Secure Digital , официально сокращенно SD , представляет собой запатентованный энергонезависимый формат карт флэш - памяти , разработанный Ассоциацией SD (SDA) для использования в портативных устройствах.
Стандарт был представлен в августе 1999 года компаниями SanDisk , Panasonic (Matsushita) и Toshiba как усовершенствование карт MultiMediaCard (MMC). [1] SD стали отраслевым стандартом. Эти три компании создали SD-3C, LLC, компанию, которая лицензирует и обеспечивает соблюдение прав интеллектуальной собственности (IP), связанных с картами памяти SD, а также хост- и вспомогательными продуктами SD. [2]
В январе 2000 года компании сформировали SD Association (SDA), некоммерческую организацию для создания и продвижения стандартов SD-карт. [3] По состоянию на 2023 год [обновлять]в SDA насчитывается около 1000 компаний-членов. Он использует несколько логотипов, принадлежащих SD-3C, для обеспечения соответствия его спецификациям и обозначения совместимости. [4]
В 1999 году SanDisk , Panasonic (Matsushita) и Toshiba договорились о разработке и продаже карт памяти Secure Digital (SD). [5] Карта была создана на основе MultiMediaCard (MMC) и обеспечивала управление цифровыми правами (DRM) на основе стандарта Secure Digital Music Initiative (SDMI) и высокую плотность памяти . [ нужна цитата ]
SD был разработан, чтобы конкурировать с Memory Stick , форматом флэш-памяти с DRM, который Sony выпустила годом ранее. Toshiba надеялась, что DRM SD-карт побудит поставщиков музыки, обеспокоенных пиратством, использовать SD-карты. [6]
Логотип SD, зарегистрированный как торговая марка, изначально был разработан для диска Super Density Disc , который оказался неудачной разработкой Toshiba в войне форматов DVD . По этой причине буква «D» стилизована под оптический диск. [7]
На выставке Consumer Electronics Show (CES) 2000 года три компании объявили о создании SD Association (SDA) для продвижения SD-карт. В Ассоциацию SD, штаб-квартира которой находилась в Сан-Рамоне, штат Калифорния , США, в то время входило 30 компаний-членов и производителей продукции, производивших совместимые карты памяти и устройства. Первые образцы SD-карт [8] стали доступны в первом квартале 2000 года, а производственные партии карт емкостью 32 и 64 мегабайт (МБ) [a] стали доступны три месяца спустя. [ нужна цитата ] Первые карты на 64 МБ предлагались в продаже за 200 долларов США. [9] SD задумывался как единый формат карт памяти для нескольких типов электронных устройств, который также мог функционировать как слот расширения для добавления новых возможностей устройства. [10] Первые SD-карты емкостью 256 и 512 МБ были анонсированы в 2001 году. [11]
В марте 2003 года на выставке CeBIT корпорация SanDisk представила, анонсировала и продемонстрировала форм-фактор miniSD . [12] SDA приняла карту miniSD в 2003 году как расширение стандарта SD-карт малого форм-фактора. Хотя новые карты были разработаны для мобильных телефонов, они обычно поставлялись в комплекте с адаптером miniSD, который обеспечивал совместимость со стандартным слотом для карт памяти SD. [ нужна цитата ]
Карты памяти форм-фактора MicroSD были представлены в 2004 году компанией SanDisk на выставке CeBIT [13] и первоначально назывались T-Flash, [14] , а затем TransFlash, [15] , что было сокращенно до «T-Flash» или «TF». T-Flash был переименован в MicroSD в 2005 году, когда он был принят SDA. [16] Карты TransFlash и microSD функционально идентичны, что позволяет использовать обе карты в устройствах, предназначенных друг для друга. [17] Адаптер позволял использовать карты MicroSD и TransFlash в слотах для карт SD. [17] [18]
В сентябре 2006 года SanDisk анонсировала miniSDHC емкостью 4 ГБ. [19] Как и SD и SDHC, карта miniSDHC имеет тот же форм-фактор, что и старая карта miniSD, но для карты HC требуется поддержка HC, встроенная в главное устройство. [ нужна ссылка ] Устройства, поддерживающие miniSDHC, работают с miniSD и miniSDHC, но устройства без специальной поддержки miniSDHC работают только со старой картой miniSD. С 2008 года карты miniSD больше не производятся из-за доминирования на рынке карт microSD еще меньшего размера. [ нужна цитата ]
Плотность хранения карт памяти значительно увеличилась [ количественно ] в течение 2010-х годов, что позволило самым ранним устройствам с поддержкой стандарта SD:XC, таким как мобильные телефоны Samsung Galaxy S III и Samsung Galaxy Note II , расширить доступную память до несколько сотен гигабайт .
В январе 2009 года SDA анонсировала семейство SDXC, которое поддерживает карты объемом до 2 ТБ [b] и со скоростью до 300 МБ/с. [20] Карты SDXC по умолчанию отформатированы в файловой системе exFAT . [21] SDXC был анонсирован на выставке Consumer Electronics Show (CES) 2009 (7–10 января). На той же выставке SanDisk и Sony также анонсировали аналогичный вариант Memory Stick XC с тем же максимальным объемом 2 ТБ [b] , что и SDXC, [22] , а Panasonic объявила о планах выпуска карт SDXC емкостью 64 ГБ. [23] 6 марта компания Pretec представила первую карту SDXC, [24] карту емкостью 32 ГБ со скоростью чтения/записи 400 Мбит/с. Но только в начале 2010 года совместимые хост-устройства появились на рынке, в том числе камкордер Sony Handycam HDR-CX55V , цифровая зеркальная камера Canon EOS 550D (также известная как Rebel T2i), [ 25] устройство чтения карт USB от Panasonic, и встроенный кард-ридер SDXC от JMicron. [26] Первые ноутбуки со встроенными устройствами чтения карт SDXC использовали шину USB 2.0, у которой не было достаточной пропускной способности для поддержки SDXC на полной скорости. [27]
В начале 2010 года появились коммерческие карты SDXC от Toshiba (64 ГБ), [28] [29] Panasonic (64 ГБ и 48 ГБ), [30] и SanDisk (64 ГБ). [31]
В начале 2011 года компании Centon Electronics, Inc. (64 ГБ и 128 ГБ) и Lexar (128 ГБ) начали поставки карт SDXC с классом скорости 10. [32] Pretec предлагала карты емкостью от 8 ГБ до 128 ГБ с классом скорости 16. [33] В сентябре 2011 года SanDisk выпустила карту microSDXC емкостью 64 ГБ. [34] Kingmax выпустила аналогичный продукт в 2011 году. [35]
В апреле 2012 года Panasonic представила формат карт MicroP2 для профессиональных видеоприложений. Карты по сути представляют собой полноразмерные карты SDHC или SDXC UHS-II с классом скорости UHS U1. [36] [37] Адаптер позволяет картам MicroP2 работать с существующим оборудованием карт P2 . [38]
Карты Panasonic MicroP2 поступили в продажу в марте 2013 года и стали первыми продуктами, совместимыми с UHS-II, на рынке; Первоначальное предложение включает карту SDHC на 32 ГБ и карту SDXC на 64 ГБ. [36] [39] Позже в том же году Lexar выпустила первую карту SDXC емкостью 256 ГБ, основанную на технологии флэш-памяти NAND 20 нм . [40]
В феврале 2014 года SanDisk представила первую карту microSDXC на 128 ГБ, [41] за которой в марте 2015 года последовала карта microSDXC на 200 ГБ. [42] В сентябре 2014 года SanDisk анонсировала первую карту SDXC на 512 ГБ. [43]
Samsung анонсировала первую в мире карту microSDXC EVO Plus емкостью 256 ГБ в мае 2016 года, [44] а в сентябре 2016 года Western Digital (SanDisk) объявила, что прототип первой карты SDXC емкостью 1 ТБ [c] будет продемонстрирован на выставке Photokina . [45]
В августе 2017 года SanDisk выпустила карту microSDXC емкостью 400 ГБ. [46]
В январе 2018 года Integral Memory представила карту microSDXC емкостью 512 ГБ. [47] В мае 2018 года компания PNY выпустила карту microSDXC емкостью 512 ГБ. В июне 2018 года Kingston анонсировала серию карт MicroSD Canvas емкостью до 512 ГБ, [d] в трех вариантах: Select, Go! и Реагировать. [48]
В феврале 2019 года Micron и SanDisk представили карты microSDXC емкостью 1 ТБ. [49]
Формат Secure Digital Ultra емкость (SDUC) поддерживает карты емкостью до 128 ТБ [b] и обеспечивает скорость до 985 МБ/с.
