计算机主板测试方法和装置与流程
本发明涉及硬件测试技术领域，特别是涉及一种计算机主板测试方法和一种计算机主板测试装置。
背景技术：
随着微电子工艺技术的进步，计算机基础软硬件产品获得了快速发展。国产计算机主板正面临着产业发展的机遇期，如何避免不良产品进入市场进而影响企业的出货质量对维护企业的生存与发展、奠定国产计算机基础软硬件在人们生活中的信心具有重要作用。
高加速寿命测试作为一种重要的寿命评估、质量评价及早期缺陷检测手段，在电子产品及整机系统中具有广泛的应用。现有针对计算机主板的高加速寿命测试方法存在应力条件宽松，不利于计算机主板软硬件深入融合下的寿命评价及缺陷暴露，缺乏对强化应力条件下的考核及测试，导致不能够快速有效的发现计算机主板的相关设计缺陷，不利于计算机主板质量可靠性的提升。
技术实现要素：
基于此，本发明实施例提供了计算机主板测试方法和装置，能够有效发现计算机主板的软硬件适配缺陷。
本发明一方面提供计算机主板测试方法，包括：
获取预设的初始环境应力；从初始环境应力开始，按照设定的第一步长对环境应力进行迭代更新，并在每次更新后检测计算机主板在当前环境应力下运行预设软应力程序并持续第一设定时长的过程中是否正常工作，直到检测结果为否；
获取当前环境应力的上一环境应力，作为中间环境应力，从所述中间环境应力开始，按照设定的第二步长对环境应力进行迭代更新，并在每次更新后检测计算机主板在当前环境应力下运行所述软应力程序并持续第二设定时长的过程中是否正常工作，直到检测结果为否；其中，所述第二步长小于所述第一步长；
根据当前环境应力及其对应的上一环境应力，确定所述计算机主板的环境应力极限值；根据所述环境应力极限值确定所述计算机主板的环境极限测试是否通过。
本发明另一方面提供一种计算机主板测试装置，包括：
一级测试模块，用于获取预设的初始环境应力；从初始环境应力开始，按照设定的第一步长对环境应力进行迭代更新，并在每次更新后检测计算机主板在当前环境应力下运行预设软应力程序并持续第一设定时长的过程中是否正常工作，直到检测结果为否；
二级测试模块，用于获取当前环境应力的上一环境应力，作为中间环境应力，从所述中间环境应力开始，按照设定的第二步长对环境应力进行迭代更新，并在每次更新后检测计算机主板在当前环境应力下运行所述软应力程序并持续第二设定时长的过程中是否正常工作，直到检测结果为否；其中，所述第二步长小于所述第一步长；
极限判定模块，用于根据当前环境应力及其对应的上一环境应力，确定所述计算机主板的环境应力极限值；根据所述环境应力极限值确定所述计算机主板的环境极限测试是否通过。
基于上述实施例提供的计算机主板测试方法和装置，通过结合环境应力与软应力，强化了计算机主板的高加速寿命测试应力，挖掘软硬件适配性能薄弱点，快速发现计算机主板的相关设计及工艺缺陷，避免软硬件适配不稳定不可靠的产品进入市场；并且通过步长可变，可在保证精确搜寻到计算机主板环境应力极限值的同时减少测试时间，提升测试效率。
附图说明
图1为一实施例的计算机主板测试方法的示意性流程图；
图2为一实施例的计算机主板的软应力低温极限测试方法的示例图；
图3为一实施例的计算机主板的软应力高温极限测试方法的示例图；
图4为一实施例的计算机主板的软应力振动极限测试方法的示例图；
图5为另一实施例的计算机主板测试方法的示意性流程图；
图6为另一实施例的计算机主板软应力热冲击测试方法的示例图；
图7为另一实施例的计算机主板测试方法的示意性流程图；
图8为另一实施例的计算机主板软应力联合测试方法的示例图；
图9为一实施例的计算机主板测试装置的示意性结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为一实施例的计算机主板测试方法的示意性流程图；如图1所示，本实施例中的计算机主板测试方法包括步骤：
s11，获取预设的初始环境应力；从初始环境应力开始，按照设定的第一步长对环境应力进行迭代更新，并在每次更新后检测计算机主板在当前环境应力下运行预设软应力程序并持续第一设定时长的过程中是否正常工作，直到检测结果为否；
