的Gen5 M.2 card control module為代表，串接在M.2 SSD和M.2插槽之間，導(dǎo)入物理層和鏈路層的各種問題，可以仿真出M.2 SSD在插入市場(chǎng)上各種質(zhì)量參差不齊的主板的時(shí)候是否仍然可以穩(wěn)定、可靠地工作。

PCIe Gen5 SSD性能和功能測(cè)試設(shè)備

這類產(chǎn)品以SanBlaze公司的RM5/DT5為代表，已經(jīng)在過去一年多的時(shí)間里獲得了全球各大Gen5 M.2 SSD廠商的選擇，尤其是在Gen5 低功耗L1.2測(cè)試上通過獨(dú)有的硬件設(shè)計(jì)解決了低功耗測(cè)試測(cè)試的難題。我們本篇文章也是重點(diǎn)介紹該功能的實(shí)現(xiàn)。

PCIe Gen5 SSD電壓拉偏測(cè)試

這類產(chǎn)品以Quarch公司的Gen5 M.2 PPM （programmable power module）為代表，測(cè)試Gen5 M.2在接入不同的主板的時(shí)候，或者主板電壓不穩(wěn)的時(shí)候是否可以正常工作。

PCIe Gen5 SSD功耗和邊帶sideband信號(hào)追蹤回溯工具

這類產(chǎn)品以Quarch公司的Gen5 M.2 PAM （programmable analysis module）為代表，測(cè)試Gen5 M.2 SSD在接入不同的主板，尤其是在L1.2低功耗下面的各種問題的分析非常方便，它可以非常高的分辨率長(zhǎng)時(shí)間抓取所有的電壓、電流和功耗以及sideband例如CLKREQ#, PERST#等，方便工程師進(jìn)行問題的回溯分析。

PCIe Gen5 SSD測(cè)試環(huán)境搭建常用盤柜和治具

這類產(chǎn)品以SerialCables公司的Gen5 8槽位測(cè)試盤柜，以及各類Gen5 M.2轉(zhuǎn)接卡和延長(zhǎng)線為主，例如Gen5 M.2/AIC, M.2/U.2等，重在保證Gen5信號(hào)的品質(zhì)。

PCIe Gen5 SSD高低溫測(cè)試溫箱

這類產(chǎn)品根據(jù)使用場(chǎng)景分為研發(fā)用和生產(chǎn)用兩類。研發(fā)用的話，可以采用SerialCable RM5，可以提供0~75度的溫度測(cè)試范圍；對(duì)于生產(chǎn)用，一般根據(jù)用戶的需求進(jìn)行定制，一般采用通用溫箱架構(gòu)，需要保證Gen5信號(hào)的穩(wěn)定性和設(shè)備的經(jīng)濟(jì)型。

針對(duì)上述的各類產(chǎn)品的介紹，感興趣的朋友可以到下面的百度網(wǎng)盤下載PCIe Gen5測(cè)試工具白皮書8.0（https://pan.baidu.com/s/1FSc8LBTKM3aGr3FZ6nvhrQ?pwd=xcb3）。本文的重點(diǎn)是介紹如何測(cè)試PCIe Gen5 M.2 SSD的L1.2低功耗，測(cè)試連接圖請(qǐng)參考下面的SanBlaze + SerialTek L1.2連接示意圖360度VR照片（https://www.720yun.com/t/77vk6mdw7dl ）。

L1.2低功耗測(cè)試介紹

SANBlaze SBExpress 和Certified by SANBlaze測(cè)試方法通過提供創(chuàng)建復(fù)雜測(cè)試套件、驗(yàn)證規(guī)范合規(guī)性、數(shù)據(jù)完整性、電源和reset測(cè)試以及 MI 合規(guī)性的簡(jiǎn)單方法，大大簡(jiǎn)化了 PCIe NVMe 設(shè)備的驗(yàn)證。

通過SANBlaze 認(rèn)證測(cè)試套件的 10.5 版本，SANBlaze 推出了一套測(cè)試，旨在驗(yàn)證 NVMe 設(shè)備在超低功耗子狀態(tài) L1.1 和 L1.2 下的運(yùn)行。

