SD卡评测
2008年02月28日星期四01:31
SD存储卡是Secure Digital Card卡(下文均简称SD卡)的简称，直译成汉语就是“安全数字卡”，它是由日本松下(Panasonic)公司、东芝(Toshiba)公司和美国的SanDisk公司这三家公司，于1999年8月共同开发研制而成的全新的存储卡产品。SD卡是一个完全开放的标准(系统)，多用于MP3、数码摄像机、数码相机、电子图书、AV器材等等，尤其是被广泛应用在超薄数码相机上。SD卡在外形上同MultiMedia Card(MMC)卡保持一致，大小尺寸比MMC卡略厚，容量也大很多。并且兼容MMC卡接口规范。不由让人们怀疑SD卡是MMC升级版。另外，SD 卡为9引脚，目的是通过把传输方式由串行变成并行，以提高传输速度。它的读写速度比MMC卡要快一些，同时，安全性也更高。SD卡最大的特点就是通过加密功能，可以保证数据资料的安全保密。它还具备版权保护技术，所采用的版权保护技术是DVD中使用的CPRM技术(可刻录介质内容保护)。
其实每一块SD卡打开后，里面主要都是由闪存芯片和控制芯片两部分组成。而三星(Samsung)是全球主要闪存芯片厂商之一，台湾慧荣是全球主要控制芯片厂商之一。慧荣控制芯片产品约75%的出货量，被下游SD存储卡厂商用于跟三星的NAND型Flash芯片组合，生产SD存储卡。但是从2006年8月份开始，三星的NAND型Flash闪存芯片全面由原来的单层式储存格，即SLC(Single Level Cell)制程转向了多层式储存格，即MLC(Multi Level Cell)制程。与之对应的，SD卡生产商使用的控制芯片也要更改设计，由原来针对SLC闪存芯片NOP(Number of Page)的2次写入方式，改变为对MLC制程闪存芯片NOP的4次写入方式，方可保证数据在写入MLC后被稳定存储。由于一些控制芯片厂商的设计错误，
仍然沿用了针对NOP的2次写入方式，导致数据在MLC制程闪存芯片上无法被稳定存储，会在用户使用2-3个月后出现数据丢失(data loss)的严重问题。而一些相关
的配套控制芯片厂家没有做好准备，仍然沿用针对SLC芯片的NOP写入方式，导致出现数据在MLC制程芯片上无法稳定稳定存储的故障。而相关厂商为转嫁风险，快速抛售大量有质量问题的SD卡库存，而亚洲市场(主要是中国、印度和其它东南亚市场)成主要抛货地区。
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MLC制程闪存晶圆图例
奥运会多久举办一次事件曝光过后，存储卡业界以及整个市场都反应强烈，一时之间，说法各异，褒贬不一。而广大消费们作为SD卡终端产品的消费、使用者，则被这一连串的传闻，消息给弄得一头雾水，更加不知道如何从品牌众多，产品质量参差不齐(水货，行货，假货都有)的SD卡市场中，选购能使自己放心，而且性能又能令自己满意的产品。为了正本清源，理清市场，让消费者能够通透的了解目前国内的SD卡市场，我们21CN特别打造了这篇全国零售SD卡汇总拆解的评测文章。
纵观目前全球的NAND Flash(闪存)的生产制造大厂，除了上文所说的三星(Samsung)，还有东芝(Toshiba)和现代(Hynix)。这其中三星和东芝这两家加起来已经占领了全世界接近9成的NAND Flash市场份额，所以目前的NAND Flash市场可以分为S阵营(Samsung阵营)和T阵营(Toshiba)这两大主要阵营。
世界消防日其实NAND Flash产品总共可以分为三大架构，分别是单层式储存格(Single Level Cell 缩写SLC)，包括三星(Samsung)、现代(Hynix)、美光(Micron)以及东芝(Toshiba)都是此技术使用者，第二种则是多层式储存格(Multi Level Cell 缩写MLC)，目前有东芝(Toshiba)、瑞萨(Renesas)使用，不过三星将在2005第四季推出
相关产品，最后则是英飞凌(Infineon)与赛芬半导体(Saifun Semiconductors)合资利用NROM技术所共
同开发的多位储存格(Multi Bit Cell 缩写MBC)。
MLC制程是由英特尔(Intel)在1997年9月最先开发成功的，其作用是将两个位的信息存入一个浮动栅(Floating Gate，闪存存储单元中存放电荷的部分)，然后利用不同电位(Level)的电荷，透过内存储存格的电压控制精准读写，假设以4种电压控制、1个晶体管可存取2 bits 的数据，若是控制8种电压就可以存取3 bits 的数据，使Flash 的容量大幅提升，类似Rambus的QRSL技术，通过精确控制浮动栅上的电荷数量，使其呈现出4种不同的存储状态，每种状态代表两个二进制数值(从00到11)。请看下图的SLC与MLC的制程对比图解。