Secure Digital включает пять семейств карт, доступных в трех размерах. Эти пять семейств — это исходная стандартная емкость (SDSC), высокая емкость (SDHC), расширенная емкость (SDXC), сверхемкая (SDUC) и SDIO, которая сочетает в себе функции ввода-вывода с хранением данных. [50] [51] [52] Три форм-фактора: исходный размер, мини-размер и микроразмер. Электрически пассивные адаптеры позволяют использовать карту меньшего размера и работать в устройстве, предназначенном для карты большего размера. Небольшой размер SD-карты является идеальным носителем данных для небольших, тонких и портативных электронных устройств.
Карта Secure Digital (SDSC или Secure Digital Standard емкости) второго поколения была разработана для улучшения стандарта MultiMediaCard (MMC), который продолжал развиваться, но в другом направлении. Secure Digital изменила дизайн MMC несколькими способами:
Полноразмерные SD-карты не помещаются в более тонкие слоты MMC, а на возможность использования одного формата в хост-устройстве, предназначенном для другого, также влияют другие проблемы. [ нужна цитата ]
Формат Secure Digital High емкости (SDHC), анонсированный в январе 2006 года и определенный в версии 2.0 спецификации SD, поддерживает карты емкостью до 32 ГБ. [d] [50] Торговая марка SDHC лицензирована для обеспечения совместимости. [54]
Карты SDHC физически и электрически идентичны картам SD стандартной емкости (SDSC). Основными проблемами совместимости между картами SDHC и SDSC являются переопределение регистра данных карты (CSD) в версии 2.0 (см. ниже), а также тот факт, что карты SDHC поставляются предварительно отформатированными в файловой системе FAT32 .
Версия 2.0 также представляет режим высокоскоростной шины для карт SDSC и SDHC, который удваивает исходную тактовую частоту стандартной скорости и обеспечивает скорость 25 МБ/с . [55]
Хост-устройства SDHC должны принимать старые SD-карты. [56] Однако старые хост-устройства не распознают карты памяти SDHC или SDXC, хотя некоторые устройства могут это сделать после обновления прошивки. [57] [ нужен лучший источник ] Более старые операционные системы Windows, выпущенные до Windows 7, требуют исправлений или пакетов обновлений для поддержки доступа к картам SDHC. [58] [59] [60]
Формат Secure Digital eXtended емкость (SDXC), анонсированный в январе 2009 года и определенный в версии 3.01 спецификации SD, поддерживает карты объемом до 2 ТБ, [b] по сравнению с ограничением в 32 ГБ [d] для карт SDHC в SD. Спецификация 2.0. SDXC использует файловую систему Microsoft exFAT в качестве обязательной функции. [61]
Версия 3.01 также представила сверхвысокоскоростную шину (UHS) для карт SDHC и SDXC со скоростью интерфейса от 50 МБ/с до 104 МБ/с для четырехбитной шины UHS-I. [62] (это число с тех пор было превышено благодаря запатентованной технологии SanDisk для чтения 170 МБ/с, которая больше не является собственностью, поскольку у Lexar 1066x работает со скоростью чтения 160 МБ/с и записи 120 МБ/с через UHS 1, и У Kingston также есть Canvas Go! Plus, тоже работающий со скоростью 170 МБ/с). [63] [64] [65] [66]
Версия 4.0, представленная в июне 2011 года, обеспечивает скорость от 156 МБ/с до 312 МБ/с по четырехполосной (две дифференциальные линии) шине UHS-II, для которой требуется дополнительный ряд физических контактов. [62]
Версия 5.0 была анонсирована в феврале 2016 года на выставке CP+ 2016 и в нее были добавлены рейтинги «Класс скорости видео» для карт UHS для поддержки форматов видео с более высоким разрешением, таких как 8K . [67] [68] Новые рейтинги определяют минимальную скорость записи 90 МБ/с. [69] [70]
Формат Secure Digital Ultra емкость (SDUC), описанный в спецификации SD 7.0 и анонсированный в июне 2018 года, поддерживает карты емкостью до 128 ТБ [b] и обеспечивает скорость до 985 МБ/с независимо от форм-фактора: микро или микро. полноразмерный или тип интерфейса, включая UHS-I, UHS-II, UHS-III или SD Express. [71] Интерфейс SD Express также можно использовать с картами SDHC и SDXC.
Карты SDXC и SDUC обычно форматируются с использованием файловой системы exFAT , что ограничивает их использование ограниченным набором операционных систем. [53]
Windows Vista (SP1) и более поздние версии [72] и OS X (10.6.5 и более поздние версии) имеют встроенную поддержку exFAT. [73] [74] (Windows XP и Server 2003 могут поддерживать exFAT посредством дополнительного обновления от Microsoft.) [75]
В большинстве дистрибутивов BSD и Linux этого не было по юридическим причинам, хотя в ядре Linux 5.4 Microsoft открыла исходный код спецификации и разрешила включение драйвера exFAT. [76] Пользователи старых ядер или BSD могут вручную установить сторонние реализации exFAT (в виде модуля FUSE ), чтобы иметь возможность монтировать тома в формате exFAT. [77] Однако карты SDXC можно переформатировать для использования любой файловой системы (например, ext4 , UFS , VFAT или NTFS ), что смягчает ограничения, связанные с доступностью exFAT.
