Forum: PC Hard- und Software SD-Karte kann bei Stromausfall kaputt gehen?


von Bauform B. (bauformb)


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Servus!

Was ist bei der SD-Karte im RPi anders als bei einer 
HD/SSD/CF-Karte/RAID-Array/... im Desktop-PC oder im Server? Außer 
Statistik (mehr unbedarfte Benutzer vs. USV) sehe ich nur die 
Geschwindigkeit und damit wieder nur Statistik: Ein schnellerer Speicher 
ist seltener in einem "zerbrechlichen" Zustand.

Hier suchte z.B. jemand eine Alternative zum RPi, aber für die gleiche 
Anwendung. Wieso sollte ein anderes Board an der Stelle besser sein?
Raspi schrieb:
> SD-Karte kann bei Stromausfall kaputt gehen.

Vor Jahren hatte ich mal aus dem Augenwinkel einen Kernel Parameter 
gesehen, ungefähr so: man konnte die maximale Zeit einstellen, die Daten 
im Schreib-Cache im RAM bleiben durften. Das waren per Default 30 
Sekunden (glaube ich). Mit 1 Sekunde wäre die Performance immer noch 
besser als mit einem sync mount, aber die Ausfallwahrscheinlichkeit wäre 
30x besser.

von Mario M. (thelonging)


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von Michael L. (nanu)


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Bauform B. schrieb:
> Was ist bei der SD-Karte im RPi anders als bei einer

Soll das jetzt der 101te Thread zu Thema werden oder ist das 
rumgetrolle?
Der letzte Thread ist gerade eine Woche her.

> Vor Jahren hatte ich mal aus dem Augenwinkel..

Dann nutz doch einfach mal die Suchfunktion. Ist das so schwer?

von Bauform B. (bauformb)


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Mario M. schrieb:
> /proc/sys/vm/dirty_expire_centisecs
> https://www.kernel.org/doc/html/next/admin-guide/sysctl/vm.html

Danke! Den meinte ich. Leider bewirkt der eher das Gegenteil, weil 
häufiger geschrieben wird. Und das Dateisystem verträgt Stromausfälle 
ganz gut -- solange die Hardware keine Fehler macht. Man braucht einen 
Massenspeicher, bei dem man den Schreibcache abschalten kann. Dann gehen 
"nur" Daten verloren, nur halt mehr oder weniger, je nach 
dirty_expire_centisecs.

Also, es bleibt dabei, ein Datenlogger muss in ein NOR-Flash schreiben 
und das wird in 1MB- oder 4MB-Blöcken auf die Platte kopiert: mount, 
copy, umount.


Michael L. schrieb:
> Soll das jetzt der 101te Thread zu Thema werden oder ist das
> rumgetrolle?
> Der letzte Thread ist gerade eine Woche her.

und? kennst du einen, der das Thema aus dieser Sicht behandelt?

von Rolf M. (rmagnus)


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Bauform B. schrieb:
> Man braucht einen Massenspeicher, bei dem man den Schreibcache abschalten
> kann. Dann gehen "nur" Daten verloren,

… sofern kein Wear-Leveling gemacht wird. Und weißt du, was eine 
SD-Karte macht, wenn mitten im Schreibvorgang plötzlich die 
Versorgungsspannung einbricht?

von Motopick (motopick)


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Es ist halt sch..xxe, fuer ein R/W-gemountetes Root-FS eine SD-Karte
zu benutzen.
Es ist auch ziemlich daemlich, die immerhin "spezielle" (Linux-)
Distribution bzgl. ihres Schreibverhaltens etwas auszuduennen.
Das kann man naemlich tun. In meinem einzigen RPi-1 steckt immer
noch die selbe 4 GB Karte, die waere der SD-Kartenhalter nicht
von der allermiserabelsten Qualitaet gewesen, fast neu wirkt. :)


Wer selbst fleissig schreibend auf einer SD-Karte "herumorgelt"
hat es nicht besser verdient.

von Εrnst B. (ernst)


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Nur so als Datenpunkt:

Mein altes Notebook, Thinkpad X200, konnte von SD-Karte Booten. War auch 
mit einer normalen Ubuntu-Desktop-Installation, ganz ohne 
"Wenig-Schreib-Optimierung" kein Problem, die Karte hat das auch über 
mehrere Jahre & Release-Upgrades problemlos mitgemacht. War keine 
Ultra-High-Endurance Industrie-Karte, sondern so normale 
Samsung-Consumer-Ware.
Unterschied zum RPi: Kein 24/7 Dauerbetrieb, und (dank Notebook-Akku) 
auch nie unerwarteten Stromverlust.

