用于存储装置的自动电源噪声敏感度测试系统的制作方法

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1.本发明实施例涉及一种存储装置的电源噪声敏感度测试方案。

背景技术：

2.计算机环境范例已经转变成可以随时随地使用的普适计算系统。因此，诸如移动电话、数码相机和笔记本电脑的便携式电子装置的使用已经迅速增加。这些便携式电子装置通常使用具有存储器装置(即，数据存储装置)的存储器系统。数据存储装置用作便携式电子装置的主存储装置或辅助存储装置。
3.多年来，电源噪声敏感度测试或电源噪声注入测试已被用于筛选诸如硬盘驱动器(hdd)和固态驱动器(ssd)的存储装置。在这种情形下，出现了本发明的实施例。

技术实现要素：

4.本发明的方面包括用于一个或多个存储装置的自动电源噪声敏感度测试的系统。
5.在本发明的一个方面，一种电源噪声敏感度测试系统包括：主机，包括被配置成提供电源电压的电源；多个存储装置，通过多高速外围组件互连(pcie)链路耦合到主机；以及多噪声注入模块，用于测试多个存储装置的电源噪声敏感度。每个噪声注入模块包括：第一继电器，被配置成接收电源电压，并响应于频率选择信号，将电源电压输出到第一路径或第二路径；第二继电器，被配置成接收噪声函数，并响应于频率选择信号，将噪声函数输出到第一路径或第二路径；以及第三继电器，耦合到第一路径或第二路径和存储装置。第一路径包括：运算放大器，被配置成接收噪声函数，并响应于电源电压生成高噪声函数；第一可变调节器，被配置成接收和调节电源电压，以响应于电压选择信号生成第一调节电源电压或第二调节电源电压；以及电容器注入电路，被配置成接收第一调节电源电压或第二调节电源电压、噪声函数以及高噪声函数，并生成低噪声函数和第一电源噪声，第一电源噪声对应于第一调节电源电压或第二调节电源电压与高噪声函数的总和。第二路径包括：第二可变调节器，被配置成接收和调节电源电压，以响应于电压选择信号而＝生成第三调节电源电压或第四调节电源电压；以及功率放大器注入电路，被配置成接收第三调节电源电压或第四调节电源电压以及低噪声函数，并生成与第三调节电源电压或第四调节电源电压与低噪声函数的总和相对应的第二电源噪声。第三继电器响应于频率选择信号选择性地接收第一电源噪声和第二电源噪声，并且将选择性地接收的电源噪声提供到存储装置。
6.在本发明的另一方面，一种用于测试存储装置的电源噪声敏感度的系统包括：第一继电器，被配置成接收电源电压，并响应于频率选择信号，将电源电压输出到第一路径或第二路径；第二继电器，被配置成接收噪声函数，并响应于频率选择信号，将噪声函数输出到第一路径；以及第三继电器，耦合到第一路径或第二路径和存储装置。第一路径包括：运算放大器，被配置成接收噪声函数并响应于电源电压生成高噪声函数；以及电容器注入电路，被配置成接收电源电压、噪声函数和高噪声函数，并生成低噪声函数和第一电源噪声，第一电源噪声对应于电源电压与高噪声函数的总和。第二路径包括：调节器，被配置成接收
电源电压并调节电源电压以生成调节电源电压；以及功率放大器注入电路，被配置成接收调节电源电压和低噪声函数，并生成与电源电压与低噪声函数的总和相对应的第二电源噪声。第三继电器响应于频率选择信号选择性地接收第一电源噪声和第二电源噪声，并且将选择性地接收的电源噪声提供到存储装置。
7.在本发明的又一方面，一种用于测试存储装置的电源噪声敏感度的系统包括：第一继电器，被配置成接收电源电压，并且响应于频率选择信号，将电源电压输出到第一路径或第二路径；第二继电器，被配置成接收噪声函数，并且响应于频率选择信号，将噪声函数输出到第一路径或第二路径；以及第三继电器，耦合到第一路径或第二路径和存储装置。第一路径包括：第一调节器，被配置成接收电源电压并调节电源电压以生成第一调节电源电压；运算放大器，被配置成接收噪声函数，并响应于第一调节电源电压生成高噪声函数；以及电容器注入电路，被配置成接收电源电压、噪声函数和高噪声函数，并生成低噪声函数和第一电源噪声，第一电源噪声对应于电源电压与高噪声函数的总和。第二路径包括：第二调节器，被配置成接收电源电压并调节电源电压以生成第二调节电源电压；以及功率放大器注入电路，被配置成接收第二调节电源电压和低噪声函数，并生成与电源电压与低噪声函数的总和相对应的第二电源噪声。第三继电器响应于频率选择信号选择性地接收第一电源噪声和第二电源噪声，并且将选择性地接收的电源噪声提供到存储装置。
8.通过下面的描述，本发明的附加方面将变得明显。
附图说明
9.图1至图3是示出用于存储装置的电源噪声敏感度测试系统的示例的示图。
10.图4是示出根据本发明的实施例的电源噪声敏感度测试系统的示图。
11.图5是示出根据本发明的实施例的电源噪声敏感度测试系统的示图。
12.图6是示出根据本发明的实施例的多个电源噪声敏感度测试系统的示图。
