Secure Digital Memory Card (SD) er et hukommelseskortformat ( flashhukommelse ) udviklet af SD Association (SDA) til brug i bærbare enheder. I dag er det meget brugt i digitale kameraer og videokameraer, mobiltelefoner , PDA'er , kommunikatorer og smartphones , e-læsere , GPS-navigatorer og i nogle spillekonsoller .
Der er fem generationer af hukommelseskort i dette format, der adskiller sig i den mulige mængde data ( kompatible fra top til bund ):
Denne standard blev introduceret i august 1999 af Panasonic , SanDisk og Toshiba baseret på MMC-kortet og er blevet en industristandard. I 2000 annoncerede Matsushita , SanDisk og Toshiba oprettelsen af SD Card Association på CES .
SDHC ( Eng. Secure Digital High Capacity ) er et udtageligt flashhukommelseskort, der opfylder SDA 2.00-specifikationen introduceret af SD Card Association. SDHC har udviklet sig fra SD-formatet og har arvet de fleste af dets egenskaber.
Den potentielle maksimale kapacitet for SDHC-kort er blevet øget til 32 GB. Som regel bruges FAT32 -filsystemet til at gemme information på kort af denne type (FAT16/32 blev brugt til SD).
KompatibilitetSDHC-kort er ikke kompatible med enheder, der oprindeligt kun er designet til SD-kort. Nøgleinnovationen for SDHC-kort, som gjorde det muligt for dem at overstige 4 GB, var introduktionen af sektor-for-sektor adressering (svarende til harddiske), mens konventionelle SD-kort er byte-adresserede (som RAM) og følgelig med en 32-bit adresse kan være op til 4 GB i størrelse.
Nogle enheder (kortlæsere, kommunikatorer osv.), designet til kun at fungere med SD-kort, kan efter ændring af softwaren "lære" at arbejde med SDHC, hvis hardwareunderstøttelsen til disse kort blev leveret af producenten.
Du bør også være opmærksom på implementeringsversionen af SD-kortet (SD 1.0 eller SD 1.1). Hvis du planlægger at bruge den i en gammel enhed, der understøtter hukommelseskort op til 2 GB, så sørg for, at den er lavet i version 1.0 og ikke 1.1, ellers vil der opstå fejl ved formatering og ved udfyldning af hukommelseskortet med information.
I 2009, på CES , introducerede SD Association en ny SDXC ( Secure Digital eXtended Capacity ) standard, der understøtter kort op til 2 TB og bruger exFAT -filsystemet .
Den nye specifikation tilføjer også en fire-bit dataoverførselstilstand til SDHC- og SDXC-kort - den såkaldte UHS (Ultra High Speed) bus med en overførselshastighed på op til 312 MB/s. UHS-hukommelseskort er også kompatible med normal overførselstilstand.
SDXC-aktiverede enheder understøtter ældre SD- og SDHC-kort. SDXC-kort med en kapacitet på 64 GB eller mere kan bruges i SDHC-enheder (læs fra og skriv information til dem), hvis de er formateret i FAT32-filsystemet [1] .
Understøttelse af operativsystemUmiddelbart efter dens godkendelse blev standarden kritiseret på grund af det faktum, at standardfilsystemet for den er det proprietære exFAT . Dens specifikationer er ikke frit tilgængelige, der er heller ingen fuldgyldig gratis driver (i øjeblikket er der en proprietær driver til Linux og Android til virksomheder og OEM'er af udstyr [6] ). SDXC-kort kan således ikke bruges i gratis operativsystemer . Selvom en fuld-funktionel driver til dette filsystem er oprettet gennem reverse engineering , kan brugen af den i nogle lande være ulovlig på grund af patenter. Når du omformaterer kortet til et andet filsystem, der er gratis og understøtter store drev og filer (for eksempel ext4 eller UDF ), kan kortet miste kompatibiliteten med enheder, som det er beregnet til [7] .
I 2018 introducerede SD Association en ny SDUC ( Secure Digital Ultra Capacity ) standard, der understøtter kort op til 128 TB og bruger exFAT filsystemet . Standarden er beskrevet i SD version 7.0 specifikationen [8] .