其中所述按照设定的第一步长对环境应力进行迭代更新包括：如果在环境应力最大值测试时，按照设定的第一步长对环境应力进行升高；如果在环境应力最小值测试时，按照设定的第一步长对环境应力进行降低。
在一实施例中，所述环境应力包括温度应力或振动应力。对应的，所述按照设定的第一步长对环境应力进行迭代更新，并在每次更新后检测计算机主板在当前环境应力下运行预设软应力程序并持续第一设定时长的过程中是否正常工作的过程例如：
在低温极限测试时：从预设的初始温度开始每次降低10℃，在每个温度条件下运行软应力程序并停留10分钟，同时检查计算机主板能否正常工作，重复上述过程直至计算机主板死机或不能正常启动。在高温极限测试时：从预设的初始温度开始每次升高10℃，在每个温度条件下运行软应力程序并停留10分钟，同时检查计算机主板能否正常工作，重复上述过程直至计算机主板死机或不能正常启动。在软应力振动极限测试时(通常是测试振动最大极限值)，从预设的初始振动重量开始每次增加5grms，在每个振动重量条件下运行软应力程序并停留10分钟，同时检查计算机主板能否正常工作，重复上述过程直至计算机主板死机或不能正常启动。
在一实施例中，预设的初始温度为当前的室温。对应的测试结果如图2(低温极限测试)或者图3(高温极限测试)所示。参考图3所示，在高温极限测试时，其中a1点的温度表示初始温度，在温度应力按照固定步长上升的过程中，a3点的温度表示待测计算机主板在运行软应力程序下持续第一设定时长的过程中无法正常工作的第一个温度值，a2点的温度表示a3点温度的上一温度值，在该温度应力下待测计算机主板在运行软应力程序下持续第一设定时长的过程中能够正常工作。
在一实施例中，预设的初始振动重量为5grms。振动极限测试参考图4所示。其中b1点表示初始振动重量，在始振动重量按照固定步长上升的过程中，b3点的振动重量表示待测计算机主板在运行软应力程序下持续第二设定时长的过程中无法正常工作的第一个振动重量，b2点的振动重量表示b3点振动重量的上一振动重量，在该振动重量下待测计算机主板在运行软应力程序下持续第二设定时长的过程中能够正常工作。
s12，获取当前环境应力的上一环境应力，作为中间环境应力，从所述中间环境应力开始，按照设定的第二步长对环境应力进行迭代更新，并在每次更新后检测计算机主板在当前环境应力下运行所述软应力程序并持续第二设定时长的过程中是否正常工作，直到检测结果为否；其中，所述第二步长小于所述第一步长。
其中，所述第一设定时长与所述第二设定时长可以设置为相等时长，例如10分钟；此外也可以设置为不同时长，例如第一设定时长设置为10分钟，第二设定时长设置为5分钟。
通过步骤s11得到计算机主板运行预设软应力程序并持续第一设定时长的过程中无法正常工作的第一个环境应力，则该环境应力的上一环境应力则为所述计算机主板运行预设软应力程序并持续第一设定时长的过程中能够正常工作的环境应力。由此可知计算机主板运行预设软应力程序时的环境应力极限值处于所述第一个环境应力与其对应的上一环境应力之间。为提高环境应力极限值测试的准确度，进一步地，按照设定的第二步长对环境应力进行迭代更新，并在每次更新后检测计算机主板在当前环境应力下运行所述软应力程序并持续第二设定时长的过程中是否正常工作，直到检测结果为否。其中按照设定的第二步长对环境应力进行迭代更新包括：在环境应力最大值测试时，按照设定的第二步长对环境应力进行升高；在环境应力最小值测试时，按照设定的第二步长对环境应力进行降低。
当所述环境应力为温度应力时，所述按照设定的第二步长对环境应力进行迭代更新，并在每次更新后检测计算机主板在当前环境应力下运行所述软应力程序并持续第二设定时长的过程中是否正常工作，直到检测结果为否的步骤例如：从得到的中间温度应力开始每次升高2℃，在各个温度条件下运行软应力程序并停留10分钟，检查计算机主板能否正常工作，直到检测结果为否。由此可提高温度应力测试的准确性。
当所述环境应力为振动应力时，所述按照设定的第二步长对环境应力进行迭代更新，并在每次更新后检测计算机主板在当前环境应力下运行所述软应力程序并持续第二设定时长的过程中是否正常工作，直到检测结果为否的步骤例如：从得到的中间振动应力开始每次升高2grms，在各个振动条件下运行软应力程序并停留10分钟，检查计算机主板能否正常工作，直到检测结果为否。由此可提高振动应力测试的准确性。
