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本帖最后由 hhdjz13813 于 2022-9-1 18:36 编辑
前言：年初的时候需要一款合适的TF卡给单片机用，要求是512B读写速度要快，必须是MLC颗粒，宽温，最好是支持S.M.A.R.T.功能，于是逐渐从小黄鱼上购入了N多款TF卡，在这个过程中踩了无数坑，也收获了很多知识点，在此分享一下。
//*************************************跑分数据部分*************************************
首先展示一下收集的部分TF卡合照
本次测试的卡有：
1.三星64G PRO+ 黑白卡；
2.海康威视HS-TF-H1 32G（江波龙代工）;
3.威刚ADATA IDU3A 16G、32G；【支持S.M.A.R.T.功能】
4.三星Pro Endurance黑白卡 128G;
5.三星Pro Endurance蓝白卡 32G;
6.闪迪Extreme 64G;
7.广颍电通SDT530 16G;【支持S.M.A.R.T.功能】
8.江波龙版假闪迪32G 型号52X;【支持S.M.A.R.T.功能】
9.江波龙版假闪迪64G 型号52X;
10.CARE MORE 32G;
11.宇视U1速度等级 江波龙工业卡64G 型号M9H;【支持S.M.A.R.T.功能】
12.BLACKBOX RO 64G;
13.Seoha Digital BLACKBOX 64G;
14.BLACKBOX PLUS+ 64G;
15.雷克沙633X 512G蓝黑卡;
16.宇瞻工业H2-M 16G;【支持S.M.A.R.T.功能】
17.宇视U3速度等级 江波龙工业卡64G 型号MPS;【支持S.M.A.R.T.功能】
首先下结论：
江波龙的卡，除了SM2702主控的以外，普遍都有极快的4K & 512B读写速度，远超各TF卡生产厂家，如果是单片机用，一次只能几K读写而且需要高速记录的话，江波龙的MPS系列工业卡无异于是最优选择，而且该型号的卡还支持S.M.A.R.T.功能，唯一的遗憾就是查不到这个卡具体用的什么颗粒，所以PE上限是多少没法查证，根据SMART信息来看是3000PE，实际可能不止这个数，如果真是3000PE，那也就是20nm 2DMLC的水平。
江波龙MPS系列代表有：本文中宇视U3速度等级带M圈圈的那一款，大华2020年以后明确标注MLC的那一款，具体需要看卡背面第一行第二列前三个字母是不是MPS。
追求高耐久以及高可靠性，不需要SMART功能的话，三星2018款Pro Endurance是最佳选择，三星64L 3DMLC，7000PE的寿命，小黄鱼上价格也非常实惠。
追求高耐久以及高可靠性，需要SMART功能的话，江波龙M9H（SD卡是M9M）是最佳选择，但是此卡最好是一次至少写入64K数据，否则写入放大会非常离谱，正确使用的情况下该卡可以传给下一代，海力士3DV2 36L 3DMLC颗粒，31nm制程，保守寿命估计7000PE，而且该卡的SMART可以看最大、最小、平均擦除计数，我觉得这一点比江波龙MPS系列要好。江波龙M9H系列代表有：本文中的宇视U1速度等级监控卡，本文中的FORESEE Industrial Grade丝印款，具体需要看卡背面第一行第二列前三个字母是不是M9H。
需要千年档案级别的存储，推荐全新的20nm以及更大制程的2DMLC卡或者任意制程的2DSLC卡，比如广颍电通的SDT530（15nm 2DMLC@pSLC），威刚IDU3A。3D Nand的优势在于PE寿命通常远超2D Nand，但是根据数据手册来看，其数据保存期通常初始状态也只有10年左右。2D Nand在前100次PE时数据保存期可以超过10年，前几次PE数据保存期甚至可以达到千年水平，超过100PE后数据保存期才逐渐下降到1年的水平。根据本人实测，全新的20nm 2DMLC威刚IDU3A，放在135℃的回流焊烤炉内烘烤72小时，等效于25°环境下放了几百年，冷却后进行数据校验，全盘不掉速，数据全部OK。
文章开始之前，先介绍一些背景知识，由于江版的卡横行小黄鱼，其特征也很明显，背面丝印格式如下图所示一样。江波龙的卡背面丝印的含义以下图中海康H1为例进行说明：
第一行第一列O32GK38，第一个字母是生产工厂代号，江波龙目前有两个封测厂，O是OSE（华泰），Y是KYEC（京元）；第二三个数字是卡的容量，32就是32G，1A就是128G；第五个字母是生产年份，J是2019年，K是2020年，以此类推，第六七个数字是生产周数；因此，该卡就是OSE华泰于2020年38周生产的。
第一行第二列，前三个字母是卡的型号，此卡型号是52A，后面的是生产序列号。
