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[NEW] 2018/05/12

Raspberry Piで使用する SDカードは Class 4とか 10とか UHS-Iとかの速度クラスって関係するの? Raspberry Piで使用する SDカードは Class 4とか 10とか UHS-Iとかの速度クラスって関係するの?

(ラズパイ3B+で速度クラスの違う SDカードを使用してパフォーマンスがどの程度変化するかを実測してみた)

Tags: [Raspberry Pi], [電子工作]





●ラズパイで安心して安定して使える micro SDカード(microSDHC)

 ※厳密に言うと microSDカード、microSDHCカード、microSDXCカードとは SDカードの容量で区分が有りますが、ここではカードの物理的大きさとして microSDカードと言います。

規格名称最大容量
microSD2GBまで
microSDHC4GB~32GBまで
microSDXC64GB~2TBまで
 ※ 物理的なカードの外形サイズは全て同じですが、使用する機器自体の性能や相性等によって使えない物が有ります。(古い機器は新しい規格のカードが使えない場合が多いです)


● Raspberry Pi3で安定して使える microSDカードを購入する

 PATRiOT製(32GB)
 東芝製(16GB、32GB)B01FTF7EH2
 SanDisk製(8GB、200GB)B00V62XBQQ、B074DTHL2R
 Lexar製(32GB)
 シリコンパワー製(32GB)B01M4OHE66

 は下記のモデルで動作確認をして相性問題が無い事を確認しました。
 ・Raspberry Pi2 Model B(2015年モデル)
 ・Raspberry Pi3(2016年モデル)
 ・Raspberry Pi Zero W(2017年モデル)
 ・Raspberry Pi 3 model B+(2018年モデル)

 それぞれを下記にまとめました。


2016/09/10
Raspberry Pi 3で安定して使える相性の無い最適な microSDカードの種類のまとめ
Raspberry Pi 3で安定して使える相性の無い最適な microSDカードの種類のまとめ

  ラズパイ3で安定して使える microSDカードを購入する Teamと SanDiskは絶対に買わない

[NEW] 2018/04/25
Raspberry Piで安定して使える相性の無い最適な microSDカード、シリコンパワー製
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  ラズパイ3B+で安定して使える永久保証の SP Silicon Power製の microSDカードを購入する

2017/10/16
Raspberry Pi 3、Pi 2で SanDisk製の 200GBの大容量の microSDカードが使えるか検証してみた
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  Pi3B、Pi2Bで SanDisk Ultra 200GB Premium Edition SDSDQUAN-200G-G4A microSDXC カードをテスト

2017/10/30
Raspberry Pi 3、Pi 2で SanDisk製の 200GBの大容量の microSDカードが使えるか検証してみた
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  Pi3B、Pi2Bで SanDisk Ultra 200GB UHS-I A1 SDSQUAR-200G-GN6MA microSDXC カードをテスト

● micro SDカード(microSDHC)のクラス速度の違いによるラズパイのパフォーマンスの調査
 Raspberry Piで使用する SDカードで Class 4とか 10とか UHS-Iとかの速度って関係するの?
 ラズパイ3B+で速度の違う SDカードでどの程度パフォーマンスが変化するかを実測してみた

 最近の 32GBとかの microSDHCカードはその殆どが Class 10となっており、購入する時に気にする必要はなさそうですが、前々から気になっていたので比較計測をしてみました。

 速度計測の比較として下記の 2品種を使用しました。
 東芝製 16GB Class 4
 シリコンパワー製 32GB Class 10 UHS-I

 SDスピードクラスで言えば、
 Class 4 読み書き時のデータ転送速度が最低 4MB/秒
 Class 10 読み書き時のデータ転送速度が最低 10MB/秒
 と、最低の速度で比較すると 2.5倍の差が有ります。

 ※ SDカードの Class速度の定義は「最低」保証の「読み書き」速度です。

 また、シリコンパワー製の方は UHSスピードクラスの UHS-Iにも対応しています。
 理論値ではUHS-I で最大 104MB/秒のデータ転送が規格化されています。

● 参考資料:SDメモリカードの違い

 東芝メモリ株式会社
SDメモリカードには「SDスピードクラス」と「UHSスピードクラス」があります

 サンディスク
失敗しない SDカードの選び方
SD/SDHC/SDXCカードにおけるスピードクラス/UHSスピードクラスと転送速度(パフォーマンス)の違い

 SD Association SDアソシエーション
SD規格の概要 スピードクラス

 速度計測の方法としては実際の使用方法に近いと思われるアプリケーションのビルド実行時間を測定しました。

 PhantomJSのビルドには Swapメモリ(メモリカード上に 2GBを作成します)も使用するので、よりメモリカードの速度の差を検証しやすくなります。

 Raspbian Stretchで PhantomJS 2.1.1をソースファイルからビルドする方法

2017/10/20
Raspberry Pi Raspbian Stretchで PhantomJS 2.1.1をビルドする方法、OpenSSL 1.1の罠
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  ラズパイに Phantom.js 2.1.1の最新版をコンパイルしてインストールして Webサイトをスクレイピング

 ビルドに使用したラズパイは最新のラズパイ3B+を使用しました。

[NEW] 2018/03/15
Raspberry Pi 3 Model B+を海外通販の Pimoroniでサクッと購入
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  【国内技適待ち】ラズパイ3B+を海外通販で簡単に個人輸入で入手。


