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[卡类] 关于TF/SD卡的一些科普

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发表于 2023-3-18 21:52:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 技术宅小唐 于 2023-3-19 23:26 编辑

公司要扩项准备卖TF/SD卡了,去参观了在深圳和苏州和国内几家出货量比较多的TF/SD生产商,做(水)一期关于SD/TF卡的一些科普,看到什么说什么,写的比较杂乱 望各位理解
由于测封厂不能带手机进去,所以大概描述一下国内TF卡的测试 封装 分级流程

NAND裸die(蓝膜片)过来,先清洗,烘干,切割,再清洗烘干,

NAND和主控是分开的并不是在一片硅晶圆上,NAND晶圆和主控一起键合,用铜线或者铝线键合,这个基板是根据主控配套的,就像U盘主控那样,基板和主控配套,可以放不同制程的晶圆 然后铜线键合,然后塑封(树脂)

塑封好以后就是半成品TF卡了,这时候还不能用,还要量产 筛选 分级

量产 筛选 分级这个步骤跟U盘量产时的操作流程都一样,甚至人机操作界面都是中文的跟U盘量产功能界面大同小异,

可以设置ECC等级,设置容量优先/速度优先,分bin级,分速度优先,可以说就是U盘低格量产那一套、

量产时需要专用的机架,一种专用的“读卡器”,市面的读卡器都不支持TF量产,所以有这个想法的同学洗洗睡、

这里着重说一下,根据我对这个行业内的了解和经验,性能合格的die已经封NAND颗粒了,用来生产TF/SD的NAND都是缺陷不良,降降降降级,乐色,
具体有以下几种
1.NAND内部控制器不良,只能低频异步IO,速度低,但是坏块不多可以足容,做低速卡(最高读90)
2.NAND内部控制器良好,可以中频同步IO,速度快,坏块多,不足容(最高读180)
3.NAND内部控制器不良,坏块又多 甚至半容(辣鸡中的辣鸡)比如128G写30这种卡
4.NAND内部控制器良好,能高频坏块少还足容(已经封NAND颗粒或者做UFS EMMC,可以说这个根本不存在)


关于成本:

NAND die 按公斤算,挺便宜的(据信),主控成本视型号,一个主控die 人民币2~15+

据我了解到 慧荣/得一微/点序/群联的UHS-1主控(异步主控 最高性能读90写80)+ B37/B47 1CE的生产成本9-14元人民币,不算税和运输
慧荣得一微/点序/群联的UHS-II超频主控(同步主控 最高性能读180写160)+ B37/B47的生产成本12-19元人民币,不算税和运输
UHS-II双排金手指目前只有群联有报价,主控一个2.x刀,现在汇率6.7,差不多14元起
UHS-I的主控便宜,得一微 点序主控两三块钱一个,而且垃圾die很便宜,按斤称 几乎就是白送,只需要主控成本+封装成本+低格分级消耗的时间成本+喷印成本+包装成本即可,比如朗科P500 128G,像这种卡出厂成本不超过15人民币,喷印算他3毛,包装算他5毛,最后综合成本顶天25元,利润100%+

关于筛选:

我看到的塑封以后,就流水线式上机架低格分筛,人工插卡,一张卡一张卡插拔,低格时间视容量 1-6H不等, 速度/bin级低格量产,根据结果等级 卖不同价格、
比如写60MB/s的一个价,写40MB/的一个价,写20MB/S的一个价、
然后根据客户要求油印喷印logo出货
速度最快的做Extreme PRO,慢一点做Extreme Plus,再慢一点做Ultra,

另外科普一下,一个同容量的卡,速度越慢,那么ECC就越高,ECC越高说明体质就越差(NAND低格特性玩U盘的都懂),读160超频卡的体质肯定比读90的好,能跑高速说明ECC低,ECC低那么体质就好,不存在ECC高 速度还快的玩意儿,那违背NAND科学
该条件适用于所有TF卡包括三星 闪迪、