За исключением изменения файловой системы, карты SDXC в основном обратно совместимы с устройствами чтения SDHC, и многие хост-устройства SDHC могут использовать карты SDXC, если их сначала переформатировать в файловую систему FAT32. [78] [79] [80]
Ассоциация SD предоставляет утилиту форматирования для Windows и Mac OS X, которая проверяет и форматирует карты SD, SDHC, SDXC и SDUC. [81]
Скорость SD-карты обычно оценивается по скорости последовательного чтения или записи. Аспект последовательной производительности наиболее важен для хранения и извлечения больших файлов (относительно размеров внутренних блоков флэш- памяти ), таких как изображения и мультимедиа. Небольшие данные (такие как имена файлов, размеры и временные метки) подпадают под гораздо более низкий предел скорости произвольного доступа , что может быть ограничивающим фактором в некоторых случаях использования. [83] [84] [85]
Для ранних SD-карт некоторые производители карт указывали скорость как рейтинг в «раз» («×»), который сравнивал среднюю скорость чтения данных со скоростью оригинального привода CD-ROM . На смену ему пришел рейтинг класса скорости , который гарантирует минимальную скорость записи данных на карту. [86]
Новые семейства SD-карт улучшают скорость карты за счет увеличения скорости шины (частоты тактового сигнала, который стробирует информацию на карту и из нее). Независимо от скорости шины, карта может сигнализировать хосту, что она «занята», пока не завершится операция чтения или записи. Соответствие более высокому рейтингу скорости является гарантией того, что карта ограничивает использование индикации «занято».
SD-карты будут читать и записывать со скоростью 12,5 МБ/с.
Высокоскоростной режим (25 МБ/с) был введен для поддержки цифровых камер версии 1.10. [87]
Шина Ultra High Speed (UHS) доступна на некоторых картах SDHC и SDXC. [88] [89] [90]
Карты, соответствующие стандарту UHS, имеют римские цифры «I», «II» или «III» рядом с логотипом SD-карты, [88] [86] и сообщают об этой возможности главному устройству. Для использования UHS-I требуется, чтобы хост-устройство дало команду карте снизить рабочее напряжение с 3,3 В до 1,8 В через контакты интерфейса ввода-вывода и выбрать четырехбитный режим передачи, в то время как для UHS-II требуется работа с напряжением 0,4 В.
Более высокие скорости UHS-II и III достигаются за счет использования двухполосной низковольтной дифференциальной сигнализации (LVDS) 0,4 В на втором ряду контактов. [91] Каждая линия способна передавать данные со скоростью до 156 МБ/с. В полнодуплексном режиме одна полоса используется для передачи, а другая — для приема. В полудуплексном режиме обе линии используются для одного и того же направления передачи данных, что обеспечивает удвоенную скорость передачи данных при одинаковой тактовой частоте. Помимо обеспечения более высоких скоростей передачи данных, интерфейс UHS-II позволяет снизить энергопотребление интерфейса, снизить напряжение ввода-вывода и снизить электромагнитные помехи (EMI).
Указаны следующие сверхвысокие скорости:
Указано в SD версии 3.01. [92] Поддерживает тактовую частоту 100 МГц (вчетверо больше исходной «скорости по умолчанию»), которая в четырехбитном режиме передачи может передавать 50 МБ/с (SDR50). Карты UHS-I, заявленные как UHS104 (SDR104), также поддерживают тактовую частоту 208 МГц, что позволяет передавать 104 МБ/с. Работа с двойной скоростью передачи данных на частоте 50 МГц (DDR50) также предусмотрена в версии 3.01 и является обязательной для карт microSDHC и microSDXC с маркировкой UHS-I. В этом режиме четыре бита передаются при повышении тактового сигнала и еще четыре бита при его падении, передавая целый байт за каждый полный тактовый цикл, следовательно, операция со скоростью 50 МБ/с может передаваться с использованием тактовой частоты 50 МГц.
Существует собственное расширение UHS-I под названием DDR200, первоначально созданное SanDisk, которое увеличивает скорость передачи данных до 170 МБ/с. В отличие от UHS-II, здесь не используются дополнительные контакты. Это достигается за счет использования частоты 208 МГц стандартного режима SDR104, но с использованием передачи DDR. [93] [94] С тех пор это расширение использовалось компанией Lexar для серии 1066x (160 МБ/с), Kingston Canvas Go Plus (170 МБ/с) и SD-карты MyMemory PRO (180 МБ/с).
Указанный в версии 4.0, дополнительно повышает скорость передачи данных до теоретического максимума в 156 МБ/с (полнодуплексный ) или 312 МБ/с (полудуплексный) с использованием дополнительного ряда контактов для сигнализации LVDS [95] (всего (17 контактов для полноразмерных карт и 16 контактов для карт микроразмера). [88] Хотя первые реализации компактных системных камер были замечены через три года после спецификации (2014 г.), прошло еще много лет, прежде чем UHS-II стал внедряться на регулярной основе. На начало 2024 года почти 90 зеркальных и беззеркальных камер поддерживают UHS-II. [96]
Версия 6.0, выпущенная в феврале 2017 года, добавила к стандарту две новые скорости передачи данных. FD312 обеспечивает скорость 312 МБ/с, а FD624 удваивает эту скорость. Оба полнодуплексные. Физический интерфейс и расположение контактов такие же, как у UHS-II, с сохранением обратной совместимости. [97]
Шина SD Express была выпущена в июне 2018 года со спецификацией SD 7.0. Он использует одну линию PCIe для обеспечения скорости полнодуплексной передачи 985 МБ/с. Поддерживающие карты также должны реализовывать протокол доступа к хранилищу NVM Express . Шина Express может быть реализована с помощью карт SDHC, SDXC и SDUC. Для использования устаревших приложений карты SD Express также должны поддерживать высокоскоростную шину и шину UHS-I. Шина Express повторно использует расположение контактов карт UHS-II и резервирует место для дополнительных двух контактов, которые могут быть добавлены в будущем. [98]
Хосты, реализующие версию 7.0 спецификации, позволяют SD-картам осуществлять прямой доступ к памяти , что значительно увеличивает поверхность атаки хоста перед лицом вредоносных SD-карт. [99]
Версия 8.0 была анонсирована 19 мая 2020 года с поддержкой двух линий PCIe с дополнительным рядом контактов и скоростью передачи данных PCIe 4.0 с максимальной пропускной способностью 3938 МБ/с. [100]
Версия 9.0 вышла в феврале 2022 года. [101]
В феврале 2019 года Ассоциация SD анонсировала microSD Express. [102] Карты microSD Express предлагают интерфейсы PCI Express и NVMe, как это было в выпуске SD Express в июне 2018 года, наряду с устаревшим интерфейсом microSD для продолжения обратной совместимости. SDA также выпустило визуальные знаки для обозначения карт памяти microSD Express, чтобы упростить сопоставление карты и устройства и обеспечить оптимальную производительность устройства. [103]
ПРИМЕЧАНИЕ. Если устройство считывания карт использует контроллер DDR208 на контактах UHS 1, устройство считывания карт будет работать со скоростью 180 МБ/с на соответствующих картах UHS 1.
