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[卡类] 分享一下收集的十多款TF卡的跑分数据以及读取TF卡S.M.A.R.T.信息的方法

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发表于 2022-8-31 20:22:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
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
总览.jpg
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:

江波龙.png
    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。
捕获.PNG
    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。



TF测速1.jpg
    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。



TF测速2.jpg
    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。



TF测速3.jpg
    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。



TF测速4.jpg
    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:
雷克沙512G读闪存ID.png
两种产地的卡容量差异如下:
雷克沙512G对比.png


//*************************************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: JESD84-A43 eMMC卡标准.pdf (2.1 MB, 下载次数: 9)
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:

LPC读CMD56.PNG
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: 闪迪工业TF.pdf (517.42 KB, 下载次数: 17)
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:

江波龙MPS解析SMART.png


镁光工业,arg=0x110005FB
镁光工业卡SMART数据解析说明文件: 镁光工业TF.pdf (173.2 KB, 下载次数: 2)


Swissbit工业,arg=0x53420001
Swissbit工业卡SMART数据解析说明文件: Swissbit 工业卡.pdf (672.55 KB, 下载次数: 3)


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: 创见工业230I.pdf (815.31 KB, 下载次数: 3) 创见工业C10I.pdf (902.9 KB, 下载次数: 6)


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:
江波龙M9H解析SMART.PNG


ATP工业,arg=0x11000001
ATP工业卡SMART数据解析说明文件: ATP工业SD.pdf (348.81 KB, 下载次数: 2)


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。
JEDEC CMD命令流程.PNG


以NXP LPC43xx系列单片机官方库为例介绍如何执行CMD56写命令
LPC写CMD56.PNG
宇瞻工业卡SMART数据解析说明文件: 【Apacer】CV110-MSD_AK6.11XXXA.XXX03_Spec_rev1.1-1602128.pdf (1.68 MB, 下载次数: 4)
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: Delkin Device SLC工业卡 同Apacer.pdf (1.35 MB, 下载次数: 6)




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:
【SMART】江波龙UNV U1 64G.PNG
宇视U1速度64G(江波龙M9H工业卡)

【SMART】江波龙UNV U3 64G.PNG
宇视U3速度64G(江波龙MPS工业卡)

【SMART】江波龙闪迪 32G.PNG
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。

【SMART】威刚工业 32G.PNG
威刚工业IDU3A 32G

【SMART】宇瞻工业 16G.PNG
宇瞻工业H1-M 16G

【SMART】广颍电通 SDT530 16G.PNG
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。






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本帖被以下淘专辑推荐:

 楼主| 发表于 2022-9-1 10:27:16 | 显示全部楼层
wenkusheng 发表于 2022-9-1 00:10
读取软件哪里可以下载呢

统一回复一下,读取慧荣系列闪存ID的软件是SMI FLASH ID,下载地址:http://vlo.name:3000/ssdtool/

读取SMART信息可以用Hard Disk Sentinel来读,但是该软件不支持江波龙系列的卡,部分卡读出来的SMART信息有错,比如威刚工业IDU3A,读出来的SMART明显就有问题:https://www.hdsentinel.com/download.php

至于本文中读取SMART的软件,那只是一个电脑端的串口助手而已,我是用单片机读取SMART,然后解析出来发到电脑上显示。我不知道Qt编程如何控制读卡器发送CMD56指令,但是单片机很容易就实现了,所以没有软件可以提供,如果有谁愿意写这个软件的话,我可以提供解析CMD56数据包的源代码。
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发表于 2022-9-3 07:31:21 | 显示全部楼层
有点惊异,怎么还有同学看不明白LZ帖子价值?

简单说就是:都知道SLC/MLC的好,但全新卡别想了(停产了)。
且,卡与U盘不同,容量小、速度慢、价格高。能找到MLC的
就不错了。

想样样都好,MLC/容量大/速度快,不是不可以,只要舍得出钱
--价格上天那种,大部分人还是肉疼,所以排除。

那么,退而求其次淘二手。可二手卡剩余寿命还有多少?想查
剩余寿命,困难重重。

一.不支持查询。大部分卡都是这种,只能放弃查询。
二.支持查询,但是:
1.厂商保密。不给查询软件或相关查询命令参数。自己绕圈子找资料。
2.知道参数了,自己编程查询。

