Secure Digital

Сравнение размеров различных видов SD-карт

Secure Digital Memory Card (SD) — формат карт памяти, разработанный для использования в основном в портативных устройствах. На сегодняшний день широко используется в цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах, КПК, коммуникаторах и смартфонах, электронных книгах, GPS-навигаторах и в некоторых игровых приставках. Полные технические характеристики можно посмотреть здесь.

О формате

Формат был разработан в 1999 году фирмами Panasonic, SanDisk и Toshiba на основе MMC-карты. В 2000 году на CES компаниями Matsushita, SanDisk и Toshiba было объявлено о создании SD Card Association.

Карта размером 24x32x2,1 мм снабжена собственным контроллером и специальной областью, способной, в отличие от MMC, записывать информацию таким образом, чтобы «незаконное» чтение информации было невозможно, в соответствии с требованиями «Secure Digital Music Initiative». Этот факт был отражён в названии стандарта («Secure Digital»). Для записи в защищённую область используется специальный протокол записи, недоступный для обычных пользователей. При этом карта также может быть защищена паролем, без которого доступ к записанной информации невозможен; восстановить работоспособность карты можно только её полным переформатированием с потерей записанной информации.

Карты формата Secure Digital снабжены механическим переключателем защиты от записи. В положении «lock» невозможны запись информации, и, соответственно, удаление файлов и форматирование карты, что позволяет избежать случайной потери информации. Однако следует учитывать, что собственно защита от записи осуществляется не самой картой, а устройством, использующим карту, и может оказаться в нём не реализованной, либо намеренно отсутствовать. Например, автозагрузка резидентной программы CHDK для фотоаппаратов Canon работает только когда карта защищена от записи.

В большинстве случаев SD можно заменить MMC-картой. Обратная замена обычно невозможна: SD толще и может просто не войти в слот для MMC, SD поддерживает дополнительные протоколы, которые не поддерживает MMC.^{[источник не указан 595 дней]}

Не все производители SD/miniSD/microSD карт заботятся о 100 % соответствии стандарту. Поэтому встречаются карты, которые отказываются работать в отдельных устройствах (например, SD карты Apacer в мобильных телефонах Nokia).^{[источник не указан 595 дней]}

Сравнение технических особенностей MMC и SD вариантов карт

Тип	MMC	RS-MMC	MMC Plus	SecureMMC	SD	SDIO	miniSD	microSD
Разъём SD	Да	Механический адаптер	Да	Да	Да	Да	Электро-механический адаптер	Электро-механический адаптер
Число контактов	7	7	13	7	9	9	11	8
Ширина	24 мм	24 мм	24 мм	24 мм	24 мм	24 мм	20 мм	11 мм
Длина	32 мм	18 мм	32 мм	32 мм	32 мм	32 мм+	21,5 мм	15 мм
Толщина	1,4 мм	1,4 мм	1,4 мм	1,4 мм	2,1 мм (возможны исключения)	2,1 мм	1,4 мм	1 мм (0,7 мм без выступа)
Режим SPI	Опционально	Опционально	Опционально	Да	Да	Да	Да	Да
1-битовый режим	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да
4-битовый режим	Нет	Нет	Да	Нет	Опционально	Опционально	Опционально	Опционально
8-битовый режим	Нет	Нет	Да	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет
Прерывания	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Опционально	Нет	Нет
Тактовая частота обмена	20 МГц	20 МГц	52 МГц	20 МГц?	208 МГц	208 МГц	50 МГц	208 МГц
Максимальная скорость передачи	20 Мбит/с	20 Мбит/с	416 Мбит/с	20 Мбит/с?	832 Мбит/с	200 Мбит/с	832 Мбит/с	832 Мбит/с
Максимальная скорость передачи по SPI	20 Мбит/с	20 Мбит/с	52 Мбит/с	20 Мбит/с	50 Мбит/с	50 Мбит/с	50 Мбит/с	50 Мбит/с
DRM	Нет	Нет	Нет	Да	Да	N/A	Да	Да
Пользовательское шифрование	Нет	Нет	Нет	Да	Нет	Нет	Нет	Нет
Упрощенная спецификация	Да	Да	Нет	Ещё нет?	Да	Да	Нет	Нет
Стоимость членства	2500 долл./год (не обязательно)				2000 долл./год (общая), 4500 долл./год (исполнительная)
Стоимость спецификации	Бесплатно начиная с версии 4.3		?	?	Для членов	Для членов	Для членов	Для членов
Лицензия для хоста	Нет	Нет	Нет	Нет	1000 долл./год + стоимость членства
Лицензия для карты памяти	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да
Лицензия для карты ввода-вывода	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	Да: $1000/год + стоимость членства	N/A	N/A
Совместимость со свободным ПО	Да	Да	Да?	Да?	Кроме файловой системы по SDXC	Да	Кроме файловой системы в SDXC?	Кроме файловой системы в SDXC?
Номинальное рабочее напряжение	3,3 В	1,8 В/3,3 В	1,8 В/3,3 В[Comp 1][Comp 2]	1,8 В/3,3 В	2,7-3,6 В[Comp 3]
Тип	MMC	RS-MMC	MMC Plus	SecureMMC	SD	SDIO	miniSD	microSD

