昂貴的 SD 卡更適合樹莓派嗎？
已發表: 2022-06-16
Raspberry Pi 是一款廉價且令人愉悅的計算機，具有強大的衝擊力。 但是便宜又好用的 SD 卡會提供穩定的存儲，還是必須花更多的錢？ 下面是內幕。
樹莓派和 SD 卡
Pi 由 Raspberry Pi Foundation 構建，是有史以來最成功的單板計算機之一。 雖然它很便宜，但它的設計目的是提供足夠的動力，使其成為學校和學院可以採用和接受的可行教育平台。 家庭可以負擔得起與學校相同類型的設備。
幾乎在它於 2012 年推出時，一種能夠運行真正 Linux 發行版的小型、廉價、低功耗計算機的潛力就被製造商和愛好者所採用。 樹莓派在頭十年的銷量超過了 4500 萬台。
Raspberry Pi 推出後不久，關於 SD 卡損壞、破壞和短壽命的故事開始傳播。 Raspberry Pi 不包含內部存儲。 所有者必須提供一張 SD 卡——現在是一張 microSD 卡——充當計算機的硬盤驅動器。 操作系統和應用程序安裝在 SD 卡上，微型計算機也從 SD 卡啟動。
這意味著 Raspberry Pi 正在縮短 SD 卡的壽命。 事實證明，SD 卡控制器（物理上位於 SD 卡上的小型微芯片）存在潛在問題，並且 SD 卡驅動程序存在問題。 這不是 Raspberry Pi 獨有的問題。
但是，SD 卡有很多變體，有些卡既沒有設計也沒有配備能夠承受頻繁的寫入周期。
為什麼有些 SD 卡的性能比其他的好？
SD 卡被設計為可移動且高度便攜的存儲設備。 它們最適合存儲不變的數據。 這意味著寫入周期非常少，但讀取周期隨心所欲。
不久之後，它們被用作數碼相機、手機、無人機和其他需要輕便、廉價和可更換存儲的產品的首選存儲介質。 正如技術中經常發生的那樣，產品的需求提高了其核心組件之一的質量和能力。 對更高速度和更大容量的需求不斷推動 SD 卡製造商提高其卡的性能和穩健性。
速度
SD 協會設計了一套定義 SD 卡特性的標準。 關於容量，SD 卡應標有以下內容之一。
- SD ：安全數字。 高達 2GB 的容量。
- SDHC ：安全數字大容量。 容量介於 2GB 和 32GB 之間。
- SDXC ：安全數字擴展容量。 容量介於 32GB 和 2TB 之間。
- SDUC ：安全數字超容量。 容量介於 2TB 和 128TB 之間。
速度有點複雜。 SD 協會使用速度等級來指定最低持續寫入速度。 這些課程是：
- 2 類：最低持續寫入速度為 2MB/s。
- 第 4 類：最低持續寫入速度為 4MB/s。
- 第 6 類：最低持續寫入速度為 6MB/s。
- Class 10 ：最低持續寫入速度為 10MB/s。
這似乎很簡單。 但請記住，這些是最小值。 實際上，您應該能夠實現更高的寫入率。 一些卡的包裝上會有類似於“傳輸速率高達 XXMB/s”的措辭，其中“XX”被製造商在實驗室條件下能夠達到的最佳速率所取代。 這裡的重點是措辭。 “最多”意味著您的里程會有所不同。
卡的標籤上還有另外兩個與速度等級相關的信息。 這兩個很容易混淆。
UHS 速度等級在 U 形容器中顯示為一個數字。 它特指錄製視頻。
- UHS Speed Class 1 ：將支持高達 10MB/s 的寫入速度。
- UHS Speed Class 3 ：將支持高達 30MBs 的寫入速度。
最後一點速度信息使用羅馬數字。 速度等級的 SD 卡將使用兩個接口或總線之一。 請注意，這些速度是指讀取速度。 這些不是持續的速度，它們是峰值速度。
- UHS-I ：將支持高達 104MB/s 的讀取速度。
- UHS-II ：將支持高達 312MB/s 的讀取速度。
磨損均衡
持續寫入 SD 卡上的同一位置最終會縮短其壽命。 大多數知名品牌的 SD 卡都包含磨損均衡的實現。 磨損均衡在 SD 卡表面共享寫入操作。
如果 SD 卡上的某些塊以足夠的頻率寫入以觸發磨損均衡算法，則寫入操作將移動到卡的不同區域。 這可以防止一些區域受到寫入操作的轟炸。 這就像將激光束對準金屬門。 如果它留在一個地方，它可能會穿透門。 如果它在門的整個表面上移動，它就不會在任何地方燃燒。
當然，要使此操作生效，您的 SD 卡上必須有足夠的未使用空間以允許移動寫入操作。 這給我們帶來了容量。
容量
不要購買幾乎滿足您要刻錄到它的 Raspberry Pi 映像的最低要求的 SD 卡。 買一個有一些喘息空間的。 除了讓磨損均衡發揮作用外，備用容量還允許您安裝應用程序和數據，並讓交換等系統必需品按應有的方式運行。
工業級卡
