一种硬盘性能损失预测方法、装置、设备及存储介质

摘要

本申请公开了一种硬盘性能损失预测方法、装置、设备及存储介质。涉及硬盘测试技术领域，该方法包括：对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，以得到所述待预测硬盘在不同频率段的损失临界下对应的目标功率谱密度以及不同频率段下的敏感度；获取机箱内实测噪声对应的功率谱密度曲线，以得到实测噪声下不同所述频率段对应的功率谱密度曲线段；根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，并根据每个频率段下的局部性能损失得到所述待预测硬盘的整体性能损失。可以实现对硬盘在机箱内复杂情况下的性能损失预测，代替机箱内的实物测试。

权利要求

1.一种硬盘性能损失预测方法，其特征在于，包括：

对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，以得到所述待预测硬盘在不同频率段的损失临界下对应的目标功率谱密度以及不同频率段下的敏感度；所述损失临界为硬盘性能损失从不存在损失到存在损失的边缘状态；所述噪声敏感度测试为测试硬盘在不同频率、不同声压级的噪声干扰下的性能损失；

获取机箱内实测噪声对应的功率谱密度曲线，以得到实测噪声下不同所述频率段对应的功率谱密度曲线段；

根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，并根据每个频率段下的局部性能损失得到所述待预测硬盘的整体性能损失；

其中，所述对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，以得到所述待预测硬盘在不同频率段的损失临界下对应的目标功率谱密度以及不同频率段下的敏感度，包括：对所述待预测硬盘进行不同频率段的噪声敏感度测试，得到每个频率段在不同预设声压级下的功率谱密度、每个频率段的损失临界对应的目标功率谱密度以及每个频率段在不同预设声压级下的硬盘性能损失；

基于相同频率段对应的所述功率谱密度、目标功率谱密度和所述硬盘性能损失，得到对应的所述频率段的敏感度；

其中，所述根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，并根据每个频率段下的局部性能损失得到所述待预测硬盘的整体性能损失，包括：提取所述功率谱密度曲线段的目标特征参数；所述目标特征参数包括突出比和频率占空比；

根据所述目标特征参数和预设积分法确定规则，确定出针对所述功率谱密度曲线段对应的所述频率段的目标积分法，以确定出每个所述频率段对应的目标积分法；

根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度、所述功率谱密度曲线段以及所述目标积分法，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失；

对所有所述频率段对应的所述局部性能损失进行求和，得到所述待预测硬盘的整体性能损失。

2.根据权利要求1所述的硬盘性能损失预测方法，其特征在于，所述对所述待预测硬盘进行不同频率段的噪声敏感度测试，得到每个频率段在不同预设声压级下的功率谱密度、每个频率段的损失临界对应的目标功率谱密度以及每个频率段在不同预设声压级下的硬盘性能损失，包括：按照预设带宽对目标频率范围进行划分，得到多个频率段的频率上下限和中心频率；

计算所述频率段在不同预设声压级下的功率谱密度，并确定所述待预测硬盘在所述频率段对应的不同预设声压级下的硬盘性能损失；

根据不同预设声压级对应的硬盘性能损失，确定出所述待预测硬盘在所述频率段的损失临界以及所述损失临界对应的目标功率谱密度。

3.根据权利要求1所述的硬盘性能损失预测方法，其特征在于，所述基于相同频率段对应的所述功率谱密度、目标功率谱密度和所述硬盘性能损失，得到对应的所述频率段的敏感度，包括：分别计算所述频率段在不同预设声压级下的功率谱密度与所述频率段的损失临界对应的目标功率谱密度的平方差，得到所述频率段在不同预设声压级对应的超限噪声强度；

以所述超限噪声强度为第一坐标，以所述频率段在不同预设声压级下的所述硬盘性能损失为第二坐标构建线性回归模型；

将所述线性回归模型的斜率作为所述待预测硬盘在所述频率段下的敏感度。

4.根据权利要求1所述的硬盘性能损失预测方法，其特征在于，所述根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度、所述功率谱密度曲线段以及所述目标积分法，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，包括：基于所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，利用所述目标积分法计算所述待预测硬盘在所述频率段的实际超限噪声强度；

将所述实际超限噪声强度与对应的所述频率段的所述敏感度的乘积作为所述频率段的局部性能损失，以预测得到所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失。

5.根据权利要求4所述的硬盘性能损失预测方法，其特征在于，所述基于所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，利用所述目标积分法计算所述待预测硬盘在所述频率段的实际超限噪声强度，包括：若所述目标积分法为第一目标积分法，则对所述频率段内所述功率谱密度曲线段超出所述目标功率谱密度的区域进行积分，以得到所述待预测硬盘在所述频率段的实际超限噪声强度；

