[發明專利]一種基于Prophet模型的SSD壽命預測方法及系統

在審

• 申請號: 202010116740.7
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111310350A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 曹琪;王團結;李強
• 申請（專利權）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 李舜江

本發明提供一種基于Prophet模型的SSD壽命預測方法及系統，包括：采集SSD盤在預設時間范圍內工作負載介質的實際磨損度，得到磨損度時間序列；利用磨損度時間序列的趨勢性、周期性和節假日效應構建Prophet模型；向Prophet模型輸入所測SSD盤的磨損度時間序列，輸出所測SSD盤的磨損度及其時間點；獲取磨損度達到100％的時間點，所述時間點即為所測SSD壽命。本發明利用Prophet模型學習用戶磨損度的趨勢性、周期性及節假日效應，實現了通過SSD盤的磨損度隨時間的變化序列來預測SSD壽命。

技術領域

本發明屬于硬盤測試技術領域，具體涉及一種基于Prophet模型的SSD壽命預測方法及系統。

背景技術

隨著科學技術的不斷發展，SSD(固態硬盤)由于其讀寫速度快、抗震抗摔、低功耗和無噪音等特點被廣泛應用于電力、醫療、軍事、交通導航等諸多領域。SSD的壽命預測具有較高的客戶價值及企業價值。作為HDD的高性能替代方案，基于閃存的固態硬盤(SSD)自問世以來就得到廣泛追捧。并且伴隨著閃存技藝的改進和價格的下降，SSD迎來更廣闊的市場和發展前景。SSD的閃存芯片有壽命限制，即它的擦寫次數有限，通常情況下SSD壽命預測是根據用戶SSD歷史磨損變化，預測其未來磨損度達到100％的時間。SSD SMART指標中磨損度的定義為：當前已發生的擦寫次數/額定最大擦寫次數，當SSD的磨損達到100％時，SSD達到廠商的質保期限，SSD性能和可靠性不再得到保證。

現有SSD壽命預測技術非常簡單，在計算SSD壽命時，都是采用公式求平均值的方法，當前SSD廠商比如Intel、HP、HP等均采用上述方法，此方法的具體原理為：剩余壽命＝Δ時間/Δ磨損變化×(1-磨損度)。基于上述原理產生一些較為先進的SSD壽命預測方法，如Prophet模型，Prophet模型為當前較先進的時間序列預測算法，其本質上是時間序列的分解，模型的輸入為時間序列的時間戳和相應的值，給定需要預測的時間序列的長度，Prophet將輸出未來的時間序列預測。原Prophet模型的趨勢項設置的斷點為固定值，默認情況下斷點為25個，所表達的含義是將訓練集劃分為相同的25段，每段為獨立的線性模型，線性模型參數也需單獨訓練，對于不同時長的訓練數據集設置相同數量的分段函數顯然不合理。

但是這些現有的計算方法僅在用戶負載不變的情況下是可行的，由于用戶的負載是時刻在變化的，因此現有SSD壽命預測技術的結果準確性較差。模型的參數需要人為手動提前設定，操作步驟繁瑣，而且隨著模型訓練集的增大，既定參數對模型的擬合程度會逐漸下降，故需要整個預測區間上不斷地進行人為調整參數，工作量龐大，造成SSD成本提高，不利于市場競爭。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明提供一種基于Prophet模型的SSD壽命預測方法及系統，以解決上述技術問題。

第一方面，本發明一種基于Prophet模型的SSD壽命預測方法，包括：

采集SSD盤在預設時間范圍內工作負載介質的實際磨損度，得到磨損度時間序列；

利用磨損度時間序列的趨勢性、周期性和節假日效應構建Prophet模型；

向Prophet模型輸入所測SSD盤的磨損度時間序列，輸出所測SSD盤的磨損度及其時間點；

獲取磨損度達到100％的時間點，所述時間點即為所測SSD壽命。

進一步的，所述方法還包括：

計算磨損度時間序列的增長趨勢性變化，得到趨勢項；

計算磨損度時間序列的周期性變化，得到周期項；

計算磨損度序列的節假日效應變化，得到節假日項；

計算模型訓練時出現的異常變動，得到誤差項εt；