Den 27. juni 2018 introducerede SD Association en ny klasse af SD Express-hukommelseskort i tre varianter: SDUC 1 express, SDXC 1 express og SDHC 1 express (hhv. maksimal kapacitet 128 TB, 2 TB og 32 GB). Disse kort bruger PCI Express 4.0 -grænsefladen og NVMe 1.3-protokollen gennem den anden række af stifter (findes også på UHS-II/III-kort) for at opnå hastigheder på op til 3,94 GB/s [9] . Express-kort er bagudkompatible med UHS-I-kort [10] [11] . Eksternt er SD Express-kort mærket "SD Ex".
For miniatureenheder, miniSD 20 × 21,5 × 1,4 mm i størrelse og det mindste af alle kort - microSD , µSD (tidligere kendt som TransFlash, T-Flash eller TF) [12] 11 × 15 × 1 mm i størrelse. Til MiniSD- og MicroSD-kort er der adaptere ( adaptere ), som de kan indsættes i ethvert slot til et almindeligt SD-kort. Nogle miniSD- og microSD-kortlæsere kan indsættes uden en adapter . [13]
Adapter fra microSD til SD. En slags klassiker
microSD til SD adapterenhed
Hukommelseskortkontakt med adapterkontakter (vist på hovedet)
MiniSD til SD adapter
Adapter fra microSD til miniSD
MicroSD til Memory Stick PRO Duo -adapter
Kortlæser (adapter) microSD - USB
SD til CompactFlash adapter
I februar 2019 ved MWC 2019 blev et nyt microSD Express-format afsløret, der vil øge overførselshastigheder op til 985 MB/s ved at tilføje PCIe 3.1-interfacesignaler. Nye signaler transmitteres gennem den anden række af kontakter, der tilføjes til microSD. Kortene forbliver bagudkompatible med traditionelle læsere. [fjorten]
24×32×2,1 mm kortet er udstyret med sin egen controller [15] [16] og et særligt område, der i modsætning til MMC kan optage information på en sådan måde, at uautoriseret læsning af information er umulig, i overensstemmelse med kravene iht. the Secure Digital Music Initiative . Dette faktum blev afspejlet i navnet på standarden ( Secure Digital ). For at skrive til et beskyttet område anvendes en speciel optageprotokol, som ikke er tilgængelig for almindelige brugere. I dette tilfælde kan kortet også være beskyttet af en adgangskode, uden hvilken adgang til de registrerede oplysninger er umulig; at genoprette kortets ydeevne er kun muligt ved dets fuldstændige omformatering med tab af registrerede oplysninger.
Secure Digital-kort (undtagen microSD) er udstyret med en mekanisk [a] skrivebeskyttelseskontakt. I låsepositionen [b] er det umuligt at skrive information og følgelig slette filer og formatere kortet, hvilket giver dig mulighed for at undgå utilsigtet tab af information. Det skal dog tages i betragtning, at skrivebeskyttelsen i sig selv ikke udføres af selve kortet, men af den enhed, der bruger kortet, og må ikke være implementeret i det eller bevidst fraværende. For eksempel fungerer autoloading af CHDK -resident-programmet til Canon-kameraer kun, når kortet er skrivebeskyttet.
I de fleste tilfælde kan SD'en udskiftes med et MMC-kort . Omvendt udskiftning er normalt umulig: SD er tykkere og passer måske simpelthen ikke ind i MMC-slottet .
