O Raspberry Pi é um computador barato e alegre com um grande impacto. Mas será que um cartão SD barato e alegre fornecerá armazenamento estável ou você precisará gastar mais? Aqui está o resumo.
Índice
O Raspberry Pi e o cartão SD
Construído pela Raspberry Pi Foundation , o Pi é um dos computadores de placa única de maior sucesso já construídos. Embora seja barato, foi concebido para fornecer energia suficiente para torná-lo uma plataforma educacional viável que as escolas e faculdades pudessem adotar e abraçar. As famílias podiam se dar ao luxo de ter o mesmo tipo de equipamento que as escolas.
Quase assim que foi lançado em 2012 , o potencial de um computador pequeno, barato e de baixo consumo de energia, capaz de executar uma distribuição Linux genuína , foi adotado por fabricantes e amadores. As vendas do Raspberry Pi nos primeiros dez anos ultrapassaram 45 milhões de unidades.
Pouco depois do lançamento do Raspberry Pi, começaram a se espalhar histórias sobre corrupção, destruição e curta vida útil dos cartões SD . O Raspberry Pi não contém armazenamento interno. O proprietário deve fornecer um cartão SD – hoje em dia um cartão microSD – que funciona como disco rígido do computador. O sistema operacional e os aplicativos são instalados no cartão SD, e o pequeno computador também inicializa a partir do cartão SD.
A implicação era que o Raspberry Pi estava encurtando a vida útil dos cartões SD. Descobriu-se que havia problemas subjacentes com os controladores do cartão SD – pequenos microchips fisicamente localizados no cartão SD – e problemas com os drivers do cartão SD. Não foi um problema exclusivo do Raspberry Pi.
No entanto, existem muitas variações de cartões SD e alguns cartões não são projetados nem equipados para suportar ciclos de gravação frequentes.
Por que alguns cartões SD se saem melhor que outros?
Os cartões SD foram projetados para serem dispositivos de armazenamento removíveis e altamente portáteis. Eles são mais adequados para armazenar dados que não mudam. Isso significa que há poucos ciclos de gravação, mas quantos ciclos de leitura você desejar.
Não demorou muito para que fossem adotados como meio de armazenamento preferido para câmeras digitais, telefones celulares, drones e outros produtos que exigiam armazenamento leve, barato e substituível. Como acontece frequentemente na tecnologia, as exigências dos produtos aumentaram a qualidade e a capacidade de um dos seus componentes principais. As demandas por mais velocidade e capacidade continuaram pressionando os fabricantes de cartões SD a melhorar o desempenho e a robustez de seus cartões.
Velocidade
A SD Association desenvolveu um conjunto de padrões que definem as características de um cartão SD. Com relação à capacidade, os cartões SD devem ser rotulados com um dos seguintes itens.
- SD : Digital Seguro. Capacidade de até 2 GB.
- SDHC : Alta Capacidade Digital Segura. Capacidade entre 2 GB e 32 GB.
- SDXC : Capacidade Estendida Digital Segura. Capacidade entre 32 GB e 2 TB.
- SDUC : Ultra Capacidade Digital Segura. Capacidade entre 2 TB e 128 TB.
A velocidade é um pouco mais complicada. A SD Association usa classes de velocidade para designar as velocidades mínimas de gravação sustentadas. As aulas são:
- Classe 2 : Velocidade mínima de gravação sustentada de 2 MB/s.
- Classe 4 : Velocidade mínima de gravação sustentada de 4 MB/s.
- Classe 6 : Velocidade mínima de gravação sustentada de 6 MB/s.
- Classe 10 : Velocidade mínima de gravação sustentada de 10 MB/s.
Isso parece bastante simples. Mas lembre-se que estes são valores mínimos. Na realidade, você deveria conseguir taxas de gravação mais altas. A embalagem de alguns cartões terá redação semelhante a “taxas de transferência de até XXMB/s” com o “XX” substituído pela melhor taxa que o fabricante conseguiu atingir em condições de laboratório. O ponto importante aqui é o texto. O “até” significa que sua milhagem irá variar.
Existem duas outras informações relacionadas à classe de velocidade na etiqueta do cartão. É fácil confundir esses dois.