下面开始主题，直接上跑分图，用的是优越者USB3.0读卡器，这个读卡器很早就买了，比雷克沙的读卡器速度慢一点点。
测速原则来说必须要用独立的这种读卡器，如果用挂载在PCIE总线上的笔记本内置读卡器，由于有内置缓存加速，所以跑出来的速度失真很厉害，512B速度都能跑上好几M/s，这种跑分就没有了参考的价值。
三星Pro+ 64G，主控型号未知，颗粒应该是三星的2DMLC，网上某些渠道说是三星1Znm工艺，如果属实，那么寿命也就只有2000PE的样子。
海康威视H1 32G，该卡是江波龙生产的，型号52A，主控型号未知（用SMI FLASH ID软件测不出，盲猜群联主控），虽然海康官网说可以进行寿命监测，但是无论怎么尝试均无法读取。
威刚工业IDU3A 32G，SM2702BA主控，闪迪15nm MLC颗粒，受限于SM2702孱弱的性能，在脏盘情况下写入速度不稳定，毕竟工业卡内部还有全局写入均衡策略需要消耗一定的时间，清空扇区后重新跑分，速度才正常了点。
闪迪64G不点评，闪存颗粒以及主控型号未知。
广颍电通SDT530，闪迪15nm MLC工作于pSLC颗粒，这个卡的性价比自认为不高，而且坏块偏多，用SP Toolbox软件测试下来坏块最少的都是24，要是20nm的MLC我认为才值得买。
威刚工业IDU3A 16G，SM2702BA主控，镁光20nm MLC颗粒，20nm的MLC标称PE次数在BCH纠错的情况下是3000次。
三星Pro Endurance 2018款 128G，三星官方承认的3DMLC颗粒，应该是三星64L 3DMLC，保守寿命7000PE，最新的Endurance2022蓝白卡换成了企业级96L 3DTLC，真的是越做越倒退，也是三星这个卡没有SMART功能，否则我可以把这个卡买爆。
三星Pro Endurance 2022款 32G，3Dv5 96L 3DTLC，负升级的典型范例，3DMLC升级成3DTLC，价格还差不多，三星是越来越会当奸商了。
江版假闪迪TF卡，以上两款都是52X系列，但是神奇的是32G的卡支持SMART功能，64G的又不支持，通过SMART查询PE寿命是1000次，铁定的TLC颗粒，64G的卡怀疑内部有SLC缓冲区，所以跑分速度非常快，写入80+M/s，但是实际拷贝速度过了那一百多M的鸡血区，剩下的写入速度还不如32G的卡。
小黄鱼上的韩国车拆机TF卡，这个CAR MORE同样是32G的容量我至少见过三种型号，图上这张是慧荣主控，可以查到是19nm闪迪MLC，该丝印另外几种型号查不出闪存和主控型号，小黄鱼上的韩文卡是最不推荐的卡，很多都已经快到寿命尽头了，而且质量参差不齐，虽然标称MLC，但是鬼知道这是写入了多少TB的MLC。
图上所示宇视U1速度等级的监控卡和江波龙工业卡是同一个型号，型号M9H，主控SM2702BA，闪存颗粒海力士3Dv2 36L 3DMLC颗粒，我对这个卡的评价是鲜花插在牛粪上，3DMLC用在这种只支持BCH纠错的主控上简直就是暴殄天物，受制于SM2702的性能，512B以及4K速度目不忍视，此外，SM2702主控的卡在脏盘情况下持续写入，速度可能掉到10M+持续很长时间，排除过热保护，就是这个主控性能太差还要执行全局写入均衡的原因导致的。
图上所示宇视U3速度等级的监控卡是江波龙工业卡，型号MPS，主控未知，怀疑是得一微的，512B和4K速度非常牛逼，应该是3DMLC，颗粒型号未知，根据SMART信息查询得知额定PE次数是3000。
另外两款不评价，Seoha Digital BLACKBOX一看就是闪迪贴牌。
图左的卡不评价，主控和颗粒未知，来源为韩国车拆机卡。
宇瞻工业的H2-M 16G，群联主控，该型号同容量的卡我买到过15年产东芝19nm MLC颗粒的，也买到过16-18年产东芝15 nm MLC颗粒的。
雷克沙512G卡，下面的台湾产地是我从正规渠道买的，查不出主控型号和闪存型号，标称512G容量，实际容量477G。
上面的韩国产是从小黄鱼买的，单价189，可惜前几天被人秒光了，我就买了2张，这个卡一看背面的R就知道是官翻卡，实际容量460G，比台湾产的少17G，慧荣SM2705主控，闪存信息如下：
两种产地的卡容量差异如下：
//*************************************读取S.M.A.R.T.部分*************************************
关于S.M.A.R.T.功能的介绍相信数码之家的大部分坛友已经了解了，如果不了解的，可以参考【https://baike.baidu.com/item/smart/2230874?fr=aladdin】
通常固态硬盘和机械硬盘都支持S.M.A.R.T.功能，可以检测硬盘的数据写入量，健康状态等等一系列数据，而部分工业级TF卡其实也支持这个功能，下面介绍一下如何读取工业级TF卡的S.M.A.R.T.数据。