关于江波龙:
私底下问我江波龙TF卡的人很多,这里说一下
江波龙不限于深圳以外有4个测封厂,深圳的是研发中心,我只去过中山南沙厂区,但是那不测封TF,说实话中山厂做的比较差尽管过了ISO体系,但是看起来远不如日企比如村田那样的厂
另外江波龙部分128 256G的TF卡是(超频)同步主控,可以读160写100,具体哪些型号我没注意看,但是我去年做过几个型号测试发现是支持超频读卡器的,江波龙的卡主控用得很花,得一微 慧荣 群联都有,买他的卡做好抽奖心理,什么海康大华360很多监控卡都是买它的OEM,但是不代表它的TF产品就是精品,要知道商业销售很多情况下是首先考虑成本的,海康用它只代表性价比不代表质量好,2020年海康SSD干的狗事人尽皆知,资本家一贯尿性(肯定是赚钱啦)。。。


关于主控:慧荣和群联有UHS-I超频(同步)主控,单排金手指实现读160写140,也有UHS-II双排金手指主控读400写300, 三星SD TF实际用的慧荣主控方案,而闪迪不公开自家主控所以不在讨论范围、
而点序AK 得一微YS 只有UHS-I,鸡找 鸡狗找狗,用了点序 得一微主控的晶圆自然也不会有多好,而且点序和得一微普遍有500MB的的模拟SLC这样跑ATTO的时候读写非常好看。。所以买160高速卡肯定不会买到这两个坑货、
还有据我所知,群联 慧荣 点序 得一微都具备pSLC功能或者全盘pSLC(不多见)

毕竟是TF卡主控 受限于可怜的面积和晶体管数 计算能力等等,就不用指望TF主控有SSD主控一样的功能了哪怕工业卡也是一样。
能读smart不代表就具备SSD一样的功能,要知道TF卡属于MMC规范,这个规范里定义的操作指令就没几条,甚至NCQ序列都没有,TF卡所谓的SMART本质只是一个设备信息描述文件,跟SCSI规范中的SMART不是一回事,所以具体坏块管理功能参考U盘主控就行,TRIM就不用想了MMC规范里没这个指令,最多就是局部均衡磨损(全局均衡磨耗是需要TRIM为基本条件,同时还得具备IO缓存和SSD级别的FTL管理),坏块映射(不一定都有),因为全局均衡磨损这个得AHCI那玩意才有的东西,IDE都不行,更别说MMC了....


关于工业卡MLC 高耐久卡MLC 工业SLC:
我的建议就是MLC停产多少年了,最后的SSV4 MLC连三星黑pro都没得用上,而且早期MLC时期的主控性能不一定有现在TLC主控性能好,后出的主控纠错性能更强,再一个3D TLC的PE也不低, 128L 176L的直写速度也不低,128G的直写速度能跑到120MB/S,闪迪打鸡血甚至红金pro 128G写160MB/S,
还有固件策略,由于SLC MLC停产多年,2020以后生产的工业卡基本是由MLC TLC开pSLC而来,而且非常暴利,尽管容量1/3的情况下,成本不变,单价却能翻几番简直就是发财神器,

但是呢目前晶圆体质都差不多的情况下(160MB/s的高速卡基本是降级片大概AL AF等级, 不会用太次的片),就是比主控的算法和固件稳定性了、

这方面来说群联主控比慧荣强一丢丢,因为群联主控比较贵(相对),所以搭配的NAND体质都比较好,稳定性也好一点不容易挂
反而是点序 得一微,普遍搭配辣鸡NAND用多久全看脸,就算我读出来ID一看是0DDL,但是容量只有64G。。。当然我也见过得一微+N38 4CE 512G 读取90写入30。。各位注意避坑啊。。

顺便再提一下所有的3D TLC的SLC Cache都是模拟的,不是真实的SLC,TF那主控性能所以TF SD之类的基本不可能出现1/3容量掉速,不然你以为NAND厂家做慈善吗 256G TLC还给你放个88G的SLC?直接卖SLC不更赚钱吗?