Kort kan understøtte forskellige kombinationer af følgende bustyper og transmissionstilstande. SPI-bustilstand og single-bit SD-bustilstand er obligatoriske for alle korttyper, som beskrevet i næste afsnit. Pin-nummereringen for alle størrelser af SD-kort og værtsenheder er den samme:
Den fysiske grænseflade inkluderer 9 ben, bortset fra at miniSD-kort har to ikke-forbundne ben tilføjet i midten, og microSD-kort bruger ikke en af de to almindelige ben. [17]
MMC udgang | SD udgang | miniSD udgang | microSD udgang | Navn | I/O | Logikker | Beskrivelse |
---|---|---|---|---|---|---|---|
en | en | en | 2 | CS | Vx | DL | SPI-tilstandsvalg (negativ logik) |
2 | 2 | 2 | 3 | DI | Vx | DL | SPI-datainput i seriel tilstand |
3 | 3 | 3 | VSS1 | Generel | Pete | Generel | |
fire | fire | fire | fire | VDD | Pete | Pete | Mad |
5 | 5 | 5 | 5 | SCLK | Vx | DL | SPI ur |
6 | 6 | 6 | 6 | VSS2 | Generel | Generel | Generel |
7 | 7 | 7 | 7 | GØR | Afslut | DL | SPI-dataudgang i seriel tilstand |
otte | otte | otte | NC | . Afslut |
. Okay |
Ikke brugt (hukommelseskort) Interrupt (SDIO) (negativ logik) | |
9 | 9 | en | NC | . | . | Anvendes ikke | |
ti | NC | . | . | reserveret | |||
elleve | NC | . | . | reserveret |
MMC udgang | SD udgang | miniSD udgang | microSD udgang | Navn | I/O | Logikker | Beskrivelse |
---|---|---|---|---|---|---|---|
en | en | en | 2 | NC | . | . | Anvendes ikke |
2 | 2 | 2 | 3 | cmd | I/O | DL OK |
Kommandosvar _ |
3 | 3 | 3 | VSS1 | Generel | Generel | Generel | |
fire | fire | fire | fire | VDD | Pete | Pete | Mad |
5 | 5 | 5 | 5 | CLK | Vx | DL | ur signal |
6 | 6 | 6 | 6 | VSS2 | Generel | Generel | Generel |
7 | 7 | 7 | 7 | DAT0 | I/O | DL | Dataoverførsel SD 0 |
otte | otte | otte | NC | . Afslut |
. Okay |
Ikke brugt (hukommelseskort) Interrupt (SDIO) (negativ logik) | |
9 | 9 | en | NC | . | . | Anvendes ikke | |
ti | NC | . | . | reserveret | |||
elleve | NC | . | . | reserveret |
MMC udgang | SD udgang | miniSD udgang | microSD udgang | Navn | I/O | Logikker | Beskrivelse |
---|---|---|---|---|---|---|---|
. | en | en | 2 | DAT3 | I/O | DL | Dataoverførsel SD 3 |
. | 2 | 2 | 3 | cmd | I/O | DL OK |
Kommandosvar _ |
. | 3 | 3 | VSS1 | Generel | Generel | Generel | |
. | fire | fire | fire | VDD | Pete | Pete | Mad |
. | 5 | 5 | 5 | CLK | Vx | DL | ur signal |
. | 6 | 6 | 6 | VSS2 | Generel | Generel | Generel |
. | 7 | 7 | 7 | DAT0 | I/O | DL | Dataoverførsel SD 0 |
otte | otte | otte | DAT1 | I/O ud |
DL OK |
Dataoverførsel SD 1 (hukommelseskort) Interrupt (SDIO) | |
9 | 9 | en | DAT2 | I/O | DL | Dataoverførsel SD 2 | |
ti | NC | . | . | reserveret | |||
elleve | NC | . | . | reserveret |
Strømforbruget på et SD-kort afhænger af dets hastighedstilstand, producent og model.
Under transmissionen kan den effekt, der forbruges af kortene, ligge i området 66-330 mW (20-100 mA ved en forsyningsspænding på 3,3 V). For kort bygget ved hjælp af TwinMos-teknologi er det maksimale strømforbrug i optagetilstand 149 mW (45 mA). Ifølge Toshiba-teknologi er forbruget fra 264 til 330 mW (80-100 mA). [18] Standby-strømmen er meget lavere, mindre end 0,2 mA (2006 microSD-kort). [19] Hvis der er dataudveksling i en længere periode, så er der et betydeligt forbrug af batteristrøm i bærbare enheder, såsom smartphones, hvor batterierne har en kapacitet på 6 Wh (Samsung Galaxy S2, 1650 mAh ved 3,7 V)) .
Hvis værtsenheden understøtter SDR104 eller UHS-II bushastighedstilstand, kan moderne UHS-II-kort forbruge op til 2,88W strøm. Det maksimale strømforbrug tilladt af standarden i den laveste strømtilstand i tilfælde af UHS-II er 0,72 watt.