13.图7是示出根据本发明的实施例的电源噪声注入模块的示图。
具体实施方式
14.下面参照附图更详细地描述本发明的各个实施例。然而，本发明可以以不同的形式实现，并且因此不应当被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例以使本公开是彻底和完整的，并且将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。此外，本文中对“实施例”、“另一实施例”等的引用不一定仅针对一个实施例，并且对任何这种短语的不同引用不一定针对相同的实施例。在整个公开中，相同的附图标记在本发明的附图和实施例中指代相同的部件。
15.本发明可以以包括诸如以下的许多种方式来实施：过程；设备；系统；在计算机可读存储介质上实现的计算机程序产品；和/或处理器，诸如适用于运行存储在耦合到处理器的存储器上的指令和/或由耦合到处理器的存储器提供的指令的处理器。在本说明书中，这些实施方式或本发明可以采用的任意其他形式可以被称为技术方案。通常，可以在本发明的范围内改变所公开过程的步骤的顺序。除非另有说明，否则被描述为适用于执行任务的、诸如处理器或存储器的组件可以被实施为临时被配置成在给定时间执行该任务的通用组件或被制造为执行该任务的特定组件。如本文所使用的，术语“处理器”等是指适用于处理
诸如计算机程序指令的数据的一个或多个装置、电路和/或处理核。
16.下面结合示出本发明的方面的附图提供本发明的实施例的详细描述。结合这些实施例来描述本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求限定。本发明涵盖在权利要求书的范围内的许多替代方案、修改方案和等效方案。在下面的描述中阐述了许多具体细节，以便提供对本发明的详尽理解。提供这些细节是为了示例的目的；可以在没有一些或全部这些具体细节的情况下根据权利要求来实践本发明。为了清楚起见，没有详细描述与本发明相关的技术领域中已知的技术材料，以免不必要地模糊本发明。
17.多年来，电源噪声敏感度测试或电源噪声注入测试已被用于筛选诸如硬盘驱动器(hdd)和固态驱动器(ssd)的存储装置。针对该测试，将具有一定振幅和频率的正弦波噪声或方波噪声注入到存储装置的电源轨中。进一步地，还检查存储装置是否可以在没有错误、故障或性能下降的情况下正常工作。当这些测试用于具有大范围的电源质量和完整度的不同计算机或服务器平台时，这些测试确保了存储装置的质量和可靠性。
18.图1至图3中示出了用于存储装置的电源噪声敏感度测试系统的示例。
19.如图1至图3所示，电源噪声敏感度测试系统可以包括：电源51或71、函数生成器52或72、被测存储装置(下文中被称为存储装置)54或74、示波器55或75以及测试计算机56或76。进一步地，电源噪声敏感度测试系统可以包括电源噪声注入组件。可以使用各种方法来实现电源噪声注入组件。
20.在图1的实施方式中，电源噪声注入组件可以利用变压器感应组件53来实现。在图2的实施方式中，电源噪声注入组件可以利用电容器感应组件61和62来实现。在图3的实施方式中，电源噪声注入组件可以利用功率放大器直接注入组件73来实现。标题为“noise injection for power noise susceptibility test for memory systems(用于存储器系统的电源噪声敏感度测试的噪声注入)”、申请序列号为16/834,464的美国专利申请中描述了这些实施方式，该美国专利申请通过引用整体并入本文。
21.电源51或71可以生成电源电压(例如，+5v或+8～12v)。函数生成器52或72可以生成噪声或噪声函数(例如，噪声+或{+1v偏移+噪声})。示波器55或75可以测量随时间变化的电压(组合的正电源和电源噪声)。测试计算机56或76可以耦合到存储装置54或74。
22.如上所述，图1至图3示出了用于存储装置(例如，固态驱动器(ssd))的电源噪声敏感度测试中的三种不同的电源噪声注入方法。因为这些方法具有不同的带宽限制，所以没有方法可以完全覆盖许多ssd用户所需的带宽(例如，从dc到30mhz的测试带宽)。
23.图1和图3的方法在较低的频带工作。图1的方法通常在小于100khz的频率下工作。图3的方法在低于500khz的频率下工作最佳，但与图1的变压器感应方法相比具有更好的性能，线性响应更强。相比之下，图2的方法在更高的频带(例如，大于或等于100khz并且高达大约50mhz)下工作。在低于100khz的较低频率下，由于电容器61的低频阻塞特性，很少噪声可能耦合到电源(即，电源51)。
24.在上面提出的实施方式中，用于存储装置的电源噪声敏感度测试必须在不同的测试台上分别执行，以根据需要来覆盖从低(dc至100khz)到高(100khz至20～30mhz，在一些情况下高达50mhz)的噪声频率。