若所述目标积分法为第二目标积分法，则确定出所述频率段内所述功率谱密度曲线段超出所述目标功率谱密度的区域的频率宽度值，以及所述频率段内所述功率谱密度曲线的功率谱密度最大值，并计算所述频率宽度值与所述功率谱密度最大值的乘积，以得到所述待预测硬盘在所述频率段的实际超限噪声强度。

6.一种硬盘性能损失预测装置，其特征在于，包括：

敏感度测试模块，用于对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，以得到所述待预测硬盘在不同频率段的损失临界下对应的目标功率谱密度以及不同频率段下的敏感度；所述损失临界为硬盘性能损失从不存在损失到存在损失的边缘状态；所述噪声敏感度测试为测试硬盘在不同频率、不同声压级的噪声干扰下的性能损失；

功率谱密度曲线获取模块，用于获取机箱内实测噪声对应的功率谱密度曲线，以得到实测噪声下不同所述频率段对应的功率谱密度曲线段；

性能损失预测模块，用于根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，并根据每个频率段下的局部性能损失得到所述待预测硬盘的整体性能损失；

其中，所述敏感度测试模块还用于对所述待预测硬盘进行不同频率段的噪声敏感度测试，得到每个频率段在不同预设声压级下的功率谱密度、每个频率段的损失临界对应的目标功率谱密度以及每个频率段在不同预设声压级下的硬盘性能损失；基于相同频率段对应的所述功率谱密度、目标功率谱密度和所述硬盘性能损失，得到对应的所述频率段的敏感度；

其中，所述性能损失预测模块点还用于提取所述功率谱密度曲线段的目标特征参数；

所述目标特征参数包括突出比和频率占空比；根据所述目标特征参数和预设积分法确定规则，确定出针对所述功率谱密度曲线段对应的所述频率段的目标积分法，以确定出每个所述频率段对应的目标积分法；根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度、所述功率谱密度曲线段以及所述目标积分法，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失；对所有所述频率段对应的所述局部性能损失进行求和，得到所述待预测硬盘的整体性能损失。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于保存计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序，以实现如权利要求1至5任一项所述的硬盘性能损失预测方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序；其中计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的硬盘性能损失预测方法。

说明书

一种硬盘性能损失预测方法、装置、设备及存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及硬盘测试技术领域，特别涉及一种硬盘性能损失预测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

[0002] 目前，由于系统散热需求使用的高转速风扇会辐射出很强的噪声，常常会引起机械硬盘的性能损失。研发人员通常需要分析噪音致硬盘性能下降的原理和频率(Hz)，但是，目前只有硬盘厂家的PES（Position Error Signal）分析工具可以显示机箱内硬盘的性能下降都由哪些频率的噪声引起的以及各个频率的影响程度，但是PES分析工具是硬盘厂家专属工具，其它公司没有应用权限，使得这些研发人员的分析工作没有方便可用的工具。因此，如何预测硬盘的性能损失是目前亟需解决的问题。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种硬盘性能损失预测方法、装置、设备及介质，能够预测硬盘在机箱内复杂情况下的性能损失。其具体方案如下：

[0004] 第一方面，本申请公开了一种硬盘性能损失预测方法，包括：

[0005] 对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，以得到所述待预测硬盘在不同频率段的损失临界下对应的目标功率谱密度以及不同频率段下的敏感度；所述损失临界为硬盘性能损失从不存在损失到存在损失的边缘状态；

[0006] 获取机箱内实测噪声对应的功率谱密度曲线，以得到实测噪声下不同所述频率段对应的功率谱密度曲线段；

[0007] 根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，并根据每个频率段下的局部性能损失得到所述待预测硬盘的整体性能损失。

[0008] 可选的，所述对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，以得到所述待预测硬盘在不同频率段的损失临界下对应的目标功率谱密度以及不同频率段下的敏感度，包括：

[0009] 对所述待预测硬盘进行不同频率段的噪声敏感度测试，得到每个频率段在不同预设声压级下的功率谱密度、每个频率段的损失临界对应的目标功率谱密度以及每个频率段在不同预设声压级下的硬盘性能损失；

[0010] 基于相同频率段对应的所述功率谱密度、目标功率谱密度和所述硬盘性能损失，得到对应的所述频率段的敏感度。

[0011] 可选的，所述对所述待预测硬盘进行不同频率段的噪声敏感度测试，得到每个频率段在不同预设声压级下的功率谱密度、每个频率段的损失临界对应的目标功率谱密度以及每个频率段在不同预设声压级下的硬盘性能损失，包括：

