Quão confiáveis são os cartões microSD? : resultados de um teste real, em larga escala e de longo prazo com base em dados
(old.reddit.com)- Foi realizado um experimento de confiabilidade de cartões microSD com 256 unidades de diferentes marcas/produtos ao longo de cerca de 1 ano e 10 meses
- Em 82% de todos os cartões ocorreu pelo menos 1 erro, com média de 2.400 ciclos até o primeiro erro e mediana entre 1.450 ciclos de leitura/gravação
- Considerando o critério de 0,1% de erro de setor, quase metade atingiu o limite em até 4.500 ciclos (média) e 3.100 ciclos (mediana)
- Houve grande variação de durabilidade entre marcas específicas; Amazon Basics, Kingston, Kioxia (alguns), Lexar e OV tiveram desempenho relativamente melhor, enquanto SanDisk, Silicon Power, Gigastone e onn. ficaram abaixo da média
- Independentemente da marca, vários cartões off-brand (marcas menos conhecidas) também mostraram resultados semelhantes ou até melhores do que marcas famosas
- As falhas dos cartões ocorreram de várias formas, como bloqueio de gravação, corrupção do registrador CSD, corrupção total dos dados e falha na sequência de energização
- Cartões comprados na Amazon mostraram resultados geralmente melhores do que os comprados no AliExpress
How reliable are microSD cards? Well, as it turns out...
Visão geral do experimento
- Cerca de 1 ano e 10 meses testando 256 cartões microSD (223 ainda em teste, 105 testados até falhar)
- Mais de 47 petabytes de dados aleatórios gravados/verificados continuamente nos cartões
- O teste incluiu cartões bastante variados em marca, capacidade e linha de produto
Resumo dos principais resultados
Frequência geral de erros e durabilidade
- 82% dos cartões tiveram pelo menos 1 erro: alguns apresentaram o primeiro erro em menos de 10 ciclos, enquanto outros ultrapassaram 100 mil ciclos sem erro (casos muito raros)
- Momento médio do primeiro erro: 2.400 ciclos; mediana: 1.450 ciclos de leitura/gravação
- Atingir o limite de 0,1% de erro de setor: média de 4.500 ciclos, mediana de 3.100 ciclos (quase metade chegou a esse ponto)
- Alguns cartões falharam completamente ou atingiram o limite antes de 3.100 ciclos
Diferenças de durabilidade por marca
- ADATA: média de 2.352 ciclos, abaixo da média
- Amazon Basics: os 4 ficaram 1 ano sem falhar, e 2 não tiveram nenhum erro
- Delkin Devices: acima da média, com registro sem erros (por 6~8 meses)
- Gigastone: 8 de 9 falharam completamente, com muitos casos de falha em até 6 meses
- Kingston: apenas 1 falha completa entre 15 cartões; até os modelos industriais foram melhores que os da SanDisk
- Kioxia: todos os Exceria falharam cedo, enquanto Exceria Plus/G2 passaram de 10 mil ciclos sem erro, ficando entre os mais confiáveis
- Lexar: alguns modelos da era Micron tiveram problemas de fabricação, mas no geral a durabilidade foi boa
- onn. (marca própria do Walmart): os 4 falharam antes de 2.000 ciclos
- OV (AliExpress): os 3 passaram de 10 mil ciclos e mostraram confiabilidade acima da média
- PNY, Samsung, Transcend: após mais de 1 ano de teste, a maioria seguiu sem erros, com confiabilidade acima da média
- SanDisk/WD: 14 falhas completas entre 29 cartões, com muitos relatos de falhas repentinas (problemas de energia, troca de leitor etc.)