Ein Performance-Wunder war das so natürlich nicht, aber durchaus 
benutzbar, wenn erstmal der Cache gefüllt war.

von Rene K. (xdraconix)


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Kaputt gegangen ist mir bis dato noch nie eine SD Card... Aaaaaaber ich 
habe eine Aquarium Steuerung gebaut, welche eine Datei öffnet / liest 
und schreibt. Diese aber wird bei einem Stromausfall gelöscht... Da 
schiebe ich die Schuld aber weder auf den Raspi noch auf die SD: meine 
Unfähigkeit ist dies bedingt. 😅

von Joachim B. (jar)


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Rene K. schrieb:
> Kaputt gegangen ist mir bis dato noch nie eine SD Card...

mir schon min. 5 im Raspberry PI seit 2013, totgeschrieben durch die 
Swap Partition oder Datenschreiberei Raspbmc, OSMC, Kodi

von Manfred P. (pruckelfred)


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Rolf M. schrieb:
> Und weißt du, was eine
> SD-Karte macht, wenn mitten im Schreibvorgang plötzlich die
> Versorgungsspannung einbricht?

Dann darf die Datei kaputt sein, aber nicht die Karte komplett unlesbar. 
SD-Karten sind ein Wechselmedium für technische Laien, niemand hat 
Kontrolle darüber, wann dieser die raus zieht.

Der Raspberry ist bekannt für defekte Karten, weil er Datenmengen 
schreibt, die der Hersteller nicht eingeplant hat.

Rene K. schrieb:
> Aaaaaaber ich
> habe eine Aquarium Steuerung gebaut, welche eine Datei öffnet / liest
> und schreibt.

Ich nutze (µ)SD-Karten an Arduinos, um Daten zu loggen, Akkutest oder 
Überwachung. In der zahmen Variante schreibe ich alle 15 Sekunden ein 
paar Daten, in der anderen jede Sekunde. Ich mache nach jedem 
Schreibvorgang die Datei wieder zu!

Da machen mir diverse Karten Ärger, dass sie nach ein paar Dutzend 
Zyklen nicht mehr antworten. Kaputt sind sie danach zwar nicht, aber die 
Daten unbrauchbar. Warum auch immer, kleine 2 Gb von XMore und ATP 
spielen, scheint ein Problem der intern verbauten Speichertechnologie.

von Bauform B. (bauformb)


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Manfred P. schrieb:
> Rolf M. schrieb:
>> Und weißt du, was eine
>> SD-Karte macht, wenn mitten im Schreibvorgang plötzlich die
>> Versorgungsspannung einbricht?
>
> Dann darf die Datei kaputt sein, aber nicht die Karte komplett unlesbar.

Damit das zuverlässig funktioniert, müsste die Karte quasi eine 
eingebaute USV haben, also einen etwas größeren Elko. Vernünftige SSDs 
haben das, SD-Karten sind dafür schlicht zu klein.

Mich würde besonders interessieren, wo auf der Skala von SD-Karte bis 
ausgewachsene SSD eine NVMe-SSD angesiedelt ist. Die hätten viel mehr 
Platz für bessere Hardware, aber wofür wird der genutzt? Kann ich bei 
gleicher Kapazität mehr Lebensdauer erwarten? Ich glaube nicht. Das 
Prinzip und die grundsätzlichen Probleme sind doch die gleichen wie bei 
SD-Karten.

Manfred P. schrieb:
> Warum auch immer, kleine 2 Gb von XMore und ATP
> spielen, scheint ein Problem der intern verbauten Speichertechnologie.

Naja, ATP verkauft immer noch µSD mit SLC-Chips. Das macht natürlich 
einen Unterschied -- solange es keinen Stromausfall gibt. Dann haben 
SLC-Chips nur noch den Vorteil, dass sie etwas schneller sind und der 
Ausfall zeitlich genauer treffen muss.

