¿Qué tan confiables son las tarjetas microSD? Resultados de una prueba real, masiva y de largo plazo basada en datos
(old.reddit.com)- Durante alrededor de 1 año y 10 meses se realizó un experimento de confiabilidad de tarjetas microSD con 256 unidades de distintas marcas y productos
- En el 82% de todas las tarjetas ocurrió al menos un error; en promedio, el primer error apareció tras 2,400 ciclos, con una mediana de 1,450 ciclos de lectura/escritura
- Con el umbral de 0.1% de errores de sector, casi la mitad llegó al punto crítico dentro de 4,500 ciclos (promedio) y 3,100 ciclos (mediana)
- Hubo una gran variación de durabilidad entre marcas específicas; Amazon Basics, Kingston, Kioxia (algunas), Lexar y OV mostraron resultados relativamente buenos, mientras que SanDisk, Silicon Power, Gigastone y onn. quedaron por debajo del promedio
- Incluso tarjetas off-brand (marcas no tradicionales), sin importar la marca, mostraron en muchos casos resultados similares o mejores que marcas conocidas
- Las fallas de las tarjetas ocurrieron de diversas formas, como bloqueo de escritura, corrupción del registro CSD, corrupción total de datos y fallos en la secuencia de encendido
- Las tarjetas compradas en Amazon mostraron en general mejores resultados que las compradas en AliExpress
How reliable are microSD cards? Well, as it turns out...
Resumen del experimento
- Durante alrededor de 1 año y 10 meses se probaron 256 tarjetas microSD (223 seguían en prueba y 105 se llevaron hasta la falla)
- Se escribieron y verificaron continuamente más de 47 petabytes de datos aleatorios en las tarjetas
- Se incluyeron tarjetas muy variadas en marca, capacidad y línea de producto
Resumen de los principales resultados
Frecuencia general de errores y durabilidad
- El 82% de las tarjetas tuvo al menos 1 error: algunas presentaron el primer error en menos de 10 ciclos, mientras que unas pocas superaron los 100 mil ciclos sin errores
- Promedio del primer error: 2,400 ciclos; mediana: 1,450 ciclos de lectura/escritura
- Llegada al umbral de 0.1% de errores de sector: promedio de 4,500 ciclos y mediana de 3,100 ciclos (casi la mitad llegó a ese punto ahí)
- Algunas tarjetas fallaron por completo o alcanzaron el umbral antes de los 3,100 ciclos
Diferencias de durabilidad por marca
- ADATA: promedio de 2,352 ciclos, por debajo del promedio
- Amazon Basics: las 4 pasaron 1 año sin fallas; 2 no registraron ningún error
- Delkin Devices: por encima del promedio, con registros sin errores (durante 6~8 meses)
- Gigastone: 8 de 9 fallaron por completo, con muchos casos dentro de 6 meses
- Kingston: solo 1 de 15 falló por completo; incluso sus productos industriales superaron a SanDisk
- Kioxia: todas las Exceria fallaron temprano, mientras que Exceria Plus/G2 superaron 10 mil ciclos sin errores y quedaron entre las más confiables
- Lexar: algunos modelos de la era Micron tuvieron problemas de fabricación, pero en general mostraron buena durabilidad
- onn. (marca propia de Walmart): las 4 fallaron antes de 2,000 ciclos
- OV (AliExpress): las 3 resistieron más de 10 mil ciclos y mostraron confiabilidad por encima del promedio
- PNY, Samsung, Transcend: tras más de 1 año de prueba, la mayoría no mostró errores; confiabilidad por encima del promedio
- SanDisk/WD: 14 de 29 fallaron por completo; se reportaron muchas fallas repentinas (problemas de energía, cambio de lector, etc.)
