Войти
 | |
 Сверху вниз: SD, miniSD, microSD | |
| Тип носителя | Карта памяти |
|---|---|
| Кодирование | Бит |
| Емкость |
|
| Размер блока | Переменная |
| Механизм чтения |
|
| Механизм записи | То же, что Чтение |
| Стандарт | Стандарт SD |
| Разработан | SD Association |
| Размеры |
|
| Вес |
|
| Использование | Портативные устройства, такие как цифровые фотоаппараты и мобильные телефоны (включая большинство смартфонов) |
| Расширен с | MultiMediaCard |
| Выпущена | август 1999 г. |
Secure Digital, официально сокращенно SD, является запатентованной энергонезависимой Формат карты памяти, разработанный SD Association (SDA) для использования в портативных устройствах.
Стандарт был представлен в августе 1999 года совместными усилиями SanDisk, Panasonic (Matsushita Electric) и Toshiba в качестве усовершенствования по сравнению с MultiMediaCard (MMC) и стала отраслевым стандартом. Три компании сформировали SD-3C, LLC, компанию, которая лицензирует и обеспечивает соблюдение прав интеллектуальной собственности, связанных с картами памяти SD, хостами SD и вспомогательными продуктами.
Компании также сформировали SD Association (SDA), не являющуюся - коммерческая организация, в январе 2000 года занимающаяся продвижением и созданием стандартов SD-карт. Сегодня SDA насчитывает около 1000 компаний-членов. SDA использует несколько товарных знаков логотипов, принадлежащих и лицензированных SD-3C, чтобы обеспечить соответствие его спецификациям и гарантировать совместимость пользователей.
В 1999 г. SanDisk, Matsushita и Toshiba согласились разработать и продайте карту памяти Secure Digital (SD). Карта была создана на основе MultiMediaCard (MMC) и обеспечивала управление цифровыми правами на основе стандарта Secure Digital Music Initiative (SDMI) и, в то время, высокую плотность памяти.
Он был разработан, чтобы конкурировать с Memory Stick, продуктом DRM, который Sony выпустила годом ранее. Разработчики предсказывали, что DRM вызовет широкое использование музыкальными поставщиками, обеспокоенными пиратством.
товарный знак «SD» логотип изначально был разработан для Super Density Disc, который был неудачной записью Toshiba в DVD войне формата. По этой причине буква D на логотипе напоминает оптический диск.
На выставке Consumer Electronics Show (CES) 2000 года три компании объявили о создании SD Association (SDA) для продвижения SD-карт. SD Association со штаб-квартирой в Сан-Рамоне, Калифорния, США, начиналась с 30 компаний, а сегодня в нее входит около 1000 производителей продукции, которые производят совместимые карты памяти и устройства. Первые образцы SD-карты стали доступны в первом квартале 2000 года, а через три месяца было выпущено 32 и 64 карты MB.
Форма miniSD была представлена в марте 2003 г. CeBIT корпорацией SanDisk, которая объявила и продемонстрировала Это. SDA приняла карту miniSD в 2003 году в качестве расширения малого форм-фактора стандарта SD-карт. Хотя новые карты были разработаны специально для мобильных телефонов, они обычно поставляются с адаптером miniSD, который обеспечивает совместимость со стандартным слотом для карт памяти SD.
Съемные миниатюрные флеш-карты памяти Secure Digital microSD изначально назывались T-Flash или TF., сокращение от TransFlash . Карты TransFlash и microSD функционально идентичны, что позволяет им работать с устройствами, созданными для другого. Компания SanDisk придумала microSD, когда ее технический директор и главный технический директор Motorola пришли к выводу, что существующие карты памяти слишком велики для мобильных телефонов. Изначально карта называлась T-Flash, но незадолго до запуска продукта T-Mobile отправила SanDisk письмо о прекращении действия, в котором утверждалось, что T-Mobile владеет товарным знаком T- (что угодно), и название было изменено на TransFlash. На выставке CTIA Wireless 2005 SDA анонсировала малый форм-фактор microSD вместе с защищенным цифровым форматом SDHC с большой емкостью, превышающим 2 ГБ (2000 МБ), с минимальной устойчивой скоростью чтения и записи 17,6 Мбит / с. SanDisk побудила SDA внедрить стандарт microSD. SDA утвердила окончательную спецификацию microSD 13 июля 2005 г. Первоначально карты microSD были доступны емкостью 32, 64 и 128 МБ.