[0012] 按照预设带宽对目标频率范围进行划分，得到多个频率段的频率上下限和中心频率；

[0013] 计算所述频率段在不同预设声压级下的功率谱密度，并确定所述待预测硬盘在所述频率段对应的不同预设声压级下的硬盘性能损失；

[0014] 根据不同预设声压级对应的硬盘性能损失，确定出所述待预测硬盘在所述频率段的损失临界以及所述损失临界对应的目标功率谱密度。

[0015] 可选的，所述基于相同频率段对应的所述功率谱密度、目标功率谱密度和所述硬盘性能损失，得到对应的所述频率段的敏感度，包括：

[0016] 分别计算所述频率段在不同预设声压级下的功率谱密度与所述频率段的损失临界对应的目标功率谱密度的平方差，得到所述频率段在不同预设声压级对应的超限噪声强度；

[0017] 以所述超限噪声强度为第一坐标，以所述频率段在不同预设声压级下的所述硬盘性能损失为第二坐标构建线性回归模型；

[0018] 将所述线性回归模型的斜率作为所述待预测硬盘在所述频率段下的敏感度。

[0019] 可选的，所述根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，并根据每个频率段下的局部性能损失得到所述待预测硬盘的整体性能损失，包括：

[0020] 提取所述功率谱密度曲线段的目标特征参数；所述目标特征参数包括突出比和频率占空比；

[0021] 根据所述目标特征参数和预设积分法确定规则，确定出针对所述功率谱密度曲线段对应的所述频率段的目标积分法，以确定出每个所述频率段对应的目标积分法；

[0022] 根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度、所述功率谱密度曲线段以及所述目标积分法，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失；

[0023] 对所有所述频率段对应的所述局部性能损失进行求和，得到所述待预测硬盘的整体性能损失。

[0024] 可选的，所述根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度、所述功率谱密度曲线段以及所述目标积分法，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，包括：

[0025] 基于所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，利用所述目标积分法计算所述待预测硬盘在所述频率段的实际超限噪声强度；

[0026] 将所述实际超限噪声强度与对应的所述频率段的所述敏感度的乘积作为所述频率段的局部性能损失，以预测得到所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失。

[0027] 可选的，所述基于所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，利用所述目标积分法计算所述待预测硬盘在所述频率段的实际超限噪声强度，包括：

[0028] 若所述目标积分法为第一目标积分法，则对所述频率段内所述功率谱密度曲线段超出所述目标功率谱密度的区域进行积分，以得到所述待预测硬盘在所述频率段的实际超限噪声强度；

[0029] 若所述目标积分法为第二目标积分法，则确定出所述频率段内所述功率谱密度曲线段超出所述目标功率谱密度的区域的频率宽度值，以及所述频率段内所述功率谱密度曲线的功率谱密度最大值，并计算所述频率宽度值与所述功率谱密度最大值的乘积，以得到所述待预测硬盘在所述频率段的实际超限噪声强度。

[0030] 第二方面，本申请公开了一种硬盘性能损失预测装置，包括：

[0031] 敏感度测试模块，用于对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，以得到所述待预测硬盘在不同频率段的损失临界下对应的目标功率谱密度以及不同频率段下的敏感度；所述损失临界为硬盘性能损失从不存在损失到存在损失的边缘状态；

[0032] 功率谱密度曲线获取模块，用于获取机箱内实测噪声对应的功率谱密度曲线，以得到实测噪声下不同所述频率段对应的功率谱密度曲线段；

[0033] 性能损失预测模块，用于根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，并根据每个频率段下的局部性能损失得到所述待预测硬盘的整体性能损失。

[0034] 第三方面，本申请公开了一种电子设备，包括：

[0035] 存储器，用于保存计算机程序；

[0036] 处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述的硬盘性能损失预测方法。

[0037] 第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中计算机程序被处理器执行时实现前述的硬盘性能损失预测方法。

[0038] 本申请中，对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，以得到所述待预测硬盘在不同频率段的损失临界下对应的目标功率谱密度以及不同频率段下的敏感度；所述损失临界为硬盘性能损失从不存在损失到存在损失的边缘状态；获取机箱内实测噪声对应的功率谱密度曲线，以得到实测噪声下不同所述频率段对应的功率谱密度曲线段；根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，并根据每个频率段下的局部性能损失得到所述待预测硬盘的整体性能损失。可见，通过对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，然后结合硬盘敏感度测试结果与机箱的实际噪声情况对硬盘在机箱内的性能损失进行预测，实现对硬盘在机箱内复杂情况下的性能损失预测，可以代替机箱内的实物测试，替代PES分析工具，并且根据预测的局部性能损失可以分析各个频率的噪声对硬盘性能下降的影响程度。