- Silicon Power: 5 falhas completas entre 8 cartões, com média abaixo de 2.000 ciclos
- XrayDisk: apenas 1 falhou entre 3 cartões; desempenho baixo, mas durabilidade acima da média
Impacto da marca e local de compra
- Marcas off-brand/de menor porte não mostraram grande diferença de confiabilidade em relação às marcas famosas; na verdade, a média foi até um pouco maior
- Flash falso/defeituoso foi o que falhou mais cedo, com média de 2.200 ciclos
- Cartões comprados na Amazon mostraram, em média, melhor durabilidade do que os do AliExpress
Formas de falha dos cartões
- Ativação do bit de proteção contra gravação (os dados permanecem, e o backup ainda é possível)
- Corrupção do registrador CSD (por exemplo, o cartão passa a aparecer com 127 MB)
- Corrupção total dos dados, falha na sequência de inicialização de energia e outros tipos de falha
Conclusão e implicações práticas
- A durabilidade dos cartões microSD varia muito de unidade para unidade, e em média há possibilidade de erro após alguns milhares de ciclos de gravação/apagamento
- O nome da marca sozinho não garante confiabilidade; há grande variação entre linhas de produto e lotes/épocas de fabricação dentro da mesma marca
- Para armazenar dados importantes, é essencial escolher com cuidado e fazer backup regularmente
- É preciso atenção especial em ambientes com muita gravação contínua, como Raspberry Pi e outros SBCs, câmeras de vigilância e sistemas embarcados
Números mais detalhados podem ser consultados na página de resultados do experimento do autor - On the Capacity, Performance, and Reliability of microSD Cards)
Resumo dos principais comentários no Reddit
- Foi mencionado que o problema de compatibilidade entre Raspberry Pi e cartões SD no passado estava ligado a questões de kernel/driver, e que isso melhorou bastante nos últimos anos
- Há muitos relatos práticos de que modelos reforçados para durabilidade, como High Endurance/Industrial, duram muito mais do que cartões comuns. Em especial, Samsung PRO Endurance, SanDisk High/Max Endurance e a linha Kingston Industrial foram bem avaliados
- Os cartões SanDisk/Nintendo Switch dedicados receberam boa avaliação em confiabilidade, e houve a opinião de que capacidades maiores (como 128GB) podem ter maior durabilidade, embora os dados do teste não deixem isso claro
- As principais causas de falha dos cartões seriam cortes de energia (brownout, hard shutdown), calor, má qualidade e gravação excessiva de logs do sistema/BD. Há muitos casos mostrando que cartões SD são muito vulneráveis a interrupções de energia
- O tipo de NAND do cartão SD (SLC, MLC, TLC etc.) é crucial para a durabilidade, mas a maioria dos produtos de consumo não informa isso. Como cartões industriais/de nível superior deixam isso claro, houve recomendação de comprar em lojas como Digi-Key e Mouser
- Também há muitos casos de uso de SSD, M.2, NVMe e pendrives USB para boot/armazenamento de dados, com a opinião de que na prática eles superam os cartões SD tanto em velocidade quanto em durabilidade
- Também foi apontado que o ambiente operacional do cartão (temperatura, dispositivo, qualidade do leitor etc.) afeta a vida útil. Em ambientes com Pi, a falha de cartões SD depende muito do uso, da alimentação e da qualidade do leitor
- O resultado de que os cartões Amazon Basics tiveram desempenho surpreendentemente bom chamou atenção. Muitos usuários desconfiavam de marcas baratas, mas no teste real elas foram avaliadas de forma positiva
- Também houve a opinião de que, em ambientes somente leitura ou com predominância de leitura, as falhas são significativamente menos frequentes, embora com o tempo ainda possa haver degradação por retenção de carga interna do flash
- Como melhor combinação custo-benefício, também foram recomendados modelos como o Kingston Canvas Go! Plus (durabilidade + desempenho + preço)
- Se a prioridade for apenas confiabilidade e durabilidade, os cartões industriais/modelos premium são os melhores, mas também houve a observação de que o preço pesa para usuários comuns
1 comentários
Opiniões do Hacker News
Quero mencionar que, entre as marcas da lista, muitas são só nomes de marca e não os fabricantes reais; acho que o próprio processo de descobrir o fabricante verdadeiro já é uma parte interessante. Isso pode ser feito consultando o cartão ou inspecionando a peça física (por exemplo, o arranjo dos pontos de teste na parte de trás, que varia conforme o fabricante).