Über "Data Retention" liest man auch viel zu wenig. Wie lange 
funktioniert ein Betriebssystem auf SSD, wenn manche Dateien jahrelang 
kein Update brauchen? Mir scheint, man kann froh sein, wenn es für ein 
Jahr reicht. Swissbit kennt das Problem, aber kann man solche SSds 
kaufen, im passenden Formfaktor?:
1
READ-ONLY OPTIMIZED
2
For such cases content is written to the NAND flash once,
3
the firmware can be optimized to guarantee the highest
4
possible data retention and read disturb.

von Jack V. (jackv)


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Bauform B. schrieb:
> ie lange
> funktioniert ein Betriebssystem auf SSD, wenn manche Dateien jahrelang
> kein Update brauchen?

Damit die Zellen aufgefrischt werden, muss die Datei nicht geändert 
werden. Das funktioniert völlig unabhängig vom Dateisystem, sobald das 
Gerät mit Strom versorgt wird. Insofern ist die Antwort auf die Frage: 
solange, bis das SSD halt irgendwann kaputt ist, oder aus anderen 
Gründen ersetzt wird.

von Rolf M. (rmagnus)


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Manfred P. schrieb:
> Rolf M. schrieb:
>> Und weißt du, was eine
>> SD-Karte macht, wenn mitten im Schreibvorgang plötzlich die
>> Versorgungsspannung einbricht?
>
> Dann darf die Datei kaputt sein, aber nicht die Karte komplett unlesbar.

Wunschdenken.

> SD-Karten sind ein Wechselmedium für technische Laien, niemand hat
> Kontrolle darüber, wann dieser die raus zieht.

Das hängt vom Design des Geräts ab, wo sie drin steckt. Bei meiner 
Kamera ist die Karte hinter einer Klappe, und wenn ich diese öffne, 
schaltet sich die Kamera aus und hat dabei die Gelegenheit, die Karte 
"runterzufahren". Bei anderen Geräten sollte normalerweise im Handbuch 
stehen, dass man auf keinen Fall die Karte im laufenden Betrieb 
herausziehen darf.

> Der Raspberry ist bekannt für defekte Karten, weil er Datenmengen
> schreibt, die der Hersteller nicht eingeplant hat.

Ich dachte, er ist vor allem bekannt für Defekte beim Ausschalten ohne 
vorheriges Herunterfahren bekannt. Warum sollten die Schäden auf Grund 
der von dir genannten Effekte nur dann auftreten?

Bauform B. schrieb:
> Damit das zuverlässig funktioniert, müsste die Karte quasi eine
> eingebaute USV haben, also einen etwas größeren Elko. Vernünftige SSDs
> haben das, SD-Karten sind dafür schlicht zu klein.

Ja, schon die normalen SD-Karten, von µSD ganz zu schweigen.

Bauform B. schrieb:
> Mich würde besonders interessieren, wo auf der Skala von SD-Karte bis
> ausgewachsene SSD eine NVMe-SSD angesiedelt ist.

Was ist für dich eine "ausgewachsene SSD", und warum gehört eine 
NVMe-SSD da nicht dazu?

> Die hätten viel mehr Platz für bessere Hardware, aber wofür wird der
> genutzt? Kann ich bei gleicher Kapazität mehr Lebensdauer erwarten?

Warum sollte mehr Platz die Lebensdauer erhöhen? Es wird die Performance 
erhöhen, da man mehr Abwärme wegbekommt und daher leistungsfährigere 
Controller und schnellerer Flash-Speicher zum Einsatz kommen. 
Hoffentlich hat der Speicher auch eine höhere Qualität und das 
Wear-Leveling ist besser. Das hat aber dann weniger mit dem Platz zu tun 
als damit, dass sie für ein anderes Nutzungsprofil vorgesehen sind (und 
auch entsprechend mehr kosten).

von Bauform B. (bauformb)


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Rolf M. schrieb:
> Was ist für dich eine "ausgewachsene SSD", und warum gehört eine
> NVMe-SSD da nicht dazu?

Ich dachte nur an den Formfaktor, schon 2.5" ist eine andere Liga als 
M2. Und es war die Frage, ob man eine M2-NVMe dazu zählen darf.

>> Die hätten viel mehr Platz für bessere Hardware, aber wofür wird der
>> genutzt? Kann ich bei gleicher Kapazität mehr Lebensdauer erwarten?
>
> Warum sollte mehr Platz die Lebensdauer erhöhen? Es wird die Performance
> erhöhen, da man mehr Abwärme wegbekommt und daher leistungsfährigere
> Controller und schnellerer Flash-Speicher zum Einsatz kommen.