A classe de velocidade UHS é mostrada como um dígito em um recipiente em forma de U. Refere-se especificamente à gravação de vídeo.
- Classe de velocidade UHS 1 : Suporta velocidade de gravação de até 10 MB/s.
- Classe de velocidade UHS 3 : Suporta velocidade de gravação de até 30 MB.
A última informação de velocidade usa algarismos romanos. Os cartões SD com classificação de velocidade usarão uma das duas interfaces ou barramentos. Observe que essas velocidades referem-se a velocidades de leitura. Estas não são velocidades sustentadas, são velocidades de pico.
- UHS-I : Suporta velocidade de leitura de até 104 MB/s.
- UHS-II : Suporta velocidade de leitura de até 312 MB/s.
Nivelamento de desgaste
Escrever continuamente no mesmo local em um cartão SD acabará por encurtar sua vida útil. A maioria dos cartões SD de marcas conhecidas contém uma implementação de nivelamento de desgaste. O nivelamento de desgaste compartilha as ações de gravação em toda a superfície do cartão SD.
Se alguns blocos no cartão SD estiverem sendo gravados com frequência suficiente para acionar o algoritmo de nivelamento de desgaste, as ações de gravação serão movidas para uma região diferente do cartão. Isso impede que algumas áreas sejam bombardeadas com ações de gravação. É como ter um raio laser apontado para uma porta de metal. Se for deixado em um local, poderá penetrar na porta. Se for movido por toda a superfície da porta, não queimará em lugar nenhum.
É claro que, para que isso seja eficaz, é necessário que haja espaço não utilizado suficiente no cartão SD para permitir que as ações de gravação sejam movidas. Isso nos leva à capacidade.
Capacidade
Não compre um cartão SD que atenda aos requisitos mínimos da imagem do Raspberry Pi que você irá gravar nele. Compre um com algum espaço para respirar. Além de permitir que o nivelamento de desgaste faça seu trabalho, a capacidade sobressalente permite que você instale aplicativos e dados, além de permitir que itens essenciais do sistema, como a troca, operem como deveriam.
Cartões de nível industrial
Eles são comercializados como cartões de grau “Alta Resistência” ou “Industrial”. Eles foram projetados para ambientes cansativos de alta gravação. Mas leia as letras pequenas para ver o que realmente significa “Alta Resistência” ou “Industrial”. É apenas conversa fiada de marketing?
Cartões genuínos de nível industrial são muito caros. A sua robustez reflecte-se no seu preço, que está muito fora do orçamento do aquarista casual.
Truques para prolongar a vida útil do cartão SD
Em um Raspberry Pi , o cartão SD substitui o disco rígido. Esse tipo de uso é mais intenso do que, digamos, em uma câmera digital . Existem muitas pequenas ações de gravação ocorrendo o tempo todo. E na verdade é pior do que parece à primeira vista.
Quando um arquivo é criado, atualizado ou acessado, os dados são gravados ou lidos no cartão SD. Essas ações fazem com que os carimbos de data/hora no sistema de arquivos sejam atualizados. Portanto, de forma contraintuitiva, até mesmo a leitura de um arquivo causará uma ação de gravação que atualizará o tempo de acesso desse arquivo.
As letras pequenas nas garantias de alguns cartões SD afirmam especificamente que o uso do cartão SD em cenários de “alta taxa de gravação” não é suportado. Aqui estão algumas coisas que você pode fazer que ajudarão.
Desligar de forma limpa
Sempre desligue o Raspberry Pi da mesma forma que desliga seu desktop ou laptop. Não basta puxar o cabo de alimentação. Se você não tiver teclado e tela conectados a ele, use SSH para acessá-lo e realizar um desligamento controlado.
A Bandeira do Monte Noatime
Se você usar o
noatime sinalizador de montagem em seu arquivo “/etc/fstab” , o carimbo de data e hora de acesso ao arquivo
atime não será atualizado cada vez que um arquivo for acessado. Se não precisar acompanhar essa métrica, você pode desativá-la.
Além de preservar o seu cartão SD, ele também pode proporcionar ganhos de velocidade, dependendo da finalidade para a qual você está usando o Raspberry Pi.