附图说明

[0039] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

[0040] 图1为本申请提供的一种硬盘性能损失预测方法流程图；

[0041] 图2为本申请提供的一种预设带宽的随机信号功率谱密度谱图；

[0042] 图3为本申请提供的一种硬盘性能损失与超限噪声强度的线性回归模型；

[0043] 图4为本申请提供的一种敏感度随频率变化曲线；

[0044] 图5为本申请提供的一种机箱内实测噪声功率谱密度曲线与目标功率谱密度谱线；

[0045] 图6为本申请提供的一种局部频率下次机箱内实测噪声功率谱密度曲线与目标功率谱密度谱线；

[0046] 图7为本申请提供的一种积分法确定规则表格；

[0047] 图8为本申请提供的一种具体的硬盘性能损失预测方法流程图；

[0048] 图9为本申请提供的一种硬盘性能损失预测装置结构示意图；

[0049] 图10为本申请提供的一种电子设备结构图。

具体实施方式

[0050] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0051] 现有技术中，只有硬盘厂家的PES分析工具可以显示机箱内硬盘的性能下降都由哪些频率的噪声引起的以及各个频率的影响程度，但是PES分析工具是硬盘厂家专属工具，其它公司没有应用权限，使得这些研发人员的分析工作没有方便可用的工具。为了克服上述技术问题，本申请提出一种硬盘性能损失预测方法，能够预测硬盘在机箱内复杂情况下的性能损失。

[0052] 本申请实施例公开了一种硬盘性能损失预测方法，参见图1所示，该方法可以包括以下步骤：

[0053] 步骤S11：对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，以得到所述待预测硬盘在不同频率段的损失临界下对应的目标功率谱密度以及不同频率段下的敏感度;所述损失临界为硬盘性能损失从不存在损失到存在损失的边缘状态。

[0054] 本实施例中，通过对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，确定出待预测硬盘在不同频率段的损失临界下对应的目标功率谱密度，以及待预测硬盘在不同频率段下的敏感度。噪声敏感度测试即为了研究硬盘对噪声的敏感度问题，对硬盘进行音频扫频测试或者随机噪声测试，以观察硬盘在不同频率、不同声压级的噪声干扰下的性能下降现象，具体可以通过使用电脑编辑音频信号，通过音响播放并对硬盘施加声压激励等方式进行测试；相应的，硬盘敏感度测试结果一般是一个二维矩阵，可以揭示在不同频率、不同声压条件下硬盘的性能损失，以百分比来表示。其中，噪声信号可以转换为FFT（Fast Fourier Transform，快速傅立叶变换）或者PSD（power spectral density，功率谱密度）以揭示其在各个频率上的能量分布情况。通过对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，可以得到待测试硬盘在单体测试中硬盘不同频率段的损失临界下对应的目标功率谱密度以及不同频率段下的敏感度;损失临界为硬盘性能损失从不存在损失到存在损失的边缘状态。

[0055] 本实施例中，所述对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，以得到所述待预测硬盘在不同频率段的损失临界下对应的目标功率谱密度以及不同频率段下的敏感度，可以包括：对所述待预测硬盘进行不同频率段的噪声敏感度测试，得到每个频率段在不同预设声压级下的功率谱密度、每个频率段的损失临界对应的目标功率谱密度以及每个频率段在不同预设声压级下的硬盘性能损失；基于相同频率段对应的所述功率谱密度、目标功率谱密度和所述硬盘性能损失，得到对应的所述频率段的敏感度。即通过对待预测硬盘进行不同频率段的噪声敏感度测试，可以分别得到每个频率段在不同预设声压级下的功率谱密度、每个频率段的损失临界对应的目标功率谱密度以及每个频率段在不同预设声压级下的硬盘性能损失，然后基于某个频率段在不同预设声压级下的功率谱密度、该频率段的损失临界对应的目标功率谱密度以及该频率段在不同预设声压级下的硬盘性能损失，确定出待预测硬盘在该频率段下的敏感度，以得到待预测硬盘在不同频率段下的敏感度。

[0056] 本实施例中，所述对所述待预测硬盘进行不同频率段的噪声敏感度测试，得到每个频率段在不同预设声压级下的功率谱密度、每个频率段的损失临界对应的目标功率谱密度以及每个频率段在不同预设声压级下的硬盘性能损失，可以包括：按照预设带宽对目标频率范围进行划分，得到多个频率段的频率上下限和中心频率；计算所述频率段在不同预设声压级下的功率谱密度，并确定所述待预测硬盘在所述频率段对应的不同预设声压级下的硬盘性能损失；根据不同预设声压级对应的硬盘性能损失，确定出所述待预测硬盘在所述频率段的损失临界以及所述损失临界对应的目标功率谱密度。

