MicroSD·TF卡终极探秘·MLC颗粒之谜，闪迪西数篇
什么值得买2020-02-07 20:58:38
本文作者：Yo玩出个名堂
接上一篇，博主继续，综合利用以下数据渠道，验证哪些MicroSD存储卡，采用了MLC闪存颗粒。
官方新闻通稿。
官方论坛及邮件客服咨询。
媒体从厂商的市场、公关部门获知的情况。
代理商。包括电商自营渠道和大型实体商超的客服。
极客和媒体的耐久度写入测试
读写速度。3D TLC技术成熟前后，部分年代和卡型可以此判别。
溶解打磨。用强酸溶解塑封材料后，显微镜辨识显存型号。
闪迪西数的秘密
MicroSD存储卡，原本叫做T-Flash、Trans Flash、TF卡，2004年由Sandisk闪迪和Moto摩托罗拉发明，2005年被纳入SD标准，成为SD标准体系内尺寸最迷你的品类。
TF卡原本就是设计给手机使用的，依托手机的智能化，2013年就已经占据了90%的闪存卡市场。大哥SD卡被边缘化，仅在相机领域可见了。
作为全球闪存卡第一品牌，Sandisk对生产成本的关切理所当然。
无论是闪存卡还是USB优盘，闪存颗粒占据85%以上的成本。
在2008年以前，市面只有价格高昂的SLC、MLC两种闪存颗粒，主要应用在企业级SSD固态硬盘领域。
家用消费类产品讲究的是薄利多销，跟利润丰厚不差钱的专业数据中心产品争抢原材料，没有什么议价权。
随手百度2007年国内各大媒体的存储卡年度横向评测，SLC颗粒的存储卡比比皆是，还能找到“该产品使用MLC这种廉价颗粒，耐久度值得关注”这种语句。
哪想到，刚跨过公历2008，这一年的除夕夜，闪迪就联合东芝，宣布创造了每单元存储3位数据的TLC颗粒，并马上量产。
2008-2009
2008.02.06 Sandisk宣布，与东芝合作开发的TLC闪存，将于同年3月、4月批量生产，全球第一。采用56nm工艺，单颗容量2GB(16Gb)。[From PhotoGraphyBay]
第二年，刚被东芝存储收购的闪迪，马上郎情妾意的携手宣布了QLC的问世。这是一种更廉价的闪存颗粒，每单位可以存储4位数据。
2009.02.01 日本东芝公司与美国SanDisk公司日前宣布，双方已达成协议，重组其合资闪存制造企业资产。由东芝收购合资晶圆厂的28%产能。
2009.02.11 东芝和SanDisk公司联合宣布将开始使用一种超高密度NAND闪存技术。这种技术称为SanDisk X4（4-bit-per-cell），每单元4位信息存储技术，即QLC。[From 快科技]
为什么闪存颗粒，存储密度越大，读写速度越小，使用寿命就越短呢？
将存储单元比作房子，里面流动的数据比作住在里面的人：
SLC相当于容积率1.0的别墅
MLC相当于容积率2.0的6层以下的小洋楼
TLC相当于容积率3.0的60米18层小高层
QLC相当于容积率4.0的100米以上32层的超高层。
速度读写时，相当于突发地震预警和警报解除各自回家。
谁撤离到室外空旷处的速度比较快？
地震的时候，哪种建筑更抗震，不易倒塌？
结论一目了然。
为什么大家都想要买MLC颗粒？
别墅买不起，普通人有个小洋房的梦想，不过分吧？
3D立体层叠技术制造的闪存，3D TLC、3D MLC之类，为什么能改善读写速度和使用耐久度呢？
这就像棚户区改造啊，朋友们。
虽然是SLC平房，但跟宠物笼子一样，一户挨着一户，一家五口三代人，挤在一个三、四十平的空间里，不够用啊。
原地拆建成3D SLC小洋楼，按人头每人40平，分到两个百平三居室，居住体验得到提高，还能容纳更多的人，何乐而不为？
虽然是MLC楼梯房，可是没有电梯的破旧筒子楼，原地拆建成3D MLC电梯小高层，上下楼效率不降反升，还有更多的房子提供。
3D TLC也是这个道理，100米高层，改成150米以上高楼，但是增加超高速电梯和电梯数量。
那pSLC又是什么意思呢？
pSLC，大概是Pseudo SLC的缩写，意思是假冒、模仿SLC的意思。