可以理解的是，当所述第二步长设置得越小，检测结果精度越高，但需付出效率的代价。因此可根据实际情况，在检测精度与检测效率之间寻得折衷，设置相适应的第二步长。在一实施例中，所述第二步长小于或者等于所述第一步长的1/2。以保证检测准确性的同时兼顾检测效率。
s13，根据当前环境应力及其对应的上一环境应力，确定所述计算机主板的环境应力极限值；根据所述环境应力极限值确定所述计算机主板的环境极限测试是否通过。
通过步骤s12将环境应力极限值的取值范围进一步限缩到一个较小的区间，根据该区间的两个端点值便可较为准确的估算出计算机主板在运行软应力程序时的环境应力极限值。如图3所示，最终确定的极限高温(tmax)位于步骤s11得到的当前温度a3与a3的上一温度a2之间。如图4所示，最终确定的振动极限重量(smax)位于步骤s11得到的当前振动重量b3与b3的上一当前振动重量b2之间。
在一实施例中，根据所述环境应力极限值确定所述计算机主板的环境极限测试是否通过包括：若得到的温度极限值符合预设的温度应力指标，则确定所述计算机主板的温度极限测试通过，否则，温度极限测试未通过。若得到的振动极限重量符合预设的振动应力指标，则确定所述计算机主板的振动极限测试通过，否则，振动极限测试未通过。
在一优选实施例中，所述软应力程序为使计算机主板的处理器运行在设定利用率下的程序，所述设定利用率高于80％，例如spec2000或spec2006等基准程序集。在测试时运行这样的软应力程序，可进一步提高计算机主板在运行软应力程序时的环境应力极限值的参考性。
上述实施例的计算机主板测试方法，主要针对计算机主板运行软件程序时的环境极限测试，通过结合环境应力与软应力，强化了计算机主板的高加速寿命测试，挖掘软硬件适配性能薄弱点，快速发现计算机主板的相关设计及工艺缺陷，避免软硬件适配不稳定不可靠的产品进入市场；并且通过灵活设置两级大小不等的步长，可在保证精确搜寻到计算机主板环境应力极限值的同时减少测试时间，提升测试效率。
图5为另一实施例的计算机主板测试方法的示意性流程图；本实施例在计算机主板运行软件程序时的环境极限测试基础上，进一步对计算机主板的软应力热冲击进行测试。如图5所示，本实施例中的计算机主板测试方法包括：
步骤s201，根据所述温度应力极限值计算对应的热冲击高温和热冲击低温。
本实施例中，即根据预先测试出的计算机主板运行软件程序时的极限高温和极限低温计算对应的热冲击高温和热冲击低温。
步骤s202，控制所述计算机主板运行所述软应力程序，同时控制所述计算机主板的温度应力在所述热冲击高温与所述热冲击低温之间反复切换第一设定次数，检测该过程中所述计算机主板是否工作正常。
热冲击测试是指在检测计算机主板在热冲击高温与热冲击低温的频繁切换过程中是否工作正常的测试。本实施例中，在测试过程中控制计算机主板运行相应的软应力程序，在此情况下进行热冲击高温与热冲击低温的多次切换，可结合温度应力与软应力，对计算机主板产品进行研发阶段的产品质量及工艺缺陷检查，避免软硬件适配不稳定不可靠的产品进入市场。
步骤s203，根据检测结果确定所述计算机主板的热冲击测试是否通过。
若运行有所述软应力程序的计算机主板在进行热冲击高温与热冲击低温的切换设定次数时间内均运行正常，则确定为所述计算机主板的软应力热冲击测试通过，否则，则确定为所述计算机主板的软应力热冲击测试未通过。
在一实施例中，控制所述计算机主板的温度应力在所述热冲击高温与所述热冲击低温之间反复切换第一设定次数的过程中，控制所述计算机主板的温度应力在所述热冲击高温、所述热冲击低温下均保持第三设定时长再进行切换。
为了更好的理解上述实施例的计算机主板的软应力热冲击测试，下面提供一具体示例对上述计算机主板的软应力热冲击测试方法做进一步说明，包括以下步骤：
计算并设置计算机主板软应力热冲击测试对应的的高低热冲击温度分别为：
热冲击低温为：
热冲击高温为：
上式中
