Quelle est la fiabilité des cartes microSD ? Résultats d’un test réel, massif et de longue durée fondé sur des données
(old.reddit.com)- Une expérience de fiabilité des cartes microSD a été menée pendant environ 1 an et 10 mois sur 256 cartes de marques et produits variés
- 82 % de l’ensemble des cartes ont présenté au moins une erreur, avec en moyenne 2 400 cycles de lecture/écriture avant la première erreur, et une médiane à 1 450 cycles
- Avec un seuil de 0,1 % d’erreurs de secteur, près de la moitié atteignent le point critique en 4 500 cycles (moyenne) et 3 100 cycles (médiane)
- Les écarts d’endurance selon les marques étaient importants ; Amazon Basics, Kingston, Kioxia (certains modèles), Lexar, OV, etc. se sont relativement bien comportés, tandis que SanDisk, Silicon Power, Gigastone, onn., etc. ont été jugés en dessous de la moyenne
- Indépendamment de la marque, de nombreuses cartes off-brand (marques peu connues) ont obtenu des résultats comparables, voire meilleurs, que des marques reconnues
- Les défaillances des cartes se sont manifestées de diverses façons : protection en écriture, corruption du registre CSD, corruption complète des données, échec de la séquence d’alimentation, etc.
- Les cartes achetées sur Amazon ont globalement donné de meilleurs résultats que celles achetées sur AliExpress
How reliable are microSD cards? Well, as it turns out...
Présentation de l’expérience
- Environ 1 an et 10 mois de tests sur 256 cartes microSD (223 toujours en cours de test, 105 testées jusqu’à la panne)
- Plus de 47 pétaoctets de données aléatoires écrites et vérifiées en continu sur les cartes
- Les cartes testées couvraient une grande variété de marques, capacités et gammes de produits
Synthèse des principaux résultats
Fréquence générale des erreurs et endurance
- 82 % des cartes ont présenté au moins une erreur : certaines ont rencontré leur première erreur avant 10 cycles, d’autres ont dépassé 100 000 cycles sans erreur (très rares)
- Moment moyen de la première erreur : 2 400 cycles, médiane : 1 450 cycles de lecture/écriture
- Atteinte du seuil critique de 0,1 % d’erreurs de secteur : 4 500 cycles en moyenne, 3 100 cycles en médiane (près de la moitié des cartes y parviennent à ce stade)
- Certaines cartes sont tombées complètement en panne ou ont atteint ce seuil en moins de 3 100 cycles
Différences d’endurance selon les marques
- ADATA : moyenne de 2 352 cycles, donc sous la moyenne
- Amazon Basics : les 4 cartes ont tenu 1 an sans panne, dont 2 sans aucune erreur
- Delkin Devices : au-dessus de la moyenne, avec des périodes sans erreur de 6 à 8 mois
- Gigastone : 8 cartes sur 9 en panne complète, avec de nombreux cas en moins de 6 mois
- Kingston : une seule panne complète sur 15 cartes, et les modèles industriels ont surpassé SanDisk
- Kioxia : tous les modèles Exceria sont tombés en panne tôt, tandis que les Exceria Plus/G2 ont dépassé 10 000 cycles sans erreur et figurent parmi les meilleurs
- Lexar : malgré quelques problèmes de fabrication sur certains modèles de l’époque Micron, l’endurance est globalement bonne
- onn. (marque distributeur Walmart) : les 4 cartes sont tombées en panne avant 2 000 cycles
- OV (AliExpress) : les 3 cartes ont dépassé 10 000 cycles, avec une fiabilité au-dessus de la moyenne
- PNY, Samsung, Transcend : après plus d’un an de test, la plupart des cartes restaient sans erreur, avec une fiabilité supérieure à la moyenne
- SanDisk/WD : 14 pannes complètes sur 29 cartes, avec de nombreux cas de panne brutale (problème d’alimentation, changement de lecteur, etc.)