[0057] 可以理解的是，按照预设带宽对目标频率范围进行划分，得到多个频率段并确定每个频率段的频率上下限和中心频率；例如，本实施例中使用的硬盘噪声敏感度测试信号为1/9倍频程带宽的随机信号，即预设带宽为1/9倍频程带宽，其PSD谱线如图2所示，噪声信号的能量在频率 之间均匀分布，但是在 之外的频率不输出能量。因此其声压P(Pa)为 ； 为功率谱密度；

[0058] 声压P(Pa)换算为声压级为 ；

[0059] 依 照 上 述 公 式 可 知 功 率 谱 密 度 与 声 压 级 的 关 系 为；由此计算出声压级对应的功率谱密度。

[0060] 如下表1所示，为中心频率f=3428Hz在不同预设声压级下的测试结果，其中第三行数据为功率谱密度：

[0061] 表1

[0062]

[0063] 同时，确定出待预测硬盘在频率段对应的不同预设声压级下的硬盘性能损失，具体的根据硬盘实测性能（即有噪声干扰下测得的硬盘性能）与硬盘性能基准值（即无噪声干扰下测得的硬盘性能）的比值，应用公式：δ=100%‑实测性能/性能基准，计算硬盘性能损失。进而，根据不同预设声压级对应的硬盘性能损失，确定出待预测硬盘在当前频率段的损失临界以及损失临界对应的目标功率谱密度，即分析硬盘在接近损失但还没有发生损失时的PSD值；以表1中心频率f=3428Hz在各个测试步下的测试结果为例，其1/9倍频程的上下边界分别为f1=3299Hz和f2=3563Hz，各个测试步内声压级逐渐提高，对应的声压级如表 1中的第二行，对应的PSD谱线高度 p如表1中的第三行，观察第五行的硬盘性能趋势，可以发现，从第3个测试步开始，硬盘的性能就会开始下降，因此其对应的94dB为这个频率下的临界声压级，对应的临界PSD值为该频率段的损失临界对应的目标功率谱密度，用p0表示，在此频
2
率下p0=0.060（Pa/Hz）。

[0064] 本实施例中，所述基于相同频率段对应的所述功率谱密度、目标功率谱密度和所述硬盘性能损失，得到对应的所述频率段的敏感度，可以包括：分别计算所述频率段在不同预设声压级下的功率谱密度与所述频率段的损失临界对应的目标功率谱密度的平方差，得到所述频率段在不同预设声压级对应的超限噪声强度；以所述超限噪声强度为第一坐标，以所述频率段在不同预设声压级下的所述硬盘性能损失为第二坐标构建线性回归模型；将所述线性回归模型的斜率作为所述待预测硬盘在所述频率段下的敏感度。

[0065] 可以理解的是，确定出频率段的目标功率谱密度后，根据频率段在不同预设声压级下的功率谱密度与所述频率段的损失临界对应的目标功率谱密度的平方差，得到该频率段在不同预设声压级对应的超限噪声强度，用 表示，单位为 ，具体的，应用公式计算出各个测试步随机噪声信号的均方值，表征随机信号的强度，单位为 。对于硬盘性能产生下降的各个测试步，应用公式 计算超限噪声强度，如表 1 的第四行。然后，将硬盘性能损失 与超限噪声强度 建立线性回归模型，并计算其斜率K，如图 3所示，图中结果显示此硬盘在中心频率f=3428Hz的1/9倍频程带宽噪声的激励下，性能损失 与超限噪声强度 的关系为 其中K=0.0087，由此得到该频率下的
敏感度。同理，对于所有频率，都应用相同方法计算敏感度，得到不同频率段的敏感度，形成如图 4所示的敏感度曲线。

[0066] 步骤S12：获取机箱内实测噪声对应的功率谱密度曲线，以得到实测噪声下不同所述频率段对应的功率谱密度曲线段。

[0067] 本实施例中，采集机箱内实测噪声对应的功率谱密度曲线，以得到实测噪声下不同频率段对应的功率谱密度曲线段，可以理解的是，机箱内的噪声是由多种复杂因素共同形成的，如图5所示，实线为机箱内实测噪声对应的功率谱密度曲线，虚线为各个频率段对应的目标功率谱密度。