25.为了覆盖全频带，操作者只需使用图1或图2中的连接设置来测试小于100khz的噪声敏感度。测试从100khz至50mhz的噪声敏感度需要手动改变图3的连接设置。噪声频率和
振幅的扫描可以手动或通过测试脚本来远程控制。结果监控和记录也可以手动完成或自动完成。
26.上面的这些实施方式很容易构建和使用。然而，存在以下几个缺陷：1)手动操作意味着测试速度较慢，并且人为误差的风险较高；2)测试期间需要改变测试电路设置，并且设置时间较长且存在人为误差的风险；3)一次只能测试一个ssd，难以用于大规模ssd测试；4)将存在许多电路板来覆盖不同的ssd形状因数：u.2ssd为12v，并且m.2ssd为3.3v；以及5)需要外部电源并且需要手动调整。因此，期望提供一种支持全频带宽的自动电源噪声敏感度测试平台(或系统)。
27.实施例可以提供两个自动全带宽电源噪声敏感度测试系统。在图4和图5中描述这些实施例。通过示例而没有任何限制的方式，图4的实施例用于诸如u.2、u.3或企业和数据中心ssd形状因数(edsff)的ssd形状因数，而图5的实施例用于诸如m.2的ssd形状因数。而且，实施例可以提供模块化的自动全带宽电源噪声敏感度测试系统。利用图6和图7描述该实施例。如列表1所示，使用一些首字母缩略词和缩写来描述图4至图7的测试系统。
28.列表1：
[0029][0030]
图4是示出根据本发明的实施例的电源噪声敏感度测试系统400的示图。虽然图4中未示出，但是电源噪声敏感度测试系统400可以包括如图1至图3所示的函数生成器、被测存储装置、示波器和测试计算机。然而，由于该测试平台使用直接从如图6所示的基于pcie的主机或服务器接收的12v电源电压，因此不需要外部电源。
[0031]
参照图4，电源噪声敏感度测试系统400可以包括第一继电器410、第二继电器420
和第三继电器430。第一继电器410和第三继电器430可以通过第一路径path1或第二路径path2来耦合。
[0032]
第一继电器410可以接收电源电压(例如，12v)，并且响应于频率选择信号lf/hf select而将电源电压(12v)输出到第一路径path1或第二路径path2。在一些实施例中，电源电压可以接收自如图6所示主机的电源。
[0033]
第二继电器420可以接收噪声函数fg in，并且响应于频率选择信号lf/hf select而将噪声函数fg in输出到第一路径path1。
[0034]
第三继电器430可以耦合到第一路径path1或第二路径path2和存储装置(例如，u.2ssd)。
[0035]
第一路径path1可以包括运算放大器opamp 442和电容器注入电路444。运算放大器opamp 442可以接收噪声函数fg in并且响应于电源电压(12v)而生成高噪声函数hf noise。电容器注入电路444可以接收电源电压(12v)、噪声函数fg in和高噪声函数hf noise，并且生成低噪声函数lf noise和第一电源噪声，第一电源噪声对应于电源电压与高噪声函数的总和(12v+hf noise)。
[0036]
在一些实施例中，电容器注入电路444可以利用如图2所示的电容器61和电感器62来实现。在该实施方式中，电感器62可以接收电源电压(12v)而不是图2中的电压(5v)，并且电容器61可以接收来自第二继电器420的噪声函数fg in或来自运算放大器442的高噪声函数(hf noise)。例如，响应于与低频带(例如，逻辑“0”)相对应的频率选择信号lf/hf select，从第二继电器420接收噪声函数fg in。对于另一示例，响应于与高频带(例如，逻辑“1”)相对应的频率选择信号lf/hf select，从运算放大器442接收高噪声函数(hf noise)。
[0037]
第二路径path2可以包括调节器452和功率放大器注入电路454。调节器452可以接收电源电压(12v)并调节电源电压，以生成比电源电压(12v)大的调节电源电压(15v)。功率放大器注入电路pwr amp 454可以接收调节电源电压(15v)和低噪声函数lf noise，并且生成与电源电压与低噪声函数的总和(12v+lf noise)相对应的第二电源噪声。
[0038]
在一些实施例中，如图3所示，功率放大器注入电路pwr amp 454可以利用功率放大器、电阻器r1和电阻器r2来实现。如图3所示，电阻r1耦合在功率放大器的反相端子与接地端子之间，并且电阻r2耦合在功率放大器的反相端子与输出端子之间。在该实施方式中，功率放大器可以从调节器452接收调节电源电压(15v)，而不是图3中的电压(8～12v)。进一步地，功率放大器可以通过非反相端子从电容器注入电路444接收低噪声函数lf noiise。
[0039]
第三继电器430响应于频率选择信号lf/hf select选择性地接收第一电源噪声(12v+hf noise)和第二电源噪声(12v+lf noise)，并且将选择性接收的电源噪声提供到存储装置(u.2ssd)。