- Silicon Power : 5 pannes complètes sur 8 cartes, avec une moyenne inférieure à 2 000 cycles
- XrayDisk : une seule panne sur 3 cartes ; performances modestes, mais endurance au-dessus de la moyenne
Effet de la marque et canal d’achat
- Les marques off-brand / petites marques ne montrent pas de grand écart de fiabilité avec les marques connues ; leur moyenne est même légèrement supérieure
- Les flashs contrefaits/défectueux tombent en panne le plus vite, avec une moyenne de 2 200 cycles
- Les cartes achetées sur Amazon affichent en moyenne une meilleure endurance que celles achetées sur AliExpress
Modes de défaillance des cartes
- Activation du bit de protection en écriture (les données restent présentes et peuvent être sauvegardées)
- Corruption du registre CSD (par exemple, carte affichée avec une capacité de 127 Mo)
- Corruption complète des données, échec de la séquence de démarrage électrique, et autres types de pannes
Conclusion et implications pratiques
- L’endurance des cartes microSD varie fortement d’une carte à l’autre et, en moyenne, des erreurs deviennent possibles après quelques milliers de cycles d’écriture/effacement
- Le seul nom de la marque ne garantit pas la fiabilité ; au sein d’une même marque, les écarts selon la gamme et la période de production sont importants
- Pour les données importantes, il faut choisir avec prudence et effectuer des sauvegardes régulières
- Une vigilance particulière s’impose dans les environnements à écriture continue, comme les Raspberry Pi et autres SBC, les caméras de surveillance ou les systèmes embarqués
Des chiffres plus détaillés sont disponibles sur la page de résultats de l’auteur : On the Capacity, Performance, and Reliability of microSD Cards)
Résumé des principaux commentaires sur Reddit
- Les problèmes de compatibilité entre Raspberry Pi et cartes SD étaient autrefois liés au noyau et aux pilotes, et auraient été en grande partie corrigés aujourd’hui
- De nombreux retours d’expérience indiquent que les modèles renforcés pour l’endurance, comme High Endurance ou Industrial, durent bien plus longtemps que les cartes classiques. Les séries Samsung PRO Endurance, SanDisk High/Max Endurance et Kingston Industrial sont particulièrement bien perçues
- Les cartes SanDisk / dédiées à la Nintendo Switch sont jugées fiables ; certains estiment aussi que les grandes capacités (128 Go, etc.) pourraient être plus endurantes, même si les données du test ne permettent pas de l’affirmer clairement
- Les principales causes de panne seraient les coupures d’alimentation (brownout, arrêt brutal), la chaleur, les défauts de qualité et une journalisation système/BDD excessive. De nombreux témoignages soulignent la forte vulnérabilité des cartes SD aux coupures d’alimentation
- Le type de NAND utilisé par la carte (SLC, MLC, TLC, etc.) est déterminant pour l’endurance, mais la plupart des produits grand public ne l’indiquent pas. Les cartes industrielles ou haut de gamme l’affichent plus clairement ; l’achat via Digi-Key ou Mouser est recommandé
- Beaucoup utilisent aussi des SSD, M.2, NVMe ou clés USB pour le démarrage ou le stockage des données, avec l’idée qu’en pratique, ces solutions sont supérieures aux cartes SD à la fois en vitesse et en endurance
- Il est également souligné que l’environnement d’exploitation de la carte (température, appareil, qualité du lecteur, etc.) influe sur sa durée de vie. Dans l’écosystème Pi, les pannes de cartes SD dépendent fortement des conditions d’utilisation, de l’alimentation et de la qualité du lecteur
- Les bons résultats inattendus des cartes Amazon Basics ont retenu l’attention. Beaucoup d’utilisateurs se méfiaient des marques low cost, mais les tests les ont plutôt bien évaluées
