老将入新军,性能更高峰!雷克沙nCARD NM存储卡深度评测

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1997年,西门子联合CF卡的首创者闪迪,共同发布了MMC(MultiMedia Card)卡,开启了移动闪存卡的市场。
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一时间,围绕MP3随身听、数码摄像机、数码相机、移动电话、PDA、以及其他新兴的电子产品,各个厂商、各种形态的闪存卡层出不穷,如同万马齐奔。

性能,尺寸,容量,兼容性,性价比……处处血刃,寸土必争。
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闪存卡 演进 历史 修改FIN.png

2008年2月6日,Sandisk宣布,与东芝合作开发的TLC闪存,将于同年3月、4月批量生产,全球第一,采用56nm工艺,单颗容量2GB(16Gb)。

2009年4月27日,东芝与闪迪宣布,全球首颗32nm工艺4GB(32Gb)NAND单芯片样品即日起出货。

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在30纳米工艺帮助下,大规模量产的廉价TLC闪存,成为压倒骆驼的最后一根稻草,帮助闪迪主导的microSD闪存卡,定鼎乾坤。


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移动世界,终究是尺寸最mini的那位,称了王。

刀枪入库,马放南山,十年富贵温柔乡。

2018年10月16日,华为携新旗舰手机Mate 20 Pro之威,发布了与nano-SIM电话卡等大的NMNano Memory Card)存储卡,体积相较microSD卡(以下简称TF卡),减小了45% 。

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温柔乡终是英雄冢?

NM研发的意义

需求,催生市场。

十六年前,MP3音乐的流行,让手机厂商们惊喜之余,为手机的自身内存发起了愁。

一首128Kps主流音质的MP3音乐文件,大小在4-5MB,而主流手机的存储容量一般在8MB-32MB,还需要与短信、通讯录、java应用、java游戏等内容共享。

于是摩托罗拉找到闪迪,在2004年,一起发售了microSD存储卡的前身——TF(TransFlash)扩展卡,专用于手机,首发容量达到128MB,可以存放20首以上的MP3,或者1000张30万像素的大头贴照片。

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初代TF卡.png

可是2018年

  • 谷歌早已禁止安卓APP安装在外置扩展卡
  • 手机全为一体化设计,后盖不可拆卸,TF卡与双SIM,在卡槽里斗得你死我活
  • 手机内置UFS闪存发展到2.1标准,IOPS数据吞吐性能十倍于TF卡,容量丝毫不输
  • 4G网络成熟普及,视频付费在线点播,照片文档云端存储,已经成为更多用户的习惯

手机什么时候取消内存卡槽,已经不止是一种讨论,而是一种共识。

与最大容量512GB Mate 20系列手机一起发售的,最大容量256GB的NM存储卡,意义何在?

标准之争

上兵伐谋,其次伐交,其次伐兵,其下攻城;攻城之法为不得已。

积弱两甲子,列强已百年。

放下马刀,跳起交谊舞,假头套、白手套们的高脚杯里,依然是红色的血。

每年国内近四亿部手机的销量,海量的海外专利授权费,SD标准也是其中之一。
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台湾厂商Micard.png

生存之争

人无远虑,必有近忧。

2018年2月16日 232调查,贸易争端开始

2019年5月16日 华为被纳入美“实体清单”

2019年5月24日 因美方禁令,华为被国际固态技术协会及SD协会除名

2019年5月29日 SD协会宣布恢复华为会员资格

没有己方的NM卡标准,任人拿捏也没辙。

设计之争

从2014年到2019年,用户最关心的智能手机功能,一直是续航。
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以至于催生出一种现代病:“低电量焦虑症”。
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电量焦虑症.png

从Mate 20 Pro的拆解评测视频可以看出,为了后置三摄模组,华为已经牺牲了很大的电池空间。为了延续Mate系列续航上的口碑,存储卡槽的精简在所难免。
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双卡之争

部分用户的槽点在于:缩小后的NM卡槽,无法实现双sim卡+TF卡的DIY改装,鱼与熊掌兼得了。
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其实该去除的不是存储卡槽,而是SIM卡槽。

手机内置eSIM卡,早已不是技术问题,亦非缺乏机型支持的问题,而是根源在于国内三大运营商的利益分配,2020年全面完成携号转网后,最后一道阻碍消失,SIM卡这种老古董,也就该功成身退了。