Ассоциация SD определяет стандартные классы скорости для карт SDHC/SDXC, указывающие минимальную производительность (минимальную скорость записи последовательных данных). Скорость чтения и записи должна превышать указанное значение. Спецификация определяет эти классы с точки зрения кривых производительности, которые соответствуют следующим минимальным уровням производительности чтения-записи на пустой карте и пригодности для различных приложений: [92] [86] [106] [107]
Ассоциация SD определяет три типа рейтингов классов скорости: исходный класс скорости, класс скорости UHS и класс скорости видео.
Рейтинги класса скорости 2, 4 и 6 подтверждают, что карта поддерживает соответствующее количество мегабайт в секунду в качестве минимальной устойчивой скорости записи для карты во фрагментированном состоянии.
Класс 10 утверждает, что карта поддерживает 10 МБ/с в качестве минимальной скорости нефрагментированной последовательной записи и использует режим высокоскоростной шины. [92] Главное устройство может считывать класс скорости карты и предупреждать пользователя, если карта сообщает, что класс скорости ниже минимального, необходимого для приложения. [92] Для сравнения, более старый рейтинг «×» измерял максимальную скорость в идеальных условиях и не давал четкого представления о том, была ли это скорость чтения или скорость записи.
Графический символ класса скорости имеет номер, обведенный буквой «C» (C2, C4, C6 и C10).
Карты UHS-I и UHS-II могут использовать рейтинг скорости UHS с двумя возможными уровнями: класс 1 для минимальной скорости записи не менее 10 МБ/с (символ «U1» с цифрой 1 внутри «U») и класс 3 для минимальной скорости записи. скорость записи 30 МБ/с (символ «U3» с 3 внутри «U»), рассчитанная на запись видео 4K . [108] До ноября 2013 года рейтинг назывался UHS Speed Grade и содержал оценки 0 (без символа) и 1 (символ «U1»). Производители также могут отображать стандартные символы класса скорости (C2, C4, C6 и C10) рядом или вместо класса скорости UHS.
Карты памяти UHS лучше всего работают с хост-устройствами UHS. Эта комбинация позволяет пользователю записывать видео с разрешением HD на безленточные видеокамеры , одновременно выполняя другие функции. Он также подходит для трансляций в реальном времени и записи больших видео высокой четкости.
Класс скорости видео определяет набор требований к картам UHS, чтобы они соответствовали современной флэш- памяти MLC NAND [69] и поддерживают прогрессивное видео 4K и 8K с минимальной скоростью последовательной записи 6–90 МБ/с. [67] [86] [106] Графические символы представляют собой стилизованную букву «V», за которой следует число, обозначающее скорость записи ( т. е. V6, V10, V30, V60 и V90).
Класс производительности приложений — это новый стандарт из спецификации SD 5.1 и 6.0, который не только определяет скорость последовательной записи, но также требует минимального количества операций ввода-вывода в секунду для чтения и записи. Для класса A1 требуется минимум 1500 операций чтения и 500 операций записи в секунду с использованием блоков размером 4 Кбайт, а для класса A2 требуется 4000 и 2000 операций ввода-вывода в секунду. [110] Карты класса A2 требуют поддержки драйвера хоста, поскольку они используют очередь команд и кэширование записи для достижения более высоких скоростей. Без них гарантированно будет достигнута как минимум скорость А1. Начиная с ядра 5.15, Linux полностью поддерживает A2. [111]
Рейтинг «×», который использовался некоторыми производителями карт и устарел в зависимости от класса скорости, кратен стандартной скорости привода CD-ROM , равной 150 КБ/с [г] (приблизительно 1,23 Мбит/с ). Базовые карты передают данные со скоростью, в шесть раз (6×) превышающей скорость CD-ROM; то есть 900 кбит/с или 7,37 Мбит/с. Спецификация 2.0 [ необходимы пояснения ] определяет скорости до 200×, но не так конкретна, как классы скорости, относительно того, как измерять скорость. Производители могут сообщать о наилучших скоростях и о самой высокой скорости чтения карты, которая обычно выше скорости записи. Некоторые производители, в том числе Transcend и Kingston , сообщают о скорости записи своих карт. [113] Если на карте указан как класс скорости, так и рейтинг «×», последний может считаться только скоростью чтения. [ нужна цитата ]
В приложениях, требующих постоянной пропускной способности записи, таких как запись видео, устройство может работать неудовлетворительно, если класс класса SD-карты падает ниже определенной скорости. Например, для видеокамеры высокой четкости может потребоваться карта не ниже класса 6, и при использовании более медленной карты могут возникать сбои или искажение видео. Цифровым фотоаппаратам с медленными картами может потребоваться заметное время после съемки фотографии, прежде чем она будет готова к следующей, пока камера записывает первый снимок.
Рейтинг класса скорости не полностью характеризует производительность карты. Разные карты одного и того же класса могут значительно различаться при соответствии спецификациям класса. Скорость карты зависит от многих факторов, в том числе:
Кроме того, скорость может заметно различаться между записью большого объема данных в один файл ( последовательный доступ , например, когда цифровая камера записывает большие фотографии или видео) и записью большого количества небольших файлов ( использование произвольного доступа , распространенное в смартфонах) . ). Исследование, проведенное в 2012 году, показало, что при таком использовании с произвольным доступом некоторые карты класса 2 достигли скорости записи 1,38 МБ/с , в то время как все протестированные карты относятся к классу 6 или выше (а также некоторым более низким классам; более низкий класс не обязательно означает лучшая производительность при работе с небольшими файлами), в том числе от крупных производителей, были более чем в 100 раз медленнее. [83] В 2014 году блоггер зафиксировал 300-кратную разницу в производительности при записи небольших объемов данных; на этот раз лучшей картой в этой категории стала карта 4-го класса. [84]
Хост-устройство может дать команду SD-карте стать доступной только для чтения (отклонять последующие команды по записи на нее информации). Для этого существуют как обратимые, так и необратимые хост-команды. [114] [115]
Большинство полноразмерных SD-карт имеют «механический переключатель защиты от записи», позволяющий пользователю сообщить главному компьютеру, что пользователь хочет, чтобы устройство рассматривалось как доступное только для чтения. Это не защищает данные на карте, если хост скомпрометирован: «За защиту карты отвечает хост. Положение [т. е. настройка] переключателя защиты от записи неизвестно внутренней схеме карты. " [116] Некоторые хост-устройства не поддерживают защиту от записи, которая является дополнительной функцией спецификации SD, а драйверы и устройства, которые подчиняются индикации «только для чтения», могут дать пользователю возможность обойти ее. [ нужна цитата ]
Переключатель представляет собой скользящую защелку, закрывающую выемку на карте. Форматы miniSD и microSD напрямую не поддерживают вырез для защиты от записи, но их можно вставлять в полноразмерные адаптеры, которые поддерживают. [ нужна цитата ]
Если смотреть на SD-карту сверху, правая сторона (сторона со скошенным углом) должна иметь насечку. [ нужна цитата ]
