我们在2/5日发了一个实拍视频《手把手教你如何测试HDD/SSD功耗并监控sideband信号》，介绍了通过PAM （power analysis module)被动分析背板/主板给SAS/SATA/NVMe HDD/SSD或者插卡的电压、电流、功耗、sideband边带信号，其实，我们同一时间也拍摄了一个PPM （power analysis module)的电压拉偏的视频，今天处理完视频字幕后供大家参考。

我们花了2个小时拍摄了本期视频并处理添加了字幕供大家参考,参见下面的视频，记得如果想看高清视频一定要在电脑上打开下面的视频链接进行观看！如果你觉得这篇文章对你有帮助，也希望帮助到更多人，欢迎分享到朋友圈或者与朋友讨论！

下面是针对本次PPM以及演示内容的一个总结。

1.引言

本视频演示详细介绍了Quarch公司的PPM（Programmable Power Module）可编程电源模块的功能、使用方法及其在电压拉偏、功耗测量等方面的应用。PPM是一种可编程的电源模块，广泛应用于企业级硬盘（HDD、SSD）和各类插卡的电压拉偏测试和功耗测量。通过本视频演示，读者可以全面了解PPM的工作原理、硬件结构、软件控制及其在实际测试中的应用场景。

2.PPM硬件介绍

PPM有两种型号，一种是独立一个电源模块，另外一种是HD-PPM即一种高密度（High Density, HD）的可编程电源模块配置，适合机架部署。普通的PPM尺寸较小，通常比机顶盒还要小，适合放置在桌面上。PPM模块独立工作，也可以与其他模块组合使用。PPM的主要功能是通过编程控制输出电压（拉偏电压）、电流，并实时监控功耗变化。

外观与尺寸：PPM的外观为一个蓝色盒子，尺寸较小，适合放在测试台面上。HD-PPM为19’’机架设备，其内部包含六个独立的PPM单元，能够实现高密度的电源管理。

电源输出：PPM支持双输出，最大输出功率为60瓦（12V/5A）。前面板有10芯的电源输出接口，后面板则包括220V供电口、保险丝和风扇。PPM可以通过USB或网络进行管理，部分公司出于信息安全考虑，禁止使用USB，只能通过网线连接。

• 兼容性：PPM支持多种企业级硬盘，包括12G SAS、6G SAS、6G SATA HDD/SSD，以及PCIe 3.0、4.0、5.0的U.2接口硬盘。它还支持U.3和EDSFF以及M.2等各种接口的SSD盘，几乎涵盖了所有企业级硬盘的供电需求。

3.PPM的工作原理与功能

PPM的核心功能是通过编程控制输出电压，并实时监控电压、电流和功耗的变化。它可以通过Python脚本或图形化界面进行控制，支持电压的波动输出，并记录电压、电流和功耗的变化。

• 电压拉偏功能：PPM可以通过编程设置输出电压的波动范围。例如，可以在不同的时间段（可以精确到uS，按照时间定义输出，单位可以是uS, mS, S秒等）内输出不同的电压值（如5V、4.9V、5.12V等），以测试硬盘在不同电压条件下的稳定性。这种功能特别适用于测试硬盘在电压波动环境下的表现。

• 功耗测量：PPM可以实时监控硬盘的功耗变化，记录电压、电流和功耗的数据。这些数据可以帮助工程师分析硬盘在不同负载下的功耗表现，优化电源管理策略。

• 跳线设置：PPM支持SAS、SATA和PCIe硬盘的测试，但在测试SAS或SATA硬盘时，需要手动调整跳线帽的位置。默认情况下，跳线帽连接PCIe     NVMe SSD接口，测试SAS或SATA硬盘时需要将跳线帽拔下并重新连接。