未来之争

4G通讯网络,成就了抖音类短视频APP的崛起,收费视频平台的扭亏为盈。

在NM卡发售1年后,5G通讯网络开始落地,高速度低延时的特性,正在催生更多的杀手锏应用落地。

手机上的亿级像素传感器,让8K视频开始普及,全民播客自媒体时代,谁敢说自己的手机存储容量够用?
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李安导演开启的120Hz 4K高清晰电影格式,必然会引领电影百年来的第一次全面技术革新,和制作出品方式的全面洗牌。
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各大影院的设备改造投入巨大尚不可期,但电脑、电视、手机小屏幕端,120Hz屏幕硬件的生态普及率更高,奈飞优酷等的优质视频平台,无疑会成为5G时代的内容生产者,传播者,和领导者。

一部主流清晰度的1080P H265压缩格式电影,容量大小是4~5GB,提升至120hz 4K,同码率下容量增长20倍,达到80-100GB。

还能说,扩展存储卡无用武之地?

NM卡,真香!

NM卡晒单

当然,华为也意识到了当前NM卡存在的问题:生态圈单一,单价高。

量产降低成本,多品牌丰富选择。

2020年2月9日,华为与中国存储芯片领导品牌佰维共同签署了NM存储卡的专利许可授权。佰维表示就NM存储卡的生产与销售已准备好。
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天下武功,唯快不破,佰维没见着,雷克沙的NM卡已经在我手里了,当当当~ 当~

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博主的microSD存储卡系列文章发表后,身边开始有存储卡玩家汇集,还有部分卡友寄来各种各样奇怪的存储卡,让我帮忙测试解密,这张雷克沙的NM卡,就属其中一颗。顺带说一句,其他几颗卡的测试结果,博主已经第一时间更新在自己的知识星球,详细评测帖也会陆续放出。

为了不辜负卡友的期待,博主赶紧找朋友借了颗华为的NM卡,做对比评测。

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博主没有华为手机,做测评,华为NM卡读卡器是必须的。

华为NM读卡器 Lexar nCARD

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这是张白色简约风的读卡器,双卡双头二合一,支持USB3.1,型号CF22R

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读卡器拆开后,背面的小红点引起了我的注意。

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根据推拉手感,这个小红点显然不是写保护开关。

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博主还跑去华为官网查了一番,完全没注意到刚才读卡器包装盒的提示,俗称:灯下黑

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小红点位置,其实是NM卡的取卡键。

NM卡实在太mini了,正面完全进入读卡器,还是没有到达卡槽。必须在背面用指甲抵入数毫米,完全不露头的状态下,才能被读卡器读取。
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所以,这样的一个机械取卡键是必须的。

双卡插入读卡器,电脑上同时显示两个盘符:SD是microSD卡插槽,MMC是NM卡插槽,双卡可以同时显示,但同时读写会有性能干扰。

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Lexar nCARD

再回到本次评测的主角,卡友给我的是一张裸卡,Lexar品牌LOGO,占去卡面一半面积;128GB的容量,90MB/s当然是指读取速度;除此以外,就是“nCARD”的型号,字母A下的一点绿,活跃了黑白科技风的整体设计,有一丝丝俏皮;这是雷克沙之前的存储卡产品中,很少见的。

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卡的背面,8个金手指的中间,见缝插针的塞进去了激光刻制的序列号。
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博主准备拿出手头最好的TF卡,做一个横向评测,:

  • 三星 EVO Plus 128GB 红卡,市售MB-MC128G新版,R100 W90,全能销量王
  • 三星 PRO 32GB 银卡,MB-MG32E,R95 W90,2D MLC颗粒之王
  • 雷克沙 Pro 1800x 32GB 黑金卡,2016年首发版,R270 W 257,UHS-II卡皇,至今仍是全球microSD性能之王。
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中低端卡就不拿出来秀下限了,强强对话,才是大家希望看到的测评。

擂台评测

卡友除开一张裸卡,并没有其他的讯息提供,博主上网做了一番功课:

产品规格

根据公开资料,华为NanoMemory卡,源自JEDEC固态技术协会的开源协议。

而JEDEC基于闪存的移动设备,嵌入式与可插拔式通用的闪存存储规范,只有两个:eMMCUFS

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UFS可拔插存储卡的规范,早在2016年3月30日已发布,三星也同步发布了相应产品。