[0040]
在一些实施例中，第一继电器410可以包括单刀双掷(spdt)功率继电器，单刀双掷(spdt)功率继电器具有被配置成接收电源电压(12v)的单刀、耦合到第一路径path1的第一掷以及耦合到第二路径path2的第二掷。spdt功率继电器可以响应于频率选择信号lf/hf select，向第一路径path1或第二路径path2提供电源电压(12v)。
[0041]
在一些实施例中，第二继电器420可以包括单刀双掷(spdt)信号继电器，单刀双掷(spdt)信号继电器具有被配置成接收噪声函数fg in的单刀、耦合到运算放大器442的第一掷以及耦合到电容器注入电路444的第二掷。spdt信号继电器可以响应于频率选择信号lf/
hf select，向运算放大器442或电容器注入电路444提供噪声函数fg in。
[0042]
在一些实施例中，第三继电器430可以包括单刀双掷(spdt)功率继电器，单刀双掷(spdt)功率继电器具有耦合到电容器注入电路444的第一掷、耦合到功率放大器注入电路454的第二掷以及被耦合到存储装置(u.2ssd)的单刀。spdt功率继电器可以响应于频率选择信号lf/hf select而选择性地将第一电源噪声(12v+hf noise)和第二电源噪声(12v+lf noise)提供到存储装置。
[0043]
在一些实施例中，继电器410至430、运算放大器442、调节器452、功率放大器注入电路454的详细选择和设计可以根据测试平台规格而变化。在实施方式中，散热器可以用于功率放大器注入电路454。
[0044]
在一些实施例中，图6中的函数生成器和主机可以用于电源噪声敏感度测试系统400。图2和图3中的函数生成器的远程控制可以是如图6所示的使用一套软件(例如，labview软件)或定制脚本的gpib、usb或以太网(ether net)。主机可以运行定制的i/o测试脚本、fio或具有日志功能的iometer。
[0045]
在一些实施例中，信号lf/hf select可以接收自如图6所示的主机的扩展usb i/o卡(例如，gpio卡)。
[0046]
当信号lf/hf select等于逻辑电平“0”时，其驱动三个spdt继电器410、420和430到常闭(nc)位置，噪声fg in被提供到功率放大器注入电路454，并且电源电压(12v)被提供到功率放大器注入电路454。因此，如图3所示用于低频测试的功率放大器注入电路454被启用，并且功率放大器注入电路454的输出通过spdt继电器430提供到存储装置。
[0047]
当信号lf/hf select等于逻辑电平“1”时，其驱动三个spdt继电器410、420和430到常开(no)位置，噪声fg in被提供到运算放大器442，并且电源电压(12v)被提供到运算放大器442和电容器注入电路444。因此，如图2所示的用于高频测试的电容器注入电路444被启用，并且电容器注入电路444的输出通过spdt继电器430提供到存储装置。
[0048]
如上所述，电源噪声敏感度测试系统400利用3个远程控制的spdt继电器在低测试频率与高测试频率之间自动切换。测试平台可以消除有风险的手动操作并且显著减少总测试时间。针对使用工作站或低端服务器的小规模测试，该测试平台可以具有成本效益。
[0049]
图5是示出根据本发明的实施例的电源噪声敏感度测试系统500的示图。
[0050]
参照图5，电源噪声敏感度测试系统500的结构和操作可以与电源噪声敏感度测试系统400的类似。不同之处在于，电源噪声敏感度测试系统500使用来自存储装置(例如m.2ssd)的外部电源的电源电压(3.3v)，而不是来自存储装置(例如，u.2ssd)的主机电源的电源电压(12v)。进一步地，电源噪声敏感度测试系统500包括第一路径path1，第一路径path1包括调节器542。
[0051]
详细地，电源噪声敏感度测试系统500可以包括第一继电器510、第二继电器520和第三继电器530。第一继电器510和第三继电器530可以通过第一路径path1或第二路径path2来耦合。第一继电器510、第二继电器520和第三继电器530可以分别具有与图4的第一继电器510、第二继电器520和第三继电器530相同的结构和操作。
[0052]
第一路径path1可以包括第一调节器542、运算放大器opamp 544和电容器注入电路546。运算放大器opamp 544和电容器注入电路546分别对应于图4中的运算放大器opamp 442和电容器注入电路444。第一调节器542可以接收电源电压(3.3v)并调节电源电压，以生