С левой стороны может быть вырез для защиты от записи. Если выемка опущена, карту можно читать и писать. Если карта имеет надрез, она доступна только для чтения. Если на карте есть выемка и скользящий язычок, закрывающий выемку, пользователь может сдвинуть язычок вверх (к контактам), чтобы объявить карту доступной для чтения/записи, или вниз, чтобы объявить ее доступной только для чтения. [ нужна ссылка ] На диаграмме справа показан оранжевый скользящий язычок защиты от записи как в разблокированном, так и в заблокированном положениях. [ нужна цитата ]
Карты, продаваемые с содержимым, которое нельзя изменять, постоянно помечаются как доступные только для чтения, поскольку на них имеется выемка и нет выдвижного язычка. [ нужна цитата ]
Хост-устройство может заблокировать SD-карту с помощью пароля длиной до 16 байт, который обычно предоставляется пользователем. [ нужна цитата ] Заблокированная карта нормально взаимодействует с хост-устройством, за исключением того, что она отклоняет команды на чтение и запись данных. [ необходима цитата ] Заблокированную карту можно разблокировать, только указав тот же пароль. Хост-устройство может после предоставления старого пароля указать новый пароль или отключить блокировку. Без пароля (обычно в случае, если пользователь забывает пароль) хост-устройство может дать команду карте стереть все данные на карте для повторного использования в будущем (кроме данных карты с защитой DRM), но это невозможно. получить доступ к существующим данным. [ нужна цитата ]
В устройствах Windows Phone 7 используются SD-карты, доступ к которым разрешен только производителем телефона или оператором мобильной связи. SD-карта, вставленная в телефон под аккумуляторным отсеком, блокируется «привязкой к телефону с помощью автоматически сгенерированного ключа», так что «SD-карта не может быть прочитана другим телефоном, устройством или компьютером». [117] Однако устройства Symbian являются одними из немногих, которые могут выполнять необходимые операции низкоуровневого форматирования на заблокированных SD-картах. Поэтому можно использовать такое устройство, как Nokia N8 , для переформатирования карты для последующего использования в других устройствах. [118]
Карта памяти SmartSD — это карта microSD с внутренним « защитным элементом », которая позволяет передавать команды блока данных протокола приложения ISO 7816 , например, в апплеты JavaCard , работающие на внутреннем защищенном элементе, через шину SD. [119]
Некоторые из самых ранних версий карт памяти microSD с элементами безопасности были разработаны в 2009 году компанией DeviceFidelity, Inc., [120] [121] пионером в области беспроводной связи ближнего радиуса действия (NFC) и мобильных платежей , с появлением продуктов In2Pay и CredenSE. , которая позже была коммерциализирована и сертифицирована Visa для мобильных бесконтактных транзакций в 2010 году . [122] DeviceFidelity также адаптировала карту In2Pay microSD для работы с Apple iPhone с помощью iCaisse и стала пионером в проведении первых NFC-транзакций и мобильных платежей на устройствах Apple в 2010 году. [ 123] [124] [125]
Были реализованы различные реализации карт SmartSD для платежных приложений и защищенной аутентификации. [126] [127] В 2012 году компания Good Technology заключила партнерское соглашение с DeviceFidelity, чтобы использовать карты microSD с защищенными элементами для мобильной идентификации и контроля доступа . [128]
Карты microSD с поддержкой Secure Elements и NFC ( связь ближнего радиуса действия ) используются для мобильных платежей, а также в мобильных кошельках, ориентированных непосредственно на потребителя, и в решениях для мобильного банкинга, некоторые из которых были запущены крупными банками по всему миру, в том числе Bank of America , US Bank и Wells Fargo , [129] [130] [131] , в то время как другие были частью новых инновационных программ необанков , ориентированных непосредственно на потребителя , таких как moneto, впервые запущенных в 2012 году. [132] [133] [134 ] ] [135]
Карты microSD с элементами безопасности также используются для безопасного шифрования голоса на мобильных устройствах, что обеспечивает один из самых высоких уровней безопасности при голосовой связи между людьми. [136] Подобные решения активно используются в разведке и безопасности.
В 2011 году компания HID Global в партнерстве с Университетом штата Аризона запустила решения для доступа в кампус для студентов с использованием карт microSD с технологией Secure Element и MiFare, предоставленных DeviceFidelity, Inc. [137] [138] Это был первый случай, когда обычные мобильные телефоны можно было использовать для открытия двери без необходимости использования электронных ключей доступа.
Поставщики стремились дифференцировать свою продукцию на рынке с помощью различных особенностей, специфичных для конкретного поставщика:
Карта SDIO (Secure Digital Input Output) — это расширение спецификации SD, охватывающее функции ввода-вывода. Карты SDIO полностью функциональны только в хост-устройствах, предназначенных для поддержки их функций ввода-вывода (обычно в КПК, таких как Palm Treo , но иногда в ноутбуках или мобильных телефонах). [ нужна ссылка ] Эти устройства могут использовать слот SD для поддержки GPS- приемников, модемов , считывателей штрих-кодов , FM-радиотюнеров , ТВ-тюнеров, считывателей RFID , цифровых камер и интерфейсов Wi-Fi , Bluetooth , Ethernet и IrDA . Было предложено множество других устройств SDIO, но теперь устройства ввода-вывода чаще подключаются через интерфейс USB. [ нужна цитата ]
Карты SDIO поддерживают большинство команд памяти SD-карт. Карты SDIO могут быть структурированы как восемь логических карт, хотя в настоящее время типичный способ использования этой возможности карты SDIO состоит в том, чтобы структурировать себя как одну карту ввода-вывода и одну карту памяти. [ нужна цитата ]
Интерфейсы SDIO и SD механически и электрически идентичны. Хост-устройства, созданные для карт SDIO, обычно принимают карты памяти SD без функций ввода-вывода. Однако обратное неверно, поскольку хост-устройствам нужны подходящие драйверы и приложения для поддержки функций ввода-вывода карты. Например, камера HP SDIO обычно не работает с КПК, в которых она не указана в качестве аксессуара. Установка карты SDIO в любой слот SD не приводит к физическому повреждению или сбою в работе хост-устройства, но пользователи могут быть разочарованы тем, что карта SDIO не работает в полной мере, если ее вставить в, казалось бы, совместимый слот. (Устройства USB и Bluetooth демонстрируют сопоставимые проблемы совместимости, хотя и в меньшей степени благодаря стандартизированным классам USB-устройств и профилям Bluetooth . )
Семейство SDIO включает в себя низкоскоростные и полноскоростные карты. Оба типа карт SDIO поддерживают SPI и однобитные типы шин SD. Низкоскоростным картам SDIO разрешено также поддерживать четырехбитную шину SD; Карты Full-Speed SDIO необходимы для поддержки четырехбитной шины SD. Чтобы использовать карту SDIO в качестве «комбинированной карты» (как для памяти, так и для ввода-вывода), хост-устройство должно сначала выбрать работу с четырехбитной шиной SD. Двумя другими уникальными особенностями низкоскоростного SDIO являются максимальная тактовая частота 400 кГц для всех коммуникаций и использование контакта 8 в качестве «прерывания» для попытки инициировать диалог с хост-устройством. [144]
Хост-устройства, соответствующие новым версиям спецификации, обеспечивают обратную совместимость и принимают старые SD-карты. [56] Например, хост-устройства SDXC принимают все предыдущие семейства карт памяти SD, а хост-устройства SDHC также принимают стандартные карты SD.