Use uma unidade USB externa
Você pode configurar seu Raspberry Pi para inicializar a partir do cartão SD, mas use uma unidade USB externa como armazenamento adicional. Se você mover o diretório “/ home” para o armazenamento externo, reduzirá drasticamente o desgaste do cartão SD.
Desativar registro
Desativar o registro indesejado ou enviar os registros para uma unidade USB externa reduzirá o impacto no seu cartão SD.
Use uma fonte de alimentação decente
Não use seu Raspberry Pi em um carregador de celular antigo . Seu Raspberry Pi pode exigir até 2,5A a 5V. Qualquer coisa menos que isso pode levar a muitos problemas diferentes, incluindo instabilidade e corrupção do cartão SD. Não caia na falsa economia. Invista em uma fonte de alimentação decente .
E quanto à troca?
Você ouvirá pessoas defendendo o desligamento do swap. Você pode fazer isso, mas não recomendamos. Em vez disso, você pode criar uma partição swap em uma unidade USB externa e mover a troca para fora do cartão SD.
A troca é uma parte importante da execução de uma instalação sã do Linux. Ele não é usado apenas para paginar blocos de memória da RAM quando a demanda por memória física supera a do Raspberry Pi. Swap também é usado para atualizar aplicativos.
Se você instalar uma versão mais recente de um aplicativo enquanto a versão antiga ainda estiver em execução, a versão antiga não poderá ser descarregada da memória porque não terá mais lugar no disco rígido — ou no cartão SD — do qual foi instalada. pode ser relido.
As rotinas de gerenciamento de memória do kernel realocam a imagem antiga do aplicativo para troca, para que ela possa ser gerenciada na memória com algum armazenamento fora da RAM. Quando o aplicativo antigo termina, as páginas de troca e RAM são liberadas. Na próxima vez que o aplicativo for executado, será usada a nova versão, que possui armazenamento apoiado pelo sistema de arquivos, permitindo que os processos normais de gerenciamento de memória sejam seguidos.
E tentar evitar quando a troca ocorrerá, manipulando o
swappiness valor é inútil. Não é isso que
swappiness configuração sim.
Deixe o swap em execução e, se realmente quiser, use uma partição swap no armazenamento externo.
Vai caro ou barato?
A primeira coisa a fazer é decidir a capacidade do cartão SD que você precisa. Provavelmente ficará entre 8 GB e 32 GB para a maioria dos usos domésticos médios. Se você precisar de mais armazenamento do que isso, você realmente deveria incluir uma unidade USB externa no design do seu projeto .
Os cartões na faixa de capacidade de 8 GB a 32 GB têm preços razoáveis e são acessíveis para a maioria das pessoas. Sendo esse o caso, por que ir mais barato? Não é que as economias sejam significativas. Se forem significativos, o cartão barato provavelmente será falso.
O mercado está inundado de cartões SD falsificados. O cartão e sua embalagem podem ser exatamente iguais aos cartões originais de fabricantes confiáveis, como SanDisk ou Samsung. Outra fraude é renomear cartões genuínos para que pareçam ter maior capacidade do que realmente são. Portanto, compre seu cartão SD de um comerciante confiável. Cuidado com pechinchas boas demais para serem verdade, especialmente se você estiver comprando online. Não são pechinchas, são fraudes.
Mesmo marcas genuínas e de preço mais baixo usam processos de fabricação mais baratos e menos rigorosos e proporcionam desempenho reduzido. Dado que um Raspberry Pi é um caso de uso punitivo para um cartão SD, você não quer economizar.
Um cartão classe 10 de marca conhecida com velocidade UHS classe 3 e velocidade de barramento UHS-I é adequado para a maioria das aplicações. Se você estiver usando uma câmera com seu Raspberry Pi e for gravar muitas imagens ou vídeos, selecione um cartão com velocidade de barramento UHS-III.
Obtenha um cartão com capacidade suficiente para atender às suas necessidades, incluindo alguma capacidade sobressalente para permitir que a funcionalidade de nivelamento de desgaste compartilhe ações de gravação na superfície sobressalente do cartão.
Mas cartões SD baratos? Não. Você está apenas comprando problemas futuros.