成大于电源电压(3.3v)的第一调节电源电压(12v)。运算放大器544可以接收噪声函数fg in，并且响应于第一调节电源电压(12v)而生成高噪声函数hf noise。电容器注入电路546可以接收电源电压(3.3v)、噪声函数fg in和高噪声函数hf noise，并且生成低噪声函数lf noise和第一电源噪声，第一电源噪声对应于电源电压与高噪声函数的总和{3.3v+hf noise}。
[0053]
第二路径path2可以包括第二调节器552和功率放大器注入电路554。第二调节器552和功率放大器注入电路554分别对应于图4中的调节器452和功率放大器注入电路454。第二调节器552可以接收电源电压(3.3v)并调节电源电压，以生成比电源电压(3.3v)大的第二调节电源电压(8v)。功率放大器注入电路554可以接收第二调节电源电压(8v)和低噪声函数lf noise，并且生成与电源电压与低噪声函数的总和{3.3v+lf noise}相对应的第二电源噪声。
[0054]
第三继电器530响应于频率选择信号lf/hf select选择性地接收第一电源噪声{3.3v+hf noise}和第二电源噪声{3.3v+lf noise}，并且将选择性接收的电源噪声提供到存储装置(m.2ssd)。
[0055]
如上所述，m.2ssd的测试平台500使用图5中所示的不同的电源噪声注入。虽然信号lf/hf select以与图4中相同的方式工作和控制3个spdt继电器，但具有以下区别。首先，存在将3.3v升压至12v的一个额外调节器，用于通过运算放大器544生成hf噪声。该测试平台中的功率放大器注入电路554使用升压的8v来降低跨放大器的输入与输出两端的电压以减少散热。图5中spdt继电器的额定电流应当高于图4中的额定电流。功率放大器注入电路554也需要散热器。远程控制功能保持与u.2ssd测试平台400相同。该m.2测试平台具有与u.2测试平台相同的优势。
[0056]
图6是示出根据本发明的实施例的多个电源噪声敏感度测试系统600的示图。图4和图5中描述的单个ssd测试平台的主要升级在于该测试系统600的硬件(hw)架构，使得可以同时测试多个存储装置(例如，4个、8个、16个或32个ssd)。该测试平台可能是大规模ssd电源噪声敏感度筛选的理想选择。
[0057]
参照图6，多电源噪声敏感度测试系统600可以包括主机610、函数生成器620、输入/输出(i/o)卡630、多个存储装置(例如，ssd)641至64n和多噪声注入背板650。主机610可以包括被配置成将电源电压(例如，12v)提供到多噪声注入背板650的电源(未示出)。
[0058]
在一些实施例中，主机610可以是具有多个pcie通道的高性能服务器。例如，针对32个ssd，最少具有一个x16，并且优选地具有来自主机610的两个x16。主机610可以能够以12v输出大电流(针对32个ssd，高达100a)，否则需要外部大电流电源。图6中未示出电源顺序和保护电路。
[0059]
函数生成器620可以通过设置总线(例如，gpib、usb或以太网)耦合到主机610，生成噪声函数(或噪声)并且将噪声函数提供到多噪声注入背板650。作为信号生成器的输入/输出(i/o)卡630可以通过设置总线(例如，usb)耦合到主机610，生成各个操作信号并且将操作信号提供到多噪声注入背板650。在一些实施例中，操作信号可以包括频率选择信号lf/hf select和存储装置选择信号u.2 12v/m.2 3.3vselect。
[0060]
多个存储装置641至64n可以通过一个或多个多连接器680以及一个或多个多ssd适配器690耦合到多噪声注入背板650。进一步地，多噪声注入背板650可以通过多高速外围
组件互连(pcie)链路耦合到主机610。在所示示例中，主机610可以通过16个pcie链路耦合到多噪声注入背板650。
[0061]
多噪声注入背板650可以包括分别用于测试多个存储装置641至64n的电源噪声敏感度的多噪声注入模块701至70n。进一步地，多噪声注入背板650可以包括缓冲器阵列660、n通道pcie多路复用器(mux)670、多连接器680和多ssd适配器690。也就是说，多噪声注入背板650具有带有pcie mux电路的复杂模块化背板设计，其通常用于服务器系统设计以链接多ssd。
[0062]
可以向多噪声注入模块701至70n中的每一个提供来自主机610的电源电压(12v)。多噪声注入模块701至70n中的每一个可以从i/o卡630接收频率选择信号lf/hf select和存储装置选择信号u.212v/m.2 3.3v select。多噪声注入模块701至70n中的每一个可以通过缓冲器阵列660从函数生成器620接收噪声函数。在一些实施例中，缓冲器阵列660可以包括函数生成器620与多噪声注入模块701至70n之间的多缓冲器，并且每个缓冲器对应于多噪声注入模块701至70n中的相应一个。每个缓冲器可以接收和存储噪声函数并将噪声函数输出到多噪声注入模块701至70n之中的相应噪声注入模块。因此，多噪声注入模块701至70n中的每一个可以通过缓冲器阵列660的相应缓冲器从函数生成器620接收噪声函数。