Bus hastighed | Maksimal bushastighed, MB/s | Maksimal clockfrekvens, MHz | Signalniveau, V | SDSC, W | SDHC, W | SDXC, W |
---|---|---|---|---|---|---|
HD312 | 312 | 52 | 0,4 | - | 2,88 | 2,88 |
FD156 | 156 | 52 | 0,4 | - | 2,88 | 2,88 |
SDR104 | 104 | 208 | 1.8 | - | 2,88 | 2,88 |
SDR50 | halvtreds | 100 | 1.8 | - | 1,44 | 1,44 |
DDR50 | halvtreds | halvtreds | 1.8 | - | 1,44 | 1,44 |
SDR25 | 25 | halvtreds | 1.8 | - | 0,72 | 0,72 |
SDR12 | 12.5 | 25 | 1.8 | - | 0,36 | 0,36 / 0,54 |
Høj hastighed | 25 | halvtreds | 3.3 | 0,72 | 0,72 | 0,72 |
normal hastighed | 12.5 | 25 | 3.3 | 0,33 | 0,36 | 0,36 / 0,54 |
UHS (Ultra High Speed) bus er en højhastighedskommunikationsprotokol introduceret i standardens version 3 og 4. Specifikationen kræver bagudkompatibilitet af UHS-kort og controllere med tidligere grænseflader på Normal Speed og High Speed. [21]
UHS-I-grænsefladen er defineret i version 3.01 databladet. Interfacedataudvekslingshastigheden er 50 MB/s eller 104 MB/s. Standard ben bruges, men nogle pin tildelinger er blevet omdefineret for at implementere 4-bit kommunikation.
UHS-II-grænsefladen er defineret i version 4.00 databladet. Valutakursen er 156 MB/s eller 312 MB/s. Kort af denne standard indeholder to rækker stifter - 17 til et almindeligt kort og 16 til microSD; 4-bit udvekslingstilstand bruges. I 2013 introducerede Panasonic, PNY og Toshiba deres første produkter ved hjælp af denne teknologi.
UHS-II hukommelseskort bruges i foto- og videoudstyr, avancerede spilkonsoller og andre enheder, der kræver høje dataoverførselshastigheder. Moderne smartphones i UHS-II-format behøver ikke. [22]
Databus interface | Kortlogo [23] | Dæk logo | Valutakurs | Standard version |
---|---|---|---|---|
normal hastighed | — | 12,5 MB/s | 1.01 | |
høj hastighed | 25 MB/s | 2.00 | ||
UHS-I | 12,5MB/s (SDR12) 25MB /s (SDR25) 50MB /s (SDR50, DDR50) 104MB /s (SDR104) |
3.01 | ||
UHS II | 156MB /s (FD156) 312MB/s (HD312) |
4.00/4.10 [24] | ||
UHS III | 312 MB/s (FD312) 624 MB/s (FD624) |
6,0 [25] | ||
PCIe 3.0 / NVMe | 985 MB/s (FD985) | 7,0 [26] / 7,1 [27] | ||
PCIe 4.0 / NVMe | 1920 MB/s (FD1920) 3938 MB/s (FD3938) |
SD8.0 [28] |
For normale kort er hastighedsklassen angivet med et tal inde i bogstavet C . For UHS-kort er hastighedsklassen angivet med et tal inde i U [29] . For videohastighedsklassekort er tallet til højre for bogstavet V [30] [31] [32] . For Application Performance Class-kort, nummeret til højre for bogstavet A [33] .