這些以“高耐用性”或“工業”級卡的形式銷售。 它們專為艱苦的高寫入環境而設計。 但請閱讀小字，了解“高耐力”或“工業”的實際含義。 只是營銷口號嗎？
真正的工業級卡非常昂貴。 它們的堅固性反映在它們的價格上，這遠遠超出了休閒愛好者的預算。
延長 SD 卡壽命的技巧
在 Raspberry Pi 中，SD 卡代替了硬盤驅動器。 這種類型的使用比在數碼相機中更強烈。 有很多小的寫操作一直在發生。 它實際上比最初看起來更糟糕。
創建、更新或訪問文件時，會從 SD 卡寫入或讀取數據。 這些操作會導致文件系統中的時間戳被更新。 因此，與直覺相反，即使從文件中讀取也會導致寫入操作更新該文件的訪問時間。
某些 SD 卡保修中的小字特別聲明不支持在“高寫入率”場景中使用 SD 卡。 這裡有一些你可以做的事情會有所幫助。
乾淨地關機
始終像關閉台式機或筆記本電腦一樣關閉 Raspberry Pi。 不要只是拉出電源線。 如果您沒有連接鍵盤和屏幕，請使用 SSH 訪問它並執行受控關閉。
noatime 山旗
如果您在“/etc/fstab”文件中使用noatime掛載標誌，則文件訪問時間戳atime不會在每次訪問文件時更新。 如果您不需要跟踪此指標，可以將其關閉。
除了保留您的 SD 卡外，它還可以為您帶來速度提升，具體取決於您使用 Raspberry Pi 的目的。
相關：如何在 Linux 上編寫 fstab 文件
使用外部 USB 驅動器
您可以將 Raspberry Pi 配置為從 SD 卡啟動，但使用外部 USB 驅動器作為附加存儲。 如果您將“/home”目錄移動到外部存儲，您將顯著減少 SD 卡的磨損。
禁用日誌記錄
關閉不需要的日誌記錄或將日誌發送到外部 USB 驅動器將減少對 SD 卡的影響。
使用體面的 PSU
不要在古老的手機充電器上運行您的 Raspberry Pi。 您的 Raspberry Pi 在 5V 時可能需要高達 2.5A 的電流。 任何不足都會導致許多不同的問題，包括不穩定和 SD 卡損壞。 不要犯錯誤的經濟。 投資一個體面的電源裝置。
交換呢？
你會聽到有人提倡關閉交換。 您可以這樣做，但我們不建議這樣做。 相反，您可以在外部 USB 驅動器上創建一個交換分區，然後將交換從 SD 卡中移出。
交換是運行健全的 Linux 安裝的重要部分。 當對物理內存的需求超過 Raspberry Pi 配備的容量時，它不僅用於從 RAM 中分頁內存塊。 交換也用於更新應用程序。
如果您在舊版本仍在運行時安裝了較新版本的應用程序，則無法從內存中卸載舊版本，因為它在硬盤驅動器或 SD 卡上不再有可以重新安裝的位置。讀。
內核的內存管理例程將舊的應用程序映像重新定位到交換位置，以便它可以通過一些 RAM 外存儲進行內存管理。 當舊應用程序終止交換並釋放 RAM 頁面時。 下次該應用程序運行時，將使用具有文件系統支持的存儲的新版本，允許遵循正常的內存管理過程。
並且試圖通過操縱swappiness值來阻止swap介入是沒有意義的。 這不是swappiness設置的作用。
讓交換運行，如果你真的想，在外部存儲上使用交換分區。
貴還是便宜？
首先要做的是確定您需要的 SD 卡的容量。 對於大多數普通家庭用途，它可能會介於 8GB 和 32GB 之間。 如果您需要更多的存儲空間，那麼您真的應該在項目設計中包含一個外部 USB 驅動器。
對於大多數人來說，8GB 到 32GB 容量範圍內的卡價格合理且負擔得起。 既然如此，為什麼還要便宜呢？ 這並不是說節省的費用很大。 如果它們很重要，那麼便宜的卡很可能是假的。
市場上充斥著假冒的 SD 卡。 該卡及其包裝看起來與來自知名製造商（如 SanDisk 或三星）的正品卡完全相同。 另一個騙局是重新標記真卡，使它們看起來比實際容量更大。 因此，請從信譽良好的交易商處購買您的 SD 卡。 當心好得令人難以置信的便宜貨，尤其是在您在線購買時。 他們不是討價還價，他們是騙局。
即使是真正的低價品牌也使用更便宜和不那麼嚴格的製造工藝，並且會降低性能。 鑑於 Raspberry Pi 是 SD 卡的懲罰用例，您不想吝嗇。
具有 UHS 速度等級 3 和 UHS-I 總線速度的知名品牌 10 級卡將適合大多數應用程序。 如果您在 Raspberry Pi 上使用相機並且要錄製大量圖像或視頻，請選擇具有 UHS-III 總線速度的卡。
獲取足夠容量的卡以滿足您的需求，包括一些備用容量，讓磨損均衡功能在卡的備用表面共享寫入操作。
但是便宜的 SD 卡？ 不，你只是在購買未來的問題。