[0063]
多噪声注入模块701至70n中的每一个可以通过相应多连接器680和相应多ssd适配器690来耦合到多个存储装置641至64n之中的相应存储装置。进一步地，多个噪声注入模块701至70n中的每一个都可以向多个存储装置641至64n之中的相应存储装置提供用于测试的电源噪声{pwr+noise}。
[0064]
多噪声注入背板650可以具有以下优点：1)全自动，具有最小人为误差风险；2)全带宽测试，仅使用一个函数生成器；3)同时测试一个至三十二个驱动器，从而节省总测试时间；4)每个噪声注入模块独立且可替换；5)每个ssd适配器独立且可替换；6)噪声注入模块可以处理不同的ssd形状因数；7)是大规模ssd筛选的理想选择，一个驱动器故障也不会影响其他驱动器；以及8)即使只有一个驱动器也能工作。
[0065]
图7是示出根据本发明的实施例的电源噪声注入模块700的示图。电源噪声注入模块700可以是图6中的多噪声注入模块701至70n中的任意一个。
[0066]
参照图7，电源噪声注入模块700可以具有类似于图4中的电源噪声敏感度测试系统400的结构和操作。不同之处在于，电源噪声注入模块700生成高频带的第一电源噪声(即，高电源噪声){pwr+hf noise}，即{3.3v+hf noise}或{12v+hf noise}，并且生成低频带(即，低电源噪声){pwr+lf noise}的第二电源噪声，即{3.3v+lf noise}或{12v+lf noise}。针对该操作，电源噪声注入模块700可以包括可变调节器742和745。
[0067]
详细地，电源噪声注入模块700可以包括第一继电器710、第二继电器720和第三继电器730。第一继电器710和第三继电器730可以通过第一路径path1或第二路径path2来耦合。第一继电器710、第二继电器720和第三继电器730可以分别具有与图4的第一继电器510、第二继电器520和第三继电器530相同的结构和操作。
[0068]
第一路径path1可以包括运算放大器opamp 744和电容器注入电路746。运算放大器opamp 744和电容器注入电路746分别对应于图4中的运算放大器opamp 442和电容器注入电路444。进一步地，第一路径path1可以包括第一可变调节器742。
[0069]
第一可变调节器742可以接收电源电压(12v)并调节电源电压，以响应于存储装置
选择信号u.2 12v/m.2 3.3v select而生成第一调节电源电压(3.3v或12v)。例如，第一可变调节器742可以响应于存储装置选择信号m.2 3.3v select而生成第一调节电源电压(3.3v)，并且响应于存储装置选择信号u.2 12v select而生成第一调节电源电压(12v)。
[0070]
运算放大器744可以接收噪声函数fg in并且响应于第一调节电源电压(12v)而生成高噪声函数hf noise。电容器注入电路746可以接收电源电压(3.3v或12v)、噪声函数fg in和高噪声函数hf noise，并且生成低噪声函数lf noise和第一电源噪声，第一电源噪声对应于电源电压与高噪声函数的总和{(3.3v+hf noise)或(12v+hf noise)}。
[0071]
第二路径path2可以包括第二可变调节器752和功率放大器注入电路754。功率放大器注入电路754对应于图4中的功率放大器注入电路454。
[0072]
第二可变调节器752可以接收电源电压(12v)并调节电源电压，以响应于存储装置选择信号u.2 12v/m.2 3.3v select而生成第二调节电源电压(8v或15v)。例如，第二可变调节器752可以响应于存储装置选择信号m.2 3.3v select而生成第二调节电源电压(8v)，并且响应于存储装置选择信号u.2 12v select而生成第二调节电源电压(15v)。功率放大器注入电路754可以接收第二调节电源电压(8v或15v)和低噪声函数lf noise，并且生成与电源电压与低噪声函数的总和{(3.3v+lf noise)或(12v+lf noise)}相对应的第二电源噪声。
[0073]
第三继电器530响应于频率选择信号lf/hf select选择性地接收第一电源噪声{3.3v+hf noise}或{12v+hf noise}以及第二电源噪声{3.3v+lf noise}或{12v+lf noise}，并且将选择性接收的电源噪声提供到存储装置(m.2ssd)。
[0074]
如上所述，实施例提供一种用于一个或多个存储装置的电源噪声敏感度测试的系统。实施例自动测试一个或多个存储装置的电源噪声敏感度并且支持全频带宽测试。
[0075]
