SD-card: выход из строя, не определяется компьютером, Выработан ресурс? как проверить? Опции

[Ruslan1]

Здравствуйте!

В одном из устройств произошел массовый выход из строя SD-карточек (8 из 10 тестируемых), причем странно себя ведут:
в устройстве (интерфейс SDIO, софт на базе FatFs)- карточка детектируется, файлы с них считываются корректно, но при попытке записи выдает ошибку.
В компьютере- карточка вообще не детектируется. (проверено на разных компьютерах с разными ридерами).

Проблема точно не в железе устройства- это же железо с другим софтом используется долгое время, проблем нет. То есть проблема в моем новом софте.
Есть поток данных, записываемых на карточку, примерно 25 килобайт в секунду. Данные пишутся в 15-минутные файлы, файлы старее пары суток удаляются. То есть получается кольцевой буфер данных.

Главный вопрос: как можно загнать карточку в такое "окирпичивание?"

Похоже на выработку ресурса: проблемы на всех карточках начались практически одновременно с разницей в 1-2 дня, после примерно 2 месяцев работы.
Как проверить эту версию? Есть ли какие-то средства чтобы проверить внутреннее здоровье SD-карточки, вроде того как это на SSD делается?

Ну и еще вопрос: Почему в устройстве эти SD карточки читаются (но не пишуться), а в компьютере даже не детектируется?

Каким софтом их поковырять? я кроме WinHex и не помню ничего приличного для внутреннего ковыряния дисков.

[k155la3]

Маловероятно, конечно, но.
- Нет ли "просадки" питания на карту в момент записи и не находится ли оно на пороге работоспособности по напряжению.
- Соблюдаются ли временные диаграммы (если таковые имеются) при записи.

[Ruslan1]

Я понимаю, что внутренние используемые механизмы в карточке могут значительно увеличить время жизни карточки. Но мне нужно понять на что минимально рассчитывать, как это оценить.


Вопрос №1
как можно посчитать степень износа, если предположить что :
размер стираемого блока-128К
размер используемого диска- 16GB, то есть 125К блоков
время жизни блока - 1000 стираний

Тогда в худшем случае (на каждое обновление переносится целый блок):
количество обновлений = 125К блоков * 1000 стираний = 125M = 125e6

при количестве обновлений 1 в секунду: получаем время жизни карточки 125e6 секунд, это 1446 дней.

Это правильная оценка?
-------------------------------------------

Вопрос: №2
Что именно я должен считать обновлением, чтобы определить насколько сильно я изнашиваю эту карту?

Ведь нельзя считать таким обновлением просто добавление информации на то место сектора/страницы/блока, которое до этого было 0xFF ?

Я считаю, что обновление- это изменение, которое требует стирания блока. Я прав?
(Хороший пример такого обновления- это запись в FAT при изменении файла)
-------------------------------------------

Вопрос №3:
А как контроллер Флеш поймет, что данные в хвосте блока это мусор, а не данные, которые нужно переносить? Видимо, никак. И тогда получается, что на каждую запись сектора карточка будет тащить целый новый блок?
Как этого можно избежать? Почистить неиспользуемые сектора в FF? Дать команду стирания чего-нибудь там?
Есть какой-то способ помочь карточке, иначе ведь совсем катастрофа с ресурсом?

У меня, кстати, получается именно эта проблема: я писал по 40 секторов в секунду. Если предположить что контроллер карточки каждый раз занимался переносом блоков, то получаю ресурс 36 дней, что очень похоже на мой случай (у меня вышло немного больше, но может и ресурс блока немного больше чем 1К стираний).
-------------------------------------------

Вопрос №4:
Кэширование и запись на карточку большими кусками, скажем, 128К, поможет?
Upd: поиск помог найти вот это, буду копать туда:

Alex11, Jul 14 2014, 22:27
Мы довольно много экспериментировали с SD в разных режимах. Во-первых, там есть команда мультисекторной записи. При этом небольшая пауза возникает только после записи многих секторов (но не факт, что после всех, запрошенных в команде). Кроме того, особенно при работе с не свежеформатированной карточкой, у нее возникают паузы до 0.5 сек на внутренние нужды - стирание блоков и переписывание частично заполненных. Реально помогает только запись блоками по 64 - 128 кБ в зависимости от карты.

[controller_m30]

Вопрос №1
как можно посчитать степень износа, если предположить что :
размер стираемого блока-128К
размер используемого диска- 16GB, то есть 125К блоков
время жизни блока - 1000 стираний

Тогда в худшем случае (на каждое обновление переносится целый блок):
количество обновлений = 125К блоков * 1000 стираний = 125M = 125e6

при количестве обновлений 1 в секунду: получаем время жизни карточки 125e6 секунд, это 1446 дней.

Полностью проверить это допущение займёт всё те же 1446 дней - а это долго.

Можно сделать тест на износ только одного блока 128К, но при разных условиях. Понадобится две карты.
Тест 1.
Однократно заполнить все сектора карты данными, чтобы отнять у встроенного контроллера ресурс для перестановки блоков. И "протереть дырку" в каком-либо блоке 128К. Подсчитать количество перезаписей до отказа карты.
Тест по идее получится коротким - около 1000 перезаписей.

Тест 2.
Сделать то же самое, но с новой, неформатированной картой, где у контроллера имеется огромный ресурс для перестановок. И попробовать "протереть дырку" теперь.
Предположительно, "дырка протрётся" либо после 125К перезаписей, либо после 125К х 1000. Это будет зависеть от "понимания" контроллером карты что такое резервный блок: тот который просто не писался ни разу (тогда ресурс 125К), или тот который не писался ни разу пользователем (тогда ресурс 125К х 1000).
Возможен ещё вариант - просто 1000 записей. Будет означать, что контроллер не умеет переставлять блоки.

В зависимости от результатов можно будет предложить разные варианты использования карты. Например, если будет результат 125Кх1000, то достаточно будет отформатировать карту 16Гб, как будто она 8Гб, а оставшиеся нетронутыми блоки отдать контроллеру для перестановок. В этом случае не придётся вообще ничего менять в ПО.