Micron Technology社製 micro SD 製品紹介及び寿命判断方法 ベンダーコマンドについて

 はじめに

SDカードは、SDとはSecure Digitalの略で、Secure Digital Association（SDA）によって開発された不揮発性メモリカードのことを指します。SDカードは、そのサイズから「SDカード」と「microSDカード」に分けられます。SDの特徴として以下が挙げられます。
◎micro SD 特徴
①Low Costかつ大容量記憶デバイス
②コンパクトで、取り外し可能な（リムーバブルな）カード
③高いセキュリティ性 ・実装し易いインターフェース

現在、スマートフォンやデジタルカメラなどのデジタル機器で広く使われているため、馴染み深い製品となっており、Consumerだけでなく、組み込み用途としても上記特徴から広く使われております。今回は組み込み用途で用いられ且つNAND Flash搭載品であるために、寿命の判断指針についてご紹介致します。

NAND Flash搭載品の特徴について

NAND Flashは大きくSLC(Single Level Cell)/MLC(Multi Level Cell/TLC(Triple Level Cell)等と大別されます。動作原理はどのタイプも同様で、以下にNAND Flash program動作原理を示します。セルあたりのFloating Gate内電荷注入量の差で、NAND FlashのTypeが異なり、電荷注入量の差により各NAND Flash typeにおいて劣化速度に差異があります。

-SLC:セルあたり1bit分のprogram
-MLC:セルあたり2bit分のprogram
-TLC:セルあたり3bit分のprogram

Micron社製micro SDは現時点で3D TLC NANDを搭載しております。
NAND Flashを搭載している製品であることが故に産業機器では、micro SDを扱う上で寿命指針を判断することが、上手く使いこなす鍵となります。

図1. Programing to NAND Flash Cell

Micro SDカード CMD56とは

Command 56(CMD56)は、SD規格の定義では、ベンダー専用コマンドであり、Micron Technology社ではNAND Flashの劣化状態を確認できるHEALTH STATUSコマンドとして定義付けられております。

このHEALTH STATUSコマンド(CMD56)を使用することで、メモリカードに書込めるサイクル数を確認することができるため、Userはメモリカードが寿命に達する前に回避策をとることが可能となります。また、評価時等の際にmicro SDカードの劣化状態を確認することが可能となります。このCMD56の使用方法を説明するために、Micron Technology社ではTechnical  Noteを提供しており、以下のURLからご取得頂くことが可能となっております。

このTechnical Noteでは、実際にLinuxシステムにおいて、CMD56を使用する手順について、サンプル・コードを用いて説明がされています。また、この手順はLinux以外のシステムにおいても参考になるものです。

★Micron Technical Note
https://www.micron.com/search-results?searchRequest=%7B%22term%22%3A%22TN-SD-02%22%7D

CMD56実行結果例

以下はTechnical Noteに従い、CMD56を実行致しました例になります。Technical Note内には応答値の定義が記載されており、基本的にUser様では08hの%Usedを指標として参照頂けます。

-Micron micro SDカード CMD56に対する応答値例

-Micron micro SDカード16進数応答値例 翻訳結果

*上記応答値の定義は各社により差異があり、Micron特有の値となっております。

まとめ

-Micro SDは搭載しやすい製品であり、組み込み用途で使用されている。
-Micron Technology社では現時点3DTLC NAND搭載micro SDが流動している。
-Micron Technology社製micro SD製品はCMD56が定義付けられており、寿命判断指針が確認可能

Micron Technology社 micro SD製品一覧

Part Number	Density	搭載NAND	Interface	Memory category
MTSD032AHC6MS-1WT	32GB	Micron 64L 3D-TLC	SDA ver 5.1	micro SD card
MTSD064AHC6MS-1WT	64GB	Micron 64L 3D-TLC	SDA ver 5.1	micro SD card
MTSD128AHC6MS-1WT	128GB	Micron 64L 3D-TLC	SDA ver 5.1	micro SD card
MTSD256AHC6MS-1WT	256GB	Micron 64L 3D-TLC	SDA ver 5.1	micro SD card

*NAND市況の状態により、上記ラインナップとは異なる場合がございます。
**2020/02時点でのラインナップとなります。

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