虽然出于清楚和理解的目的已经较为详细地示出并描述了前述实施例，但是本发明并不限于所提供的细节。如本领域技术人员根据前述公开内容将理解的，存在许多实施本发明的替代方案。因此，所公开的实施例是说明性的，而不是限制性的。本发明旨在涵盖落入所附权利要求的范围内的所有修改方案。

技术特征：

1.一种电源噪声敏感度测试系统，包括：主机，包括提供电源电压的电源；多个存储装置，通过多高速外围组件互连链路即多pcie链路耦合到所述主机；以及多噪声注入模块，测试所述多个存储装置的电源噪声敏感度，其中每个噪声注入模块包括：第一继电器，接收所述电源电压，并且响应于频率选择信号，将所述电源电压输出到第一路径或第二路径；第二继电器，接收噪声函数，并且响应于所述频率选择信号，将所述噪声函数输出到所述第一路径或所述第二路径；以及第三继电器，耦合到所述第一路径或所述第二路径和存储装置，其中所述第一路径包括：运算放大器，接收所述噪声函数并响应于所述电源电压生成高噪声函数；第一可变调节器，接收和调节所述电源电压，以响应于电压选择信号生成第一调节电源电压或第二调节电源电压；以及电容器注入电路，接收所述第一调节电源电压或所述第二调节电源电压、所述噪声函数以及所述高噪声函数，并生成低噪声函数和第一电源噪声，所述第一电源噪声对应于所述第一调节电源电压或所述第二调节电源电压与所述高噪声函数的总和，并且其中所述第二路径包括：第二可变调节器，接收和调节所述电源电压，以响应于所述电压选择信号生成第三调节电源电压或第四调节电源电压；以及功率放大器注入电路，接收所述第三调节电源电压或所述第四调节电源电压以及所述低噪声函数，并生成与所述第三调节电源电压或所述第四调节电源电压与所述低噪声函数的总和相对应的第二电源噪声，并且其中所述第三继电器响应于所述频率选择信号选择性地接收所述第一电源噪声和所述第二电源噪声，并且将选择性地接收的电源噪声提供到存储装置。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一继电器包括单刀双掷继电器即spdt继电器，并且响应于所述频率选择信号，将所述电源电压提供到所述第一路径或所述第二路径，所述spdt继电器具有接收所述电源电压的单刀、耦合到所述第一路径的第一掷以及耦合到所述第二路径的第二掷。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二继电器包括单刀双掷继电器即spdt继电器，并且响应于所述频率选择信号，将所述噪声函数提供到所述运算放大器或所述电容器注入电路，所述spdt继电器具有接收所述噪声函数的单刀、耦合到所述运算放大器的第一掷以及耦合到所述电容器注入电路的第二掷。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第三继电器包括单刀双掷继电器即spdt继电器，并且响应于所述频率选择信号，选择性地将所述第一电源噪声和所述第二电源噪声提供到存储装置，所述spdt继电器具有耦合到所述电容器注入电路的第一掷、耦合到所述功率放大器的第二掷以及耦合到所述存储装置的单刀。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个存储装置中的一个包括u.2固态驱动器即u.2ssd，并且所述多个存储装置中的另一个包括m.2ssd。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述电源电压与所述第二调节电源电压具有第一电压电平，并且所述第一调节电源电压具有比所述第一电压电平小的第二电压电平。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述电源电压具有第一电压电平，所述第三调节电源电压具有比所述第一电压电平小的第二电压电平，并且所述第四调节电源电压具有比所述第一电压电平大的第三电压电平。8.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：函数生成器，生成所述噪声函数。9.根据权利要求8所述的系统，进一步包括：缓冲器阵列，包括耦合在所述函数生成器与所述多噪声注入模块之间的多缓冲器，每个缓冲器接收和存储所述噪声函数并且将所述噪声函数输出到所述多噪声注入模块之中的相应噪声注入模块。10.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：信号生成器，生成所述频率选择信号和所述电压选择信号。11.