在测试过程中，计算机主板运行软应力程序，并在热冲击高温和热冲击低温各保持10分钟，在一实施例中，控制在热冲击高温与热冲击低温切换过程中的温度变化率设为50℃/min～100℃/min，温度变化率的大小影响温变时间，温度变化率越高，温变时间越短，反之，温变时间越长。热冲击循环10个周期(即所述第一设定次数为10次)，检查计算机主板在此期间能否正常工作。其中，计算机主板运行的软应力程序需使计算机处理器运行在一个较高的利用率下(>80％)，如运行spec2000或spec2006基准程序集。对应的测试过程参考图6所示。
图7为另一实施例的计算机主板测试方法的示意性流程图；本实施例在计算机主板运行软件程序时的环境极限测试基础上，进一步对计算机主板进行软应力联合测试。如图7所示，本实施例中的计算机主板测试方法包括：
步骤s301，根据所述温度应力极限值计算对应的热冲击高温和热冲击低温。
本实施例中，即根据预先测试出的计算机主板运行软件程序时的极限高温和极限低温计算对应的热冲击高温和热冲击低温。
在一优选实施例中，根据如下公式计算热冲击高温tshh和热冲击低温tshl：
其中，
步骤s302，根据计算机主板在运行所述软应力程序下的振动应力极限值计算对应的高振动重量。
本实施例中，即根据预先测试出的计算机主板运行软件程序时的振动极限重量smax计算对应的高振动重量。
在一实施例中，根据如下公式计算所述高振动重量srvh：
其中，smax为计算机主板在运行所述软应力程序下的振动极限重量；σs为预设的振动重量范围缩放因子。
可以理解的，步骤s301与步骤s302的执行顺序不限于其编号顺序，可调换执行顺序或者同时执行。
步骤s303，控制所述计算机主板运行所述软应力程序，同时控制所述计算机主板的环境应力在第一联合应力与第二联合应力之间反复切换第二设定次数，检测该过程中所述计算机主板是否工作正常；并根据检测结果确定所述计算机主板的联合测试是否通过。其中，所述第一联合应力为热冲击高温与所述高振动重量的联合；所述第二联合应力为热冲击低温与预设的低振动重量的联合。
若运行有所述软应力程序的计算机主板在进行第一联合应力与第二联合应力的切换设定次数时间内均运行正常，则确定为所述计算机主板的软应力联合测试通过，否则，则确定为所述计算机主板的软应力联合测试未通过。
为了更好的理解上述实施例的计算机主板的软应力联合测试，下面提供一具体示例对上述计算机主板的软应力联合测试方法做进一步说明，过程如下：
计算并设置计算机主板运行预设软应力程序时的高低热冲击温度分别为：
热冲击低温为：
热冲击高温为：
上式中
计算并设置计算机主板的高低振动重量分别为：
振动低重量：srvl＝5grms
振动高重量：
上式中
在测试过程中，使计算机主板运行预设的软应力程序，同时在第一联合应力与第二联合应力的条件下各保持10分钟再进行环境应力的切换。在一实施例中，在第一联合应力与第二联合应力的环境应力切换过程中，温度变化率设为50℃/min～100℃/min。软硬件协同应力条件下循环5个周期(即所述第二设定次数为5次)，检查此过程中所述计算机主板能否正常工作。
在一实施例中，上述过程中所述计算机主板运行的软应力程序需使计算机处理器运行在一个较高的利用率下(>80％)，如运行spec2000或spec2006基准程序集。对应的测试过程参考图8所示。
通过上述实施例的计算机主板测试方法，通过采用软硬件协同的测试方法对计算机主板进行高加速寿命测试，可全面、准确检测出计算机主板的相关设计与工艺缺陷，有利于改进产品设计与工艺技术水平，避免带缺陷和瑕疵的产品进入批量供货状态，提升产品质量，节省产品返修及维护成本。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。此外，还可对上述实施例进行任意组合，得到其他的实施例。
基于与上述实施例中的计算机主板测试方法相同的思想，本发明还提供计算机主板测试装置，该装置可用于执行上述计算机主板测试方法。为了便于说明，计算机主板测试装置实施例的结构示意图中，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分，本领域技术人员可以理解，图示结构并不构成对装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