Старые хост-устройства обычно не поддерживают новые форматы карт, и даже если они могут поддерживать интерфейс шины, используемый картой, [51] возникает несколько факторов:
Благодаря своему компактному размеру карты Secure Digital используются во многих бытовых электронных устройствах и стали широко распространенным средством хранения нескольких гигабайт данных небольшого размера. Устройства, в которых пользователь может часто извлекать и заменять карты, такие как цифровые фотоаппараты , видеокамеры и игровые приставки , как правило, используют полноразмерные карты. Устройства, для которых малый размер имеет первостепенное значение, такие как мобильные телефоны , экшн-камеры, такие как серия GoPro Hero , и дроны с камерой , как правило, используют карты microSD. [145] [146]
Карта microSD помогла продвинуть рынок смартфонов, предоставив производителям и потребителям большую гибкость и свободу.
В то время как облачное хранилище зависит от стабильного подключения к Интернету и достаточно объемных планов передачи данных , карты памяти в мобильных устройствах обеспечивают независимое от местоположения и конфиденциальное расширение хранилища с гораздо более высокой скоростью передачи данных и без задержек в сети , что позволяет использовать такие приложения, как фото- и видеозапись . Хотя данные, хранящиеся внутри кирпичных устройств , недоступны , данные, хранящиеся на карте памяти, могут быть восстановлены и доступны пользователю извне в качестве запоминающего устройства. Преимущество расширения памяти по сравнению с USB-накопителем заключается в бескомпромиссной эргономичности . Использование карты памяти также защищает несменную внутреннюю память мобильного телефона от износа из-за тяжелых приложений, таких как чрезмерное использование камеры и хостинг портативного FTP-сервера через Wi-Fi Direct . Благодаря техническому развитию карт памяти пользователи существующих мобильных устройств могут со временем расширить свое хранилище и сделать его более выгодным. [147] [148] [149]
Последние версии основных операционных систем, таких как Windows Mobile и Android , позволяют запускать приложения с карт microSD, создавая возможности для новых моделей использования SD-карт на рынках мобильных компьютеров, а также освобождая доступное внутреннее пространство для хранения данных. [150]
SD-карты — не самое экономичное решение для устройств, которым требуется лишь небольшой объем энергонезависимой памяти, например, для настройки станций в небольших радиоприемниках. Они также могут быть не лучшим выбором для приложений, требующих более высокой емкости или скорости хранения данных, как это предусмотрено другими стандартами флэш-карт, такими как CompactFlash . Эти ограничения могут быть устранены путем развития технологий памяти, таких как новые спецификации SD 7.0, которые позволяют хранить данные объемом до 128 ТБ. [б] [151]
Многие персональные компьютеры всех типов, включая планшеты и мобильные телефоны, используют SD-карты либо через встроенные слоты, либо через активный электронный адаптер. Существуют адаптеры для PC-карты , ExpressBus, USB , FireWire и параллельного порта принтера . Активные адаптеры также позволяют использовать SD-карты в устройствах, предназначенных для других форматов, таких как CompactFlash . Адаптер FlashPath позволяет использовать SD-карты в дисководах .
Некоторые устройства, такие как Samsung Galaxy Fit (2011) и Samsung Galaxy Note 8.0 (2013), имеют отсек для SD-карты, расположенный снаружи и доступный вручную, тогда как на других устройствах он расположен под крышкой аккумуляторного отсека. В более поздних мобильных телефонах используется система извлечения лотка с точечным отверстием, в котором находятся и карта памяти, и SIM-карта .
На рынке обычно встречаются неправильно маркированные или поддельные карты Secure Digital, которые сообщают о поддельной емкости или работают медленнее, чем указано на маркировке. [152] [153] [154] Существуют программные средства для проверки и обнаружения контрафактной продукции . [155] [156] Обнаружение поддельных карт обычно включает копирование файлов со случайными данными на SD-карту до тех пор, пока ее емкость не будет заполнена, а затем копирование их обратно. Файлы, которые были скопированы обратно, можно проверить, сравнив контрольные суммы (например, MD5 ) или попытавшись сжать их. Последний подход использует тот факт, что поддельные карты позволяют пользователю считывать файлы, которые затем состоят из легко сжимаемых однородных данных (например, повторяющихся 0xFF ).
Карты памяти Secure Digital можно использовать в камкордерах Sony XDCAM EX с помощью адаптера. [157]
Хотя многие персональные компьютеры поддерживают карты SD в качестве дополнительного устройства хранения данных с помощью встроенного слота или могут использовать карты SD с помощью адаптера USB, карты SD не могут использоваться в качестве основного жесткого диска через встроенный контроллер ATA, поскольку ни один из них не может быть использован в качестве основного жесткого диска. варианты SD-карт поддерживают сигнализацию ATA. Для использования основного жесткого диска требуется отдельный хост-контроллер SD [158] или преобразователь SD-to-CompactFlash. Однако на компьютерах, поддерживающих загрузку через USB-интерфейс, SD-карта в USB-адаптере может быть загрузочным диском при условии, что она содержит операционную систему, поддерживающую доступ через USB после завершения начальной загрузки.
В ноутбуках и планшетных компьютерах карты памяти, встроенные в устройство чтения карт памяти , имеют эргономическое преимущество перед USB- накопителями , поскольку последние выступают из устройства, и пользователю необходимо соблюдать осторожность, чтобы не ударить их во время транспортировки устройства, что может повредить порт USB. Карты памяти имеют унифицированную форму и не резервируют порт USB при вставке в специальный слот для карт компьютера.
С конца 2009 года новые компьютеры Apple с установленными устройствами чтения SD-карт могут загружаться в macOS с устройств хранения SD, если они правильно отформатированы в расширенный формат файлов Mac OS и для таблицы разделов по умолчанию установлено значение GUID Partition Table . [159]
SD-карты становятся все более популярными среди владельцев старинных компьютеров, таких как 8-битная Atari . Например, в настоящее время используется SIO2SD ( SIO — порт Atari для подключения внешних устройств). Программное обеспечение для 8-битной версии Atari может быть включено на одну SD-карту, размер диска которой может составлять менее 4–8 ГБ (2019 г.). [160]
.jpg/1280px-Arduino_Ethernet_Shield_(pre-production_sample).jpg)
В 2008 году SDA определило Embedded SD, «используя хорошо известные стандарты SD» для обеспечения возможности использования несъемных устройств SD-типа на печатных платах. [161] Однако этот стандарт не был принят рынком, в то время как стандарт MMC стал стандартом де-факто для встраиваемых систем. SanDisk предоставляет такие компоненты встроенной памяти под брендом iNAND. [162]
Большинство современных микроконтроллеров имеют встроенную логику SPI , которая может взаимодействовать с SD-картой, работающей в режиме SPI, обеспечивая энергонезависимое хранилище. Даже если в микроконтроллере отсутствует функция SPI, эту функцию можно эмулировать путем битового удара . Например, самодельный хак объединяет запасные контакты ввода-вывода общего назначения (GPIO) процессора маршрутизатора Linksys WRT54G с кодом поддержки MMC из ядра Linux . [163] Этот метод позволяет достичь пропускной способности до 1,6 Мбит/с .