当然不光是NOR型闪存在使用，东芝(Toshiba)在2003年2月推出第一款MLC 型的NAND Flash，并接续2004年4月推出采用MLC技术的4Gbit与8Gbit NAND Flash，显然这对于本来就以容量见长的NAND闪存更是如虎添翼。
至于SLC技术与EEPROM相同，但在浮置闸极(Floating gate)与源极(Source gate)之中的氧化薄膜更薄，其数据的写入是透过对浮置闸极的电荷加电压，然后可以透过源极，即可将所储存的电荷消除，藉由这样的方式，便可储存1个个信息位，这种技术的单一位细胞方式能提供快速的程序编程与读取，不过此技术受
限于低硅效率(Silicon efficiency)的问题，必须要藉由较先进的流程强化技术(Process enhancements)，才能向上提升SLC制程技术。
我们可以将SLC制程与MLC制程来做一个对比，SLC架构是0和1两个充电值，而MLC架构可以一次储存4个以上的充电值，因此MLC架构可以有比较好的储存密度，再加上可利用比较老旧的生产程备来提高产品的容量，而无须额外投资生产设备，可以享有成本与良率的优势。
不过MLC制程也有着一些必然的缺点，那就是使用寿命不及SLC制程，MLC 制程只能承受约1万次左右的读写，这个数字要低于SLC制程的10万次读写。另外读写速度，SLC制程比MLC制程要倍以上，再加上MLC制程对于电力的消耗也相对SLC制程要大。所以总体来说，这两种流行的制程工艺特
点如下
SLC制程优点：读、写速度快，耗电量更低，使用寿命为10万次左右缺点：存储密度普通，容量超过1G后成品率极低，价格高
MLC制程优点：存储密度高(缩减芯片体积35%)，4G容量以上全为MLC 产品，价格低
缺点：读、写速度普通，耗电量比SLC大，使用寿命为1万次左右
我们从这两种闪存制程的技术参数对比中很容易可以看出各自的优、缺点。而且业内也有这样一种说法，只有在亚洲市场MLC制程的产品才比较流行，欧美市场则几乎清一的全部都是SLC制程的产品。
再回到问题SD卡事件中，一些实力型的SD卡制造大厂，在采用新一代MLC 制程闪存芯片生产SD卡时，马上就发现了MLC闪存的控制芯片在设计上出现的兼容性问题。他们通过与控制芯片厂商的合作，已经顺利的解决了新一代MLC 闪存的兼容性问题。使得这些厂商所生产的SD闪存卡采用的控制芯片，均能稳定地支持MLC NOP=1的要求，不致产生数据流失(Data Loss)等质量问题。下文的拆解评测中，会为大家作详细的解释。
这次我们21CN网站，分别从全国三大城市(北京、广州、深圳)的零售终端市场上，采购了13大品牌共
17款SD卡产品，这些17款产品涵盖了全国范围市场内消费者们能够买到的绝大部分品牌，采购的容量则均为目前最主流的1GB容量，这些品牌分别是：
威刚(A-data) 2片1G容量SD卡
孙瞻(Apacer) 1片1G容量SD卡
鹰泰(EagleTec) 1片1G容量SD卡
盛创(KingMax) 1片1G容量SD卡
金士顿(Kingston) 3片1G容量SD卡
雷克莎(Lexar) 1片1G容量SD卡
迈威(MAKWAY) 1片512M容量SD卡(注：采购时该品牌只有512M 容量)
建党是哪一年必恩威(PNY) 1片1G容量SD卡
劲永(PQI) 1片1G容量SD卡
晟碟(SanDisk) 1片1G容量SD卡
皮蛋瘦肉粥怎么做简单又好吃东芝(Toshiba) 2片1G容量SD卡
创见(Transcend) 1片1G容量SD卡
dnf强化技巧勤茂(TwinMos) 1片1G容量SD卡
品牌排名不分先后，以英文字母顺序排列
SD卡读、写速度测试软件为ATTO benchmark，读卡器采用了鹰泰(EagleTec)的28in1 超高速读卡器，型号ET-MRE2812U-D，主板采用Intel 865G芯片组，支持USB 2.0高速传输，操作系统为主流的Windows XP SP2 版。在为每款产品做完容量以及读、写速度测试后，我们还对每款产品做了毁灭性的拆解，分别以实物图为广大消费者们详细解说每款产品里面所采用的真材实料。
评测总结：
相信大家看完下面的拆解评测，对目前全国范围市场内的各大品牌SD卡，已经有一个比较全面的了解，下面我们将上面的所有评测结果，总结成一个表格，让广大消费者们作更好的对比。
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