知道LZ可贵之处了吧,理论、实践双强。
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 楼主| 发表于 2022-9-3 10:52:54 | 显示全部楼层
fingerskps 发表于 2022-9-3 07:47
lz方便的话,能不能研究一下这个卡:
https://www.mydigit.cn/thread-279400-1-1.html

消费类的卡查不到的,我早试过闪迪其他很多消费类的卡了,所以我这里评测的很多是工业级的卡,我到处在找的也就是工业级的卡。不推荐消费类的卡的另外一个原因是消费类的卡没有全局均衡磨损功能,这对于工业应用来说很要命。 目前值得购买的卡是江版MPS系列,4K快但是不确定是什么闪存。江版M9H系列,4K不快,一次写入低于64K的话写入放大很严重,但是用的是海力士3DV2 MLC,寿命已知是7000PE左右,用的好还是挺不错的一款卡。 小黄鱼上搜  宇视 存储卡,应该还能买的到,我已经收了四十多张M9H和二十多张MPS了。
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发表于 2022-8-31 20:30:16 | 显示全部楼层
收集狂热者
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发表于 2022-8-31 21:05:30 | 显示全部楼层
看了一下就前面那款海康的比较容易购买到,mlc难得,一定要拥有
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发表于 2022-8-31 21:09:05 | 显示全部楼层
不存在江版闪迪,那都是假卡,CID读出值为0x000082 0x000083 0x00009c 0x0000ad ,代号JT SO LS NC都是江波龙产,
真闪迪有且只有0x000003 代号SD少部分PT,除此之外都是假闪迪

江波龙一贯处理j降级和good die所以它家的卡体质一直很迷,跟抽奖一样

现在常见的主控 SM2702  2703 2705 2707(性能2<3<5<7),还有得一微YS628X,得一微这个主控最喜欢用QLC开pSLC所以主控用它的卡读写贼快,但是体质很迷(QLC)

另外smart可预设编程,所以你读取出来的NAND ID不一定是真实值,比方说东芝1Z TLC都是14*18封装 晶圆很大,但是TF能塞下就tm不对、而且闪迪就没有1Z sMLC这个制程,只有1Z MLC/15 nm MLC
软件读取仅供参考,至于B17A叠512GB那么需要8个die,据我所知SM2705是1CH 4CE 最大256,2707才是2CH 8CE最大2TB,所以你那个雷克沙读取值也是有问题的,绝逼有问题
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发表于 2022-8-31 21:09:10 | 显示全部楼层
这个厉害,有钱有闲
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 楼主| 发表于 2022-8-31 21:17:22 | 显示全部楼层
技术宅小唐 发表于 2022-8-31 21:09
不存在江版闪迪,那都是假卡,CID读出值为0x000082 0x000083 0x00009c 0x0000ad ,代号JT SO LS NC都是江波 ...

是不存在江版闪迪,都是国内乱印刷的,真的闪迪卡背面特征太明显了
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发表于 2022-8-31 21:17:27 | 显示全部楼层
收集这么多TF卡啊
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发表于 2022-8-31 21:19:52 | 显示全部楼层
收集这么多TF卡, 每天抚摸下
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 楼主| 发表于 2022-8-31 21:21:46 | 显示全部楼层
rush 发表于 2022-8-31 21:05
看了一下就前面那款海康的比较容易购买到,mlc难得,一定要拥有

宇视的那个卡小黄鱼也能买到,3DMLC颗粒,我收藏了六十多张,江版型号MPS,M9H
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发表于 2022-8-31 21:40:43 | 显示全部楼层
大佬牛逼,第一次看见可以把TF卡玩出花
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发表于 2022-8-31 21:48:50 | 显示全部楼层
TF卡测试资料太有价值了,谢谢分享
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发表于 2022-8-31 21:53:49 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
高手,是騾是马,遛遛就好
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发表于 2022-8-31 22:13:21 | 显示全部楼层
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发表于 2022-8-31 23:06:17 | 显示全部楼层
又一个抚摸党,这么多估计最终是放坏...
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发表于 2022-8-31 23:12:21 | 显示全部楼层
我可以找大神要一个TF修复工具吗?我的卡用起来出错有无解?
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发表于 2022-9-1 00:10:53 | 显示全部楼层
读取软件哪里可以下载呢
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发表于 2022-9-1 00:37:41 | 显示全部楼层
512G单价才189比较优惠啊!
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发表于 2022-9-1 00:44:12 | 显示全部楼层
楼主家的卡真多。
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发表于 2022-9-1 02:49:51 | 显示全部楼层
高端文看不懂飘了
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