L1.x 子狀態(tài)測(cè)試對(duì)旨在用于平板電腦和筆記本電腦等電池供電設(shè)備的NVMe SSD的生產(chǎn)商提出了獨(dú)特但至關(guān)重要的挑戰(zhàn)。這些設(shè)備將極大地受益于新的電源子狀態(tài)（power sub-state），這些子狀態(tài)以少量 PCIe 延遲換取盡可能低的功耗。

與 L1.x 子狀態(tài)的根本區(qū)別是使用帶外信號(hào)來 “喚醒設(shè)備”。使用帶外信號(hào)允許設(shè)備通過完全關(guān)閉其收發(fā)器并僅監(jiān)控CLKREQ# 帶外信號(hào)的電平來實(shí)現(xiàn)接近零功耗的狀態(tài)。

主要 PCIe 電源狀態(tài)（Power States）

可以在以下 PCI?SIG 文檔https://pcisig.com/making?most?pcie?low?power?features中找到 PCIe 電源狀態(tài)的全面概述，特別是L1.1 和 L1.2 子狀態(tài)由 PCI?SIG 營(yíng)銷工作組聯(lián)席主席 Scott Knowlton 撰寫，此處引用。

主要的 PCIe 電源狀態(tài)是：

L0 – 正常運(yùn)行的鏈路

L1 – 沒有數(shù)據(jù)傳輸?shù)逆溌窢顟B(tài)，因此 PCIe 收發(fā)器邏輯的關(guān)鍵部分可以關(guān)閉

L2 – 與 L3 相同的鏈路狀態(tài)，但其中電源尚未（尚未）被移除

L3 – 設(shè)備關(guān)機(jī)時(shí)

L0s 一種鏈路狀態(tài)，包括數(shù)據(jù)可以在一個(gè)方向上傳輸，可能在另一個(gè)方向上不傳輸數(shù)據(jù)，因此鏈路上的兩個(gè)設(shè)備可以各自獨(dú)立地空閑其發(fā)送端（transmitter）

定義 L1.1 和 L1.2 子狀態(tài)

隨著 PCIe 速度和通道密度的增加，僅僅保持 PCIe 通道處于活動(dòng)狀態(tài)就會(huì)消耗大功率，根據(jù)L1.2 power substate定義，進(jìn)入低功耗時(shí)候?qū)㈥P(guān)閉收發(fā)器PCIe transceiver PHY鏈路，然后在需要的時(shí)候再重新打開。

為了解決這個(gè)難題，PCIe NVMe 定義了帶外信號(hào)“CLKREQ#”，其最簡(jiǎn)單的定義是從主機(jī)到端點(diǎn)設(shè)備的“喚醒”信號(hào)，用于重新打開 PHY 并重新開始 PCIe 鏈路通信。關(guān)閉 PHY 可以節(jié)省大量電量并允許PCIe endpoint節(jié)點(diǎn)在空閑模式下幾乎不消耗功率，這對(duì)于電池供電的設(shè)備如筆記本電腦來說是一個(gè)顯著的改進(jìn)。

Scott Knowlton 的論文描述了 L1.x 子狀態(tài)的好處如下，為了完整性，這里引用上述提及的規(guī)范中的文本。

“L1 子狀態(tài)背后的基本思想是使用 PCIe 收發(fā)器內(nèi)部的高速邏輯以外的東西來喚醒設(shè)備。目標(biāo)是在活動(dòng)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)接近零的功耗。

這是通過向現(xiàn)有 PCIe 引腳 (CLKREQ#) 添加額外功能以提供非常簡(jiǎn)單的信號(hào)協(xié)議來實(shí)現(xiàn)的。這允許 PCIe 收發(fā)器關(guān)閉其高速電路并依靠該信號(hào)再次喚醒它們。事實(shí)上，這定義了兩個(gè)新的power substate子狀態(tài)：L1.1 和 L1.2， 分別提供了它們自己的功率與退出延遲權(quán)衡選擇。

L1.1 和 L1.2 都允許 PCIe 收發(fā)器關(guān)閉其 PLL 及其接收器和發(fā)射器，而 L1.2 甚至允許關(guān)閉common mode keeper circuits。

結(jié)果是非常顯著的。高效的電路設(shè)計(jì)和現(xiàn)代硅工藝意味著典型的 PCI Express 4.0 x4 PHY（4 個(gè)收發(fā)器加上用于四個(gè)通道的相關(guān)數(shù)字邏輯）在 L0 中以全 16GT/s 數(shù)據(jù)速率運(yùn)行時(shí)消耗的功率在 400?500mW 范圍內(nèi)。