[0068] 步骤S13：根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，并根据每个频率段下的局部性能损失得到所述待预测硬盘的整体性能损失。

[0069] 本实施例中，根据相同频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，预测所述待预测硬盘在该频率段下的局部性能损失，以得到待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，并根据每个频率段下的局部性能损失得到待预测硬盘的整体性能损失。

[0070] 本实施例中，所述根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，并根据每个频率段下的局部性能损失得到所述待预测硬盘的整体性能损失，可以包括：提取所述功率谱密度曲线段的目标特征参数；所述目标特征参数包括突出比和频率占空比；根据所述目标特征参数和预设积分法确定规则，确定出针对所述功率谱密度曲线段对应的所述频率段的目标积分法，以确定出每个所述频率段对应的目标积分法；根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度、所述功率谱密度曲线段以及所述目标积分法，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失；对所有所述频率段对应的所述局部性能损失进行求和，得到所述待预测硬盘的整体性能损失。可以理解的是，由大量实践经验发现，为了提高预测精度，在计算时应对不同的PSD谱线特征应采用不同积分模型，本实施例中具体根据功率谱密度曲线段对应的突出比（PR，Prominence Ratio）和频率占空比（FOR，Frequency Occupation Ratio），确定出针对每个功率谱密度曲线段对应的频率段的目标积分法；

[0071] 以图6所示局部频率下次机箱内实测噪声功率谱密度曲线与目标功率谱密度谱线为例，针对频率段 到 ，曲线为功率谱密度曲线段，横线为目标功率谱密度，功率谱密度曲线段的频率占空比的计算方法如下：

[0072] ；其中， 和 分别为功率谱密度曲线段与目标功率谱密度的交点对应的频率坐标值；

[0073] 功率谱密度曲线段的突出比的计算方法如下：

[0074] ； 为 到 之间平均功率谱密度， 为 到 之间的最大功率谱密度。

[0075] 本实施例中，所述根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度、所述功率谱密度曲线段以及所述目标积分法，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，可以包括：基于所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，利用所述目标积分法计算所述待预测硬盘在所述频率段的实际超限噪声强度；将所述实际超限噪声强度与对应的所述频率段的所述敏感度的乘积作为所述频率段的局部性能损失，以预测得到所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失。即将机箱内噪声在各个频率上的实际超限噪声强度乘以敏感度得到各个频率上的局部性能损失，最后加和得到整体性能损失。设机箱内噪声的功率谱密度曲线为 ，硬盘临界目标功率谱密度的谱线为 ，各个频率上的敏感度为 。如图 5所示，机箱内的PSD谱线由非常多的频率成分复合而成，硬盘受到其影响而产生的性能损失由以下公式计算：

[0076] ；

[0077] 其中i为硬盘单体测试的频率段序号，N为频率段总个数， 与 分别为各个频率下的硬盘的敏感度与实际超限噪声强度，实际超限噪声强度由实际噪音超限部分的PSD谱线进行积分计算得到。

[0078] 本实施例中，所述基于所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，利用所述目标积分法计算所述待预测硬盘在所述频率段的实际超限噪声强度，可以包括：若所述目标积分法为第一目标积分法，则对所述频率段内所述功率谱密度曲线段超出所述目标功率谱密度的区域进行积分，以得到所述待预测硬盘在所述频率段的实际超限噪声强度；若所述目标积分法为第二目标积分法，则确定出所述频率段内所述功率谱密度曲线段超出所述目标功率谱密度的区域的频率宽度值，以及所述频率段内所述功率谱密度曲线的功率谱密度最大值，并计算所述频率宽度值与所述功率谱密度最大值的乘积，以得到所述待预测硬盘在所述频率段的实际超限噪声强度。具体如何根据突出比和频率占空比确定每个功率谱密度曲线段对应的频率段的目标积分法，可以按照图7所示的预设积分法确定规则表格，数字1代表第一目标积分法，数字2代表第二目标积分法。以图6为例，针对频率段 到 ，使用第一目标积分法，即直接积分计算超限强度 ，即直接计算图6中阴影部分的面积，计算公式可简单表示为：

