SD记忆卡是消费者作为随身数字信息、影像及声音等讯息的储存媒体,在可携式电子产品日益小型化及多元化的要求下,备体积小、携带方便、信息流通便利等特性之小型记忆卡已成为新一代多媒体数据储存装置。
在轻薄趋势带动下,小型记忆卡的市场更是蓬勃可期;目前小型记忆卡已广泛的应用在数字相机,及近期备受瞩目的智能手机。此外,还包括了数字音乐播放器、打印机、笔记本电脑、卡片阅读机、数字摄录像机、汽车影音系统等产品。小型记忆卡使得信息得以在各种平台间流通,藉由小型记忆卡的运用,也形成虚拟网络的概念。
缜密测验确保SD卡质量
SD Cards Quality Validation Hierarchy
如上图SD Card Quality Validation Hierarchy (SD卡之质量验证金字塔)所示,SD卡质量验证金字塔共有四层,由下而上分别是规范符合性、性能、可靠性与互操作性测试:
- 规范符合性测试(Spec. Compliance Test)- 主要是用来验证产品的电气特性、协议层行为与机构尺寸是否符合SDA规格要求
- 性能测试(Performance Test)- 验证SD卡的数据传输速率与设计规格,以及与竞争者的差异分析
- 可靠性测试(Reliability Test)- 产品的稳定性和稳固性皆为决定最佳质量的主要关键因素,主要是以stress test对SD产品来进行压力测试,也就是测试混和情境下,数据的存取性能和稳定性
- 互操作性测试则(Ecosystem Interoperability)- 是补足符合性的不足,目的是为验证产品在实际用户的各种可能设备环境下,是否可与其他厂牌的硬件或软件顺利的运作
这个金字塔传达的最重要的概念就是,绝大部分的厂商会将时间投资在规范符合性测试(Spec. Compliance Test) 上,因为这是最基本的部分,而会员厂商可自行或透过认证之实验室,利用协会认证过的Conformance Test Tool (CTT)测试工具完成测试,来确认其产品符合标准和规格。
当测试的范围愈大,稳定度愈低,最容易发现关键问题,相对的测试的成本也就会愈高。性能测试(Performance Test)和可靠度测试(Reliability Test)则是需要投入足够的人力和资源来执行,绝大部分的厂商会将这部分交由专业和有经验的实验室来完成。
由于规范符合性只是产品质量的最低标准,各家产品在实际设计、生产时,依循规范的能力不一,加上对于设计余裕以及成本考虑不尽相同,因此实际产品在互相应用时,可能发生的状况与组合就越发复杂。因此,为确保产品在市场上与各种的主机产品能够发挥功能正常使用,最上层的互操作性测试 (Ecosystem Interoperability)是绝对不可或缺的程序,唯有SD卡与主机实际进行相互验证后,才能找出影响消费者使用问题之主因和使质量优化之解决方案。
现今热门SD卡主机装置种类
SD标准其普遍的互操作性和其容易使用的特性,成为消费者的不二选择。根据维基百科统计,在2010年,SD卡的市场占有率已超过90%,绝大部分的数字相机品牌都提供了SD卡的支持,包括佳能、尼康、柯达、松下及柯尼卡美能达等。另外也包括当今各式智能型手机、手机、数字音乐播放器、打印机、笔记本电脑、卡片阅读机、数字摄录像机、汽车影音系统等产品(下图)都与SD标准互通。
Popular SD Host Ecosystem Nowadays
SD主机装置互操作性测试的首要条件
「互操作性测试」(Interoperability test)的检验,其主要是针对所有SD的产品规格所作的主机装置互操作性测试,让各种SD产品能与其他主机装置有效地互通并协同运作。一个良好的SD互操作性的必要条件包含考虑:
- SD卡必须能与各种SD主机,包含不同容量规格(SDXC/SDHC/SD),以及技术规格(SD2.0/3.0/4.0)兼容