使用 L1.1，相同 PHY 的功耗降低了大約 20 倍，僅消耗 20?30mW。接受稍長(zhǎng)的 L1.2 退出延遲可使功耗再降低 10倍至僅 2?3mW。

下圖顯示了與使用 L1 子狀態(tài)相比，現(xiàn)有 L1 狀態(tài)可用的低功耗解決方案。預(yù)計(jì)多通道鏈路的節(jié)能規(guī)模呈線性增長(zhǎng)， 并且實(shí)施 L1 子狀態(tài)功能會(huì)在 L1 退出延遲增加時(shí)降低功耗。實(shí)施 L1 子狀態(tài)是降低使用 PCIe 的移動(dòng)設(shè)計(jì)功耗的關(guān)鍵。”

圖 1：L1.x 狀態(tài)圖和子狀態(tài)定義

控制 CLKREQ#

如上一節(jié)所述，NVMe U.2、U.3、EDSFF 和 M.2 連接器上可用的引腳 CLKREQ# 已被修改，以向處于電源狀態(tài) L1.1 和L1 的M.2 SSD固態(tài)盤提供“喚醒”信號(hào).2 如圖1所示。

為了驗(yàn)證 L1、L1.1 和 L1.2 低功耗子狀態(tài)的正確操作，用戶必須能夠監(jiān)視和控制 CLKREQ# 信號(hào)。這可以使用 SANBlaze PCIe Gen5 NVMe 測(cè)試系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)（V10.5 軟件版本）。

圖 2：上游端口啟動(dòng)退出的 L1.1 波形

圖 3：下游端口啟動(dòng)退出的 L1.1 波形

CLKREQ# 信號(hào)

CLKREQ# 在被測(cè)設(shè)備處于 L0（全功率）狀態(tài)時(shí)被Assert拉低，并且可以由 PCIe 鏈路上的上游或下游設(shè)備Assert，以將設(shè)備從 L1.1 或 L1.2 恢復(fù)到 L0.Active。

CLKREQ# L1.1 L1.2 測(cè)試模式

SANBlaze 支持在 SBExpress?RM5（Rack Mounted PCIe Gen5機(jī)架式測(cè)試系統(tǒng)） 和SBExpress?DT5 （Desk Top PCIe Gen5桌面式測(cè)試系統(tǒng)）NVMe SSD測(cè)試系統(tǒng)上進(jìn)L1.1 和 L1.2 測(cè)試。目前內(nèi)置腳本可與SANBlaze 硬件一起使用，其操作如下所述。

根據(jù)被測(cè)設(shè)備在 SBExpress?RM5 系統(tǒng)中的物理位置，測(cè)試將以兩種模式之一運(yùn)行。腳本將自動(dòng)確定系統(tǒng)配置，并根據(jù)系統(tǒng)配置和版本運(yùn)行兩種測(cè)試模式之一。

兩種操作模式各有優(yōu)勢(shì)，建議在兩種模式中的每一種模式下測(cè)試待測(cè)的Gen4/5 M.2 SSD，如下所述。

L1.1和L1.2 子狀態(tài)測(cè)試腳本

以下腳本在 SANBlaze V10.5 軟件包中可用，可從 SANBlaze 獲得。

所有腳本都是第一個(gè)腳本 PM_L1_Substate_Verify.sh 的變體，它使被測(cè)設(shè)備從 L0.Active 到 L1.Idle，再到 L1.1 和 L1.2。在每個(gè)級(jí)別，腳本通過檢查 PCIe 總線鏈路狀態(tài)和 CLKREQ# 信號(hào)的當(dāng)前狀態(tài)來測(cè)試被測(cè)設(shè)備的預(yù)期電源狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

變化如下：

CLKREQ#模式定義

目前定義了兩種測(cè)試模式將腳本運(yùn)行在SANBlaze SBExpress?RM5 硬件系統(tǒng)上，所有 SBExpress?RM5 系統(tǒng)的所有插槽都能夠運(yùn)行模式 1。

模式 1 ? SANBlaze“riser”控制 CLKREQ#

模式 2 ? CLKREQ# 信號(hào)由上游 PCIe 設(shè)備控制

模式 2 測(cè)試需要自定義固件，該固件image可現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)并可由SANBlaze 根據(jù)需求提供。