看上去有些贬义，实际上，这是现在流行的主控芯片的编码方式，把原本可以一个单元存储2字节数据的MLC芯片，或者一个单元存储3字节数据的TLC芯片，当成SLC芯片使用，每个单元实际上只用来存储1字节的数据。
套用博主的住房理论，这就是近年流行的“大平层豪宅”。
本来3D TLC这种150米以上超高层，是普通住房。
可一单元四梯六户的房型，改成四梯两户，300平以上的双边户大平层，就成豪宅了。
虽然没有SLC别墅那么抗震，可是深圳湾之类寸土寸金的地方，这也是当下的顶级选择了，两部入户电梯也保证了通勤速度，住户容量也更大。
3D TLC用pSLC方式运行，速度近似，耐久度能有2D SLC的三成左右，30000 PE。
3D MLC用pSLC方式运行，更矮的楼层数，上下楼速度更快，耐久度更高，能达到2D SLC的六成，即60000 PE。
所以当下，千万别纠结写入速度150MB/s以上的UHS-II超高速卡，究竟是不是MLC。即便是3D TLC，也是以pSLC方式运行的，写入寿命无需担心。
譬如：2019版3D TLC的雷克沙 1800x。
言归正主，继续侃Sandisk。
2009.04.27 东芝宣布，全球首颗32nm工艺4GB(32Gb)NAND单芯片样品即日起出货
这款传奇的32纳米4GB TLC闪存，随后在U盘、闪存卡领域攻城略地，不到两年时间就把红旗插遍大江南北，让MLC只能蜗在东南某岛苟延残喘。
2010
2010-03-26 Sandisk 32GB microSDHC存储卡新品上市，其建议零售价在199.99美元，折合人民币约1358元左右。
闪迪将东芝这款TLC商品化。
同样自家颗粒，同样采用9层堆叠SIP封装，把8颗4GB+1颗主控，组合成32GB TF卡，还落后三星同类产品2个多月。性能比起上一代普卡不进反退，C4速度缩水成C2……没关系，在后续的产品更替中，闪迪会……
……让你习惯就好，这才是实在的生意人嘛~
好在，还有Mobile Ultra至尊高速手机版！
2009年，第一代Mobile Ultra发布，专用于TF卡的名称，表明了闪迪深耕智能手机市场的决心。
C4的速度标定很低调，性能却很高调，实测18.3MB/s、12.8MB/s的读写速度，MLC颗粒就是这么狂拽。
次年，第二代Mobile Ultra至尊高速手机版上市，速度等级C4变成C6，性能继续增强到16.6MB/s的实测写入。
同时依然存在Ultra至尊极速TF卡，与Mobile Ultra，只是卡面少了几个字，并未实质性区别。（Ultra图片未找到，遗憾）
2011
Ultra与Mobile Ultra仍然是闪迪TF卡的旗舰，全新的红灰配色极其亮眼，在玩家中有一代卡皇之称。
虽然卡面没有标注速度等级，但包装上，仍然是C6的写入等级。
不过，玩家中传言，MLC被替换成了TLC？
我找寻到了不同容量的用户评测：
Mobile Ultra 16GB R 20MB/s W 19.2MB/s [From ChipHell]
Mobile Ultra 32GB R 34.4MB/s W 28.9MB/s [From 中关村在线BBS]
Mobile Ultra 64GB R 27.2MB/s W 12.7MB/s [From 中关村在线]
这个时期的玩家自评测，读卡器一般没有那么高端专业，都是拿手头有的读卡器跑测试。CH论坛那位兄弟的评测，读卡器明显限制了卡片的性能，正常来说可以读写双过30MB/s。
不过，并不影响我们做出结论：64GB版本写入性能严重缩水。
考虑到2011版的Mobile Ultra，MLC颗粒最高容量才是16GB，2012版一下跳跃到64GB，制程进步并不能提供这样的优势，真相只有一个：
32GB及以下容量采用MLC颗粒，64GB为了容量上的突破只能使用TLC颗粒。
2012-2013
历史上的闪迪产品大年：
Mobile Ultra下市，避免用户误会此卡只能用于手机。
U1高速标识上线，连保留下来的Ultra都混到一个。
红+富贵金色的Extreme至尊极速 TF家族上线。