Acho ótimo que alguém tenha dedicado esforço a esse tipo de teste; é realmente muito difícil para o consumidor avaliar direito a qualidade de eletrônicos baratos, especialmente agora que os grandes veículos de review estão desaparecendo cada vez mais. AnandTech já virou memória. A maior parte do que os consumidores recebem hoje são “artigos em lista” publicitários, que só enumeram especificações, além de links de afiliado.
Gostaria de ouvir mais sobre esse critério de taxa de erro de 0,1%. Na prática, estas três situações são muito diferentes: 1) a leitura retorna erro, mas funciona ao tentar de novo; 2) a leitura continua retornando erro; 3) a leitura retorna dados incorretos, mas mesmo assim é marcada como bem-sucedida.
Fiquei realmente impressionado com os critérios de durabilidade desses cartões SD. Em SSDs de consumo, o melhor que se anuncia normalmente é algo como 600 ciclos de gravação por capacidade (em TBW), o que é um valor bem padrão. Ainda que seja meio loteria, ver alguns cartões SD aguentando até 4.000 ciclos é muito impressionante.
Na prática, SSDs NVMe/SATA também tendem a durar bastante. O TechReport fez um teste de resistência até o limite há 10 anos, e todos os SSDs chegaram a 3.000 ciclos; o Samsung 840 Pro quase alcançou 10 mil ciclos. Experimento de resistência de SSD do TechReport
Eu gostaria de ver testes com SSDs mais recentes também; queria saber quem realmente fabrica o melhor flash hoje em dia (Kioxia, Micron etc.). Se você olhar o banco de dados de SSDs do TechReport, as especificações de cada componente aparecem detalhadas; por exemplo, o SanDisk/WD SN7100 usa Kioxia BiCS8 3D TLC de 218 camadas. Na verdade, não existem tantas empresas que fabricam o flash em si.
Também seria interessante testar até o limite de durabilidade das pilhas de consumo. 218 camadas! Até fico na dúvida se a durabilidade realmente melhorou nos últimos 10 anos, porque antes elas aguentavam muito mais do que o esperado. Especificações do Western Digital SN7100
Resumo dos resultados e uma pequena inferência
Dados de durabilidade de cartões SD com base na mediana
primeiro erro: cerca de 1450 ciclos de leitura/gravação
ponto de falha: cerca de 3100 ciclos de leitura/gravação (falha total ou erro de faixa de 0,1%)
Durabilidade por marca (quanto maior a nota, melhor):
5 pontos: linhas de marca “Endurance”/“Industrial”
2 pontos: Adata
4 pontos: Amazon Basics
4 pontos: Delkin
1 ponto: Gigastone
5 pontos: Kingston
4 pontos: Kioxia (somente Plus e G2)
4 pontos: Lexar
1 ponto: onn.
4 pontos: OV (pior desempenho de leitura/gravação)
4 pontos: PNY
1 ponto: Sandisk (versões após a aquisição)
1 ponto: Silicon Power
4 pontos: Transcend
É uma pena o que aconteceu com a Sandisk. Antes era a melhor; agora é das piores. Recentemente devolvi um pendrive Sandisk, porque ele não conseguia sustentar gravações contínuas e desconectava no meio.
Esse tipo de teste abrangente é algo que eu gostaria que sites como o Storagereviews cobrisse. Eles já fazem benchmark de vários cartões em vários cenários, então seria ótimo se incluíssem durabilidade também.
Um total de 3000 gravações completas de unidade já representa uma durabilidade bem alta para usos com Raspberry Pi. Num modelo de 128 GB, o SO e os apps ocupam só uns 20 a 30 GB, então isso já dá conta tranquilamente de atualizações do sistema e gravações de banco de dados.
