Flexxon microSD FxAdv II Memory Card je namenski izrađena memorijska kartica za smeštanje imidža operativnog sistema i embedovanih aplikacija u SBC računarima, posebno na onim sistemima gde ne postoji ugrađeni eMMC ili je on neadekvatnog kvaliteta i ograničenog kapaciteta. Flexxon je američka kompanija sa svojim predstavništvima u Singapuru i Hong Kongu koja proizvodi SSD i NAND memorijske proizvode za industrijsku upotrebu koristeći TLC, MLC, ali i SLC tehnologiju koja se odlikuje visokom pouzdanošću i dugotrajnošću. Posebno interesantna je WORM (Write Once Read Many) tehnologija SD kartica čija ciljna primena očuvanje verodostojnosti podataka, kao i zamena zastarelih trajnih nosača informacija: CD i DVD ROM-ova.
Za potrebe ove recenzije smo od kompanije Flexxon dobili nekoliko primeraka Flexxon microSD FxAdv II memorijskih kartica kapaciteta 32 GB (SKU FDMM032GBC-320K), projektovanih za upotrebu u SBC računarima i embedovanim sistemima, marketinčki posebno istaknuto za Raspberry Pi platformu. Po proizvođačkim specifikacijama ovaj model je identičan Flexxon Industrial FxAdv II Series microSD 6.1 karticama serije Gold modelu koji je namenjen za upotrebu u industriji.
Čitajući oznake na kartici vidimo da je markirana kao SD HC, što znači da je u grupi do 32 GB sa tipičnim FAT sistemom datoteka. Kartica nosi oznaku klase brzine (speed class) 10 što garantuje prenose od 10 MB/s, kao i UHS oznaku U3 i oznaku klase video brzine V30 koje obe garantuju da je kartica sposobna za prenos podataka do brzina od 30 MB/s. Po UHS specifikaciji ona poseduje UHS-I Bus interfejs koji teoretski može preneti do 104 MB/s, te time Flexxon FxAdv II nažalost ne spada u Express Speed klasu kartica sa brzinama preko 150 MB/s, pa i nema neku od E oznaka na sebi.
Krajem aprila 2024. godine Flexxon FxAdv II microSD kartice su dobile certifikat kompanije Raspberry Pi i svrstane su u grupu preporučenih proizvoda za upotrebu uz Raspberry Pi 4 model. Uslov za dobijanje sertifikata je pored trajnosti bilo i zadovoljenje specifične potrebe za brzim pristupom nasumičnim podacima, gde je Raspberry Pi deklarisao minimalne brzine IO operacija po sekundi za čitanje od 2000, a za upis 500. Na testovima koji su predhodili sertifikaciji, Flexxon FxAdv II je postigao 3500 IOPS pri čitanju i 1500 IOPS pri upisu. Upravo je naš cilj u ovoj recenziji da potvrdimo ove rezultate.
photo: magazin Mehatronika
Flexxon microSD FxAdv II Raspberry Pi model ima implementiran 6.1 SD interfejs, maksimalnu deklarisanu brzinu čitanja od 95 MB/s, a pisanja od 85 MB/s. Radni opseg temperatura je od -25 do 85 °C, što je prošireni komercijalni opseg temperatura. Za potpuni industrijski radni opseg od -40 do 85 °C potrebno je izabrati, ako se bira kod istog proizvođača, Flexxon Industrial FxAdv II Series microSD model Diamond. Industrijski Gold model, budući da je identičan sa ovim Raspberry Pi modelom ima i identičan opseg -25 do 85 °C.
Flexxon microSD FxAdv II Raspberry Pi je otporan na udarce intenziteta 1500 G/ 0.5 ms i vibracije u opsegu od 80 do 2000 Hz/20 G što garantuje pravilno funkcionisanje u dinamičnom okruženju. Deklarisano vreme rada bez otkaza je 3.000.000 časova u ovako propisanim uslovima.
Kada govorimo o tehničkim osobenostima, vidimo da su u pitanju microSD kartice izrađene u 3D TLC tehnologiji. Kod TLC realizacije u jednoj memorijskoj ćeliji se pakuju tri bita i na taj način se postiže minimalizacija prostora, te su ove kartice po pravilu one sa najvećim kapacitetom. Za razliku od ranijeg 2D pakovanja ćelija, novija tehnologija koja omogućava i vertikalno pozicioniranje ćelija dovodi do mogućnosti izrade još većih memorijskih prostora, te se ovaj model može naći u veličinama od 32, 64, 128 i 256 GB.
Cena koja je tehnologijom gustog pakovanja plaćena je manja trajnost kartica. Dok SLC omogućava i do 100.000 P/E (program/erase) ciklusa, MLC 10.000, najekonomičniji TLC garantuje svega 3.000 (po nekim izvorima 5.000 max) takvih ciklusa po ćeliji. Za SBC i embedovane sisteme ovaj broj se pokazao dovoljan za memorijske uređaje koji bi sadržali aplikaciju ili sam OS. Kao mesto za čuvanje logova ili trenutno stanje podataka koji se učestano menjaju, daleko bolje je odabrati neku od kartica u SLC tehnologiji ili neki od WORM modela.
Pored velikog kapaciteta, neophodnog za smeštaj kompletnog OS-a jednog SBC-a, brzina pristupa podacima, brzina čitanja i najzad i brzina upisa su takođe veoma bitne karakteristike prilikom izbora uređaja za smeštaj podataka, posebno ukoliko je u pitanju veliki broj malih fajlova kojima se pristupa nasumično, što i jeste slučaj prilikom upotrebe SBC računara.