根据JEDEC文档可知，TF卡，也就是microSD卡，也可以相当于是4bit位宽的eMMC卡（EMMC卡的数据总线位宽是8bit），是通过几十个CMD命令控制的，其中有读命令，写命令，获取CSD，获取CID命令等等，而读取TF卡的S.M.A.R.T.使用的是CMD56命令，JEDEC文档参见：
主机通过SDIO接口向卡发送命令时，可以携带一个32位的参数（arg），发送CMD56的同时携带一个特定的arg即可获得TF卡返回的512字节数据，SMART信息就在这返回的512字节中，CMD56命令的响应方式是R1响应，不同厂家的TF卡读取SMART所需要带的参数不同，以下分别介绍。
在此先以NXP LPC43xx系列单片机的官方库为示例演示如何带参数执行CMD56：
注意！执行CMD56命令之前，必须通过命令控制卡进入传输状态，此时发送CMD56命令才有效。
闪迪工业，江波龙工业MPS系列，arg=0x00000001
闪迪工业卡SMART数据解析说明文件：
江波龙工业卡MPS系列由于没有找到数据手册，通过手上几十张卡反复测试，推敲出解析方式如下：
镁光工业，arg=0x110005FB
镁光工业卡SMART数据解析说明文件：
Swissbit工业，arg=0x53420001
Swissbit工业卡SMART数据解析说明文件：
创见工业，arg=未知
因为手里没有创见的卡，其附带参数是多少没法测试，网上找到的相关数据解析文档如下：
ADATA IDU3A，arg=0x110005F9
威刚工业卡SMART数据解析说明文件：参考创见230I中的【The SMART definition of 2GB and 4GB】
江波龙工业M9H系列，arg=0x110005FD
江波龙工业卡M9H系列由于没有找到数据手册，通过手上几十张卡反复测试，推敲出解析方式如下：
ATP工业，arg=0x11000001
ATP工业卡SMART数据解析说明文件：
Apacer宇瞻工业，arg1=0x00000010，arg2=0x00000021
宇瞻工业的卡比较特殊，它需要先发送CMD56写指令给卡，使得卡执行加载SMART信息操作，之后再发送CMD56读指令读取SMART信息，如果直接发送CMD56读指令，读出的SMART信息将是空白的。
CMD56的arg参数，最低位是控制读写状态的，最低位为0是CMD56写（即下图56(w)），最低位为1是CMD56读（即下图56(r)）。
通过JEDEC手册可知执行CMD56写命令后TF卡会进入ReceiveDataStatus，等数据传输完毕后会自动进入ProgrammingStatus，此时必须手动执行STOP命令结束编程状态，这样卡才能进入传输状态执行CMD56读命令。
以NXP LPC43xx系列单片机官方库为例介绍如何执行CMD56写命令
宇瞻工业卡SMART数据解析说明文件：
此外，经过查找发现，Delkin Device的工业卡和宇瞻工业卡的解析方式是一样的，相关文件：
介绍了读取TF卡SMART信息的方法，下面来实际读取几张试一下：
宇视U1速度64G（江波龙M9H工业卡）
宇视U3速度64G（江波龙MPS工业卡）
江版假闪迪32G（江波龙52X系列），注意！江波龙52X系列有的可以读SMART，有的不可以读，具体能不能读需要实测，图上这款怀疑是使用降级Flash的次品工业卡流了出来，所以坏块这么多。
威刚工业IDU3A 32G
宇瞻工业H1-M 16G
广颍电通SDT530，这个卡不知道arg参数是啥，所以暂时没法通过单片机来读，但是通过广颍电通的SP Toolbox可以读出SMART信息，通过软件里面的某个文件名称（Phison_Smart.exe）可以得知，这个卡100%是群联主控。
此外，有坛友指出不存在sMLC制程，我个人认为，软件里sMLC的意思是MLC工作在SLC模式下，所以简写成sMLC。
补充内容 (2022-10-26 18:07):
本贴推出第二季啦，评测了目前能买得到的12款顶级工业级TF卡，此外修正了江波龙MPS系列SMART解析算法，详情访问： https://www.mydigit.cn/thread-349896-1-1...
补充内容 (2022-10-26 18:08):
https://www.mydigit.cn/thread-349896-1-1.html |
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雷达卡
发表于 2022-8-31 20:22:03
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发表于 2022-9-3 07:31:21