图9为本发明一实施例的计算机主板测试装置的示意性结构图；如图9所示，本实施例的计算机主板测试装置包括：一级测试模块510、二级测试模块520以及极限判定模块530，各模块详述如下：
所述一级测试模块510，用于获取预设的初始环境应力；从初始环境应力开始，按照设定的第一步长对环境应力进行迭代更新，并在每次更新后检测计算机主板在当前环境应力下运行预设软应力程序并持续第一设定时长的过程中是否正常工作，直到检测结果为否。
在一实施例中，所述软应力程序为使计算机主板的处理器运行在设定利用率下的程序，所述设定利用率高于80％，例如spec2000及spec2006等典型基准程序集。其中，环境应力可为温度应力或者振动应力。
所述二级测试模块520，用于获取当前环境应力的上一环境应力，作为中间环境应力，从所述中间环境应力开始，按照设定的第二步长对环境应力进行迭代更新，并在每次更新后检测计算机主板在当前环境应力下运行所述软应力程序并持续第二设定时长的过程中是否正常工作，直到检测结果为否；其中，所述第二步长小于所述第一步长。
在一实施例中，所述第二步长小于或者等于所述第一步长的1/2。以保证检测准确性的同时兼顾检测效率。
其中，所述第一设定时长与所述第二设定时长可以设置为相等时长，例如10分钟；此外也可以设置为不同时长，例如第一设定时长设置为10分钟，第二设定时长设置为5分钟。
所述极限判定模块530，用于根据当前环境应力及其对应的上一环境应力，确定所述计算机主板的环境应力极限值；根据所述环境应力极限值确定所述计算机主板的环境极限测试是否通过。
在温度极限测试时，若得到的温度极限值符合预设的温度应力指标，则确定所述计算机主板的温度极限测试通过，否则，温度极限测试未通过。在振动极限测试时，若得到的振动极限重量符合预设的振动应力指标，则确定所述计算机主板的振动极限测试通过，否则，振动极限测试未通过。
上述实施例的计算机主板测试装置，通过采用软硬件协同的方式进行计算机主板高加速寿命测试，在传统基于环境应力的计算机主板高加速寿命测试的基础上，充分考虑软硬件融合日益深入对计算机主板质量可靠性的影响，结合环境应力及软应力对计算机主板开展高加速寿命测试，并设计了二级不同的步长的环境应力极限测试方法，以便在尽可能精确表征计算机主板环境应力极限的同时减少测试时间，提升测试效率。
需要说明的是，上述示例的计算机主板测试装置的实施方式中，各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明前述方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明前述方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
此外，上述示例的计算机主板测试装置的实施方式中，各功能模块的逻辑划分仅是举例说明，实际应用中可以根据需要，例如出于相应硬件的配置要求或者软件的实现的便利考虑，将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将所述计算机主板测试装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。其中各功能模既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，作为独立的产品销售或使用。所述程序在执行时，可执行如上述各方法的实施例的全部或部分步骤。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)或随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)等。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，不能理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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