Minimum skrivehastighed | Fart klasse | UHS hastighedsklasse | Videohastighedsklasse | Anvendelsesområde |
---|---|---|---|---|
2 MB/s | Klasse 2 (C2) | - | - | Optagelse af standardopløsning (SD) video |
4 MB/s | Klasse 4 (C4) | - | - | High definition (HD) videooptagelse inklusive Full HD (720p til 1080p/1080i) |
6 MB/s | Klasse 6 (C6) | - | Klasse 6 (V6) | |
10 MB/s | Klasse 10 (C10) | Klasse 1 (U1) | Klasse 10 (V10) | Fuld HD (1080p) filmoptagelse og HD- burst-optagelse ( Højhastighedsbus ), streaming og højkapacitets HD-videofiler ( UHS - bus ) |
30 MB/s | - | Klasse 3 (U3) | Klasse 30 (V30) | Optagelse af 4K -videofiler ved 60/120 fps (UHS-bus) |
60 MB/s | - | - | Klasse 60 (V60) | 8K videooptagelse ved 60/120 fps (UHS bus) |
90 MB/s | - | - | Klasse 90 (V90) |
Applikationsydelsesklassen er defineret i SD-specifikationen, som er udgivet af SD Association. Applikationsydelsesklasse 1 (A1) er defineret i SD-specifikation 5.1, A2 er defineret i SD-specifikation 6.0. [34] [35]
Application Performance Class specificerer ikke kun en sekventiel læse- og skrivehastighed på mindst 10 MB/s, men kræver også et minimumsantal af læse- og skrive-IOPS . Klasse A1 kræver minimum 1500 læsninger og 500 skrivninger i sekundet, mens klasse A2 kræver 4000 og 2000 IOPS. Klasse A2-kort kræver værtsunderstøttelse, da de bruger kommandokø og skrivecache for at opnå højere hastigheder. Når du kombinerer kort og vært med understøttelse af forskellige klasser (A1 og A2), vil klasse A1 være tilgængelig. [36]
Applikationsydelsesklasse | Minimum vedvarende skrivehastighed | Tilfældig læsning, minimum | Tilfældig indtastning, minimum |
---|---|---|---|
Klasse 1 (A1) | 10 MB/s | 1500IOPS _ | 500 IOPS |
Klasse 2 (A2) | 4000 IOPS | 2000 IOPS |
Bedømmelse | Hastighed (MB/s) | Fart klasse |
---|---|---|
16× | 2,34 | (13x) |
32× | 4,69 | (27×) |
48× | 7.03 | (40×) |
100× | 14.6 | (67×) |
Da nye versioner af specifikationer og kort med øgede skrivehastigheder dukkede op, begyndte producenterne at angive en speciel multiplikator på hukommelseskort (svarende til CD-ROM ): 1× = 150 KB /s. De enkleste kort er 6× (900 KB/s), de hurtigste er 633× (95.000 KB/s). [37] Langt de fleste producenter tildeler multiplikatorer svarende til læsetilstanden - skrivehastigheden er normalt to eller flere gange lavere. Senere introducerede SD Card Association [38] en standardklassificering af hastighedskarakteristika for kort og enheder til at arbejde med dem, den såkaldte Speed Class , hvor kortklassen bestemmes af skrivehastigheden.
Standarden for SD- og SDHC-kort er FAT -filsystemet (op til 2 GB inklusive - FAT16 , fra 2 til 32 GB inklusive - FAT32 ), for SDXC-kort (fra 64 GB) - exFAT -filsystem ); mange producenter sender kort forudformateret. Som enhver anden lagerenhed med tilfældig adgang , kan Secure Digital-kort formateres på enhver ønsket måde ved hjælp af den relevante software - for eksempel svarende til en harddisk, der bruger en partitionstabel . Det skal huskes, at brugen af NTFS -systemet med standardindstillinger i kort er uønsket, da det er journaliseret (med afstemninger), og antallet af omskrivningscyklusser for kort er begrænset. Polling-logningstilstand for NTFS-partitioner kan deaktiveres for at reducere slid på hukommelsen.
Bemærk venligst, at understøttelse af et bestemt filsystem afhænger af operativsystemet eller firmwaren på den enhed, der bruger kortet; for eksempel understøtter nogle enheder udelukkende FAT16, som et resultat af hvilket de har en grænse på den maksimale størrelse på det brugte kort - 2 GB.
Navigation SD-kort kan have deres egne formater.