進(jìn)模式 1 CLKREQ# 測(cè)試

在第一種操作模式下，SANBlaze 腳本通過手動(dòng)控制 CLKREQ# 來控制進(jìn)入和退出 L1.x 子狀態(tài)。這種操作模式將驗(yàn)證子狀態(tài)，并將以下述方式在 SBExpress?RM5 測(cè)試系統(tǒng)的所有 16 個(gè)插槽中操作。

選擇“測(cè)試管器”測(cè)試

低功耗子狀態(tài)測(cè)試腳本需要手動(dòng)選擇，它們也將包含在Certified by SANBlaze 測(cè)試報(bào)告中。

首先，從SanBlaze WebGUI左側(cè)菜單中選擇 SBExpress 管理器頁面：

然后選擇頁面底部附近的“ShowTestManager”按鈕：

然后選擇右邊的“PM_L1_Substate_Verify.sh”腳本：

此時(shí)，可以選擇將測(cè)試分配給所有設(shè)備，設(shè)置“通過時(shí)間”或“通過次數(shù)”。通過時(shí)間將用作每個(gè)子狀態(tài)轉(zhuǎn)換之間的停留時(shí)間，并且 腳本將在最終測(cè)試“通過”之前運(yùn)行的通過次數(shù)。

為簡(jiǎn)單起見，我們將傳遞計(jì)數(shù)保留為 1，并讓腳本設(shè)置停留時(shí)間。

選擇“添加測(cè)試”按鈕。測(cè)試將添加到所選設(shè)備。

你的系統(tǒng)現(xiàn)在將準(zhǔn)備在所選設(shè)備上運(yùn)行低功耗子狀態(tài)測(cè)試，并且頁面的上部應(yīng)將測(cè)試顯示為“空閑”，如下所示：

選擇“開始”將運(yùn)行測(cè)試，將被測(cè)設(shè)備置于 L0.Active 狀態(tài)，然后進(jìn)入上述每個(gè) L1.x 子狀態(tài)。

監(jiān)控 NVMe 邊帶信號(hào)

為了演示模式 1 測(cè)試，我們正在使用 SerialTek Kodiak Gen5 PCIe/NMVe 協(xié)議分析儀監(jiān)控鏈路統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和邊帶信號(hào) PERST0#、CLKREQ#、PRSNT# 和 DUALPORTEN#。

正如trace所見，當(dāng)被測(cè)設(shè)備De-assert CLKREQ# 并關(guān)閉 PCIe “Phys”時(shí)，你將看到系統(tǒng)移至“Training”。這是模式 1 測(cè)試的預(yù)期行為。

當(dāng)系統(tǒng)Assert CLKREQ# 時(shí)，被測(cè)設(shè)備將重新訓(xùn)練并在 PCIe 上變?yōu)榛顒?dòng)狀態(tài)。

該腳本將監(jiān)控 CLKREQ# 和 PCIe 鏈路的狀態(tài)，并測(cè)試每個(gè)轉(zhuǎn)換的預(yù)期行為。

測(cè)試結(jié)束時(shí)，設(shè)備將獲得“通過、失敗或警告”狀態(tài)。例如，如果設(shè)備不支持它聲稱支持的低功耗狀態(tài)，則可以使用警告。

圖 4：SerialTek Kodiak PCIe Gen5協(xié)議分析儀結(jié)果

設(shè)置功能 NVMe 支持

在測(cè)試過程中，“GetFeatures”和“SetFeatures”命令的執(zhí)行方式如下。

首先發(fā)出“GetFeatures”命令，并從設(shè)備讀取支持的電源狀態(tài)數(shù) (NPSS - Number of Power States Supported) 值。

使用 SetFeatures 將生成的 NPSS 值發(fā)送到設(shè)備，以啟用盡可能低的功耗狀態(tài)。一旦以這種方式選擇了最低功耗狀態(tài)，設(shè)備就有望成功進(jìn)入和退出每個(gè)低功耗狀態(tài)。

模式 1 測(cè)試結(jié)果

在模式 1 CLKREQ# 測(cè)試中，M.2 SSD固態(tài)盤應(yīng)正確響應(yīng) GetFeatures 請(qǐng)求，并接受 SetFeatures 命令以選擇最低功耗狀態(tài)。預(yù)計(jì)該M.2 SSD固態(tài)盤將按以下方式運(yùn)行；否則，M.2 SSD固態(tài)盤將無法通過測(cè)試。