- Silicon Power: 5 de 8 fallaron por completo, con promedio inferior a 2,000 ciclos
- XrayDisk: solo 1 de 3 falló; aunque el rendimiento fue bajo, la durabilidad estuvo por encima del promedio
Influencia de la marca y del lugar de compra
- Las marcas off-brand o pequeñas no mostraron gran diferencia de confiabilidad frente a marcas conocidas; de hecho, su promedio fue ligeramente mayor
- La memoria flash falsa o defectuosa fue la que falló más rápido, con un promedio de 2,200 ciclos
- Las tarjetas compradas en Amazon mostraron en promedio mejor durabilidad que las de AliExpress
Formas en que fallan las tarjetas
- Activación del bit de protección contra escritura (los datos permanecen, se pueden respaldar)
- Corrupción del registro CSD (por ejemplo, la tarjeta aparece como de 127MB)
- Corrupción total de datos, fallo en la secuencia de encendido y otros tipos de falla
Conclusiones e implicaciones prácticas
- La durabilidad de las tarjetas microSD varía mucho entre unidades y, en promedio, existe posibilidad de errores tras algunos miles de ciclos de escritura/borrado
- El nombre de la marca por sí solo no garantiza confiabilidad; dentro de una misma marca hay grandes diferencias según la línea y el momento de producción
- Para almacenar datos importantes, es indispensable elegir con cuidado y hacer respaldos periódicos
- Hay que tener especial cuidado en entornos con escritura continua, como Raspberry Pi y otros SBC, cámaras de vigilancia y sistemas embebidos
Se pueden revisar cifras más detalladas en la página de resultados del experimento del autor: On the Capacity, Performance, and Reliability of microSD Cards)
Resumen de los principales comentarios de Reddit
- Se menciona que los problemas históricos entre Raspberry Pi y las tarjetas SD se debían a temas del kernel/controladores, y que recientemente eso ha mejorado bastante
- Hay muchas experiencias reales que indican que los modelos reforzados para durabilidad, como High Endurance o Industrial, duran mucho más que las tarjetas comunes. En particular, Samsung PRO Endurance, SanDisk High/Max Endurance y la serie Kingston Industrial reciben buenas valoraciones
- Las tarjetas SanDisk/para Nintendo Switch reciben buenas opiniones en confiabilidad, y existe la idea de que las capacidades grandes (como 128GB) podrían durar más, aunque según los datos de la prueba no está claro si eso realmente ocurre
- Las principales causas de falla serían cortes de energía (brownout, apagado forzado), calor, mala calidad y escritura excesiva de logs del sistema o de bases de datos. Hay muchos casos que muestran que las tarjetas SD son muy vulnerables a interrupciones de energía
- El tipo de NAND en la tarjeta (SLC, MLC, TLC, etc.) es clave para la durabilidad, pero la mayoría de los productos de consumo no lo informa. Como los modelos industriales o premium sí lo especifican claramente, se recomienda comprarlos en Digi-Key, Mouser, etc.
- También hay muchos casos de uso de SSD, M.2, NVMe o unidades USB para arranque o almacenamiento de datos, con la opinión general de que en la práctica superan a las tarjetas SD tanto en velocidad como en durabilidad
- Se señala que el entorno operativo de la tarjeta (temperatura, dispositivo, calidad del lector, etc.) también influye en su vida útil. En entornos Pi, las fallas de tarjetas SD dependen mucho del uso, la energía y la calidad del lector
- Llamó la atención que las tarjetas Amazon Basics rindieran inesperadamente bien. Muchos usuarios desconfiaban de las marcas económicas, pero en la prueba real recibieron una evaluación bastante aceptable
- También hubo opiniones de que en entornos de solo lectura o con predominio de lectura, las fallas son notablemente menores, aunque con el tiempo igual puede haber degradación por problemas de retención de carga en la memoria flash
- Como la mejor combinación precio/rendimiento, también se recomienda Kingston Canvas Go! Plus (por durabilidad + rendimiento + precio)
- Si solo se piensa en confiabilidad y durabilidad, las tarjetas industriales o modelos de gama alta son lo mejor, aunque también se señala que su precio puede ser una carga para usuarios comunes
1 comentarios
Comentarios en Hacker News
Quiero mencionar que muchas de las marcas en la lista no son los fabricantes reales, sino solo nombres de marca; averiguar quién es el fabricante verdadero también me parece un punto interesante. Ese proceso se puede hacer consultando la tarjeta o revisándola físicamente (por ejemplo, la disposición de los puntos de prueba en la parte trasera, que varía según el fabricante).