Motorola E398 был первым мобильным телефоном с TransFlash (позже microSD) карту. Спустя несколько лет его конкуренты начали использовать карты microSD.
Эта карта microSDHC вмещает 8 миллиардов байтов. Под ним находится часть памяти с магнитным сердечником (использовавшаяся до 1970-х годов), которая содержит восемь байтов с использованием 64 ядер. Карта покрывает приблизительно 20 бит (2 1/2 байта). Формат SDHC, анонсированный в январе 2006 года, принес такие улучшения, как емкость памяти 32 ГБ и обязательная поддержка файловых систем FAT32. В апреле SDA выпустила подробную спецификацию для не связанных с безопасностью частей стандарта карты памяти SD, а также для карт Secure Digital Input Output (SDIO) и стандартного хост-контроллера SD.
В сентябре 2006 г. SanDisk анонсировала miniSDHC на 4 ГБ. 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 хост-устройство. 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 выпускаются.
В январе 2009 года SDA анонсировала семейство SDXC, которое поддерживает карты объемом до 2 ТБ и скоростью до 300 МБ / с. Карты SDXC по умолчанию отформатированы с файловой системой exFAT. SDXC был анонсирован на Consumer Electronics Show (CES) 2009 (7–10 января). На той же выставке SanDisk и Sony также анонсировали сопоставимый вариант Memory Stick XC с тем же максимальным объемом 2 ТБ, что и SDXC, и Panasonic <408.>объявила о планах по выпуску карт SDXC на 64 ГБ. 6 марта Pretec представила первую карту SDXC - карту емкостью 32 ГБ со скоростью чтения / записи 400 Мбит / с. Но только в начале 2010 года на рынке появились совместимые хост-устройства, в том числе Sony Handycam HDR-CX55V видеокамера, Canon ' s EOS 550D (также известная как Rebel T2i) Цифровая зеркальная камера, устройство чтения карт USB от Panasonic и встроенное устройство чтения карт SDXC от JMicron. Первые ноутбуки с интеграцией устройств чтения карт SDXC полагались на шину USB 2.0, у которой не было пропускной способности для поддержки SDXC на полной скорости.
В начале 2010 года коммерческие карты SDXC появились у Toshiba (64 ГБ), Panasonic (64 ГБ и 48 ГБ) и SanDisk (64 ГБ). В начале 2011 года (64 ГБ и 128 ГБ) и Lexar (128 ГБ) начали поставки карт SDXC с классом скорости 10. Pretec предложила карты от 8 ГБ до 128 ГБ с классом скорости 16. В сентябре В 2011 году SanDisk выпустила карту microSDXC на 64 ГБ. Kingmax выпустила аналогичный продукт в 2011 году.
В апреле 2012 года Panasonic представила формат карты MicroP2 для профессиональных видеоприложений. Карты представляют собой полноразмерные карты SDHC или SDXC UHS-II с классом скорости UHS U1. Адаптер позволяет картам MicroP2 работать с существующим оборудованием P2 card. Карты Panasonic MicroP2, выпущенные в марте 2013 года, стали первыми продуктами на рынке, совместимыми с UHS-II; Первоначальное предложение включает карту SDHC на 32 ГБ и карту SDXC на 64 ГБ. Позже в том же году Lexar выпустила первую карту SDXC на 256 ГБ, основанную на технологии 20 нм NAND flash.
В феврале 2014 года SanDisk представила первую карту microSDXC на 128 ГБ, за которой последовала карта microSDXC на 200 ГБ в марте 2015 года. В сентябре 2014 года SanDisk анонсировала первую карту SDXC на 512 ГБ. Samsung анонсировала первую в мире карту microSDXC EVO Plus на 256 ГБ в мае 2016 года, а в сентябре 2016 года Western Digital (SanDisk) объявила, что прототип первой карты SDXC емкостью 1 ТБ будет продемонстрирован на Photokina. В августе 2017 года SanDisk выпустила карту microSDXC на 400 ГБ. В январе 2018 года компания Integral Memory представила карту microSDXC на 512 ГБ. В мае 2018 года PNY выпустила карту microSDXC на 512 ГБ. В июне 2018 года Kingston анонсировала серию Canvas для карт MicroSD, каждая из которых имеет емкость до 512 ГБ, в трех вариантах: Select, Go !, и React. В феврале 2019 года Micron и SanDisk представили свои карты microSDXC емкостью 1 ТБ.
