Тест токопотребления карт памяти

Снова карты памяти. И думаю не в последний раз они становятся героями очередной статьи.

Суть проблемы. Есть девайс, который должен жить от батарейки. И как всегда, если от батарейки, то это космический корабль с кучей фич и нулевым потреблением 🙂 Вот тут и была загвоздка. Причина выявилась сразу — SD карта, жрала она куда больше расчетно-задуманного.

Дабы уточнить некоторые детали — все ресурсы под завязку, поэтому копить большой буфер не было возможности. Записывать нужно было через большие рандомные интервалы, но отклик карты должен был быть максимально быстрым. Поэтому вариант тупо рубить питание полевиком не подходил.

Ток измеряется специальной микросхемой ina216 схема включения из даташита.

Резистор 0.5 Ом, коэффициент усиления микросхемы 50. Итого если ток потребления будет 10мА, то на измерительном выходе будет I*R*Ku = 0.01*0.5*50 = 0.25В

Пояснения приведу на примере первого поциента:

Суть измерения была в том, чтобы выкинуть все лишние элементы, которые бы могли как то повлиять, поэтому все мерилось осциллографом, на измерительном выходе ina216. В предыдущей статье я уже рассказывал как измерить время записи карты памяти — запускаем таймер до операции, останавливаем после, тики переводим в миллисекунды. Данные записывались одним сектором 512байт, на частоте 4МГц через SDIO. На данной скорости сектор улетает на карту в среднем за 1-2мс. А вот что происходит с потреблением карты?

Мне всегда думалось что карта жрет только в моменты, когда пишет. Судя по simplified layer, после записи данных идет Programming State, про потребление которого ничего явно не сказано.

Итак не буду томить. Исходная карта, потребление которой отличалось от ожидаемого.

Желтый канал это обычный GPIO он включался до начала записи блока и выключался через 200мс. Синий канал это по сути ток потребления карты. Видно что в начале записи небольшой выброс, это как раз то, что жрет карта в момент записи в течение 1мс, а вот дальнейшее потребление и было то, что «не входило в планы». Сколько бы раз не тестировалось, на разных скоростях, стабильно карта прекращала жрать ток не сразу после выполнения операции записи, а через ~140мс. Средний ток = 500мВ/0.5/50 ~ 20мА

Следующая SD.

Признаки все те же самые.

Средний ток такой же, поведение абсолютно идентичное. После этих двух экспериментов, было решено затестить более модные фирмовые карты памяти. Каково же было удивление…

Первой на очереди была Toshiba

И совсем другой результат! Запись + то что «не входило в планы» ~ 10мс.

Так же протестили Sandisk

И снова результат в корне отличается в лучшую сторону

Kingston

Лучший результат Zifro

На всякий случай затестил старые карты формата SD. Хотя результат не впечатлил.

Transcend

MicroSD

Выводы делайте сами, или не делайте. Мне данный эксперимент помог влезть в планируемое потребление. Возможно ваш девайс сможет прожить несколько дольше от батареи, поэтому стоит задуматься о приобретении нормальной карты.