Extreme Pro至尊超极速，替代Ultra，成为品牌旗舰。
BestBuy百思买，全球最大的电器3C零售商，以Extreme Plus至尊极速加强版订制的“Pixtor”系列，线下悄然开卖。
多了个U1标，也阻挡不了Ultra沦为低端，读写速度与2012版本完全一致，但全系TLC化。
Extreme Pro至尊超极速引领全球存储卡最高速度，R95MB/s 90MB/s的读写速度，比市面的旗舰手机自带闪存，还要快，初期仅有8GB和16GB版本。
毫无疑问的MLC颗粒旗舰，还有帖子为证！
2014.04.06 @MelonGx:为了确认MicroSD存储卡的耐久度，一个日本玩家已经做了一个自评测，结果如下：
Sandisk Extreme Pro (MicroSD) - 8.9k times (MLC)
Transcend Ultimate (MicroSD) - 7.6k times (MLC)
Samsung (Blue font, 24MB/s, MicroSD) - 4.5k times (MLC)
Toshiba EXCERIA Type HD (MicroSD) - 1.3k times (TLC)
[From GBAtemp]
问题在于，亚马逊和韩国Auction购物网站上，被一些第三方卖家标注MLC颗粒的Extreme 和 Extreme Pro，是否名副其实呢？
初代产品一向高规格的闪迪，能否延续传统呢？
我们在下一代产品中，一并揭晓。
2014
U3高速标识，全线替代了上一代Extreme至尊极速家族的U1。
Ultra推出全球最高的128GB产品，读取速度从30MB/s提升至48MB/s，并采用全黑卡面，与其他容量的红灰卡面区分开。
Extreme Pro最高容量增至32GB，并第一次采用红黑卡面。
Extreme 毫无意外的，比初代产品，性能缩水了。
Extreme Plus至尊极速加强版，与初代性能基本一致，低容量版本的写入速度，也从上一代的30MB/s，提升到了50MB/s的官方标称值。
关于Ultra 128GB
128GB由16片8GB（64Gb）闪存堆叠SIP封装，单芯片厚度小于人的头发丝，闪迪的封装制造工艺令人叹为观止。
关于Extreme Plus
其实Extreme Plus的实测数据很不错， R 92MB/s W 60MB/s的成绩，放在同时期的模组品牌里，妥妥的旗舰。
不过新加坡第一黑莓论坛HWZBB的评测，从官方确认了其为TLC颗粒。
SanDisk Extreme microSDXC UHS-3 / U3 [2014版]（64GB）TLC[ SDSDQXN-064G ]
SanDisk Extreme Plus microSDXC UHS-I [2014版]（64GB）TLC[ SDSDQX-064G ] [From HWZBB]
所以，可以确认，2013、2014版的Extreme、Extreme Plus均为TLC。
此外，对东芝闪迪来说，这年有一个大事件：在三星840 TLC SSD上市2年后，东芝闪迪终于跟进了。
2014.08.19 SanDisk Ultra II SSD正式发布，这是闪迪的第一款TLC廉价固态硬盘，采用东芝19纳米 TLC颗粒，三年质保。 [From StorageReview]
2015
2015.03.02 闪迪本周在巴塞罗那移动巴塞罗那移动世界大会(MWC)上发布了一系列存储产品，首款产品是容量200GB的Ultra microSDXC UHS-I闪存卡，要价400美元。
此外，SanDisk还宣布面向行车记录仪和家庭安防系统推出高耐久性microSD卡，能录制1万小时视频的64GB卡价格为150美元而能录制5000小时视频的32GB卡价格为85美元。
Ultra推出全球最高的200GB产品，读取速度从48MB/s提升至80MB/s，继续采用全黑卡面，与其他容量的红灰卡面区分开，售价400美元。