一种测试存储装置的电源噪声敏感度的系统，所述系统包括：第一继电器，接收电源电压，并响应于频率选择信号，将所述电源电压输出到第一路径或第二路径；第二继电器，接收噪声函数，并响应于所述频率选择信号，将所述噪声函数输出到所述第一路径；以及第三继电器，耦合到所述第一路径或所述第二路径和所述存储装置，其中所述第一路径包括：运算放大器，接收所述噪声函数并响应于所述电源电压生成高噪声函数；以及电容器注入电路，接收所述电源电压、所述噪声函数和所述高噪声函数，并生成低噪声函数和第一电源噪声，所述第一电源噪声对应于所述电源电压与所述高噪声函数的总和，并且其中所述第二路径包括：调节器，接收所述电源电压并调节所述电源电压，以生成调节电源电压；以及功率放大器注入电路，接收所述调节电源电压和所述低噪声函数，并生成与所述电源电压与所述低噪声函数的总和相对应的第二电源噪声，其中所述第三继电器响应于所述频率选择信号选择性地接收所述第一电源噪声和所述第二电源噪声，并且将选择性地接收的电源噪声提供到所述存储装置。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述第一继电器包括单刀双掷继电器即spdt继电器，并且响应于所述频率选择信号，将所述电源电压提供到所述第一路径或所述第二路径，所述spdt继电器具有接收所述电源电压的单刀、耦合到所述第一路径的第一掷和耦合到所述第二路径的第二掷。13.根据权利要求11所述的系统，其中所述第二继电器包括单刀双掷继电器即spdt继电器，并且响应于所述频率选择信号，将所述噪声函数提供到所述运算放大器或所述电容器注入电路，所述spdt继电器具有接收所述噪声函数的单刀、耦合到所述运算放大器的第一掷和耦合到所述电容器注入电路的第二掷。14.根据权利要求11所述的系统，其中所述第三继电器包括单刀双掷继电器即spdt继
电器，并且响应于所述频率选择信号，选择性地将所述第一电源噪声和所述第二电源噪声提供到所述存储装置，所述spdt继电器具有耦合到所述电容器注入电路的第一掷、耦合到所述功率放大器的第二掷以及耦合到所述存储装置的单刀。15.根据权利要求11所述的系统，其中所述电源电压是从主机的电源接收的，并且所述存储装置包括u.2固态驱动器即u.2ssd。16.一种测试存储装置的电源噪声敏感度的系统，所述系统包括：第一继电器，接收电源电压，并响应于频率选择信号，将所述电源电压输出到第一路径或第二路径；第二继电器，接收噪声函数，并响应于所述频率选择信号，将所述噪声函数输出到所述第一路径或所述第二路径；以及第三继电器，耦合到所述第一路径或所述第二路径和所述存储装置，其中所述第一路径包括：第一调节器，接收所述电源电压并调节所述电源电压，以生成第一调节电源电压；运算放大器，接收所述噪声函数，并响应于所述第一调节电源电压生成高噪声函数；以及电容器注入电路，接收所述电源电压、所述噪声函数和所述高噪声函数，并生成低噪声函数和第一电源噪声，所述第一电源噪声对应于所述电源电压与所述高噪声函数的总和，并且其中所述第二路径包括：第二调节器，接收所述电源电压并调节所述电源电压，以生成第二调节电源电压；以及功率放大器注入电路，接收所述第二调节电源电压和所述低噪声函数，并生成与所述电源电压与所述低噪声函数的总和相对应的第二电源噪声，并且其中所述第三继电器响应于所述频率选择信号选择性地接收所述第一电源噪声和所述第二电源噪声，并且将选择性地接收的电源噪声提供到所述存储装置。17.根据权利要求16所述的系统，其中所述第一继电器包括单刀双掷继电器即spdt继电器，并且响应于所述频率选择信号，将所述电源电压提供到所述第一路径或所述第二路径，所述spdt继电器具有接收所述电源电压的单刀、耦合到所述第一路径的第一掷以及耦合到所述第二路径的第二掷。18.根据权利要求16所述的系统，其中所述第二继电器包括单刀双掷继电器即spdt继电器，并且响应于所述频率选择信号，将所述噪声函数提供到所述运算放大器或所述电容器注入电路，所述spdt继电器具有接收所述噪声函数的单刀、耦合到所述运算放大器的第一掷以及耦合到所述电容器注入电路的第二掷。19.根据权利要求16所述的系统，其中所述第三继电器包括单刀双掷继电器即spdt继电器，并且响应于所述频率选择信号，选择性地将所述第一电源噪声和所述第二电源噪声提供到所述存储装置，所述spdt继电器具有耦合到所述电容器注入电路的第一掷、耦合到所述功率放大器的第二掷以及耦合到所述存储装置的单刀。20.根据权利要求16所述的系统，其中所述电源电压是从外部电源接收的，并且所述存储装置包括m.2固态驱动器即m.2ssd。

技术总结

提供了一种用于存储装置的自动电源噪声敏感度测试系统。一种系统包括：主机；存储装置；以及多噪声注入模块。每个噪声注入模块包括：第一继电器至第三继电器，耦合到第一路径或第二路径。第一条路径包括：运算放大器，用于生成高噪声函数；第一可变调节器，用于生成第一调节电源电压或第二调节电源电压；以及用于生成低噪声函数和第一电源噪声的电容器注入电路。第二路径包括：用于生成第三调节电源电压或第四调节电源电压的第二可变调节器以及用于生成第二电源噪声的功率放大器注入电路。第三继电器选择性地将第一电源噪声或第二电源噪声提供到存储装置。源噪声提供到存储装置。源噪声提供到存储装置。