4.PPM的软件控制

PPM通过Quarch的Power Studio QPS软件进行控制。该软件可以通过USB或网线连接PPM模块，实现电压输出、功耗测量和数据记录等功能。

• 软件界面：Power Studio QPS软件界面简洁，支持自动扫描设备。用户可以通过软件设置输出电压、启动电源输出，并实时监控电压、电流和功耗的变化。

• 数据记录与分析：软件支持记录电压、电流和功耗的变化，并生成波形图。用户可以通过放大波形图，查看特定时间段的电压波动和功耗变化。软件还支持设置采样时间（如32us、128us，1ms、10ms等），用户可以根据需要调整采样频率。

• 电压拉偏设置：用户可以通过软件设置输出电压的波动范围。例如，可以在不同的时间段内输出不同的电压值，模拟电压波动环境。软件还支持保存和加载电压波动模式（Pattern），方便用户重复测试。

5.PPM在实际测试中的应用

PPM广泛应用于企业级硬盘的电压拉偏测试和功耗测量。通过PPM，工程师可以模拟不同的电压环境，测试硬盘在电压波动下的稳定性和性能表现。

• 电压拉偏测试：通过PPM的电压拉偏功能，工程师可以测试硬盘在不同电压条件下的稳定性。例如，可以逐步降低电压，观察硬盘在低电压下的表现，直到硬盘无法正常工作。这种测试可以帮助企业确定硬盘的最低工作电压，优化电源管理策略。

• 功耗测量：PPM可以实时监控硬盘的功耗变化，帮助工程师分析硬盘在不同负载下的功耗表现。通过功耗测量，企业可以优化硬盘的电源管理，降低能耗。

• 兼容性测试：PPM支持多种企业级硬盘的测试，包括SAS、SATA和PCIe接口的硬盘。通过PPM，企业可以测试不同接口硬盘的兼容性和稳定性，确保硬盘在各种环境下的正常工作。

6.PPM与PAM的区别

PPM与PAM（Power Analysis Module）在功能上有一定的相似性，但使用场景有显著不同：PPM重在电压拉偏测试SSD或者插卡在电压不稳定的情况下的稳定性，这些SSD或者插卡不是由背板或者主板提供；PAM监测记录电压、电流、功耗和sideband边带信号，它的电压就是由背板或者主板提供。

• 电压拉偏功能：PPM可以通过编程设置输出电压的波动范围，而PAM只能监控电压变化，无法主动控制电压输出。

• Sideband边带信号记录：PPM可以实时监控电压、电流和功耗的变化，并记录数据。PAM同样监控功耗，但同时可以提供边带信号记录功能，这在问题debug的时候非常有效。

7.PPM的注意事项

在使用PPM进行测试时，需要注意以下几点：

• 跳线设置：在测试SAS或SATA硬盘时，需要手动调整U.2治具前端的跳线帽的位置到SAS标识一侧，确保PPM能够正确识别硬盘类型。（PAM的治具没有这个要求）

• 电压范围：PPM的输出电压有一定的范围限制。例如，12V的输出电压不能超过14.4V（120%的额定电压），5V的输出电压不能超过6V。超过这些范围可能会导致硬盘损坏。

• 复位操作：在测试完成后，需要将PPM的跳线帽复位到PCIe接口，确保下次使用时测试NVMe SSD能够正常工作。

8. 演示视频总结

Quarch公司的PPM可编程电源模块是一款功能强大的测试工具，广泛应用于企业级硬盘的电压拉偏测试和功耗测量。通过PPM，工程师可以模拟不同的电压环境，测试硬盘在电压波动下的稳定性和性能表现。PPM支持多种硬盘接口类型，具有高密度、可编程的特点，能够通过Python脚本或图形化界面进行控制。PPM的电压拉偏功能和功耗测量功能为企业优化电源管理、降低能耗提供了有力的支持。

在实际应用中，PPM与PAM可以结合使用，能够满足更复杂的测试需求。通过合理使用PPM，企业可以确保硬盘在各种电压环境下的稳定性和兼容性，提升系统的整体性能和可靠性。

如果想了解Quarch PPM的具体功能，请参考《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver11.11》的chatper 4.2章节。同时请关注我们公众号，我们将在2025年春节后增加更多PCIe Gen6的全球业内最新的发展情况，推出《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver12.0》。

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