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排除掉UFS的可能性后,显然答案只有一个:华为NM卡是基于eMMC规范的。

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早在2015年2月,广泛应用于手机、汽车车机系统、工控等各领域的eMMC存储规范,演进到了eMMC 5.1标准。


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EMMC 速度模式.png

显然,现售的NM卡,保守采用了104MB/s速率上限的HS DDR总线模式。原因么,博主无责任猜测:

  1. 市售TF卡,以104MB/s速限的UHS-I产品为主,NM卡杀鸡焉用牛刀?
  2. 既然选择体积至上的发展路线,NM卡追求散热与性能的均衡,保证可靠性的基础上,够用就好。
  3. 为后续产品的技术演进,留下升级空间。

毕竟,相较“只闻楼梯响,不见佳人来。”的UFS卡,NM卡早已实现量产和发售,当之无愧的全球最mini存储卡。

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比TF卡还小45%的身材,针对意义相当明显:

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问题来了:

同为104MB/s速率上限,当前NM卡的竞争力在哪里?仅依靠mini的体积,就自信心爆棚了?

在群联电子官网,关于2019年台北Computex电脑展的一份文宣里,博主意外的找到了答案:超高的IOPS写入性能

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华为所用主控.png

平淡无奇的R90 W82顺序写入性能背后,群联NM卡主控芯片,实现了高达5700 IOPS的4KB随机写入性能!

而这一超强卖点,两年来,居然从未付诸于任何宣传,连华为NM卡的商品页面,也只字未提?

活生生的拣了芝麻丢了西瓜

IOPS是什么?

IOPS(Input/Output Operations Per Second),每秒数据吞吐性能,这是SSD固态硬盘时代,逐渐被重视起来的一项性能指标,现在已经成为最重要的SSD硬盘性能衡量标准。

把硬盘速度比作公路时速,IOPS就是收费闸口的通行效率。

SSD固态硬盘就是高速公路,NVME PCIE SSD固态硬盘就是不限速ETC全速识别的超级公路,机械硬盘就是你们家门口的国道。

看上去国道时速,与高速公路时速差距不大,就像顺序读写速度

可实际上,国道双单向行驶,年久少维护,路面坑坑洼洼前面不但有拖猪拖羊的大货车慢吞吞的走,还有早该报废的拖拉机,老年电动三轮车,各种非标电摩,你想超车又过不去;隔三差五一个乡镇集市,鸡飞鸭跳,路边不但摆摊还卖水果,当地老乡各式各样交通工具就这么路边违停着;更有甚者,暴雨山上泥石流,滚下个石头拦路什么的,最后,还有个大招……疫情期间,外市车辆靠边登记,一个县一个县的这么过去……

这就是IOPS

测试目标

评测不是无聊的晒单、炫物,一定是要带着疑问去做的。

好的评测,在于解惑。

博主查阅完资料后,有以下几点好奇:

存储卡4K对齐的问题。
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4K对齐 4KB vs 128KB对齐 .png

32GB以上的存储卡,出厂设置也好,Windows默认的格式化文件格式也好,DiskGenius默认的格式化文件格式也好,都是exFAT 128KB

这是错误的!

现下所有存储产品,包括机械硬盘和闪存存储产品,默认的扇区大小是512byte。而扇区是最小的格式单位,类似于我们买房买车位时的“平方米”。

数据相当于车辆,格式化则相当于“划分车位”。格式化的过程,就是把“扇区”划分成数据“”的过程。

一般来说,专家们建议:120GB以下的产品,格式化为2048byte,4个标准扇区;120GB以上的产品,簇选择为4096byte,8个标准扇区

4096byte=4K Byte,这就是4K对齐的由来。

用我们的类比,就是狭窄的停车场,建议4平米/停车位;一般的停车场,建议8平米/停车位,这就是标准车位。

如果格式化成128KB有什么后果呢?

