高価なSDカードはラズベリーパイに適していますか？
公開: 2022-06-16
Raspberry Piは、安価で陽気なコンピューターで、大きなパンチを詰め込んでいます。 しかし、安くて陽気なSDカードは安定したストレージを提供しますか、それとももっとお金をかけなければなりませんか？ これがローダウンです。
ラズベリーパイとSDカード
Raspberry Pi Foundationによって構築されたPiは、これまでに構築された中で最も成功したシングルボードコンピューターの1つです。 安価ですが、学校や大学が採用して採用できる実行可能な教育プラットフォームにするのに十分な電力を提供するように設計されています。 家族は学校と同じ種類の設備を持っている余裕があります。
2012年に発売されるとすぐに、本物のLinuxディストリビューションを実行できる小型で安価な低電力コンピューターの可能性が、メーカーや愛好家に採用されました。 ラズベリーパイの最初の10年間の販売台数は4500万台を超えました。
Raspberry Piが発売されて間もなく、SDカードの破損、破壊、および寿命の短さについての話が広まり始めました。 RaspberryPiには内部ストレージは含まれていません。 所有者は、コンピューターのハードドライブとして機能するSDカード（現在はmicroSDカード）を提供する必要があります。 オペレーティングシステムとアプリケーションはSDカードにインストールされており、小さなコンピューターもSDカードから起動します。
これは、RaspberryPiがSDカードの寿命を縮めていることを意味します。 SDカードコントローラー（SDカードに物理的に配置された小さなマイクロチップ）に根本的な問題があり、SDカードドライバーに問題があることが判明しました。 これは、RaspberryPiに固有の問題ではありませんでした。
ただし、SDカードにはさまざまなバリエーションがあり、一部のカードは頻繁な書き込みサイクルに耐えるように設計または装備されていません。
一部のSDカードが他のカードよりも優れているのはなぜですか？
SDカードは、取り外し可能で携帯性の高いストレージデバイスとして設計されました。 変更されないデータを保存するのに最適です。 つまり、書き込みサイクルは非常に少ないですが、読み取りサイクルは必要なだけあります。
デジタルカメラ、携帯電話、ドローンなど、軽量で安価な交換可能なストレージを必要とする製品のストレージメディアとして採用されるまで、それほど時間はかかりませんでした。 テクノロジーでよくあることですが、製品の需要により、コアコンポーネントの1つの品質と機能が向上しました。 より高速でより多くの容量が求められているため、SDカードメーカーはカードのパフォーマンスと堅牢性を向上させる必要がありました。
スピード
SDアソシエーションは、SDカードの特性を定義する一連の標準を考案しました。 容量については、SDカードに次のいずれかのラベルを付ける必要があります。
- SD ：セキュアデジタル。 最大2GBの容量。
- SDHC ：セキュアデジタル大容量。 2GBから32GBの容量。
- SDXC ：セキュアなデジタル拡張容量。 32GBから2TBの容量。
- SDUC ：安全なデジタル超容量。 2TBから128TBの容量。
速度はもう少し複雑です。 SDアソシエーションは、速度クラスを使用して、最小持続書き込み速度を指定します。 クラスは次のとおりです。
- クラス2 ：2MB/秒の最小持続書き込み速度。
- クラス4 ：4MB/秒の最小持続書き込み速度。
- クラス6 ：6MB/秒の最小持続書き込み速度。
- クラス10 ：10MB/秒の最小持続書き込み速度。
それは十分に簡単に思えます。 ただし、これらは最小値であることを忘れないでください。 実際には、より高い書き込みレートを達成できるはずです。 一部のカードのパッケージには、「最大XXMB / sの転送速度」に似た表現があり、「XX」は、メーカーが実験室の条件で達成できた最高の速度に置き換えられています。 ここで重要なのは言葉遣いです。 「最大」とは、マイレージが異なることを意味します。
カードのラベルには、他に2つの速度クラス関連の情報があります。 これら2つを混同するのは簡単です。
UHSスピードクラスは、U字型のコンテナに数字として表示されます。 具体的には、ビデオの録画を指します。