[0079] ；

[0080] 其中， 为功率谱密度曲线在 到 上的曲线， 为功率谱密度谱线的频率分辨率，本实施例中 ；

[0081] 第二目标积分法，即峰值外扩积分，即计算以 为高度的矩形面积，这种方法计算的 比直接积分法更大，计算公式可简单表示为： 。

[0082] 即本实施例中计算机箱内硬盘实际的性能损失及其在频率域分布情况的方法流程可以如图8所示，根据频率段对应的功率谱密度曲线的突出比和频率占空比，确定出该频率段对应的目标积分法，然后利用该目标积分法对该频率段进行积分计算，得到实际超限噪声强度，结合频率段对应的敏感度得到局部性能损失，通过循环判断是否遍历每个频率段，当遍历了所有频率段后，求和预测出待预测硬盘在机箱内的整体性能损失。可见，本实施例中首先进行单体测试中硬盘性能对噪声的敏感度和临界的目标功率谱密度的计算，然后进行机箱内复杂噪声的干扰下硬盘的性能损失的预测；通过敏感度测试不仅可以揭示出硬盘单体的问题，再根据损失临界的目标功率谱密度与实测噪声的功率谱密度差异，将硬盘性能与机箱内的噪声建立数学上的关联，直接指出机箱内噪声信号的问题，弥补了相关研发人员在分析方法上的缺失。并且，每个频率段都对应有局部性能损失，由此可以将性能损失按照频率段进行分解，让研发人员明确地知道什么频率段的噪声是造成问题的根本因素，以及应该将噪声声压在各个频率段改善多少分贝才能解决问题。

[0083] 由上可见，本实施例中对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，以得到所述待预测硬盘在不同频率段的损失临界下对应的目标功率谱密度以及不同频率段下的敏感度；获取机箱内实测噪声对应的功率谱密度曲线，以得到实测噪声下不同所述频率段对应的功率谱密度曲线段；根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，并根据每个频率段下的局部性能损失得到所述待预测硬盘的整体性能损失。可见，通过对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，然后结合硬盘敏感度测试结果与机箱的实际噪声情况对硬盘在机箱内的性能损失进行预测，实现对硬盘在机箱内复杂情况下的性能损失预测，可以代替机箱内的实物测试，替代PES分析工具，并且根据预测的局部性能损失可以分析各个频率的噪声对硬盘性能下降的影响程度。

[0084] 相应的，本申请实施例还公开了一种硬盘性能损失预测装置，参见图9所示，该装置包括：

[0085] 敏感度测试模块11，用于对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，以得到所述待预测硬盘在不同频率段的损失临界下对应的目标功率谱密度以及不同频率段下的敏感度；所述损失临界为硬盘性能损失从不存在损失到存在损失的边缘状态；

[0086] 功率谱密度曲线获取模块12，用于获取机箱内实测噪声对应的功率谱密度曲线，以得到实测噪声下不同所述频率段对应的功率谱密度曲线段；

[0087] 性能损失预测模块13，用于根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，并根据每个频率段下的局部性能损失得到所述待预测硬盘的整体性能损失。

[0088] 由上可见，本实施例中对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，以得到所述待预测硬盘在不同频率段的损失临界下对应的目标功率谱密度以及不同频率段下的敏感度；获取机箱内实测噪声对应的功率谱密度曲线，以得到实测噪声下不同所述频率段对应的功率谱密度曲线段；根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失，并根据每个频率段下的局部性能损失得到所述待预测硬盘的整体性能损失。可见，通过对待预测硬盘进行噪声敏感度测试，然后结合硬盘敏感度测试结果与机箱的实际噪声情况对硬盘在机箱内的性能损失进行预测，实现对硬盘在机箱内复杂情况下的性能损失预测，可以代替机箱内的实物测试，替代PES分析工具，并且根据预测的局部性能损失可以分析各个频率的噪声对硬盘性能下降的影响程度。

[0089] 在一些具体实施例中，所述敏感度测试模块11具体可以包括：

[0090] 测试单元，用于对所述待预测硬盘进行不同频率段的噪声敏感度测试，得到每个频率段在不同预设声压级下的功率谱密度、每个频率段的损失临界对应的目标功率谱密度以及每个频率段在不同预设声压级下的硬盘性能损失；

[0091] 敏感度确定单元，用于基于相同频率段对应的所述功率谱密度、目标功率谱密度和所述硬盘性能损失，得到对应的所述频率段的敏感度。

[0092] 在一些具体实施例中，所述测试单元具体可以包括：

[0093] 频率段划分单元，用于按照预设带宽对目标频率范围进行划分，得到多个频率段的频率上下限和中心频率；

[0094] 硬盘性能损失确定单元，用于计算所述频率段在不同预设声压级下的功率谱密度，并确定所述待预测硬盘在所述频率段对应的不同预设声压级下的硬盘性能损失；

[0095] 目标功率谱密度确定单元，用于根据不同预设声压级对应的硬盘性能损失，确定出所述待预测硬盘在所述频率段的损失临界以及所述损失临界对应的目标功率谱密度。

[0096] 在一些具体实施例中，所述敏感度确定单元具体可以包括：

[0097] 超限噪声强度确定单元，用于分别计算所述频率段在不同预设声压级下的功率谱密度与所述频率段的损失临界对应的目标功率谱密度的平方差，得到所述频率段在不同预设声压级对应的超限噪声强度；

