SD NAND异常上下电测试：怎么做？为什么重要？

做工业设备的工程师应该都有这个体会：设备在客户那里跑得好好的，突然断电再来电，存储就坏了。数据丢了，系统起不来了，售后跑现场跑断腿。

这个问题，很多时候是存储芯片的异常上下电测试没做够。

一、为什么要做这个测试？

SD NAND正常工作时，突然把电拔了，会发生什么？

理论上，芯片内部有掉电保护机制，应该能hold住。但理论归理论，实际能不能扛住，得测了才知道。

异常上下电测试，说白了就是模拟各种“意外”：

• 设备运行中突然断电
• 电压不稳，时高时低
• 刚写完数据就掉电

通过这种测试，可以验证几件事：

第一，电源波动或者突然断电的时候，SD NAND会不会挂掉。第二，关键时刻的数据能不能保得住。第三，重新上电之后，系统还能不能正常跑起来。

米客方德的SD NAND在出厂前都会做这个测试，工业级型号要求通过10000次随机掉电测试。但客户拿到芯片之后，最好也在自己的板子上再跑一遍。因为整机的电源设计和我们的评估板不一样，有些问题只有在客户的板子上才能暴露出来。

二、测试电路怎么搭？

搭一个异常上下电的测试电路，其实不复杂。

下面是以米客方德MKDV1GIL-AST为例的一个测试方案。

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需要的材料：

• 一块STM32开发板（比如正点原子的STM32F103ZET6）
• 一个继电器模块
• 一个读卡器（或者直接焊SD NAND在转接板上）
• 外加一个电源

连接方式：

STM32的一个IO口接到继电器的控制端。继电器的负载端接SD NAND的工作电路。

程序里写一个循环：上电→等几秒→断电→等几秒→再上电。反复跑，跑几千次上万次，观察SD NAND有没有出问题。

两种方案的区别：

上面这个方案比较简单，SD NAND直接插在读卡器上，适合快速验证。

如果想测得更细一点，可以把SD NAND直接接到单片机上。这种需要两块开发板：一块专门控制继电器负责上下电，另一块跑正常的工作程序。好处是可以在断电的间隙做一些读写操作，模拟真实使用场景，能发现更多问题。

米客方德的FAE那边有现成的测试代码和电路图，需要的话可以直接找他们要。

三、测试完看什么？

跑完测试之后，重点检查几样东西：

第一，文件系统有没有损坏。 重新上电后，能不能正常挂载？目录还在不在？

第二，最近写入的数据丢了多少。 掉电那一刻正在写的数据，丢了可以理解。但如果之前写好的数据也丢了，那就有问题。

第三，SD NAND还能不能正常读写。 反复掉电之后，芯片会不会彻底不认了？

米客方德工业级SD NAND的规格书里写着通过了10000次随机掉电测试。我们自己测下来，跑个两三万次也没问题。但还是要强调一下：客户自己的板子最好也测一遍。因为整机的电源设计、负载情况都不一样，有些问题只有在自己板子上才能复现。

四、几点建议

测试的时候留意这几个点：

• 断电的频率别太低。模拟真实场景就行，没必要1秒断一次，太极端了反而没有参考价值
• 在断电间隙里加上读写操作。纯上下电测试只能测供电稳定性，加上读写才能测数据保护
• 测试日志记得保存。每次掉电和上电的时间点都记下来，出了问题好定位

异常上下电测试做扎实了，设备在现场出问题的概率会小很多。对于工控、车载、户外设备这些不好维护的场景，这笔测试投入是值得的。