- UHS速度クラス1 ：最大10MB/秒の書き込み速度をサポートします。
- UHS速度クラス3 ：最大30MBの書き込み速度をサポートします。
速度情報の最後のビットはローマ数字を使用します。 速度クラス定格のSDカードは、2つのインターフェイスまたはバスのいずれかを使用します。 これらの速度は読み取り速度を参照していることに注意してください。 これらは持続速度ではなく、ピーク速度です。
- UHS-I ：最大104MB/秒の読み取り速度をサポートします。
- UHS-II ：最大312MB/秒の読み取り速度をサポートします。
ウェアレベリング
SDカードの同じ場所に書き込みを続けると、最終的には寿命が短くなります。 ほとんどの既知のブランドのSDカードには、ウェアレベリングの実装が含まれています。 ウェアレベリングは、SDカードの表面全体で書き込みアクションを共有します。
SDカードの一部のブロックが、ウェアレベリングアルゴリズムをトリガーするのに十分な頻度で書き込まれている場合、書き込みアクションはカードの別の領域に移動されます。 これにより、いくつかの領域が書き込みアクションで攻撃されるのを防ぎます。 これは、レーザービームを金属製のドアに向けるようなものです。 一箇所に残しておくとドアを貫通する恐れがあります。 ドアの表面全体に移動すると、どこにも燃え尽きることはありません。
もちろん、これを有効にするには、書き込みアクションを移動できるように、SDカードに十分な未使用のスペースが必要です。 これにより、容量が増えます。
容量
書き込むRaspberryPiイメージの最小要件をほぼ満たすSDカードを購入しないでください。 呼吸スペースのあるものを購入してください。 ウェアレベリングを実行させるだけでなく、予備の容量を使用すると、アプリケーションやデータをインストールでき、スワップなどのシステムの重要事項を正常に動作させることができます。
工業用グレードカード
これらは、「高耐久性」または「工業用」グレードのカードとしてさまざまに販売されています。 これらは、過酷な高書き込み環境向けに設計されています。 しかし、小さな活字を読んで、「高耐久性」または「産業」が実際に何を意味するかを確認してください。 それはただのマーケティングのせせらぎですか？
本物の工業用グレードのカードは非常に高価です。 彼らの頑強さは彼らの価格に反映されています。それはカジュアルな趣味の人の予算をはるかに超えています。
SDカードの寿命を延ばすための秘訣
Raspberry Piでは、SDカードがハードドライブの代わりになります。 このタイプの使用法は、たとえばデジタルカメラよりも強力です。 常に小さな書き込みアクションがたくさん発生しています。 そして、それは実際には最初に表示されるよりも悪いです。
ファイルが作成、更新、またはアクセスされると、データはSDカードから書き込まれたり読み取られたりします。 これらのアクションにより、ファイルシステムのタイムスタンプが更新されます。 したがって、直感に反して、ファイルから読み取る場合でも、そのファイルのアクセス時間を更新する書き込みアクションが発生します。
一部のSDカードの保証書に記載されている小さな印刷物には、「高書き込み速度」のシナリオでSDカードを使用することはサポートされていないことが明記されています。 これがあなたが助けることができるいくつかのことです。
きれいにシャットダウンする
デスクトップやラップトップをシャットダウンするのと同じように、常にRaspberryPiをシャットダウンします。 電源コードを抜くだけではいけません。 キーボードと画面が接続されていない場合は、SSHを使用してアクセスし、制御されたシャットダウンを実行します。
noatimeマウントフラグ
「/etc/ fstab」ファイルでnoatimeマウントフラグを使用する場合、ファイルにアクセスするたびにファイルアクセスタイムatimeが更新されることはありません。 このメトリックを追跡する必要がない場合は、オフにすることができます。
SDカードを保持するだけでなく、Raspberry Piを何に使用しているかによっては、速度を上げることもできます。
関連： Linuxでfstabファイルを作成する方法
外付けUSBドライブを使用する