1. M.2 SSD固態(tài)盤以全功率模式 L0.Active 啟動(dòng)

2. M.2 SSD固態(tài)盤響應(yīng) GetFeatures 命令

3. M.2 SSD固態(tài)盤接受 SetFeatures 命令以選擇最低功率狀態(tài)

4. 腳本使用 ASPMControl 指示M.2 SSD固態(tài)盤進(jìn)入 L1.0 狀態(tài)

5. 腳本使用L1PMControl 啟用 L1.1 狀態(tài)

6. 腳本檢查M.2 SSD固態(tài)盤是否置低 CLKREQ#

7. 腳本檢查 PCIe 鏈路是否移動(dòng)到“輪詢”

8. 腳本Assert CLKREQ# 并驗(yàn)證M.2 SSD固態(tài)盤返回到 L0.Active 狀態(tài) 9. 對(duì) L1.2 狀態(tài)重復(fù)步驟 4 ? 8

10. M.2 SSD固態(tài)盤返回到 L0.Active 并且默認(rèn)值恢復(fù)到 SetFeatures

進(jìn)行模式 2 CLKREQ# 測(cè)試

在第二種操作模式下，SANBlaze riser 允許被測(cè)設(shè)備的 PCIe 上游控制 CLKREQ#。按照上述模式 1 測(cè)試的步驟進(jìn)行測(cè)試。

該腳本將確定模式 2 測(cè)試是否在指定的插槽上可用，然后并將自動(dòng)執(zhí)行模式 2 測(cè)試。

模式 2 測(cè)試要求

要運(yùn)行模式 2 測(cè)試（主機(jī)控制 CLKREQ#），SBExpress?RM5 系統(tǒng)必須配置如下：

如果模式 2 不可用，該腳本將審核系統(tǒng)并運(yùn)行模式 1。

Mode2 CLKREQ# 測(cè)試的執(zhí)行

在模式 2 CLKREQ# 測(cè)試中，M.2 SSD固態(tài)盤應(yīng)正確響應(yīng) GetFeatures 請(qǐng)求，并接受 SetFeatures 命令以選擇最低功率狀態(tài)。預(yù)計(jì)該M.2 SSD固態(tài)盤將按以下方式運(yùn)行；否則，M.2 SSD固態(tài)盤將無法通過測(cè)試。

1. M.2 SSD固態(tài)盤以全功率模式 L0.Active 啟動(dòng)

2. M.2 SSD固態(tài)盤響應(yīng)GetFeatures 命令

3. M.2 SSD固態(tài)盤接受 SetFeatures 命令以選擇最低功率狀態(tài)

4. 腳本使用 ASPMControl 指示M.2 SSD固態(tài)盤進(jìn)入 L1.0 狀態(tài)

5. 腳本啟用 L1。1 state using L1PMControl

6. 腳本檢查M.2 SSD固態(tài)盤和主機(jī)是否都De-assert CLKREQ#

7. 腳本檢查 PCIe 鏈路是否移動(dòng)到“L1.Idle”

8. 腳本向M.2 SSD固態(tài)盤發(fā)出 IO 并驗(yàn)證主機(jī)Assert CLKREQ#

9. 腳本期望 IO 成功

10. 為 L1.2 狀態(tài)重復(fù)步驟 4 ? 8

11. M.2 SSD固態(tài)盤返回到 L0.Active，默認(rèn)值為恢復(fù)到 SetFeatures

SerialTek Kodiak PCIe Gen5協(xié)議分析儀抓取的trace將顯示處于 L1.Idle 的M.2 SSD固態(tài)盤，并驗(yàn)證主機(jī)是否正在Assert CLKREQ# 以響應(yīng) IO 請(qǐng)求，如下所示。