Объём памяти

Устройство SD карты: U1 — контроллер, две большие микросхемы снизу — память. Контактные площадки расположены с обратной стороны платы.

• SD 1.0 — от 8 МБ до 2 ГБ
• SD 1.1 — до 4 ГБ
• SDHC — до 32 ГБ
• SDXC — до 2 ТБ

Скорость обмена для всех карт типа SD

По мере того, как совершенствовались технологии, многие производители стали выпускать карты с повышенной скоростью записи. Чтобы обозначить скорость, на картах памяти обычно указывается специальный множитель (подобно CD-ROM). 1x = 150 КБ/с. Простейшие карты имеют скорость 6x (900 КБ/с), самые быстрые — 633x (95000 КБ/с).^[1]

Подавляющее большинство производителей из коммерческих соображений присваивают «нечестные» множители. Фактически, если карта показывает такую скорость, то только в режиме чтения. Скорость записи обычно в два раза ниже.

Позднее SD Card Association ввела классификацию скоростных характеристик карт и устройств для работы с ними, так называемый SD Speed Class. Изначально было определено три класса, позже, в SD Card Specification Ver.3.0 был добавлен ещё один (Class 10):

• SD Class 2 — (скорость записи не менее 2 МБ/с) — 13x
• SD Class 4 — (скорость записи не менее 4 МБ/с) — 26x
• SD Class 6 — (скорость записи не менее 6 МБ/с) — 40x
• SD Class 10 — (скорость записи не менее 10 МБ/с) — 66x
• SD Class 16 — (скорость записи не менее 16 МБ/с) — 106x

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 1 октября 2012.

Рейтинг	Скорость (МБ/с)	SDHC класс
6x	0,9	n/a
13x	2,0	2
26x	4,0	4
32x	4,8	5
40x	6,0	6
66x	10,0	10
100x	15,0	15
133x	20,0	20
150x	22,5	22
200x	30,0	30
266x	40,0	40
300x	45,0	45
400x	60,0	60
600x	90,0	90

Для записи видеопотока в разрешении 1920×1080 при использовании алгоритмов компрессии скорость составляет — 24 Мбит/сек (3 Мбайт/сек), следовательно требуется карта класса не ниже 4.

Спецификация UHS

UHS (Ultra High Speed) — новая спецификация, определяющая скорость ввода-вывода карт памяти и протокол обмена данными, немного отличающийся от стандартного. Спецификация требует обратной совместимости карт и контроллеров UHS с более ранними стандартами^[2].

Стандарт UHS-I определён в техническом описании версии 3.01. Требование к скорости обмена — не ниже 50МБ/с (до 104МБ/c).

Стандарт UHS-II определён в техническом описании версии 4.00. Требование к скорости обмена — не ниже 156МБ/с (до 312МБ/c). Карты этого стандарта содержат два ряда контактов — 17 для обычной карты и 16 для microSD. Стандарт UHS-II, по состоянию на первый квартал 2012 года, описан только теоретически. Продукции с применением данной технологии нет.