SDカードから起動するようにRaspberryPiを構成できますが、追加のストレージとして外付けUSBドライブを使用します。 「/home」ディレクトリを外部ストレージに移動すると、SDカードの摩耗が大幅に減少します。
ロギングを無効にする
不要なログをオフにしたり、ログを外部USBドライブに送信したりすると、SDカードへの影響が軽減されます。
まともなPSUを使用する
古代の携帯電話充電器でRaspberryPiを実行しないでください。 Raspberry Piは、5Vで最大2.5Aを必要とする場合があります。 それ以下のものは、不安定性やSDカードの破損など、さまざまな問題を引き起こす可能性があります。 誤った経済に惑わされないでください。 まともな電源ユニットに投資します。
スワップはどうですか？
スワップをオフにすることを提唱する人々の声が聞こえます。 これは可能ですが、お勧めしません。 代わりに、外付けUSBドライブにスワップパーティションを作成し、SDカードからスワップを移動することができます。
スワップは、正常なLinuxインストールを実行する上で重要な部分です。 物理メモリの需要がRaspberryPiに装備されているものを上回っている場合に、RAMからメモリブロックをページアウトするためだけに使用されるわけではありません。 スワップは、アプリケーションの更新にも使用されます。
古いバージョンの実行中に新しいバージョンのアプリケーションをインストールすると、ハードドライブ（またはSDカード）に古いバージョンを再ロードできる場所がなくなったため、古いバージョンをメモリからアンロードできなくなります。読んだ。
カーネルのメモリ管理ルーチンは、古いアプリケーションイメージをスワップに再配置して、RAM外のストレージでメモリ管理できるようにします。 古いアプリケーションが終了すると、スワップが終了し、RAMページが解放されます。 次回そのアプリケーションを実行するときは、ファイルシステムでバックアップされたストレージを備えた新しいバージョンが使用され、通常のメモリ管理プロセスに従うことができます。
また、 swappinessの値を操作して、swapがカットインするタイミングを回避しようとしても、意味がありません。 これは、 swappiness設定が行うことではありません。
スワップを実行したままにし、本当に必要な場合は、外部ストレージでスワップパーティションを使用します。
高価になりますか、それとも安くなりますか？
最初に行うことは、必要なSDカードの容量を決定することです。 ほとんどの平均的な国内用途では、おそらく8GBから32GBの間になります。 それ以上のストレージが必要な場合は、プロジェクトの設計に外付けUSBドライブを含める必要があります。
その8GBから32GBの容量範囲のカードは、手頃な価格で、ほとんどの人にとって手頃な価格です。 そうだとすれば、なぜ安くなるのでしょうか。 節約が重要であるとは限りません。 それらが重要である場合、安いカードは偽物である可能性があります。
市場は偽造SDカードで溢れています。 カードとそのパッケージは、SanDiskやSamsungなどの評判の良いメーカーの純正カードとまったく同じように見えます。 もう1つの詐欺は、本物のカードにラベルを付け直して、実際よりも容量が大きいように見せることです。 だからあなたのSDカードを評判の良いトレーダーから購入してください。 特にオンラインで購入する場合は、あまりにも良すぎる掘り出し物に注意してください。 彼らは掘り出し物ではなく、詐欺です。
本物の低価格のブランドでさえ、より安価で厳格でない製造プロセスを使用しているため、パフォーマンスが低下します。 Raspberry PiがSDカードの罰則的なユースケースであることを考えると、あなたは軽蔑したくありません。
UHSスピードクラス3およびUHS-Iバススピードを備えた既知のブランドのクラス10カードは、ほとんどのアプリケーションに適しています。 Raspberry Piでカメラを使用していて、多くの画像やビデオを録画する場合は、UHS-IIIバス速度のカードを選択してください。
ウェアレベリング機能がカードの予備の表面全体で書き込みアクションを共有できるようにするための予備の容量を含め、ニーズを満たすのに十分な容量のカードを入手してください。
しかし、安いSDカード？ いいえ。あなたは将来の問題を購入しているだけです。