SD Card 성능 시험

Android 폰, 또는 DSLR 등에서 쓰기 위해 구입했던 SD Card에 대하여 진행한, dd를 사용한 간이 읽기/쓰기 속도 시험. 워낙 메뉴얼 보기를 돌같이 하다 보니 처음에는 (오히려 복잡한) 무식한 방법을 썼었고, 오늘 새 microSD를 추가하는 김에 좀 다듬었다. 다듬는 김에 문서도 좀 업데이트.

결론은,

• 빨라졌다고 해도, 별로 빠르지 않다.
• SD Card Reader는 USB 3.0을 살 필요가 없다 이제는 살만 하다.

결과

기록을 위한 문서니까 결과를 맨 앞에 넣었다. 시험 조건을 최대속도를 낼 수 있는 조건으로 하지 않은 탓도 있고, 또한 내 Laptop의 한계일 수도 있지만 생각보다 속도가 잘 나오지 않는다. 제품 구매 시 SPEC은 짱짱한데…

SPEC

SPEC만 보면 아우~ 두 배는 빨라야 하는데…

구매이력

일부는 구매이력과 시험이력이 불분명하다. :-(

상세

시험방법

읽기 및 쓰기 성능시험에 사용한 명령어는 다음과 같다.

읽기시험

$ for i in 1 2 3 4 5; do LANG=C sudo dd if=/dev/mmcblk0 of=/dev/null bs=4M count=256 iflag=direct 2>&1 |tail -1; done
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 12.7332 s, 84.3 MB/s
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 12.4112 s, 86.5 MB/s
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 12.4398 s, 86.3 MB/s
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 12.4831 s, 86.0 MB/s
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 12.592 s, 85.3 MB/s
$ 
$ echo "(84.3+86.5+86.3+86.0+85.3)/5" |bc -l
85.68000000000000000000
$ 

위의 결과는, 이미 오래 전에 시험을 했던 SanDisk Ultra 200GB 모델을 용도를 바꾸면서 한 번 더 시험한 것이다. 이전 방식과 새로운 방식으로 모두 해봤는데, 결과는 두 방식 모두, 그리고 이전 결과와도 거의 비슷하다.

아래는 이전에 사용하던 방식이다. 두 가지 차이가 있는데, 작은 것부터 말하면 이제는 bs=4M count=256를 쓰는데 반해 과거에는 bs=4k count=262144를 썼었다. 좀 더 짜잘한 I/O를 만들어서 빡세게 시험하려던 거였는데, 요즘 세상에 4KB가 표준이 될 수 있을까 싶어서 변경했다. 다른 하나는, 이게 더 중요한 건데, 과거에는 echo 3 |sudo tee /proc/sys/vm/drop_caches를 사용해서 시스템 캐시를 날려가며 시험했는데, 좀 무식하지 않을 수 없다. 그래서 이제는 동일한 효과를 iflag=direct 옵션으로 주고 있다. 이 flag는 입력에 한하여 Direct I/O를 사용하도록 강제하는 것인데, 이를 통해 OS Cache의 영향을 제거한 순수한 I/O 성능을 확인할 수 있다. (direct 외에도 sync 등의 옵션을 고려할 수도)

$ for i in 1 2 3 4 5; do sync; echo 3 |sudo tee /proc/sys/vm/drop_caches >/dev/null; LANG=C sudo dd of=/dev/null if=/dev/mmcblk0 bs=4k count=262144 2>&1 |tail -1; done
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 14.1356 s, 76.0 MB/s
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 14.1099 s, 76.1 MB/s
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 14.1217 s, 76.0 MB/s
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 14.2261 s, 75.5 MB/s
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 14.1416 s, 75.9 MB/s
$ 

이 결과는 “SanDisk Ultra Plus 128GB microSDXC I V10 A1 U1” 모델에 대해 예전에 시험했던 결과다. (이번에 용도변경을 위해 시험해보니 제대로 동작하지 않는다. 좀 더 확인해보고 폐기처분해야 할 듯. 비싸게 샀는데… ㅠ.ㅠ)

쓰기시험

$ for i in 1 2 3 4 5; do rm -f test; LANG=C sudo dd if=/dev/zero of=test bs=4M count=256 oflag=direct 2>&1 |tail -1; done
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 42.0828 s, 25.5 MB/s
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 39.9583 s, 26.9 MB/s
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 41.8014 s, 25.7 MB/s
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 40.0038 s, 26.8 MB/s
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 42.1812 s, 25.5 MB/s
$ 
$ $ echo "(25.5+26.9+25.7+26.8+25.5)/5" |bc -l
26.08000000000000000000
$ 

읽기 시험에 비해, 쓰기 시험은 조금 까다로운 면에 있다. 기본적으로 디스크에 변형이 가해진다는 점이 가장 커서, 이미 파일시스템이 있고 사용중인 디스크에 대해서도 시험할 수 있도록 of를 파일로 지정해서 사용하고 있다.

사용된 옵션을 보면, 역시 bs=4M와 count=256을 사용해서 1GB를 쓰는 시험을 하고 있고, 이번에는 iflag가 아닌 oflag=direct 옵션을 주어 OS Cache의 도움을 제거했다. 만약 이 옵션을 제거한다면 결과가 다음과 유사하게 나온다.

$ sudo dd if=/dev/zero of=test bs=4k count=262144 2>&1 |tail -1; time sync
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 2.68704 s, 400 MB/s

real	0m39.834s
user	0m0.000s
sys	0m0.009s
$ 

위의 결과는 동일한 Disk에 대해 수행한 결과인데, 속도가 400 MB/s으로 찍혀있다. 이 말이 안되는 속도는, Application이 write를 했을 때 OS가 그것을 (실제 디스크 기록 없이) 껴안아주고 뒷일을 맡아주기 때문인데, 이렇게 되면 실제로 Disk에 물리적인 sync가 일어날 때 소요되는 시간을 알아야 한다. 그래서 dd 명령에 이어 sync 명령을 내림으로써 sync에 사용된 시간을 확인하고, 그 값을 실제 I/O 시간으로 간주하여 1024 MB / real second의 계산으로 속도를 구했었다.

$ echo "1024 / 39.834" |bc -l
25.70668273334337500627
$ echo "1024 / (39.834 + 2.687)" |bc -l
24.08221819806683756261
$ 

계산을 하면 대략 위와 같은 값이 나오는데, oflag=direct를 준 변형된 명령의 결과와 비슷하게 나오지만 상황에 따라 오류가 낄 수 있다. (가령, 동작 중인 다른 application에서 I/O가 있었다든지…)

아무튼, 늘 좀 어설픈 시험이라 거시기했는데 이제 좀 더 깔끔해진 느낌? ㅎ