Me alegra que alguien se haya tomado el trabajo de hacer una prueba así; para el consumidor es realmente difícil evaluar bien la calidad de los electrónicos baratos, y más aún ahora que los principales medios de reseñas están desapareciendo poco a poco. Anandtech ya es cosa del pasado. La mayor parte de la información que obtiene la mayoría de los consumidores son solo artículos-lista publicitarios con especificaciones enumeradas y enlaces de afiliados.
Me gustaría escuchar más sobre el criterio de tasa de error del 0.1%; en la práctica, estas tres situaciones son muy distintas: 1) la lectura devuelve un error pero tiene éxito al reintentar 2) la lectura sigue devolviendo error 3) la lectura devuelve datos incorrectos pero aun así reporta éxito.
De verdad me impresiona el nivel de resistencia de estas tarjetas SD. En SSDs de consumo, lo máximo que se anuncia suele ser 600 ciclos de unidad completos en relación con la capacidad (según TBW), y es una cifra bastante estándar. Aunque es una apuesta, resulta muy impresionante que algunas tarjetas SD hayan aguantado hasta 4000 ciclos.
En la práctica, los SSD NVMe/SATA también tienden a durar bastante. Hace 10 años TechReport hizo pruebas de resistencia hasta el final, y todos los SSD llegaron a 3000 ciclos; el Samsung 840 Pro casi alcanzó los 10 mil ciclos Experimento de resistencia de SSD de TechReport
Me gustaría ver pruebas con SSD más recientes; tengo curiosidad por saber quién fabrica mejor la memoria flash en realidad (Kioxia, Micron, etc.). Si ves la base de datos de SSD de TechReport, vienen las especificaciones por componente; por ejemplo, el SanDisk/WD SN7100 usa Kioxia 218-Layer BiCS8 3D TLC. En realidad no hay tantas empresas que fabriquen la flash en sí.
También sería interesante probar la pila de consumo hasta su límite de resistencia. ¡218 capas! Incluso me pregunto si la resistencia ha mejorado en los últimos 10 años, porque antes solían durar mucho más de lo esperado Especificaciones del Western Digital SN7100
Resumen de resultados y un poco de inferencia
Datos de resistencia de tarjetas SD según la mediana
Primer error: alrededor de 1450 ciclos de lectura/escritura
Punto de falla: alrededor de 3100 ciclos de lectura/escritura (falla total o errores de bloque del 0.1%)
Resistencia por marca (a mayor puntaje, mejor):
5 puntos: series "Endurance"/"Industrial" de la marca
2 puntos: Adata
4 puntos: Amazon Basics
4 puntos: Delkin
1 punto: Gigastone
5 puntos: Kingston
4 puntos: Kioxia (solo Plus y G2)
4 puntos: Lexar
1 punto: onn.
4 puntos: OV (peor rendimiento de lectura/escritura)
4 puntos: PNY
1 punto: Sandisk (versión posterior a la adquisición)
1 punto: Silicon Power
4 puntos: Transcend
Lo que pasó con Sandisk es una lástima; antes era de lo mejor y ahora está en lo peor. Hace poco devolví una memoria USB Sandisk porque no aguantaba escritura sostenida y se desconectaba a la mitad.
Este es el tipo de prueba integral que me gustaría que cubrieran sitios como Storagereviews; ya hacen benchmarks de muchas tarjetas en distintos escenarios, así que estaría bien que también trataran la resistencia.
Un total de 3000 escrituras de unidad completas ya representa una resistencia bastante alta para usos con Raspberry Pi. En un modelo de 128 GB, el SO y las apps solo ocupan unos 20~30 GB, así que alcanza bien para actualizaciones del sistema operativo y escrituras de base de datos.
