SDcard power - altarnative data storage options

[kaklik]

Při podrobnějším průzkumu #6 jsem přišel na to, že napájení SDkarty je nyní řešeno spínáním pomocí několika pinů MCU paralelně.

Takové řešení je asi možné použít u některých SDkaret. Například jedna z používaných SD karet má napájecí proud v datasheetu typicky 55mA a maximálně 60mA. Tento typ SDkarty se však již nevyrábí.

Nový typ SDkarty (S-455 Series) má požadavky na napájení výrazně větší

V jiné části datasheetu píší dokonce Power (Max Capacity): 140mA Hodnoty v tabulce výše jsou zřejmě něco jako RMS, ale napájecí špičky jsou asi větší.

Podstatné je, že takové napájení je potřeba i v režimu "Background read and refresh", který probíhá automaticky (Možná jde vypnout). Kromě toho nová SDkarta má Power Up Time (from 0V to VDD min) 250 ms. Obě tyto záležitosti by zřejmě mohly vysvětlovat poškozená data při některých měřeních.

Vyplývá z toho zřejmě nutnost nahradit současné řešení napájení přes piny procesoru spínacím P-FET tranzistorem s dostatečnou blokovací kapacitou, která umožní zápis celého bloku nových dat na SDkartu.

---

Nové měření provedené na reálných SDkartách ukázalo tyto proudové nároky:

Transcend 2 GB Industrial

Sandisk 32 GB

100 mV odpovida 10 mA a platí zelená křivka. Špicka na zacatku je nabiti blokovaciho kondenzatoru po zapnutí napájení.
Napájení se vypne až kdyz se proces z ty knihovny vrati. Čas zapisu se prodluzuje, jak se ta karta plni. (To má další nepříjemné důsledky viz: UniversalScientificTechnologies/GEODOS01#24)

[kaklik]

Je možná znovu na zvážení, zda místo SDkaret nepoužít nějakou jinou technologii například MRAM, nebo FRAM.

MRAM:

• MR4A16BCYS35 - 4MB/čip, -40 to +85°C, paralelní rozhraní.
• https://www.everspin.com/family/mr5a16a?npath=258

MRAM technologie využívá magnetického zápisu. Je proto omezením maximální bezpečná intenzita vnějšího magnetického pole, která může být maximálně 10mT. Je tak možné že paměťový modul bude vhodné stínit před magnetickým polem. Rozhodně v okolí paměti nesmí být manipulováno s magnety.

FRAM čipy:

• https://www.tme.eu/cz/details/cy15b104q-sxit/pameti-fram-integrovane-obvody/infineon-cypress/

Záznam prvního letu na ISS však měl 500 MB

[kaklik]

Záznam prvního letu na ISS však měl 500 MB

Provedl jsem nyní experiment, kdy jsem vzal log z ISS z 8/2021. Tento surový textový soubor DATALOG.TXT má velikost 113 082 557 bytes. Tento soubor jsem nechal zkopmprimovat pomocí 7z (bezeztrátová komprese bez jakékoliv specifické znalosti toho datasetu) a vzniknul z toho soubor o velikosti 20 555 844 bytes.
Což je už velikost, která je uložitelná přibližně 5ks MRAM čipů.

[kaklik]

Podle zkušeností z používání se ukazuje, že vědci posílají SDkarty v AIRDOSECH/SPACEDOSech v dost nedefinovaném stavu a například je před měřící kampaní nezformátují přepsáním. Tento fakt pak následně komplikuje případnou obnovu dat, neboť je pak na SDkartě zapsáno několik logů přes sebe.

[kaklik]

V případě použití MRAM čipu vzniká otázka jak ze zařízení následně přečíst uložená data. Původně jsem uvažoval o možnosti, že na přístroji bude mechanický přepínač, který zařízení přepne z režimu zápisu do režimu čtení. (Což by mělo být výrazně a opakovaně idikováno status LED).

@roman-dvorak ale navrhuje, že by se do zařízení zapsal jiný firmware, který by sloužil pouze ke čtení. Zde je výhodou že měřící firmware by pak byl velmi jednoduchý, protože by umožňoval pouze zápis. Nevýhodou je, že někdo v zařízení může zapomenout zapsaný čtecí firmware.

Možná lepším řešením tohoto problému je zase použití FPGA, kdy je možné do FPGA nahrát čtecí schéma. Toto schéma může být následně využito pro čtení a smazání dat. Výhodou je, že po odpojení napájení se toto schéma ze zařízení smaže.

Otevřenou otázkou (hlavně z pohledu uživatelského rozhraní) zůstává, kdy přesně a za jakých podmínek se data ze zařízení smažou.

[kaklik]

Zařízení snappergps používá k záznamu tuhle flash paměť.