Для скоростных характеристик карт стандарта UHS изначально определён только один класс, примерно соответствующий классу 10 для обычного стандарта.

Обозначение

Для обычных карт скоростной класс обозначается числом внутри буквы C. Для карт стандарта UHS скоростной класс обозначается числом внутри буквы U.

Файловые системы

Стандартной для карт SD, SDHC и SDXC является файловая система FAT (до 2 ГБ включительно — FAT16, до 32 ГБ включительно — FAT32, более 32 ГБ — exFAT); многие производители поставляют их предварительно отформатированными. Однако, как и любое запоминающее устройство с произвольным доступом, карты Secure Digital при помощи соответствующего программного обеспечения можно отформатировать любым желаемым способом — например, аналогично жёсткому диску с использованием таблицы разделов.

Следует учитывать, что поддержка той или иной файловой системы зависит от микропрограммы использующего карту устройства; так, некоторые устройства поддерживают исключительно FAT16, а иногда, помимо того, имеют ограничение на максимальный объём используемой карты.

MicroSD и MiniSD

Адаптер, microSD-карта и 5-рублёвая монета

Для миниатюрных приборов разработаны miniSD размером 20x21,5x1,4 мм и самая маленькая из всех карт — MicroSD (ранее известная как TransFlash) размером 11x15x1 мм. Карты MiniSD и MicroSD имеют переходники (адаптеры), при помощи которых их можно вставлять в любой слот для обычной SD-карты. В некоторые кардридеры miniSD и microSD могут быть вставлены без адаптера.^[3]

Стандарты ёмкости

Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей.

SDHC

Карта SDHC Class 6

SDHC — Secure Digital High Capacity — сменная карта флеш-памяти, удовлетворяющая спецификации SDA 2.00, введённой SD Card Association (SDA), объединяющей порядка 500 производителей карт флеш-памяти. SDHC стал развитием популярного формата SD (Secure Digital), унаследовав большинство его характеристик.

Потенциальный максимальный объём карт SDHC увеличен до 32 GB. Как правило, для хранения информации на картах этого типа используют файловую систему FAT32 (для SD использовалась FAT16/32).

Совместимость

Карты SDHC не совместимы с кардридерами и прочими устройствами, изначально рассчитанными только на SD-карты. А вот устройства, способные работать с SDHC-картами, поддерживают также и SD-карты. Ключевым нововведением для SDHC-карт, позволившим им превзойти объём в 4 GB, стало введение посекторной адресации (аналогично жёстким дискам), в то время как обычные SD-карты имеют побайтную адресацию (как оперативная память) и, соответственно, при 32-разрядном адресе могут иметь объём не более 4 GB.

Некоторые устройства (кардридеры, коммуникаторы и др.), рассчитанные на работу только с картами SD, после смены программного обеспечения могут «научиться» работать с SDHC, если аппаратная поддержка данных карт была предусмотрена производителем.

Также следует обращать внимание на версию реализации карты SD (SD 1.0 или SD 1.1). Если её планируется использовать в старом устройстве, поддерживающем карты памяти объёмом до 2 GB, убедитесь, что она выполнена в версии 1.0, а не 1.1, иначе будут возникать сбои при форматировании и при заполнении карты памяти информацией.

SDXC

Стиль этого раздела неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка. Раздел следует исправить согласно стилистическим правилам Википедии.

В 2009 г. на CES SD Association представила новый стандарт SDXC (eXtended Capacity), поддерживающий карты объёмом до 2 TB (2 199 023 255 552 байт) и скорость обмена до 104 МБ/с. В дальнейшем планируется повысить скорость до 300 МБ/с. Разумеется, речь идет о скорости интерфейса «контроллер карты» <=> «контроллер ридера», но флэш-памяти до таких скоростей ещё далеко, и именно её невысокой скоростью будет определяться быстродействие карты в целом. Планируется, что стандартной для SDXC карт будет файловая система exFAT, разработанная компанией Microsoft. Компании Panasonic, Kingston и SanDisk представили SDXC карту объёмом 64 GB^[4][5][6]. Фирма Lexar представила карту на 128 GB^[7].

