Стресс -тест (иногда называемый испытанием на прочность ) оборудования — это форма преднамеренно интенсивного и тщательного тестирования, используемого для определения стабильности данной системы или сущности. Он включает в себя тестирование за пределами нормальной эксплуатационной мощности , часто до точки разрыва, с целью наблюдения за результатами.
Причины могут включать: определение точек разрыва и безопасных пределов использования; подтверждение того, что предполагаемые спецификации соблюдаются; поиск проблем внутри продукта; определение видов отказа (как именно система может выйти из строя) и проверка стабильной работы детали или системы за пределами стандартного использования. Инженеры по надежности часто испытывают элементы при ожидаемой нагрузке или даже при ускоренной нагрузке, чтобы определить срок службы элемента или определить виды отказа . [1]
Термин стресс-тест, поскольку он относится к оборудованию (включая электронику, физические устройства, атомные электростанции и т. д.), вероятно, будет иметь различные уточненные значения в определенных контекстах. Одним из примеров является материаловедение, см. Усталость (материал) .
В целом стресс-тестирование должно подвергать компьютерное оборудование чрезмерному стрессу, чтобы обеспечить стабильность при использовании в нормальной среде. К ним могут относиться экстремальные значения рабочей нагрузки, типа задачи, использования памяти, тепловой нагрузки (нагрева), тактовой частоты или напряжения. Память и ЦП — два компонента, которые обычно подвергаются стресс-тестированию таким образом.
Существует значительное совпадение между программным обеспечением для стресс-тестирования и программным обеспечением для бенчмаркинга , поскольку оба они стремятся оценить и измерить максимальную производительность. Из этих двух программное обеспечение для стресс-тестирования нацелено на проверку стабильности, пытаясь заставить систему выйти из строя; бенчмаркинг нацелен на измерение и оценку максимально возможной производительности при заданной задаче или функции.
При изменении рабочих параметров ЦП , таких как температура , влажность , разгон , понижение тактовой частоты , перенапряжение и понижение напряжения , может потребоваться проверить, подходят ли новые параметры (обычно напряжение и частота ядра ЦП ) для больших нагрузок ЦП . Это делается путем запуска программы, интенсивно использующей ЦП, в течение длительных периодов времени, чтобы проверить, зависает ли компьютер или выходит из строя . Стресс-тестирование ЦП также называется тестированием на пытки . Программное обеспечение, подходящее для тестирования на пытки, обычно должно выполнять инструкции , которые используют весь чип, а не только несколько его блоков. Стресс-тестирование ЦП в течение 24 часов при 100% нагрузке в большинстве случаев достаточно, чтобы определить, будет ли ЦП работать правильно в обычных сценариях использования, например, в настольном компьютере, где загрузка ЦП обычно колеблется на низких уровнях (50% и ниже).
Стресс-тестирование оборудования и стабильность субъективны и могут различаться в зависимости от того, как будет использоваться система. Стресс-тест для системы, работающей 24/7 или которая будет выполнять чувствительные к ошибкам задачи, такие как распределенные вычисления или «сворачивание» проектов, может отличаться от того, который должен иметь возможность запускать одну игру с разумной степенью надежности. Например, всеобъемлющее руководство по разгону Sandy Bridge обнаружило, что: [2]
Хотя в прошлом IntelBurnTest был так же хорош, похоже, что-то в SB uArch [микроархитектуре Sandy Bridge] сильнее нагружается Prime95... IBT действительно потребляет больше энергии [предъявляет большие требования к температуре]. Но... Prime95 каждый раз выходил из строя первым, и он выходил из строя, когда IBT проходил тест. Так же, как и Sandy Bridge, Prime95 является лучшим тестером стабильности для Sandy Bridge-E, чем IBT/LinX.
Стабильность субъективна; некоторые могут назвать стабильность достаточной для запуска своей игры, другим, например, папкам [складывающимся проектам], может потребоваться что-то такое же стабильное, как и в стандартной комплектации, и... потребуется запустить Prime95 не менее чем на 12 часов или на день или два, чтобы счесть его стабильным... Есть [тестировщики стендов], которым действительно плевать на стабильность, и они просто скажут, что если он может [выполнить] тест, то он достаточно стабилен. Никто не ошибается и никто не прав. Стабильность субъективна. [Но] круглосуточная стабильность не является субъективной.
Инженер компании ASUS в статье 2012 года о разгоне системы Intel X79 сообщил , что важно тщательно выбирать программное обеспечение для тестирования, чтобы получить полезные результаты: [3]
Не рекомендуется проводить непроверенные стресс-тесты (например, Prime95 или LinX или другие сопоставимые приложения). Для высококачественного тестирования ЦП/IMC и системной шины рекомендуется использовать Aida64 вместе с общим использованием приложений, таких как PC Mark 7. Aida имеет преимущество, так как это тест стабильности, разработанный для архитектуры Sandy Bridge E, и тестирует определенные функции, такие как AES, AVX и другие наборы инструкций, которые Prime и подобные синтетические не затрагивают. Таким образом, он не только загружает ЦП на 100%, но и тестирует другие части ЦП, не используемые в приложениях, таких как Prime 95. Другие приложения, которые следует рассмотреть, — это SiSoft 2012 или Passmark BurnIn. Обратите внимание, что проверка не была завершена с использованием Prime 95 версии 26 и LinX (10.3.7.012) и OCCT 4.1.0 beta 1, но после того, как мы проведем внутреннее тестирование, чтобы гарантировать по крайней мере ограниченную поддержку и работу.
Проверка надежности оборудования включает в себя испытание на воздействие температуры и влажности, испытание на механическую вибрацию, испытание на удар, испытание на столкновение, испытание на падение, испытание на пыле- и водонепроницаемость, а также другие испытания на надежность в условиях окружающей среды. [4] [5]
Рост числа критически важных для безопасности приложений автомобильной электроники значительно повышает сложность проектирования надежности ИС. [6] [7]
Аппаратное тестирование электрических водонагревателей, обеспечивающих хранение энергии и реагирование на спрос с помощью предиктивного управления моделями, из Института инженеров по электротехнике и электронике, написанное Халамеем, ДА, Старреттом, М и Бреккеном, ТКА. Сначала автор обсуждает, что классическая модель устойчивого состояния, обычно используемая для моделирования электрических водонагревателей, может быть неточной. Затем в этой статье представлены результаты аппаратного тестирования, которые демонстрируют, что системы водонагревателей с предиктивным управлением моделями могут надежно управляться для обеспечения заданных уровней мощности с погрешностью в пределах 2%. Затем автор представляет результаты эксперимента, которые показывают многообещающий путь к управлению водонагревателями, поскольку системы хранения энергии способны обеспечивать гибкую мощность и быстродействующие вспомогательные услуги на прочной основе.
Advanced Circuit Reliability Verification for Robust Design, журнал, обсуждает модели, используемые для проверки надежности схем, и применение этих моделей. Сначала он обсуждает, как рост критически важных для безопасности приложений для автомобильной электроники значительно увеличивает проблему надежности проектирования ИС. Затем автор начинает обсуждать новейшее решение Synopsys AMS для надежной конструкции. Эта часть статьи очень техническая, в основном о том, как AMS может повысить надежность для полночиповой смешанной проверки сигналов. Эта статья может быть полезным источником для исследования того, почему в настоящее время важно больше сосредоточиться на проверке надежности.
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) (часть текста сокращена)