Type | MMC | RS-MMC | MMC Plus | SecureMMC | SD | SDIO | miniSD | microSD |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SD slot | Ja | Mekanisk adapter | Ja | Ja | Ja | Ja | Elektromekanisk adapter | Elektromekanisk adapter |
Antal kontakter | 7 | 7 | 13 | 7 | 9 | 9 | elleve | otte |
Bredde | 24 mm | 24 mm | 24 mm | 24 mm | 24 mm | 24 mm | 20 mm | 11 mm |
Længde | 32 mm | 18 mm | 32 mm | 32 mm | 32 mm | 32 mm eller mere | 21,5 mm | 15 mm |
Tykkelse | 1,4 mm | 1,4 mm | 1,4 mm | 1,4 mm | 2,1 mm (med forbehold for undtagelser) | 2,1 mm | 1,4 mm | 1 mm (0,7 mm uden fremspring) |
SPI -tilstand | valgfri | valgfri | valgfri | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
1-bit tilstand | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
4-bit tilstand | Ikke | Ikke | Ja | Ikke | valgfri | valgfri | valgfri | valgfri |
8-bit tilstand | Ikke | Ikke | Ja | Ikke | Ikke | Ikke | Ikke | Ikke |
Afbryder | Ikke | Ikke | Ikke | Ikke | Ikke | valgfri | Ikke | Ikke |
Udskift ur | 20 MHz | 20 MHz | 52 MHz | 20 MHz (?) | 208 MHz | 50 MHz | 208 MHz | 208 MHz |
Maksimal overførselshastighed | 20 Mbps | 20 Mbps | 416 Mbps | 20 Mbps (?) | 832 Mbps | 200 Mbps | 832 Mbps | 832 Mbps |
Maksimal SPI-overførselshastighed | 20 Mbps | 20 Mbps | 52 Mbps | 20 Mbps | 50 Mbps | 50 Mbps | 50 Mbps | 50 Mbps |
DRM | Ikke | Ikke | Ikke | Ja | Ja | n/a | Ja | Ja |
Brugerdefineret kryptering | Ikke | Ikke | Ikke | Ja | Ikke | Ikke | Ikke | Ikke |
Forenklet specifikation | Ja | Ja | Ikke | n/a | Ja | Ja | Ikke | Ikke |
Medlemspris | $2500/år (valgfrit) | $2000/år (generelt), $4500/år (executive) | ||||||
Specifikationsomkostninger | Gratis fra version 4.3 | n/a | n/a | For medlemmer | For medlemmer | For medlemmer | For medlemmer | |
Værtslicens | Ikke | Ikke | Ikke | Ikke | 1000 kr/år + kontingent | |||
Hukommelseskort licens | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
I/O-kortlicens | n/a | n/a | n/a | n/a | n/a | Ja: $1000/år + medlemsomkostninger | n/a | n/a |
Gratis softwarekompatibilitet | Ja | Ja | Ja? | Ja? | Ja | Ja | Ja | Ja |
Nominel driftsspænding | 3,3V | 3,3V | 3,3 V [39] [40] | 1,8V/3,3V | 3,3V (SD), 1,8/3,3V (SDHC og SDXC) | 3,3V | 3,3V(miniSD), 1,8V/3,3V(miniSDHC) | 3,3V (microSD), 1,8V/3,3V (microSDHC og microSDXC) |
Maksimal kapacitet (kommercielt tilgængelig), GB | 128 | 2 | 128(?) | 2 | 4 (SD), 32 (SDHC), 1024 (SDXC) | ? | 4 (miniSD), 16 (miniSDHC) | 4 (microSD), 32 (microSDHC), 1024 (microSDXC) |
Ofte er der falske kort, der bruger logoer fra kendte producenter. Sådanne kort har problemer lige fra ikke-kompatible overførselshastighedsstandarder til falsk kapacitet - i dette tilfælde er kortet anerkendt som havende en nominel kapacitet, men faktisk er den mindre. Dette kommer til udtryk i det faktum, at når man skriver data skrives til kortet "cyklisk", overskriver sig selv oveni. Som et resultat heraf kan kun de seneste registrerede data udtrækkes fra et sådant kort, hvilket i volumen svarer til kortets reelle kapacitet. For at bestemme kortets reelle kapacitet er der specielle programmer: h2testw til Windows, f3 til Windows, Linux, Mac.
Original microSDXC 64 GB (venstre) og falsk med reel kapacitet 8 GB og klasse 4 (højre)
MicroSD ved åbning, mærkning af controllere og hukommelseschips, forfalskningsdetektering [1]
Hukommelseskort | ||
---|---|---|
Hovedartikler | ||
Typer |
|