关于速度:

64L TLC已经做到了1G:1MB的直写速度,更别说现在动辄100+层甚至200+层的闪存,一个TF卡品质好坏也可以通过直写速度来判断,朗科某500系列TF卡号称长江闪存,实际128G写入勉强达到30MB/s,而比如金士顿的蓝字128G 群联U-II主控直写180,或者江波龙部分52x Y2x D7x批次 U-I主控128G的直写也能达到80+,
上面我已经说过ECC等级筛选原理部分,这里不在重复说明,另外再提一点,通常下机架的卡,品质比较差的话还要再过一遍H2(有些工具自动跑H2,跑过才pass)因为低格ECC并不是都能100%准确筛掉弱块坏块,所以筛选出的差品还要过一遍H2拷贝机以防万一(也可能直接盖面喷印 就出货了)


关于容量:
总所周知,只有B0KB才是那奇葩的48倍数容量,除此之外别无二家,那么闪迪那奇葩的200G  400G自然就不用我说了,我买过21年产的200G的Ultra红灰卡,好家伙写入才30多点。。。我看着手里16年的Ultra 64G 40多写入陷入了沉思,然后我又买了张20年产的200G的Ultra Plus黑面红字卡,结果写入只有20多..全盘填FF也一样。。。然后我又买了张16年的高耐久64G,接近60写入还不错,基本是TLC直写水平,
然后某天心血来潮,把卡翻过来看看pcb走线一不一样,结果200G Ultra 和200G Ultra Plus的PCB线路相同,与64G Ultra不同、、
而64G Ultra跟64G 高耐久的PCB纹路是一样的,然后我打开小黄鱼搜了一下64G Extreme卡背,纹路也是一样的、这时候聪明人应该明白了吧,
Extreme和高耐久和Ultra是同一个PCB封装出来,里面的晶圆大概率也是一样的(生产年份批次接近或者相同),不同的等级筛出来不同的产品定位

关于监控使用:根据NAND特性来说,像监控那样持续写入而基本不读取,3天覆盖甚至1天覆盖这种工况下,TF是很耐写的,甚至能远超标定TBW几倍,但是只要你取出来静置那么个十天半个月可能就直接不认卡了,

因为nand漏电,读取的时候才会被主控检测到(SSD主控在写入时也会检测),发现坏块且无法映射时,就会写保护或者直接暴毙,
但是连续写入覆盖,会重新充电,就表现得很耐写,毕竟要艹NAND做到3天漏完电或者1天漏完电是真有点挺困难的。。


再一个,部分设备烧卡,直接暴毙,这种大概率是DC-DC3.3V供电的锅,
因为TF SD这种卡耗电很低只有最多200毫安,而待机模式时耗电只有几ma,这时候某些DC-DC的PWM在小负载时降低pwm频率,过低的pwm频率就会导致很大的纹波±400mv都有可能,纹波过大直接影响后级设备这个不用说,虽然TF都有滤波电容(在最厚的地方被塑封住 X光下能看见),但是那0.几毫米的厚度塞不了几个,解决方法是换LDO即可


暂时想到这么多,想到再补充吧






补充内容 (2023-3-23 16:36):
最快的闪迪超极速A2卡 是117.09GB,正常固态是119.24,TF卡256G是230.xGB,更搞笑的是马来西亚版本512G是436G,CHINA版是421GB 少了16G,哪怕是旗舰卡,也有砍容

补充内容 (2023-3-23 16:39):
关于点序和慧荣主控名字:慧荣有SM2705 而点序是AK2705,部分TF卡背会镭雕主控型号和闪存制程,注意看看卡背信息

补充内容 (2023-3-23 16:44):
工业级TF卡的指标是 宽温工作范围,并不是指更强的主控,更好的NAND,有/无SMART,有/无全局均衡,有/无掉电保护...反而工业卡喜欢用pSLC以提高耐候性

补充内容 (2023-3-23 16:48):
2018年后闪迪超耐久白卡都是3D TLC,21年后高耐久白的128G和256G是Extreme系列的马甲,没错我又买了几张卡对比PCB纹路得出结论,且读取160写90/120

补充内容 (2023-3-23 16:55):
据我所知,某迪 金某顿 雷某沙等品牌TF卡有概率过不了H2校验,但是存数据是能正常读取且不会卡死  某鱼有很多低价卡实际是过不了H2拷贝机的不良品

补充内容 (2023-3-23 17:07):
TF卡封装好后需要像U盘那样低格量产.但是有些F实在是太烂 bin级砍容出来16G 8G 甚至4G.这时候扩好容出给下游代理,买家买回去后自己喷图案放pdd tb等等