新上线High Endurance，专为行车记录仪和视频安防系统设计，32GB售价85美元，64GB售价150美元。
Extreme Pro最高容量增至64GB。
关于Ultra 200GB
200GB 版本Ultra是非常奇怪的产品，不但容量规格独一无二，实测写入速度，200GB要比其他容量版本低得多，只有20MB/s。
这与2D TLC颗粒的特性有关系。因为是每单元存储3字节，所以其单颗容量增长，不一定是整数倍，而是1.5倍。
譬如，同样工艺同样面积2D生产的闪存，SLC 4GB，MLC 8GB，TLC会是奇怪的12GB，所以出现48GB之类的2D TLC也并不奇怪。
之前我们得知Ultra 128GB，是由16片8GB TLC闪存构成，而16片12GB闪存刚好是192GB。
200GB产品，按照2进制计算实际容量200GB ÷ （1.024的3次方）= 186.4GB
192GB的16片闪存刚好覆盖，没多少空间浪费。
所以，我们购买TF卡时，应该尽量避免购买新上市的最高容量型号和奇怪容量的型号，不是降级芯片，就是性能可能不尽如人意。
High Endurance是否为MLC？
64GB的Extreme Pro继续采用MLC，这是毋庸置疑的。
博主好奇的，是全球首创的High Endurance监控用白卡。
购物网站验证
之前在美亚闲逛时，搜索“microSD MLC”，这是为数不多的、搜到的产品：
不过，卖家并非亚马逊自营，是一家名为“Memoski Memory”的第三方，虽然评价还不错，但不可轻信。
继续NewEgg新蛋搜索，除开工控卡外，监控用白卡是唯一的搜索结果。
可惜仍然不是新蛋自营，而是一个“OEMPCWorld”的卖家。随手一搜，原来是一家独立的电商网站，1998年64KB内存时期，开始就做存储产品的业务了。
在OEMPCWorld逛了一圈，这家还真不是乱标的，确认MLC身份的，除开监控用白卡，全是工控卡。
这个卖家的背书，有一部分说服力。
肺炎疫情这段时间，国人跑去韩国淘宝Gmarket买口罩。这家Ebay旗下的韩国网站，我也搜了一下，这个搜索结果，果然很“淘宝”：
排名靠前里，有家“SanDiskStore”的金冠店，似乎靠谱，点进去一看，一下就破功：
看过我《终极指南》系列帖子的朋友都知道，雷克沙新版TF卡中，只有1000x型号才是MLC，而这边把新版667x当MLC卖，行为果真很“棒子”。
等等，发现了一家貌似是实体商超的金冠卖家，叫“Hyundai Hmall”。
点进去一看：这个品类数量，应该是现代集团旗下的实体百货店吧？
在韩国敢山寨三星和现代，那不是茅厕点灯么。
耐久度验证
下结论前，博主继续执着一下，计算该系列的耐久度：
根据Sandisk官方PDF，32GB 5000小时耐久度，64GB 10000小时耐久度，和三星PRO监控卡一样，都是基于26Mb/s码率的1080P视频录入计算。
标称容量32GB，是千进制
实际容量是2进制，为 32GB / （1.024的3次方） = 29.8GB
26M码率 / 8bit位宽 × 60秒 × 60分 × 5000小时 / （1024 × 29.8）=1917 P/E
或者 ，直接拿三星32GB PRO监控卡的 6717 PE × 5000小时 / 17520小时 =1917 P/E
2D TLC一般寿命在1000 P/E，闪迪又习惯于把参数标定得很保守，留出冗余。
结论很明显：这玩意肯定不是2D TLC颗粒。
速度测试验证
博主是个强迫癌，这款标称读写均为20MB/s的High Endurance监控用白卡，我竟然搜不到相关测评，于是我就闲鱼收了两颗回来，自己测。
细心的朋友可以发现了，这两张卡是和《价虽廉 物可美？再探Lexar 05U UHS-Ⅱ读卡器》那时的lexar 1800x 32GB一起买的。
这两张白卡，产于2018年3月和4月。测试读写成绩，都是R 47MB/s W 45MB/s，远超标定值。
这两款产品为何到2018年都没更新，一直都是64GB的最高容量？