Предварительно записанные карты памяти microSD использовались для коммерциализации музыки под брендами slotMusic и slotRadio от SanDisk и MQS от Astell & Kern .
Спецификация SD-карты определяет три физических размера. Семейства SD и SDHC доступны во всех трех размерах, но семейства SDXC и SDUC недоступны в мини-размере, а семейство SDIO недоступно в микро-размере. Карты меньшего размера можно использовать в слотах большего размера благодаря использованию пассивного адаптера.
Форм-фактор микро — это самый маленький формат SD-карты. [164]
Карты могут поддерживать различные комбинации следующих типов шин и режимов передачи. Режим шины SPI и режим однобитной шины SD являются обязательными для всех семейств SD, как описано в следующем разделе. После того как хост-устройство и SD-карта согласовывают режим интерфейса шины, использование пронумерованных контактов одинаково для всех размеров карт.
Физический интерфейс состоит из 9 контактов, за исключением того, что на карте miniSD добавлены два неподключенных контакта в центре, а на карте microSD отсутствует один из двух контактов V SS (земля). [165]
Примечания:
SD-карты и хост-устройства первоначально обмениваются данными через синхронный однобитный интерфейс, где хост-устройство предоставляет тактовый сигнал, который стробирует отдельные биты на входе и выходе SD-карты. Таким образом, главное устройство отправляет 48-битные команды и получает ответы. Карта может сигнализировать о том, что ответ будет задержан, но главное устройство может прервать диалог. [92]
Посредством выдачи различных команд главное устройство может: [92]
Командный интерфейс является расширением интерфейса MultiMediaCard (MMC). На SD-картах прекращена поддержка некоторых команд протокола MMC, но добавлены команды, связанные с защитой от копирования. Используя только команды, поддерживаемые обоими стандартами, до определения типа вставленной карты, хост-устройство может работать как с картами SD, так и с картами MMC.
Все семейства SD-карт изначально используют электрический интерфейс на 3,3 В. По команде карты SDHC и SDXC могут переключаться на работу с напряжением 1,8 В. [92]
При первоначальном включении питания или вставке карты хост-устройство выбирает либо шину последовательного периферийного интерфейса (SPI), либо однобитную шину SD в зависимости от уровня напряжения, присутствующего на контакте 1. После этого хост-устройство может выдать команду на переключение на четырехбитный интерфейс шины SD, если SD-карта его поддерживает. Для различных типов карт поддержка четырехбитной шины SD является либо дополнительной, либо обязательной. [92]
Определив, что SD-карта поддерживает это, хост-устройство также может дать команду SD-карте переключиться на более высокую скорость передачи. До определения возможностей карты хост-устройство не должно использовать тактовую частоту выше 400 кГц. Карты SD, кроме SDIO (см. ниже), имеют тактовую частоту «Скорость по умолчанию» 25 МГц. Хост-устройству не обязательно использовать максимальную тактовую частоту, которую поддерживает карта. Он может работать на тактовой частоте ниже максимальной для экономии энергии. [92] Между командами главное устройство может полностью останавливать часы.
Большинство SD-карт поставляются предварительно отформатированными с одним или несколькими разделами MBR , где первый или единственный раздел содержит файловую систему . Это позволяет им работать как жесткий диск персонального компьютера . Согласно спецификации SD-карты, SD-карта отформатирована с использованием MBR и следующей файловой системы:
Большинство потребительских товаров, использующих SD-карту, ожидают, что она разбита на разделы и отформатирована таким образом. Универсальная поддержка FAT12, FAT16, FAT16B и FAT32 позволяет использовать карты SDSC и SDHC на большинстве хост-компьютеров с совместимым устройством чтения SD, предоставляя пользователю знакомый метод именованных файлов в иерархическом дереве каталогов. [ нужна цитата ]
На таких SD-картах стандартные служебные программы, такие как « Дисковая утилита » Mac OS X или SCANDISK Windows, можно использовать для восстановления поврежденной файловой системы, а иногда и для восстановления удаленных файлов. На таких картах можно использовать инструменты дефрагментации файловых систем FAT. Полученная в результате консолидация файлов может обеспечить незначительное сокращение времени, необходимого для чтения или записи файла, [167], но не является улучшением, сравнимым с дефрагментацией жестких дисков, где хранение файла в нескольких фрагментах требует дополнительных физических и относительно медленных перемещений. головки привода. [ нужна цитация ] Кроме того, дефрагментация выполняет запись на SD-карту, которая учитывается в расчетном сроке службы карты. Устойчивость к записи физической памяти обсуждается в статье о флэш-памяти ; новая технология увеличения емкости карты обеспечивает худшую стойкость к записи. [ нужна цитата ]
При переформатировании SD-карты емкостью не менее 32 МБ [i] (65 536 логических секторов и более), но не более 2 ГБ рекомендуется использовать [d] FAT16B с типом раздела 06h и EBPB 4.1 [166], если карта предназначен для потребительского устройства. (FAT16B также доступен для карт емкостью 4 ГБ, но требует использования кластеров по 64 КБ, которые не получили широкой поддержки.) FAT16B вообще не поддерживает карты объемом более 4 ГБ [d] .
Спецификация SDXC требует использования собственной файловой системы exFAT от Microsoft , [168] для которой иногда требуются соответствующие драйверы (например , / в Linux). exfat-utilsexfat-fuse
Переформатирование SD-карты с использованием другой файловой системы или даже той же файловой системы может замедлить работу карты или сократить срок ее службы. Некоторые карты используют выравнивание износа , при котором часто изменяемые блоки отображаются в разные части памяти в разное время, а некоторые алгоритмы выравнивания износа разработаны для шаблонов доступа, типичных для FAT12, FAT16 или FAT32. [169] Кроме того, предварительно отформатированная файловая система может использовать размер кластера, который соответствует стираемой области физической памяти на карте; переформатирование может изменить размер кластера и сделать запись менее эффективной. Ассоциация SD предоставляет бесплатно загружаемое программное обеспечение SD Formatter для решения этих проблем для Windows и Mac OS X. [170]
Карты памяти SD/SDHC/SDXC имеют на карте «Защищенную зону» для функции безопасности стандарта SD. Ни стандартные форматтеры, ни форматтер SD Association его не сотрут. Ассоциация SD предполагает, что устройства или программное обеспечение, использующие функцию безопасности SD, могут его форматировать. [170]
Потребляемая мощность SD-карт зависит от режима скорости, производителя и модели. [ нужна цитата ]
При передаче она может находиться в диапазоне 66–330 мВт (20–100 мА при напряжении питания 3,3 В). Спецификации TwinMOS Technologies указывают максимальную мощность 149 мВт (45 мА) во время передачи. Toshiba указывает 264–330 мВт (80–100 мА). [171] Ток в режиме ожидания намного ниже, менее 0,2 мА для одной карты microSD 2006 года выпуска. [172] Если передача данных осуществляется в течение длительного времени, срок службы батареи может заметно сократиться; для справки: емкость аккумуляторов смартфонов обычно составляет около 6 Втч (Samsung Galaxy S2: 1650 мАч при 3,7 В).