- Certains estiment que dans des usages en lecture seule ou majoritairement en lecture, les pannes sont nettement plus rares, même si, avec le temps, la conservation de charge dans la mémoire flash peut malgré tout entraîner une dégradation
- Kingston Canvas Go! Plus est également recommandé comme excellent compromis qualité/prix, en tenant compte de l’endurance, des performances et du tarif
- Si l’on privilégie avant tout la fiabilité et l’endurance, les cartes industrielles ou les modèles premium restent les meilleurs, mais leur prix peut être dissuasif pour le grand public
1 commentaires
Avis Hacker News
Je veux signaler qu’une bonne partie des marques de la liste ne sont en réalité que de simples noms de marque, pas les véritables fabricants ; le processus pour identifier le vrai fabricant est d’ailleurs un point intéressant en soi, et on peut le faire via des requêtes à la carte ou une inspection physique (par exemple l’agencement des points de test au dos, qui varie selon les fabricants)
Je trouve bien que quelqu’un ait investi des efforts dans ce genre de test ; il est vraiment difficile pour les consommateurs d’évaluer correctement la qualité de l’électronique bon marché, surtout maintenant que les grands médias de test disparaissent peu à peu, ce qui complique encore les choses ; AnandTech aussi appartient désormais au passé, et la plupart des informations que reçoivent les consommateurs ne sont plus que des « articles-listes » publicitaires avec des liens d’affiliation qui se contentent d’aligner des spécifications
J’aimerais en savoir plus sur ce seuil de taux d’erreur de 0,1 % ; en pratique, les trois situations suivantes sont très différentes : 1) la lecture renvoie une erreur mais réussit après une nouvelle tentative 2) la lecture continue à renvoyer des erreurs 3) la lecture renvoie des données erronées tout en indiquant qu’elle a réussi
Je suis vraiment impressionné par les critères d’endurance de ces cartes SD ; sur les SSD grand public, le maximum annoncé est de 600 cycles d’écriture complets du disque (sur la base du TBW), ce qui est une valeur assez standard. C’est un peu un pari, mais voir que certaines cartes SD tiennent jusqu’à 4 000 cycles est très impressionnant
En pratique, les SSD NVMe/SATA ont eux aussi tendance à durer assez longtemps ; il y a dix ans, TechReport avait poussé un test d’endurance jusqu’au bout, et tous les SSD avaient tenu jusqu’à 3 000 cycles, tandis que le Samsung 840 Pro avait atteint presque 10 000 cycles Expérience d’endurance SSD de TechReport
J’aimerais bien voir des tests sur des SSD récents ; je me demande qui fabrique réellement la meilleure mémoire flash (Kioxia, Micron, etc.). Quand on regarde la base de données SSD de TechPowerUp, les spécifications de chaque composant sont détaillées ; par exemple, le SanDisk/WD SN7100 utilise de la Kioxia 218-Layer BiCS8 3D TLC, et en réalité il n’y a pas tant d’entreprises que ça qui fabriquent la flash elle-même.
Il serait aussi intéressant de tester l’endurance des stacks grand public jusqu’à leurs limites ; 218 couches ! Je me demande même si l’endurance a réellement progressé au cours des dix dernières années, parce qu’à l’époque ça tenait bien mieux que prévu Spécifications du Western Digital SN7100
Résumé des résultats et un peu de déduction
Données d’endurance médianes des cartes SD
Première erreur : environ 1 450 cycles lecture/écriture
Panne : environ 3 100 cycles lecture/écriture (panne complète ou erreur sectorielle de 0,1 %)
Endurance par marque (plus le score est élevé, mieux c’est) :
5 points : gammes de marque « Endurance » / « Industrial »
2 points : Adata
4 points : Amazon Basics
4 points : Delkin
1 point : Gigastone
5 points : Kingston
4 points : Kioxia (Plus et G2 uniquement)
4 points : Lexar
1 point : onn.