Me da gusto que alguien haga pruebas reales así. Yo personalmente solo elegía tarjetas endurance con clasificación A2 (Samsung). Hasta ahora ninguna tarjeta Sandisk se me ha dañado jamás en Raspberry Pi y todas siguen funcionando bien (aunque tampoco les he dado un uso muy duro). Últimamente me pasé a Orange PI 5 plus con SSD, y desde el punto de vista de rendimiento y resistencia, el SSD es la solución definitiva.
Aprendí mediante experimentos que SanDisk/WD es sensible a los "brownouts" (caídas de voltaje).
Tuve directamente un SBC usando una tarjeta SD que se congelaba y fallaba en pocos días por culpa de un adaptador USB de corriente barato; incluso llegué a contactar al fabricante para reparación, pero al cambiar por un adaptador nuevo el problema se resolvió por completo.
En conclusión, la causa era la alimentación eléctrica, y lo lamentable es que ojalá los fabricantes de SBC migraran el almacenamiento a SSD. Incluso un SSD básico es mucho más confiable que una tarjeta TF.
Trato las tarjetas SD como almacenamiento temporal que inevitablemente va a fallar algún día.
Una vez aceptas eso, genera mucho menos estrés. Si los datos son realmente importantes, hay que guardarlos por separado en almacenamiento externo.
Como referencia, antes de la adquisición de WD usaba discos duros HGST, y manejaban bien los errores menores del día a día; cuando uno realmente falló por completo, cambió a modo de solo lectura y logré recuperar todos los datos.
Yo manejo las tarjetas SD para cámara en dos pistas distintas.
La primera es una tarjeta SD de uso diario, que va rotando sobre todo entre la cámara y el lector de tarjetas, y la cambio una o dos veces al mes.
La segunda son tarjetas usadas por proyecto; cuando termina un proyecto, copio los archivos y luego la guardo aparte.
No grabo video y uso una cámara relativamente lenta, como la Pentax 645Z, así que no tengo problema con tarjetas lentas. Compro muchas tarjetas de 32 GB.
Como referencia, ahora mismo estoy tramitando un RMA para un HDD Seagate. Mientras lo usaba para respaldos semanales, apareció un error cuando el backup iba como a la mitad, y desde entonces quedó atrapado en un bucle infinito de errores y clics; ni siquiera se puede formatear y está completamente muerto (no probé el truco del congelador).
Las tarjetas SD están entre los medios de almacenamiento menos confiables, pero si de verdad te importan los datos, guardar dos veces en dos tarjetas SD distintas parece mejor que confiar una sola vez en un disco duro, aunque claramente no sería mi primera opción.
Las tarjetas SD y microSD fueron diseñadas originalmente para dispositivos que funcionan con batería.
Los SBC no funcionan con batería, y son más bien máquinas de tortura para tarjetas SD.
En la mayoría de los casos, la causa del daño de una tarjeta SD no es la tarjeta en sí, sino la calidad de la fuente de alimentación.
Me pregunto si hay evidencia concreta de que la causa sea la calidad de la energía.
Personalmente siento que el patrón de escritura de las distribuciones Linux es mucho más pesado para una tarjeta SD. Las cámaras digitales suelen hacer grandes escrituras secuenciales en FAT/exFAT y no usan journaling.
Casi todas las personas que he visto preguntar por problemas con tarjetas microSD estaban usando adaptadores de corriente baratos.
Yo solo he usado el adaptador oficial de RPi y tarjetas SanDisk normales, y en más de 8 años operando varias unidades no he tenido ni un solo problema.
Tampoco hice ajustes de rendimiento ni configuré modo de solo lectura, y hasta en Pi antiguas llegué a desconectar la corriente para reiniciar con frecuencia sin problemas.
De hecho, incluso cuando la propia RPi falló aleatoriamente, la microSD seguía intacta.
Últimamente instalo DietPi en todas las Raspberry Pi; la configuración predeterminada (como RAM log) es excelente, y además tiene la ventaja de que se puede instalar en muchos SBC, no solo en Raspberry Pi.