就相当于,你把停车位划成了32倍大小,256平米/停车位。

如果你的停车场,进来的都是这种规格大小的超级大车(数据),那自然是没问题,譬如电影,照片。

低于128KB的小车(碎片数据),进停车场后,系统(主控芯片)也是自动划分ta单独停一个停车位。

这样停车会带来什么问题呢?优点是:顺序读写速度会加快。那么空旷的地方停一辆小车,还需要仔细倒库停车么?不是随便乱停就行嘛,所以停车(写入数据)和驶出(读取速度)当然更快。

弊端是:停车场的大小(存储容量)是有限的,可容纳的可停车数(实际数据量)会降低。按每停满一次停车场(全盘写入)计算存储器耐久度(PE),你的闪存芯片寿命会大大缩短

博主会对比测试一下,默认128KB格式,和用DiskGenius手动格式化成4KB簇大小时,性能差距。

NM卡 VS TF卡,是否存在性能优势?

一般来说,体积mini化的电子产品,势必牺牲性能。

相比TF卡,以最新标准规范生产的NM卡,相当于站在巨人的肩膀上,能否打破这一魔咒?

华为NM卡 VS 雷克沙nCARD,两者之间的差异?

凭序列号,推断两者不属于同一产品,这需要测试结果进一步论证。

面对UHS-II卡皇,NM卡的性能差距有多大?

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雷克沙nCARD VS 雷克沙PRO 1800x

104MB/s速限 VS 312MB/s速限

读90 写70 VS 读270 写257

你见过允许这样写“软文”的作者,你见过允许这样写“软文”的厂家?

同级互博不够刺激,跨级别的拳王战才算热血沸腾。

实力差距很明显,即便打不过,能见轻量级拳王打得中量级拳王一脸血,不也是一件过瘾的事么?

测试平台及方法

测试平台
CPU:英特尔Intel Core i5 3570K OC 3.8G
主板:华硕Asus P8Z77-M
内存:十铨Team 火神 DDR3 2400 8G*2 @11-14-14-35-2T
系统:Windows 10企业版 LTSC 1809

测试闪存卡,以博主的测试经验,CrystalDiskMark的数据更准确,选择V3.0.4版本的CDM,方便与国外媒体数据库做参照对比。

  • 100MB×5,检测小文件突发传输速度
  • 1G×5,检测大文件的持续传输速度

另外,为了模拟手机的日常使用,博主还加入了FastCopy测试,精心准备了4个测试数据包

电影包:大热的爱情奇幻韩剧《爱的迫降》后5集19.4GB

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照片包:博主约半年的手机照片4396张共11.7GB

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测试文件-照片.png

游戏APP包:皇家守卫军Kingdom Rush四部曲共1.2GB

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4KB小文件包:23467个小于4KB的小文件共74MB

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测试文件-4KB小文件.png

每次测试均只打开一个程序,每跑完一个测试先删除数据、再DiskGenius快速格式化一次,读卡器冷却2分钟。

4KB小文件测试放最后,且完成后,特别用SDFormatter覆盖格式化一次,恢复性能。

Test.1 簇大小4KB VS 默认128KB

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4K VS 128KB .png
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簇大小 4KB VS 128KB.png

结论很明显:

  • 128KB簇大小,果然在顺序读写时占据微弱优势。
  • 128KB簇在4KB小文件读取时,也体现了速度优势。
  • 华为NM卡上,128KB簇性能全面领先4KB,但优势微弱。
  • 雷克沙nCARD呈现出了与华为NM完全不同的特性,128KB簇大幅拖累了4KB小文件的随机写入性能,性能下降高达 38% ↑

所以朋友们,手头的存储卡应该借助DiskGenius这样的分区软件格式化,120GB以下2KB exFAT120GB以上4KB exFAT

Test.2 NM VS TF

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NM VS TF 2 & 封面.JPG

CDM 100MB × 5

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100M横测 .png
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NM VS TF 100M.png
  • 100MB顺序写入,三星红卡爆发力不错,小有优势;
  • 4KB多队列随机读取性能,三星银卡体现了自己的老卡皇价值。
  • 4KB随机写入性能,两款TF卡被NM卡吊打,NM最高十倍于TF卡性能!
  • 雷克沙nCARD在随机写入性能上,拿到三项冠军,但整体与华为NM属于同等性能水平。

CDM 1000MB × 5

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1G 横测 .png
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NM VS TF 1G.png
  • 1GB顺序读写,三星红卡仍然拔得头筹,但与竞争对手没拉开差距,对手们在长跑中的后劲很足。
  • 4KB随机写入性能的差距也在缩小,NM卡的性能优势从10倍下降到了8倍,厄,还是碾压
  • 老卡皇似乎可以安息了,主控性能已跟不上时代?
  • 雷克沙nCARD的4KB随机写入性能,与华为NM拉开了差距,一枝独秀,棒!