Nun, mit genug Platz muss man keine Kompromisse machen, besonders bei 
der Stromversorgung. Und Kühlung! Gut, dass du es gesagt hast. NVMe-SSDs 
sind also doppelt benachteiligt, weil der Anreiz auf Performance zu 
optimieren höher ist als bei SATA, wo die Schnittstelle die Grenze ist. 
Mehr (elektrische) Leistung, kombiniert mit wenig Platz für die 
Kühlung...

Samsung hat ein Diagramm von der 970 EVO veröffentlicht¹. 100 Sekunden 
lang schreiben erhöht die Flash-Temperatur um gut 50 Grad; immerhin 
regelt sie ab 85°C ab. Kein Problem, wenn man es weiß, installiert man 
ein Betriebssystem eben von einem alten USB-Stick (mit max. 1MB/s).

1) 
https://www.tomshardware.com/reviews/samsung-970-evo-ssd-review,5573.html

: Bearbeitet durch User
von Jack V. (jackv)


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Bauform B. schrieb:
> Ich dachte nur an den Formfaktor, schon 2.5" ist eine andere Liga als
> M2.

Oft genug sind die 2.5"-Gehäuse allenfalls zur Hälfte mit dem 
eigentlichen Gerät gefüllt, sodass M.2-SSDs nicht wirklich kleiner sind.

von Rolf M. (rmagnus)


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Bauform B. schrieb:
> Rolf M. schrieb:
>> Was ist für dich eine "ausgewachsene SSD", und warum gehört eine
>> NVMe-SSD da nicht dazu?
>
> Ich dachte nur an den Formfaktor, schon 2.5" ist eine andere Liga als
> M2. Und es war die Frage, ob man eine M2-NVMe dazu zählen darf.

Ach so, es bezieht sich lediglich auf die mechanische Größe. Ich denke, 
dass die sich vom eigentlich Aufbau her nicht sonderlich unterscheiden.

> Nun, mit genug Platz muss man keine Kompromisse machen, besonders bei
> der Stromversorgung. Und Kühlung! Gut, dass du es gesagt hast. NVMe-SSDs
> sind also doppelt benachteiligt, weil der Anreiz auf Performance zu
> optimieren höher ist als bei SATA, wo die Schnittstelle die Grenze ist.
> Mehr (elektrische) Leistung, kombiniert mit wenig Platz für die
> Kühlung...

Das war zumindest früher mal ein Problem. Teilweise wurden speziell die 
Controller auf den NVMe-SSDs so heiß, dass sie ab 100°C dann 
runtertakteten. Das hatte dann eine reduzierte Performance nach ein paar 
Sekunden Betrieb zur Folge. Heute sind sie in den Rechnern ja meist mit 
einem Kühlkörper versehen.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Bauform B. schrieb:
>> Warum auch immer, kleine 2 Gb von XMore und ATP
>> spielen, scheint ein Problem der intern verbauten Speichertechnologie.
>
> Naja, ATP verkauft immer noch µSD mit SLC-Chips. Das macht natürlich
> einen Unterschied -- solange es keinen Stromausfall gibt. Dann haben
> SLC-Chips nur noch den Vorteil, dass sie etwas schneller sind und der
> Ausfall zeitlich genauer treffen muss.

Richtig, xMore wirbt damit, noch robuste Karten in dieser 'alten' 
Technologie zu fertigen.

Jack V. schrieb:
> Damit die Zellen aufgefrischt werden, muss die Datei nicht geändert
> werden. Das funktioniert völlig unabhängig vom Dateisystem, sobald das
> Gerät mit Strom versorgt wird.

In der aktuellen c't #16 (heute) ist ein recht interessanter Artikel 
dazu.

Rolf M. schrieb:
>> SD-Karten sind ein Wechselmedium für technische Laien, niemand hat
>> Kontrolle darüber, wann dieser die raus zieht.
>
> Das hängt vom Design des Geräts ab, wo sie drin steckt. Bei meiner
> Kamera ist die Karte hinter einer Klappe, und wenn ich diese öffne,
> schaltet sich die Kamera aus und hat dabei die Gelegenheit, die Karte
> "runterzufahren".

Ja, in meinen beiden Canon-Kompaktkameras macht man einfach den Deckel 
auf und kann sowohl Karte als auch Akku undefiniert ziehen.

Anstatt USB-Stick-Gelumpe nutze ich gerne SD-Karten im USB-Adapter, auch 
da gibt es keinerlei Schutz.

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