Современные карты UHS-II могут потреблять до 2,88 Вт, если хост-устройство поддерживает режим скорости шины SDR104 или UHS-II. Минимальная потребляемая мощность в случае хоста UHS-II составляет 720 мВт. [ нужна цитата ]
Все SD-карты позволяют хост-устройству определять, сколько информации может хранить карта, а спецификация каждого семейства SD дает хост-устройству гарантию максимальной емкости, о которой сообщает совместимая карта.
К моменту завершения спецификации версии 2.0 (SDHC) в июне 2006 года [174] поставщики уже разработали SD-карты емкостью 2 ГБ и 4 ГБ, либо как указано в версии 1.01, либо творчески прочитав версию 1.00. Полученные карты работают некорректно на некоторых хост-устройствах. [175] [176]
Версия SD 1.00 предполагала 512 байт на блок. Это позволяло использовать карты SDSC размером до 4096 × 512 × 512 Б = 1 ГБ. [д]
Версия 1.01 позволяла карте SDSC вместо этого использовать 4-битное поле для указания 1024 или 2048 байтов на блок. [92] При этом можно использовать карты емкостью 2 ГБ и 4 ГБ, такие как SD-карта Transcend 4 ГБ, SD-карта Memorette 4 ГБ и карта microSD Hoco 4 ГБ. [ нужна цитата ]
Формат регистра данных карты (CSD) изменился с версии 1 (SDSC) на версию 2.0 (которая определяет SDHC и SDXC).
В версии 1 спецификации SD емкость до 2 ГБ [d] рассчитывается путем объединения полей CSD следующим образом:
Емкость = ( C_SIZE + 1) × 2 ( C_SIZE_MULT + READ_BL_LEN + 2)где 0 ≤ C_SIZE ≤ 4095, 0 ≤ C_SIZE_MULT ≤ 7, READ_BL_LEN равно 9 (для 512 байт/сектор) или 10 (для 1024 байт/сектор)
В более поздних версиях указано (в разделе 4.3.2), что карта SDSC емкостью 2 ГБ должна установить READ_BL_LEN (и WRITE_BL_LEN) на 1024 байта, чтобы приведенные выше вычисления правильно сообщали о емкости карты, но для обеспечения согласованности хост-устройство должно не запрашивать (по CMD16) длину блока более 512 байт. [92]
В определении карт SDHC версии 2.0 часть C_SIZE CSD составляет 22 бита и указывает размер памяти, кратный 512 КБ (поле C_SIZE_MULT удалено, и READ_BL_LEN больше не используется для вычисления емкости). Два бита, которые раньше были зарезервированы, теперь идентифицируют семейство карт: 0 — SDSC; 1 представляет собой SDHC или SDXC; 2 и 3 зарезервированы. [92] Из-за этих переопределений старые хост-устройства неправильно идентифицируют карты SDHC или SDXC, а также их правильную емкость.
Емкость рассчитывается так:
Емкость = ( C_SIZE + 1) × 524288где SDHC 4112 ≤ C_SIZE ≤ 65375 ≈2 ГБ ≤ Емкость ≤ ≈32 ГБгде для SDXC 65535 ≤ C_SIZE ≈32 ГБ ≤ Емкость ≤ 2 ТБ [ нужна ссылка ]
Емкость выше 4 ГБ может быть достигнута только при использовании версии 2.0 или более поздних версий. Кроме того, емкость, равная 4 ГБ, также должна быть такой же, чтобы гарантировать совместимость. [ нужна цитата ]
Как и большинство форматов карт памяти, SD защищен многочисленными патентами и товарными знаками . За исключением карт SDIO , роялти за лицензии на карты SD взимаются за производство и продажу карт памяти и хост-адаптеров (1000 долларов США в год плюс членство в размере 1500 долларов США в год ) .
Ранние версии спецификации SD были доступны в соответствии с соглашением о неразглашении (NDA), запрещающим разработку драйверов с открытым исходным кодом . Однако в конечном итоге система была подвергнута обратному проектированию , и драйверы бесплатного программного обеспечения предоставили доступ к SD-картам, не использующим DRM. После выпуска большинства драйверов с открытым исходным кодом SDA предоставило упрощенную версию спецификации под менее строгой лицензией, что помогло уменьшить некоторые проблемы несовместимости. [177]
В соответствии с соглашением об отказе от ответственности упрощенная спецификация, выпущенная SDA в 2006 году (в отличие от спецификации SD-карт), позже была распространена на физический уровень, расширения ASSD, SDIO и SDIO Bluetooth Type-A. [178]
Доступна упрощенная спецификация [179] .
Опять же, большая часть информации уже была обнаружена, и в Linux имелся для нее полностью бесплатный драйвер. Тем не менее, создание чипа, соответствующего этой спецификации, привело к тому, что проект «Один ноутбук на ребенка» был заявлен как «первая реализация SD с действительно открытым исходным кодом, без необходимости получать лицензию SDI или подписывать соглашения о неразглашении для создания драйверов или приложений SD». [180]
Запатентованный характер полной спецификации SD затрагивает встраиваемые системы , портативные компьютеры и некоторые настольные компьютеры; многие настольные компьютеры не имеют слотов для карт, вместо этого при необходимости используются устройства чтения карт USB . [ нужна цитация ] Эти устройства чтения карт представляют собой стандартный интерфейс USB-накопителя для карт памяти, тем самым отделяя операционную систему от деталей базового интерфейса SD. [ нужна цитата ] Однако встроенные системы (такие как портативные музыкальные плееры) обычно получают прямой доступ к SD-картам и, следовательно, нуждаются в полной информации о программировании. [ нужна цитация ] Настольные устройства считывания карт сами по себе являются встроенными системами; их производители обычно платят SDA за полный доступ к спецификациям SD. [ нужна цитация ] Многие ноутбуки теперь оснащены устройствами чтения карт SD, не основанными на USB; драйверы устройств для них, по сути, получают прямой доступ к SD-карте, как и встроенные системы. [ нужна цитата ]
Режим интерфейса SPI -bus — единственный тип, не требующий хост-лицензии для доступа к SD-картам. [ нужна цитата ]
Неисправную SD-карту можно отремонтировать с помощью специального оборудования, при условии, что средняя часть, содержащая флэш-память, не повреждена физически. Контроллер таким образом можно обойти. Это может быть сложнее или даже невозможно в случае монолитной карты, где контроллер находится на одном физическом кристалле. [181] [182]
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )Класс скорости считается нерелевантным: наш сравнительный анализ показывает, что маркировка «класса скорости» на SD-картах не обязательно указывает на производительность приложений;
хотя рейтинг класса предназначен для последовательной производительности, мы обнаружили несколько случаев, когда SD-карты более высокого класса в целом работали хуже, чем карты более низкого класса.
Вариации производительности малых блоков 4K показали разницу примерно в 300 раз между самыми быстрыми и самыми медленными картами.
К сожалению, многие из протестированных карт по этому показателю были от посредственных до плохих, что может объяснить, почему запуск обновлений в Linux с использованием SD-карт может занять очень много времени.