FastCopy 实战

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NM VS TF.JPG

电影写入速度对比

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照片写入速度对比

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APP写入速度对比

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4KB小文件写入速度对比

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  • 老卡皇老银迎来复活赛,分分钟教育了后辈晚生小红。
  • 雷克沙nCARD和华为NM卡哥俩好,APP测试居然分毫不差,同为26.2秒?

Test.3 NM VS UHS-II TF

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CDM 100MB × 5

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巅峰 100M 横测 .png
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  • 100MB顺序写入,卡皇1800x的一亩三分地,UHS-II下即便爆发力不佳,冠军也不会旁落;
  • 4KB随机读取速度,卡皇1800x仍然具备一定优势,4KB QD32项目更是跑出了4221 IOPS的世界纪录级水平。
  • 4KB随机写入性能,新老卡皇都是同样的命,UHS-II读卡器都救不回这10倍的性能差距,两款NM卡真的强。
  • 使用UHS-I普通规格读卡器时,站在同一起跑线,雷克沙1800x虎落平阳,基本上都落后于NM卡。

CDM 1000MB × 5

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巅峰 1G横测 .png
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  • 1GB顺序读写,UHS-II的卡皇1800x的性能基本发挥。
  • 4KB随机读取性能的冠军也没旁落,但性能优势有所缩小。
  • 4KB随机写入性能,状况没有变,接近10倍性能差距。
  • 使用UHS-I普通规格读卡器时,1800x顺序读写略领先,随机读写很惨。

这是一个完全没想到的局面:NM卡阵营的两颗新兵蛋子,居然在IOPS性能上比UHS-II TF卡皇强出一截?

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电影写入速度对比

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照片写入速度对比

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APP写入速度对比

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4KB小文件写入速度对比

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  • 雷克沙1800x依靠UHS-II的帮助,在300MB以上的大文件写入中占尽了优势。
  • 降至2~3MB一张的照片,与NM卡的性能差距拉近到20%以内。
  • 有趣的是:UHS-I的1800x居然以微弱优势拿到了4KB小文件的冠军,而UHS-II的1800x,落后幅度并不像CDM测试中的表现那么糟。

博主思考了一下测试结果,主要原因还是因为4KB小文件的测试样本太少,只做了74MB。

而4KB小文件的测试,写入速度不是平缓的,而是一个下降的曲线,越到后面速度越慢。

相信再扩大一丁点数量,雷克沙1800x都不会取得领先优势。

当然,综合照片和4KB小文件的结果,得出一个“三者日常使用速度伯仲之间”的结论,还是没问题的。

最终结论

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  • 为了存储卡性能和耐久度,请不要使用默认的分区表格式,而是使用分区工具格式化成2KB exFAT或4KB exFAT。
  • NanoMemory存储卡,不但体积小巧,更具备卓越的4KB随机写入性能,大幅领先于microSD存储卡,更适合手机等移动设备使用。
  • 雷克沙nCARD,在性能测试中一枝独秀,高达3282 IOPS的4KB QD32随机写入性能,刷新了存储卡性能记录。
  • 日常表现上,雷克沙nCARD和华为NM卡,具备TF卡王者级别的速度体验,堪称物有所值。

每一代mini闪存存储卡,都寄托了移动数码厂商的野望。

不过能否普及占有市场,往往是专业存储品牌在扮演着胜负左右手。

家有一老,如有一宝。像雷克沙这样,既在主流品种存储卡市场具备强大号召力,又在MS记忆棒、XD卡、CF卡、XQD卡这些小众存储领域耕耘多年的老品牌,无疑将是NanoMemory存储卡阵营,不可多得的财富。

中国的,也会是世界的。


江波龙收购雷克沙.jpg

PS:上传帖子时,发现京东天猫的雷克沙品牌自营店已经开启首销了,比起华为NM卡的上市价,单价下调了30%,已经和普通的闪迪至尊超极速TF卡一个价格水平了。

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