读写速度上限一致，这也非常符合2D MLC颗粒的特性。
这已经足够我们下定结论：High Endurance监控用白卡采用了2D MLC闪存颗粒。
这也能反过来解释，闪迪为何把一款读写45MB/s +的产品，仅标称20MB/s，这已经不能用低调来解释了，只能说锦衣夜行，定价不高，怕影响其他TLC产品线销量。
当然，有朋友可能会问：
3D TLC也能有3000 P/E的写入寿命上限，为什么排除了这个可能性？
因为，3月发布新TF卡时，东芝和闪迪根本无力量产3D TLC。
2015.03.26 东芝和闪迪宣布，开始跟进三星，开发3D NAND立体制造技术，名为BiCS，首期产品采用48层堆叠的单颗16GB（128Gb） MLC颗粒。
同日，镁光和英特尔也联合宣布，他们也将跟进32层堆叠 3D NAND技术。
[From Storage Review]
2015.08.03 东芝闪迪宣布，首颗BiCS技术制造的3D TLC NAND芯片，开始上线生产，单颗容量32GB（256Gb）。
[From Storage Review]
而且，麻烦来了。
2015.10.15 据传，Sandisk正在找寻买家，可能是WD西部数据或镁光接盘。[From Storage Review]
2015.10.21 急于转型的传统存储第一大厂Western Digital西部数据，将以现金和股票的形式，约190亿美元的价格收购SanDisk闪迪。该交易有望在2016年第三季度完成。
WD西数还宣布，闪迪与东芝的合资晶圆厂仍然照常运营，继续从东芝获得闪存颗粒和技术。[From Storage Review]
2016
2016.07.26 WD今天宣布，成功开发了最新一代3D NAND技术BiCS3，现已拥有64层垂直存储容量，这是全球第一个64层产品，领先三星的48层。
WD指出，在日本四日市的合资工厂已开始进行试生产。年底将实现初步产量，BiCS3正式量产在2017年上半年实现。[From Storage Review]
看上去，这场收购，三方受益。可痛失Sandisk的终端产品线和渠道，开始给东芝存储的发展埋下了隐患。
全球首发的64层制造工艺，也就领先了一周而已，8月3日三星就官宣了自己的64层3D V-NAND技术。
而且，东芝和闪迪的3D制造技术也尚未成熟，难堪大任，自家的年度SSD——Sandisk X400，仍然采用的是15nm（纳米）2D TLC。
所以这一年的TF卡产品，只能在MLC颗粒上发力了：
Ultra至尊高速，按部就班的来到了256GB，写入速度未变，读取速度提升至95MB/s。
新一代Extreme PRO至尊超极速上市，采用了最新的UHS-II标准，速度全球第一，达到275MB的读取速度。
原本最高容量黑卡红字的设计，也从Ultra转移给了Extreme PRO。
只有2bit MLC以上的编码方式，才能达到如此高速，UHS-II版本的Extreme PRO毋庸置疑是MLC。
2017-2019
2017.02.06 WD西数宣布，全球第一片64GB（512Gb）64层 3D TLC闪存下线，并将于下半年量产。
。[From Storage Review]
2017.07.30 WD西数闪迪宣布，首批3D NAND TLC SSD固态硬盘已经发货，型号分别为WD Blue 3D和Sandisk Ultra 3D，均为64层3D TLC。[From tomshardware]
媳妇熬成婆，自家3D NAND终于靠谱了，闪迪TF卡开始容量上的狂飙：
主流产品线全部一股脑，升级到了1TB的容量，全球第一。
标识新增了视频速度等级V30 和 APP速度等级A1 A2。
High Endurance监控用白卡，2019年更新，最高容量一举提高到256GB，标称耐久时间缩水一半。
Extreme至尊极速家族，从2018年起，全部支持独家的“超传输”技术，配合指定读卡器，可以突破UHS-II 104MB/s的物理上限，读取速度达到160MB/s以上。