Fico contente que alguém realmente faça esse tipo de teste. Pessoalmente, eu só escolhia cartões endurance classe A2 (da Samsung). Até hoje, nenhum cartão Sandisk meu morreu em Raspberry Pi, e todos ainda funcionam normalmente (embora eu não tenha forçado muito). Mais recentemente, migrei para Orange PI 5 Plus com SSD; do ponto de vista de desempenho e durabilidade, SSD é a solução final.
Aprendi na prática que a SanDisk/WD é sensível a
brownout(queda de tensão).Um SBC meu que estava usando cartão SD travava e falhava depois de poucos dias por causa de um adaptador USB de alimentação vagabundo; cheguei até a procurar o fabricante para conserto, mas troquei por um adaptador novo e o problema desapareceu completamente.
No fim das contas, a causa era a alimentação, e o que me incomoda é que os fabricantes de SBC deveriam migrar o armazenamento para SSD; mesmo um SSD básico é muito mais confiável que um cartão TF.
Eu trato cartão SD como armazenamento temporário que inevitavelmente vai falhar algum dia.
Quando você aceita isso, o estresse diminui bastante. Se os dados forem realmente importantes, precisam ser guardados separadamente em armazenamento externo.
Como referência, eu usava HDDs HGST de antes da aquisição pela WD; eles lidavam bem com pequenos erros no dia a dia e, quando finalmente falharam de verdade, entraram em modo somente leitura, o que me permitiu recuperar todos os dados com sucesso.
Eu administro meus cartões SD para câmera em dois trilhos.
O primeiro é o cartão SD de uso cotidiano, que eu fico alternando entre câmera e leitor de cartões, e troco uma ou duas vezes por mês.
O segundo é o cartão usado por projeto; quando um projeto termina, copio os arquivos e guardo o cartão separadamente.
Eu não gravo vídeo e uso uma câmera relativamente lenta, como a Pentax 645Z, então cartões mais lentos não me atrapalham; compro vários cartões de 32 GB.
Só como referência, neste momento estou enviando um HDD Seagate para RMA. Eu o usava para backup semanal, e ele deu erro quando o backup estava pela metade; depois disso, ficou preso num ciclo infinito de erros e cliques, não formata mais e morreu de vez (não tentei o truque do freezer).
Cartões SD estão entre as mídias menos confiáveis, mas se os dados forem realmente valiosos, ainda parece melhor gravar duas vezes em dois cartões SD do que uma vez só em um disco rígido — embora obviamente essa não seja a primeira escolha.
Cartões SD e microSD foram projetados originalmente para dispositivos alimentados por bateria.
SBC não funciona com bateria e está mais para máquina de tortura de cartão SD.
Na maioria dos casos, a causa do dano do cartão SD não é o próprio cartão, e sim a qualidade da fonte de alimentação.
Queria saber se existe alguma evidência concreta de que a qualidade da energia seja a causa.
Pessoalmente, sinto que o padrão de escrita das distribuições Linux é muito mais pesado para cartões SD; câmeras digitais normalmente fazem grandes gravações sequenciais em FAT/exFAT e sem journaling.
Quase todo mundo que vejo perguntando sobre problemas com cartão microSD estava usando um adaptador de energia vagabundo.
Eu só usei adaptadores oficiais do RPi e cartões SanDisk comuns, e em mais de 8 anos rodando várias unidades nunca tive um único problema.
Também não mexi em ajustes de desempenho nem em modo somente leitura, e nos Pi antigos eu até costumava desligar na tomada e reiniciar com frequência, sem problema algum.
Na verdade, mesmo quando o próprio RPi falhou aleatoriamente, o microSD continuou intacto.
Ultimamente instalo DietPi em todos os meus Raspberry Pi. As configurações padrão (como log em RAM) são excelentes, e outra vantagem é que ele também pode ser instalado em vários SBCs além do Raspberry Pi.