4 points : OV (pires performances en lecture/écriture)
4 points : PNY
1 point : Sandisk (versions après le rachat)
1 point : Silicon Power
4 points : Transcend
Ce qui est arrivé à Sandisk est regrettable ; autrefois c’était le meilleur, maintenant c’est le pire. J’ai récemment retourné une clé USB Sandisk, parce qu’elle ne supportait pas une écriture soutenue et se déconnectait en plein milieu
C’est exactement le genre de test global que j’aimerais voir traité par des sites comme Storagereview ; ils benchmarkent déjà beaucoup de cartes dans divers scénarios, donc ce serait bien qu’ils couvrent aussi l’endurance
3 000 écritures complètes du disque, c’est déjà une endurance assez élevée pour un usage Raspberry Pi ; sur un modèle 128 Go, l’OS et les applis n’occupent que 20 à 30 Go, donc ça suffit largement pour les mises à jour de l’OS comme pour les écritures de base de données
Je suis content que quelqu’un fasse réellement ce genre de tests ; personnellement, je ne prenais que des cartes endurance classées A2 (Samsung). Jusqu’ici, aucune de mes cartes Sandisk n’a jamais lâché sur Raspberry Pi et elles fonctionnent encore toutes (sans usage très intensif). Récemment, je suis passé à un Orange Pi 5 Plus avec SSD, et du point de vue des performances comme de l’endurance, le SSD est la solution ultime
J’ai appris par expérience que SanDisk/WD est sensible aux « brownouts » (baisses de tension)
Concrètement, un SBC qui utilisait directement une carte SD s’est mis à planter et à dysfonctionner au bout de quelques jours à cause d’un adaptateur secteur USB bas de gamme ; j’avais même contacté le fabricant pour une réparation, mais le problème a complètement disparu après remplacement de l’adaptateur
En fin de compte, c’était bien un problème d’alimentation, et c’est regrettable que les fabricants de SBC ne passent pas davantage au SSD ; même un SSD d’entrée de gamme est bien plus fiable qu’une carte TF
Je considère les cartes SD comme des supports de stockage temporaires qui finiront forcément par tomber en panne un jour
À partir du moment où on accepte ça, c’est beaucoup moins stressant ; si les données sont vraiment importantes, il faut les conserver séparément sur un stockage externe
À titre de référence, j’utilisais autrefois des disques durs HGST d’avant le rachat par WD ; ils géraient bien les petites erreurs au quotidien, et quand ils sont finalement tombés en panne pour de bon, ils sont passés en mode lecture seule, ce qui m’a permis de récupérer l’intégralité des données
Pour les cartes SD destinées à l’appareil photo, je les gère en deux catégories
La première, ce sont les cartes SD d’usage quotidien ; je les fais surtout tourner entre l’appareil photo et le lecteur de cartes, et je les remplace une ou deux fois par mois
La seconde, ce sont les cartes utilisées par projet ; à la fin d’un projet, je copie les fichiers puis je les archive séparément
Je ne filme pas et j’utilise un appareil relativement lent comme le Pentax 645Z, donc même des cartes lentes suffisent ; j’achète des cartes 32 Go en grande quantité
À noter que je suis en train d’envoyer un HDD Seagate en RMA ; il servait à des sauvegardes hebdomadaires, puis une erreur est survenue alors que la sauvegarde était faite à moitié, et depuis il n’a plus fait que répéter des erreurs et des cliquetis sans fin. Impossible même de le formater, il est complètement mort (je n’ai pas essayé l’astuce du congélateur)
Les cartes SD font partie des supports de stockage les moins fiables, mais si les données comptent vraiment, enregistrer deux fois sur deux cartes SD paraît malgré tout préférable à un seul enregistrement sur disque dur, même si ce ne serait pas mon premier choix
Les cartes SD et microSD ont été conçues à l’origine pour des appareils fonctionnant sur batterie
Les SBC, eux, ne fonctionnent pas sur batterie et ressemblent davantage à des machines de torture pour cartes SD
Dans la plupart des cas, la cause de la détérioration des cartes SD n’est pas la carte elle-même mais la qualité de l’alimentation
Je me demande s’il existe des éléments concrets qui montrent que la qualité de l’alimentation est en cause
Personnellement, j’ai plutôt l’impression que les schémas d’écriture des distributions Linux sont bien plus éprouvants pour les cartes SD ; les appareils photo numériques effectuent surtout de grosses écritures séquentielles en FAT/exFAT et sans journalisation
Presque tous ceux qui viennent poser des questions à propos de problèmes de cartes microSD utilisaient en fait des adaptateurs secteur bas de gamme
Moi, je n’ai utilisé que l’adaptateur officiel RPi et des cartes SanDisk standard, et sur plus de huit ans d’exploitation de plusieurs machines, je n’ai pas eu un seul problème
Je n’ai appliqué ni réglages de performances ni mode lecture seule particulier, et j’ai même souvent redémarré d’anciens Pi en coupant l’alimentation, sans aucun souci
Au contraire, même lorsque le Raspberry Pi lui-même tombait en panne de façon aléatoire, la carte microSD restait intacte
Ces derniers temps, j’installe DietPi sur tous mes Raspberry Pi ; la configuration par défaut (logs en RAM, etc.) est excellente, et l’autre avantage est qu’on peut aussi l’installer sur divers SBC, pas seulement sur Raspberry Pi