Testovi brzine
Upoređujući Kingston Canvas Select Plus 64 GB karticu, koja važi za veoma kvalitetnu microSD karticu i Flexxon microSD FxAdv II Memory Card 32 GB u Windows operativnom sistemu dobili smo sledeće rezultate za Flexxon FxAdv II
Flexxon microSD card FxAdv II testovi brzine screenshot: magazin Mehatronika
i Kingston Canvas Select Plus microSD.
Kingston Canvas Select Plus test brzine screenshot: magazin Mehatronika
Već iz ovih rezultata vidimo da je Flexxon FxAdv II uradio test skoro 30% brže u odnosu na Kingston microSD. Dobitak je posledica bržeg sekvencijalnog čitanja sa nasumičnih lokacija, ali i daleko veće brzine upisa na karticu.
Praktično testiranje smo uradili i u Linux OS-u. Naime testove čitanja i upisa uradili smo na dve SBC platforme čije recenzije uporedno pišemo sa ovom. Jedna je Banana Pi BPi-F3 SBC sa SpacemiT K1 RISC-V procesorom i Biandu OS derivatom Ubuntu OS-a, a drugi je na Orange Pi 5 Pro sa Rockchip Rk3588s i OrangePi Arch OS-om derivatom Arch Linux OS-a.
Vidimo da na oba platforme, Flexxon FxAdv II postiže bolje rezultate i da je opet suštinska razlika u brzini upisa i brzini pristupa podacima, dok je kod brzine čitanja razlika manja.
Finalni test koji smo izvršili je flešovanje novog Raspberry Pi OS 64-bit. Flexxon FxAdv II je završio upis za 2’25“, dok je finalnu validaciju kompletirao u narednih 1’40“, što znači da je ukupno potrebno vreme bilo 4’05“. Kingston Canvas Selec Plus-u je trebalo ukupno 4’43“, što je posledica dužeg vremena upisa za skoro ceo minut.
Test flešovanja Armbian OS-a za Orange Pi 5 korišćenjem Balena Etcher programa, pokazao je jedno interesantno ponašanje kartica. Dok je Flexxon FxAdv II sve vreme imao brzinu upisa od 51 MB/s, na Kingston Select microSD kartici ta brzina je sve vreme fluktuirala između 18 i 33 MB/s, da bi na kraju Balena Etcher kao prosečnu brzinu upisa dao 33 MB/s.
Zaključak
Flexxon microSD FxAdv II Raspberry Pi model se pokazala veoma kvalitetnom microSD karticom. Za cenu od $25 dobija se agilna microSD kartica koja veoma brzo pristupa nasumično raspoređenim podacima, što i jeste slučaj kada se ona koristi kao disk sa OS-om ili aplikacijom. Da bi se obezbedila maksimalna efikasnost pristupa, a time i brzina razvijena je funkcija Auto Read Refresh koja automatski premešta podatke na novu fizičku lokaciju na kartici, u novi blok pre nego što se dosegne nivo oštećenosti koji bi ugrozio njegovu funkcionalnost.
Da bi se obezbedilo ravnomerno habanje svih blokova na kartici, kontroler na njoj ima i Advance Wear Leveling funkciju koja pazi da se ciklusi upisa vrše ravnomerno između svih blokova Flash NAND-a microSD kartice.
Dodatno poverenje uliva Power Loss Protection implementirana zaštita od oštećenja ukoliko se kartica izvuče prilikom čitanja ili dođe do prekida napajanja, veoma bitna stavka za edge ili embedovanu primenu. Takođe, kartica je otporna na statički elektricitet u opsegu +4 KV/-4 KV na svojim kontaktima.
photo: magazin Mehatronika
Ova microSD kartica opciono se može prilikom naručivanja zaštiti lozinkom ili joj se omogućiti CPRM (Content Protection for Recordable Media) mod ukoliko je namenjena za smeštanje medijskih podataka sa autorskim pravima.
Brzina čitanja potpuno obezbeđuje i striming 8K videa, za koji je po definiciji potreban protok podataka od 90 MB/s, što je granična vrednost za ovu karticu po specifikacijama, ali smo mi nju i dokazali na testu sa BPi-F3 platformom. Međutim, ukoliko se radi video upis, mi nismo dobili ciljanu vrednost od 60 MB/s za 4K video. Naši rezultati su se kretali do 55 MB/s, što je samo malo manje od maksimalno specificiranog. Naravno, u realnoj upotrebi se pokazalo da su već V30 kartice sa svojih 30 MB/s dovoljno brze za 8K video, te je jasno da FxAdvII neće imati problema sa ovim zadatkom ni pri reprodukciji ni pri snimanju.
Na kraju, ističemo da ova microSD kartica jeste odlično rešenje za primenu u embedovanim i edge sistemima, kao i za sve uređaje koje pokreće SBC ili im se aplikacija nalazi na microSD kartici. Sama činjenica da ćemo za sve testove performansi u našim recenzijama od sada koristiti Flexxon microSD FxAdv II govori o kvalitetu kojeg smo prepoznali.
Više informacija: Flexxon site
Sa pozadinom u električnom inženjeringu i dugom istorijom rada u stručnim časopisima, on se fokusira na ključnom sadržaju magazina Mehatronika i stoji iza brojnih inicijativa.