关于超传输技术
闪迪官方表示，Extreme全系都可以做成UHS-II接口，只是考虑到支持UHS-II的主机设备太少了，所以做了这样一个“超传输”技术。
不过，闪迪没有告诉你的是：
超传输只支持Sandisk指定的两款UHS-I读卡器，连在家的UHS-II读卡器上都跑不出来这样的速度。
实测中，不止读取速度，写入速度同样可以突破104MB/s的上限。
这两款读卡器都是单口的，单MicroSD接口的这款好找，英文名“SanDiskMobileMateUSB 3.0 Reader”，京东自营中文名叫“闪迪移动伴侣USB3.0 microSD读卡器。
单SD接口的型号为“SDDR-C531”，很多人搜不到，也很少会去看京东商品介绍内的型号，所以我特地标出来了，京东自营搜“闪迪USB3.0 SD UHS-I读卡器”
对于没有UHS-II设备、也不追求MLC颗粒的朋友，新版V30的Extreme至尊极速 + Sandisk UHS-I读卡器，算是现下比较好的高速组合，256GB型号的京东自营历史低价255元，性价比爆棚。
反正，现在连带V30版Extreme PRO在内，Extreme家族速度一样、容量一样、颗粒一样，这种产品神规划，产品经理真是路边喝汽水、瓶盖抽奖送的。
没错，京东客服会告诉你：新版Extreme PRO各容量都是TLC，可能闪迪觉得马上低端全部3D QLC化了，比起耐久度500 PE的QLC，现在顶级3D TLC 3000 PE的耐久，确实是“高端”了。
关于High Endurance 2019
新版全面缩水，各容量耐久时间直接减半。
可能闪迪的逻辑是：虽然同容量耐久减半，但最大容量翻四倍到256GB，所以写入量仍提升了一倍呢！
2015版1917 P/E÷ 2 =958 P/E
再怎么保守标定，这货也是TLC无疑了。
闪迪总览
闪迪旗舰产品必MLC颗粒的规律，在2016年就已终结。
High Endurance 2015白卡，因为2019年才停产的缘故，是闪迪性价比最高的MLC颗粒产品，新品、二手都很好买到，非常适合行车记录仪、监控、树莓派使用。
尽量避免购买新品的最高容量型号，要么闪存降级，要么性能缩水。特别是大容量产品。
2018年之前的闪迪TLC产品，耐久度不佳，应避坑。
闪迪Ultra至尊高速降低到TLC后，口碑一度差到爆棚，与同是TLC的三星EVO Plus红卡口碑两极化。
背后原因就是东芝闪迪的3D NAND工艺的落后。
2017年之前一直采用2D平面制造工艺，17年终于量产的第三代BiCS 64层工艺，耐久度并未有实质性的提升。在主控和缓存加持的TLC固态硬盘上，就可以看出。
2016年的15纳米 2D TLC的X400 SSD，标称耐久度300~600 PE，到2017年第三代BiCS 64层TLC的WD Blue 3D/闪迪 Ultra 3D，标称耐久度依然只有400 PE。
这种情况，东芝西数闪迪自己也很清楚，BiCS3 64层，存在不到半年，就加速升级到第四代96层，直到2017年底量产BiSC4，才大幅度的提升了自家3D TLC耐久度，并将BiSC4 3D TLC，第一次使用到了自家企业级产品中。
WD西部数据总览
2017.06.28 WD西数闪迪宣布全球第一次实现96层堆栈的Bi
CS 4，不但包含3D TLC，还会将QLC颗粒业内第一次量产。
2017.09.19 东芝存储与WD西数,共同在日本三重县四日市的6号晶圆厂（Fab 6）举行开幕仪式,且透漏新厂9月初已经开始量产新一代96层3D Bi
CS 4闪存。
2018.04.13 闪迪母公司西数最新宣布推出WD Purple紫卡 microSD卡,特别为现代监控摄像机设计,采用3D 闪存技术。
作为企业级存储卡的领军者，西数Purple紫卡第一次切入准消费领域，为后续黑、红、蓝、绿家族化TF卡产品，奠定了基础。
这篇写到这里，严重超长了，二话不说，放图。
原定的东芝篇，留到下期，和镁光雷克沙，一起讲。