嵌入式Linux单板量产，为何选择USB烧录而非SD卡？

最近团队来了一位新同事，负责Linux平台的功能维护与开发。我给了他一块裸板（单板）和一份USB烧录镜像的文档。结果他操作时发现烧录速度特别慢，一看，原来他用的是个USB 2.0的Hub。

于是他就来问我：为什么咱们这个平台早期设计时不预留一个SD卡卡槽呢？以前用SD卡制作镜像升级，速度可快多了。

既然问到了，我就来聊聊在产品设计和量产环节，为什么最终选择了USB烧录方案，而放弃了看似方便的SD卡烧录。

SD卡量产升级：老牌方案的利与弊

SD卡升级确实是嵌入式开发中的经典方案，在小批量调试或研发阶段效率很高。插上卡，系统往往就能自动完成部署。

通常的流程是这样的：需要准备一张容量略大于系统镜像的SD卡（建议使用优质高速卡）。然后将SD卡启动镜像与要烧录到裸板存储介质（如EMMC或NAND）的完整系统镜像预先打包好，生成一个sdcard.img文件。这个打包镜像里通常包含了uboot、kernel、设备树、rootfs等所有必要组件。

接着，通过读卡器将这个打包好的镜像写入SD卡。如果在Linux系统下，常用dd命令；在Windows下，则可以用Win32 Disk Imager这类工具。

然后，将SD卡插入嵌入式单板，上电启动。单板会从SD卡启动一个预置的烧录环境或脚本，这个脚本会将裸板的完整镜像烧写到单板自身的永久存储器中，比如EMMC或者NAND Flash。至此，一次烧录完成。

看起来步骤清晰，单次操作也挺快，不是吗？但在量产环境下，问题就暴露出来了：

每烧录一块板子，就需要人工插拔一次SD卡。量一大，这种重复性操作就变得异常繁琐。在生产线上，很容易出现漏烧录的情况。多张SD卡一起使用时，混淆镜像、烧错系统版本也是常有的事。更重要的是，一旦镜像变更，整个烧录过程缺乏有效的追溯手段，很难确认每块板子烧录的版本是否正确。

这些涉及流程管理和自动化流程的问题，在实验室小打小闹时感觉不到，一到规模化生产就成了痛点。

USB量产升级：为规模化生产而生

USB烧录方案相比之下，流程就简洁多了。它主要依赖于芯片原厂或第三方提供的PC端工具，或者他们开放的驱动API。其本质是通过调用芯片内部的BootROM或USB下载协议，直接擦写裸板上的存储器。

比如，瑞芯微（Rockchip）有RKDevTool，恩智浦（NXP）i.MX系列有MFGTool（现在常用UUU工具）等。

操作时，将单板连接电脑并进入USB烧录模式，就可以通过工具将制作好的镜像直接烧录进去。可能有朋友会像我的新同事一样吐槽：USB烧录单次速度好像比SD卡慢啊！

但如果从大批量生产的角度看，USB方案的优势是压倒性的。原厂提供的工具通常都有命令行版本（如RKDevTool CLI， UUU脚本），这意味着你可以轻松地将烧录动作集成到上位机软件中，实现全自动化。

上位机可以从服务器拉取指定版本的镜像，建立完整的日志系统，记录每块单板的烧录时间、操作员、软件版本、硬件序列号以及烧录结果（成功/失败及具体原因）。如果烧录失败，系统还可以自动重试。

如果你的系统镜像经过了深度优化，担心在流转过程中被剽窃，在自动化流程中还可以轻松加入加密环节，保护知识产权。

因此，虽然USB单次烧录的“瞬时速度”可能不如SD卡，但其“整体吞吐量”和流程可控性远超SD卡方案。SD卡烧录更适用于研发调试、制作第一版样板，因为它足够灵活和方便。而USB烧录方案则更加流程化、正规化，是为大规模量产量身定做的。

一个产品从实验室成功到生产线落地，关键的考量因素之一就是方案的自动化适配性和大规模量产的稳定性。这正是USB烧录方案的核心价值所在。

希望这次的分享能帮你理清这两种烧录方式的适用场景。在实际开发中，选择合适的工具和方法，能让工作事半功倍。如果你对嵌入式系统开发中的其他基础原理感兴趣，欢迎到云栈社区与更多开发者交流探讨。