圖 5：Kodiak PCIe 分析儀跟蹤驗(yàn)證主機(jī)正在Assert CLKREQ#

解釋和發(fā)布測(cè)試結(jié)果

子狀態(tài)測(cè)試的成功完成將顯示在 SBExpress 頁面上，如下所示：

選擇測(cè)試的鏈接名稱，在本例中為 PM_L1_Substate_Verify.sh，將顯示測(cè)試執(zhí)行的詳細(xì)日志。

完成后，系統(tǒng)將生成一份測(cè)試報(bào)告，可在此處的 SBExpress 頁面上找到：

選擇名稱，然后“View”將顯示測(cè)試報(bào)告，然后可以導(dǎo)出或打印該報(bào)告，其中包含結(jié)果摘要或完整的測(cè)試日志。

在 CLKREQ# 測(cè)試的幕后

使用 SerialTek PCIe Gen5協(xié)議分析儀監(jiān)控測(cè)試過程可以讓你看到sideband邊帶和PCIe數(shù)據(jù)路徑信號(hào)上實(shí)際發(fā)生的情況，但運(yùn)行子狀態(tài)測(cè)試不需要分析儀。

從 CLI 啟動(dòng)子狀態(tài)

除了提供的腳本之外，還可以從 SANBlaze 系統(tǒng)命令行界面 (CLI) 初始化和觀察子狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

使用 sb_sdb 檢查鏈路狀態(tài)

sb_sdb 是一種通過串行總線與 PCIe 交換機(jī)通信的工具。它可用于查詢交換機(jī)的鏈路狀態(tài)。例如，位于 ?d 0（測(cè)試設(shè)備左側(cè)的第一個(gè)插槽）的設(shè)備的當(dāng)前鏈路狀態(tài)為 L0.Active：

在本例中，我們將使用 sb_sdb 來監(jiān)控鏈接狀態(tài)，通過電源子狀態(tài)對(duì)M.2 SSD固態(tài)盤進(jìn)行分分步測(cè)試。

使用 SetFeatures 啟用最低功耗狀態(tài)

首先使用 Getfeature 和 Setfeature 功能啟用設(shè)備可以支持的最低功耗狀態(tài)。目標(biāo)編號(hào)為 100 + 插槽編號(hào)，因此插槽 0 中的M.2 SSD固態(tài)盤為 100。

使用插槽 0 的M.2 SSD固態(tài)盤作為示例 = Target 100 = /iport0/target100

接下來，找到支持的電源狀態(tài)數(shù)并啟用最低電源狀態(tài)。下面的命令將返回支持的電源狀態(tài)數(shù)：

就電源特性而言，最高功率狀態(tài)首先出現(xiàn)，因此使用上面命令中的數(shù)字將啟用最低功率狀態(tài)。使用 NPSS 編號(hào)使用上面的 4 為 ?d 數(shù)據(jù)發(fā)送“SetFeatures”命令，如下所示：

現(xiàn)在已經(jīng)使用 SetFeatures 告訴M.2 SSD固態(tài)盤希望它進(jìn)入的最低功率狀態(tài)。它仍將處于 L0.Active 中，如下所示：

關(guān)閉系統(tǒng)看門狗（system watchdog）

SBExpress 系統(tǒng)有一個(gè)“看門狗”，除非禁用，否則每秒輪詢一次。此看門狗將使M.2 SSD固態(tài)盤保持活動(dòng)狀態(tài)，因此為了測(cè)試目的，將其關(guān)閉。

關(guān)閉M.2 SSD固態(tài)盤的 SMBus

SBExpress 系統(tǒng)會(huì)從 M.2 M.2 SSD固態(tài)盤的“轉(zhuǎn)接卡”適配器上的 SMBus 讀取數(shù)據(jù)。SMBus 活動(dòng)將使M.2 SSD固態(tài)盤保持活動(dòng)狀態(tài)，因此也將其關(guān)閉。

使用 ASPM 啟用低功耗狀態(tài)

發(fā)送此 ASPM 命令以啟用 L1.0

你將在 L1.Idle 中看到M.2 SSD固態(tài)盤（此時(shí)為 L1.0）

這樣你可以看到SSD不在 L1.x 中，因?yàn)?clkreq_l 仍然顯示asserted：

啟用 L1.1 或 L1.2

現(xiàn)在使用此命令啟用 L1 子狀態(tài)（8 = L1.1，4 = L1.2）

在這一點(diǎn)上，M.2 SSD固態(tài)盤將移動(dòng)到 L1.2 子狀態(tài)，并將De-assert CLKREQ#，如下面的 SerialTek Kodiak PCIe Gen5 Analyzer 邊帶跟蹤所示：