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发表于 2023-3-19 11:30:10 | 显示全部楼层
支持科普贴,我以为tf卡只是个闪存呢,原来也有主控
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发表于 2023-3-19 11:52:24 | 显示全部楼层
nand漏电确实存在,半年不用报废的比较多
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发表于 2023-3-19 11:53:24 | 显示全部楼层
有几个问题请教一下:
1、速度越快,体质越好的话,那是不是说明闪迪红灰用的是非常差的颗粒?我买了个512G的写入只有28m左右,不知道是体质非常差还是故意限速以免影响高端产品销量。
2、我拿32G闪迪红灰和32G朗科做过试验,跑圈的时候读取都是80m左右,闲置2个月后,红灰读取还是80m,朗科读取30-50波动,是否说明朗科的颗粒比红灰还差?
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发表于 2023-3-19 12:43:52 | 显示全部楼层
科普知识越多越好,受益匪浅。
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发表于 2023-3-19 12:46:37 | 显示全部楼层
maro168 发表于 2023-3-19 11:30
支持科普贴,我以为tf卡只是个闪存呢,原来也有主控

早期数码相机用的SM和xD卡是没有主控的,只是把裸die封装成卡的样子,但是这种形式兼容性不如自带主控的SD和MMC卡……
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发表于 2023-3-19 23:49:36 | 显示全部楼层
感谢大佬科普
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发表于 2023-3-19 23:58:20 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
我都好几张掉固件的卡 特别是金士顿 京东自营买的 最快的一个星期就掉了 又没法重新产量 当时又不知道能退换货
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发表于 2023-3-20 10:05:13 | 显示全部楼层
感谢楼主指导
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发表于 2023-3-20 10:36:02 | 显示全部楼层
看了一上午,深刻学习了,感谢
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发表于 2023-3-20 12:55:43 | 显示全部楼层
学习了,感谢~
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发表于 2023-3-20 15:51:26 | 显示全部楼层
liaowuhens 发表于 2023-3-19 11:52
nand漏电确实存在,半年不用报废的比较多

看完立马把所有U盘查电脑充电。看完立马把所有U盘查电脑充电。看完立马把所有U盘查电脑充电。
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发表于 2023-3-20 19:46:30 | 显示全部楼层
szset99 发表于 2023-3-20 15:51
看完立马把所有U盘查电脑充电。看完立马把所有U盘查电脑充电。看完立马把所有U盘查电脑充电。 ...

我赶紧搬一台电脑,套U盘上!让U盘爽爽!
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发表于 2023-3-20 20:16:53 | 显示全部楼层
哈哈,发点牢骚,看的比较累,语句不太通顺。
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发表于 2023-3-20 20:29:40 | 显示全部楼层
在批站上的回复我看到了
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发表于 2023-3-20 20:39:21 | 显示全部楼层
等老哥的厂子投产之后,弄一批全盘SLC的TF卡福利坛友
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发表于 2023-3-20 22:45:59 | 显示全部楼层
金jxb 发表于 2023-3-19 11:53
有几个问题请教一下:
1、速度越快,体质越好的话,那是不是说明闪迪红灰用的是非常差的颗粒?我买了个512G ...

tf卡插手机存照片的慎重了,勤备份,否者gg了,保修倒是很爽快马上换了张新卡过来,就是照片不可复生(花钱太多)
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发表于 2023-3-20 22:47:32 | 显示全部楼层
liaowuhens 发表于 2023-3-19 11:52
nand漏电确实存在,半年不用报废的比较多

用着用着也会秃然暴毙,只能免费换卡
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发表于 2023-3-20 23:22:27 | 显示全部楼层
szset99 发表于 2023-3-20 15:51
看完立马把所有U盘查电脑充电。看完立马把所有U盘查电脑充电。看完立马把所有U盘查电脑充电。 ...

我把不用的卡都用那个0.5元一个的读卡器插在usb 集线器上,要不时间长了有很多都掉电了,没法用了
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垃圾数码之家 该用户已被删除
发表于 2023-3-21 03:32:53 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
dukecheng 发表于 2023-3-20 23:22
我把不用的卡都用那个0.5元一个的读卡器插在usb 集线器上,要不时间长了有很多都掉电了,没法用了
...

没用的,U盘主控不补电,
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