- SD卡可能应用于多种类型的SD主机(包含microSD与转接卡)
- 由其中一个SD主机装置产生的内容,可能使用于另一个SD主机
为了确保装置的互操作性,进行生态系统互操作性测试是至关重要的,因为产品要打入市场,最重要的就是能够与大厂的产品互通,因此对于许多厂商来说,其重要性不亚于规格符合性测试。无论如何,在实际验证SD主机装置互操作性测试时,还是会遇到许多新的难题,值得厂商与我们去一一克服和疑难解答。
SD主机装置互操作性问题之研究
有鉴于SD主机装置的互操作性问题仍然困扰着SD记忆卡和主机厂商,为进一步找出当前SD主机装置的互操作性问题,百佳泰根据内部研究的测试结果加以探讨并提出分析报告。该报告针对1,000件以上SD主机装置测试的结果进行研究,收集了120个问题来进行数据分析。
首先,以SD主机的种类来说,在SD主机装置种类方面已达10大类,共有高达1390件的产品进行测试,其中以数字相机和系统占大多数。
不同产品存在的互操作性常见问题分析
由以上的120个互操作性问题进行分析,我们可以发现主要的互操作性问题发生四个测试情境下,包括: (1) Plug/Unplug Enumeration (2) User Behavior Operation (Format, I/O) (3) Power Management (Cold/Warm Boot, Sleep)以及(4)Performance Evaluation。我们可以发现在该份研究报告所测试的十大类SD主机装置中,数字相机和系统(如计算机)为最常见存有互操作性问题的SD主机装置平台,紧接着是智能型手机以及卡片阅读机亦有互操作性问题。
下面的分布图可辅助说明SD主机装置互操作性的问题大多发生于Enumeration (55%)、其次是Format (25%)和I/O error (20%)。
从分析数据来看,Enumeration (55%)的互操作性问题占比最大,几乎所有SD主机装置都会遇到这类问题,这也是首要克服的问题之一。此问题也最为严重,因为一旦发生将几乎无法使用,尤其是对于智能型手机(16%)、数字相机(15%)、系统(11%)和卡片阅读机(11%)而言,Enumeration (55%)最容易产生影响,而使得从最初发生问题,导致后面可能会让装置在某些情形下完全无法正常运作。而第二大问题的SD主机互操作性问题则发生在Format (25%)的操作,其中系统(13%)显然比数字相机(7%)在互操作性测试中更容易发生格式化问题。另外约有20%的SD主机装置发生I/O error,系统发生此错误的比例仅有7%仅次于数字相机(12%)。
Source: Allion Labs, Inc.
常见的互操作性问题探讨
值得关注的是,上述三种互操作性问题或风险常常会出现在许多厂商的SD记忆卡和SD装置产品。以下归纳出几个常见的现象,例如Enumeration中可能发生无法辨识或侦测SD卡、以及SD卡容量错误等;Format时出现错误讯息或时间过长;操作时出现I/O Error如录像中断、无法照相/浏览、数据损坏、无法复制,更甚者造成主机当机等。其主要原因不外乎是电气讯号稳定性、阻抗匹配性、韧体缺陷等,可以透过各式仪器针对测试发生的问题进行验证,取得左证以做为修正问题的参考。
如何减少互操作性问题发生,建立更有效的测试机制从而树立高质量,是能否进入高阶市场提高毛利的入门阶。百佳泰致力于提升SD产品整体质量,协助SD协会研究和解决SD记忆卡和SD装置间效能与互操作性相关问题。身为重要核心会员之一,百佳泰不仅多年来持续参与协会在技术进程的讨论、支持相关规格标准的营销推广活动,同时更是SD协会所授权的指定测试实验室(Designated Lab)。厂商如有任何质量上的疑虑、或对技术规格有任何问题与需求,都可以透过百佳泰得到协助或咨询服务。关于SD记忆卡或SD主机装置的详细测试方法与规范,欢迎径洽百佳泰service@allion.com。