● Raspberry Pi 3 B+用に 16GB Class4の microSDカードを使って速度を測ってみた

 Raspbian Stretchで PhantomJS 2.1.1をソースファイルからビルドした時の時間

 東芝製 16GB Class 4
 ビルド時間:266分
real    266m3.378s
user    447m41.859s
sys     18m52.462s
pi@raspberrypi:~/phantomjs $ date >BUILD_END
pi@raspberrypi:~/phantomjs $ cat BUILD_START
Sat 12 May 02:50:46 UTC 2018
pi@raspberrypi:~/phantomjs $ cat BUILD_END
Sat 12 May 07:16:50 UTC 2018

pi@raspberrypi:~/phantomjs $ ls -l ./bin/phantomjs
-rwxr-xr-x 1 pi pi 50179444 May 12 07:16 ./bin/phantomjs


● Raspberry Pi 3 B+用にシリコンパワー製の microSDカードを買ってみた

 Raspbian Stretchで PhantomJS 2.1.1をソースファイルからビルドした時の時間

 シリコンパワー製 32GB Class 10 USH-I対応
 ビルド時間:245分
real    245m42.929s
user    448m33.882s
sys     19m0.272s
pi@raspberrypi:~/phantomjs $ date >BUILD_END
pi@raspberrypi:~/phantomjs $ cat BUILD_START
Sat 12 May 08:24:10 UTC 2018
pi@raspberrypi:~/phantomjs $ cat BUILD_END
Sat 12 May 12:29:53 UTC 2018

pi@raspberrypi:~/phantomjs $ ls -l ./bin/phantomjs
-rwxr-xr-x 1 pi pi 50179444 May 12 12:29 ./bin/phantomjs

Elite microSDHC/microSDXC UHS-1_Colorful

 Raspberry Pi 3 B+を購入したので 32GBの microSDカードを追加購入しました。
 丁度、アマゾンで割引クーポンが配布されていたのでそれで購入しました。

 Raspberry Pi 3 B+や他のラズパイで全く問題無く使用出来ました。

 【Amazon.co.jp限定】シリコンパワー(永久保証)

【Amazon.co.jp限定】シリコンパワー microSDHCカード16GB class10 UHS-1対応 最大読込85MB/s アダプタ付 永久保証 SP016GBSTHBU1V20BS
ASIN: B01MDRO8X8

【Amazon.co.jp限定】シリコンパワー microSDHCカード 32GB Nintendo Switch 動作確認済 class10 UHS-1対応 最大読込85MB/s アダプタ付 永久保証
ASIN: B01M4OHE66
※ ラズパイ安定動作確認済み

【Amazon.co.jp限定】シリコンパワー microSDXCカード 64GB Nintendo Switch 動作確認済 class10 UHS-1 最大読込85MB/s アダプタ付 永久保証
ASIN: B01MFD23RD


● micro SDカード(microSDHC)のクラス速度の違いによるラズパイのパフォーマンスの考察

 上記のビルド実行時間の結果から micro SDカードのクラス速度の違いによるラズパイのパフォーマンスを考察します。

速度クラスビルド時間製造年月
東芝製 16GBClass 4266分2012年 7月製造
シリコンパワー製 32GBClass 10 USH-I対応245分2018年 3月製造
測定結果比較理論値 2.5倍実測値 1.08倍

 なんと、たったの 8%しか速度が向上しませんでした。
 ※測定結果として「驚き」や「面白み」の無い結論となりました。

 原因としては下記が考えられます。
 1) 東芝の microSDカードは Class 4だが、Class 10に匹敵する隠された実力が有った
 2) ラズパイの SDカードに対するアクセス速度がそもそも遅いので Class 10の速度が活かされない
 3) PhantomJSのビルド時間は SDカードに対するアクセスよりも CPUの処理時間の方が影響が大きい
 4) その他
 ※個人的には (2)と思っています。

 と言う訳で、ラズパイで使用する分には SDカードの速度クラスは気にしなくても良いと思います。
 (処理時間 4時間に対して 20分の時間短縮を重視する場合は気にしてください)

 単純に 24時間フルに実行したと仮定すると、2時間の時間短縮です。
速度クラスビルド時間
東芝製 16GBClass 426時間
シリコンパワー製 32GBClass 10 USH-I対応24時間

 ※連続して長期間 SDカードへのフルアクセスをするとなると一般の SDカードはすぐに書き換え寿命になるはず。高耐久の産業用/業務用の工業グレードの SDカードが必要になると思います。



● シリコンパワー製の microSDカードの写真

製品登録情報: Memory Cards - microSD Card - Elite microSDHC/microSDXC UHS-1_Colorful
製品番号: SP032GBSTHBU1V20BS

・シリコンパワー製の microSDカードの写真
シリコンパワー製の microSDカードの写真




● microSDカードの情報

 アンドロイドアプリの SD Insightを使用してカードの内部情報を調べてみました。
SD Insight - HumanLogic


● シリコンパワー製の microSDカードの情報
 上記のアマゾンで購入

・シリコンパワー製の microSDカードの情報
シリコンパワー製の microSDカードの情報
 2018年 3月製造

・シリコンパワー製の microSDカードの情報
シリコンパワー製の microSDカードの情報


・シリコンパワー製の microSDカードの情報
シリコンパワー製の microSDカードの情報




● 東芝製の microSDカードの情報
 ドコモの LG製の携帯の付属品

・東芝製の microSDカードの情報
東芝製の microSDカードの情報
 2012年 7月製造

・東芝製の microSDカードの情報
東芝製の microSDカードの情報


・東芝製の microSDカードの情報
東芝製の microSDカードの情報





Tags: [Raspberry Pi], [電子工作]

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