Японская компания Toshiba объявила о выпуске SDXC карт памяти объёмом 64 ГБ, которые, со слов производителя, являются самыми быстрыми картами в мире и имеют максимальную скорость передачи данных при записи — 35 МБ/сек и 60 МБ/сек — при чтении. В дополнение к SDXC карте Toshiba представила две новые модели SDHC карт памяти объёмом 16 и 32 ГБ с аналогичными скоростными показателями, как и у SDXC карты.

Новые модели SDXC и SDHC карт памяти, как заявляет компания, соответствуют новому стандарту SD Ver. 3.00, UHS104 и предназначены для использования в устройствах, требующих больших объёмов памяти для хранения данных при их высокой скорости передачи, каковыми, например, являются цифровые фото- и видеокамеры.

Окончательная версия SDXC, также называемая SD 4.0, поднимает теоретическую максимальную скорость передачи данных до 300МБ/сек, а ёмкость карт может быть выше 64ГБ. С SDHC-устройствами они полностью не совместимы.

Устройства с поддержкой SDXC также полностью поддерживают карты стандартов SD и SDHC.

SDXC карты используют файловую систему exFAT и официально поддержка кардридеров и карт стандарта SDXC заявлена только для Windows Vista, Windows Server 2008 и Windows 7. Остальные ОС на момент написания FAQ SDXC не поддерживают. В обозримом будущем возможна реализация поддержки SDXC для Linux. Обновленный от 2011 MacBook Pro так же имеет поддержку карт памяти SDXC, согласно официальной спецификации^[8], и также все новые устройства от Apple с Mac OS X 10.6.5 или старше поддерживают карты SDXC при наличии физического слота в устройстве.

Проблемы совместимости

1. Сразу же после утверждения стандарт подвергся критике из-за того, что стандартной файловой системой для него является запатентованная компанией Microsoft ФС exFAT. Её спецификаций в свободном доступе нет, полноценного свободного драйвера тоже ещё нет (на данный момент существует собственнический драйвер для Linux и Android для фирм и OEM-производителей оборудования^[9]). Таким образом, карты SDXC нельзя будет использовать в свободных операционных системах. Даже если при помощи обратной разработки будет создан полнофункциональный драйвер для этой файловой системы, то его использование из-за патентов может быть незаконно в некоторых странах. А при переформатировании карты в другую файловую систему, свободную и поддерживающую накопители и файлы большого объёма (например, ext4), карта может потерять совместимость с устройствами, для которых предназначена^[10].

См. также

• Eye-Fi

Примечания

1. ↑ JEDEC MMC 4.4 Standard Pg.7 2008
2. ↑ Transcend v4.0 Card Does not support 1.8V 2009
3. ↑ SAMSUNG microSD Card Product Datasheet 2010

1. https://www.sdcard.org/consumers/speed/bus_speed/
   
2. https://www.sdcard.org/consumers/speed/max_speed/
   
3. https://www.sdcard.org/downloads/pls/simplified_specs/Part_1_Physical_Layer_Simplified_Specification_Ver_3.01_Final_100518.pdf
   

1. ↑ SDHC-карты Delkin Elite 633 со скоростью записи 80 Мбайт/с
2. ↑ Bus Speed (Default Speed/ High Speed/ UHS) - SD Association
3. ↑ Transcend. Краткое руководство. P/N:TS-RDS1/S2 V 1.2.
4. ↑ Panasonic SDXC 64 GiB
5. ↑ Kingston SDXC 64 GB
6. ↑ SanDisk SDXC 64 GB
7. ↑ Lexar® Professional 133x SDXC™ Card | Lexar
8. ↑ Apple - MacBook Pro - Technical specifications of the 13-inch model
9. ↑ Объявление о выпуске драйвера exFAT, поддерживающего и чтение, и запись, для фирм и OEM-производителей оборудования (англ.)
10. ↑ В новой версии стандарта карт памяти SD используется неподдерживаемая Linux файловая система

Ссылки

• Ассоциация SD Card
• Подключаем SD карту