圖 6：M.2 SSD固態(tài)盤置低 CLKREQ#，如 Kodiak 分析儀跟蹤所示

你還可以使用以下命令驗(yàn)證 CLKREQ# 現(xiàn)在是否已禁用：

如上所示，CLKREQ# 現(xiàn)在無效 (0x01)。

啟動(dòng)M.2 SSD固態(tài)盤的 IO，或Assert CLKREQ# 將使M.2 SSD固態(tài)盤重新聯(lián)機(jī)，例如通過重新啟動(dòng)看門狗：

圖 7：?jiǎn)?dòng)M.2 SSD固態(tài)盤 IO 或Assert CLKREQ# 使M.2 SSD固態(tài)盤重新聯(lián)機(jī)

被測(cè)設(shè)備的行為會(huì)有所不同，具體取決于主機(jī)或 SBExpress 系統(tǒng)是否控制 CLKREQ#；相對(duì)于上游端口，M.2 SSD固態(tài)盤將保持在 L1，或者將根據(jù)插槽號(hào) (0 ? 7) 或 (8 ? 15)轉(zhuǎn)到Polling狀態(tài)。

你可以通過清除上述設(shè)置手動(dòng)將M.2 SSD固態(tài)盤恢復(fù)到全功率狀態(tài)：

圖 8：清除設(shè)置以手動(dòng)將M.2 SSD固態(tài)盤恢復(fù)到全功率狀態(tài)

CLI 命令的附加功能

在測(cè)試電源狀態(tài)時(shí)，這些 CLI 程序特別有用：

下面是一些對(duì)電源狀態(tài)測(cè)試有用的示例：

sb_i2c2 命令示例

Assert PERST到插槽 0 上的設(shè)備

De-assert PERST

關(guān)閉插槽 0 上的設(shè)備

啟用電源

讀寫 CLKREQ_L

請(qǐng)記住，可能有多個(gè)M.2 SSD盤驅(qū)動(dòng) CLKREQ_L，并且因?yàn)樵撔盘?hào)是串接到一起的，或任何Assert它的M.2 SSD固態(tài)盤都會(huì)保持它Assert，而不管其他設(shè)備。SANBlaze 腳本首先使用以下命令在所選 Riser 和 Adapter 上De-assert CLKREQ：

當(dāng)進(jìn)入 L1 子狀態(tài)時(shí)，被測(cè)設(shè)備將置低 CLKREQ#

在模式 2 ? 主機(jī)M.2 SSD固態(tài)盤 CLKREQ# 中，當(dāng)主機(jī)向M.2 SSD固態(tài)盤發(fā)出 I/O 時(shí)，主機(jī)將自動(dòng)Assert CLKREQ。

在模式 1 中 ? SANBlaze 轉(zhuǎn)接卡或適配器驅(qū)動(dòng) CLKREQ# 以將M.2 SSD固態(tài)盤恢復(fù)到 L0.Active 狀態(tài)。

結(jié)論

SANBlaze 提供了一種測(cè)試低功耗狀態(tài) L1.1 和 L1.2 的簡(jiǎn)單方法，并提供了自動(dòng)化腳本來驗(yàn)證支持 L1 子狀態(tài)的 NVMe M.2 SSD固態(tài)盤上的電源狀態(tài)。

SanBlaze提供的兩種方法來驗(yàn)證被測(cè)設(shè)備是否達(dá)到所需狀態(tài)。

q模式 1：SANBlaze riser 通過 SANBlaze 腳本或客戶腳本控制CLKREQ# 轉(zhuǎn)換。

q模式 2：基于主機(jī)的 CLKREQ# 控制將根據(jù)對(duì)設(shè)備的數(shù)據(jù)訪問自動(dòng)Assert/De-assert CLKREQ#。

自動(dòng)化測(cè)試可以添加到現(xiàn)有的測(cè)試套件中，并包含在被測(cè)設(shè)備的最終報(bào)告中。

可以使用帶有 Gen5 M.2 interposer的 SerialTek PCIe Gen5協(xié)議分析儀進(jìn)行測(cè)試，以實(shí)時(shí)監(jiān)控 CLKREQ# 信號(hào)和鏈路狀態(tài)，或者可以從系統(tǒng) CLI 讀取這些狀態(tài)。

審核編輯：湯梓紅