[0098] 线性回归模型构建单元，用于以所述超限噪声强度为第一坐标，以所述频率段在不同预设声压级下的所述硬盘性能损失为第二坐标构建线性回归模型；

[0099] 敏感度确定单元，用于将所述线性回归模型的斜率作为所述待预测硬盘在所述频率段下的敏感度。

[0100] 在一些具体实施例中，所述性能损失预测模块13具体可以包括：

[0101] 特征参数提取单元，用于提取所述功率谱密度曲线段的目标特征参数；所述目标特征参数包括突出比和频率占空比；

[0102] 目标积分法确定单元，用于根据所述目标特征参数和预设积分法确定规则，确定出针对所述功率谱密度曲线段对应的所述频率段的目标积分法，以确定出每个所述频率段对应的目标积分法；

[0103] 局部性能损失确定单元，用于根据每个频率段对应的所述敏感度、所述目标功率谱密度、所述功率谱密度曲线段以及所述目标积分法，预测所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失；

[0104] 整体性能损失确定单元，用于对所有所述频率段对应的所述局部性能损失进行求和，得到所述待预测硬盘的整体性能损失。

[0105] 在一些具体实施例中，所述局部性能损失确定单元具体可以包括：

[0106] 实际超限噪声强度确定单元，用于基于所述目标功率谱密度以及所述功率谱密度曲线段，利用所述目标积分法计算所述待预测硬盘在所述频率段的实际超限噪声强度；

[0107] 局部性能损失确定单元，用于将所述实际超限噪声强度与对应的所述频率段的所述敏感度的乘积作为所述频率段的局部性能损失，以预测得到所述待预测硬盘在不同频率段下的局部性能损失。

[0108] 在一些具体实施例中，所述实际超限噪声强度确定单元具体可以包括：

[0109] 第一积分单元，用于若所述目标积分法为第一目标积分法，则对所述频率段内所述功率谱密度曲线段超出所述目标功率谱密度的区域进行积分，以得到所述待预测硬盘在所述频率段的实际超限噪声强度；

[0110] 第二积分单元，用于若所述目标积分法为第二目标积分法，则确定出所述频率段内所述功率谱密度曲线段超出所述目标功率谱密度的区域的频率宽度值，以及所述频率段内所述功率谱密度曲线的功率谱密度最大值，并计算所述频率宽度值与所述功率谱密度最大值的乘积，以得到所述待预测硬盘在所述频率段的实际超限噪声强度。

[0111] 进一步的，本申请实施例还公开了一种电子设备，参见图10所示，图中的内容不能被认为是对本申请的使用范围的任何限制。

[0112] 图10为本申请实施例提供的一种电子设备20的结构示意图。该电子设备20，具体可以包括：至少一个处理器21、至少一个存储器22、电源23、通信接口24、输入输出接口25和通信总线26。其中，所述存储器22用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器21加载并执行，以实现前述任一实施例公开的硬盘性能损失预测方法中的相关步骤。

[0113] 本实施例中，电源23用于为电子设备20上的各硬件设备提供工作电压；通信接口24能够为电子设备20创建与外界设备之间的数据传输通道，其所遵循的通信协议是能够适用于本申请技术方案的任意通信协议，在此不对其进行具体限定；输入输出接口25，用于获取外界输入数据或向外界输出数据，其具体的接口类型可以根据具体应用需要进行选取，在此不进行具体限定。

[0114] 另外，存储器22作为资源存储的载体，可以是只读存储器、随机存储器、磁盘或者光盘等，其上所存储的资源包括操作系统221、计算机程序222及包括敏感度在内的数据223等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。

[0115] 其中，操作系统221用于管理与控制电子设备20上的各硬件设备以及计算机程序222，以实现处理器21对存储器22中海量数据223的运算与处理，其可以是Windows Server、Netware、Unix、Linux等。计算机程序222除了包括能够用于完成前述任一实施例公开的由电子设备20执行的硬盘性能损失预测方法的计算机程序之外，还可以进一步包括能够用于完成其他特定工作的计算机程序。

[0116] 进一步的，本申请实施例还公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现前述任一实施例公开的硬盘性能损失预测方法步骤。

[0117] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

[0118] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD‑ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

[0119] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0120] 以上对本发明所提供的一种硬盘性能损失预测方法、装置、设备及介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。