The Secure Digital Ultra Capacity (SDUC), описанный в спецификации SD 7.0 и объявленный в июне 2018 года, поддерживает карты до 128 TiB (140737488355328 байт) и обеспечивает скорость до 985 МБ / с.
Secure Digital включает пять семейств карт, доступных в трех разных размерах. Пять семейств: исходная стандартная емкость (SDSC), высокая емкость (SDHC), расширенная емкость (SDXC), сверхвысокая емкость (SDUC) и SDIO, который сочетает в себе функции ввода / вывода с хранением данных. Три форм-фактора : исходный размер, мини-размер и микро-размер. Электрически пассивные адаптеры позволяют маленькой карте соответствовать и функционировать в устройстве, созданном для большей карты. Небольшая занимаемая площадь SD-карта - идеальный носитель для небольших, тонких и портативных электронных устройств.
логотип Secure Digital Standard Capacity (SD); спецификация определяет карты емкостью до 2 ГБ. Карта Secure Digital (SDSC или Secure Digital Standard Capacity) второго поколения была разработана для улучшения стандарта MultiMediaCard (MMC), который продолжает развиваться, но в другом направлении. Secure Digital изменила дизайн MMC несколькими способами:
Полноразмерный Карты SD не помещаются в более тонкие слоты MMC, и другие проблемы также влияют на возможность использования одного формата в главном устройстве, предназначенном для другого.
логотип Secure Digital High Capacity (SDHC); спецификация определяет карты емкостью от более 2 ГБ до 32 ГБ Формат Secure Digital High Capacity (SDHC), объявленный в январе 2006 года и определенный в версии 2.0 спецификации SD, поддерживает карты емкостью до 32 ГиБ (34359738368 байт). Торговая марка SDHC лицензирована для обеспечения совместимости.
Карты SDHC физически и электрически идентичны картам SD стандартной емкости (SDSC). Основными проблемами совместимости между картами SDHC и SDSC являются переопределение регистра данных для конкретных карт (CSD) в версии 2.0 (см. ниже), а также тот факт, что карты SDHC поставляются предварительно отформатированными с Файловая система FAT32.
Версия 2.0 также представляет режим высокоскоростной шины для карт SDSC и SDHC, который удваивает исходную тактовую частоту стандартной скорости для производства 25 МБ / с.
хост-устройства SDHC должны принимать старые SD-карты. Однако старые хост-устройства не распознают карты памяти SDHC или SDXC, хотя некоторые устройства могут сделать это с помощью обновления прошивки. Старые операционные системы Windows, выпущенные до Windows 7, требуют исправлений или пакетов обновлений для поддержки доступа к картам SDHC.
Логотип Secure Digital eXtended Capacity; спецификация определяет карты емкостью от более 32 ГБ до 2 ТБ Формат Secure Digital eXtended Capacity (SDXC), объявленный в январе 2009 г. и определенный в версии 3.01 спецификации SD, поддерживает карты объемом до 2 ТиБ ( 2199023255552 байта), по сравнению с пределом 32 ГиБ для SDHC-карт в спецификации SD 2.0. SDXC использует файловую систему Microsoft exFAT в качестве обязательной функции.
Версия 3.01 также представила сверхвысокую скорость (UHS) для карт SDHC и SDXC со скоростью интерфейса от 50 МБ / с. до 104 МБ / с для четырехбитной шины UHS-I.
Версия 4.0, представленная в июне 2011 года, обеспечивает скорость от 156 МБ / с до 312 МБ / с по четырехполосной (две дифференциальные полосы) Шина UHS-II, для которой требуется дополнительный ряд физических контактов.
Версия 5.0 была анонсирована в феврале 2016 года на CP + 2016, и в нее добавлены рейтинги «Класс скорости видео» для карт UHS для обработки видеоформатов с более высоким разрешением, таких как 8К. Новые рейтинги определяют минимальную скорость записи 90 МБ / с.
Логотип Secure Digital Ultra Capacity (SDUC); спецификация определяет карты емкостью от более 2 ТБ до 128 ТБ Формат Secure Digital Ultra Capacity (SDUC), описанный в спецификации SD 7.0 и объявленный в июне 2018 г., поддерживает карты объемом до 128 ТиБ (140737488355328 байтов) и предлагает скорость до 985 МБ / с, независимо от форм-фактора, микро- или полноразмерного, или типа интерфейса, включая UHS-I, UHS-II, UHS-III или SD Express. Интерфейс SD Express также можно использовать с картами SDHC и SDXC.
Карты SDXC и SDUC обычно форматируются с использованием файловой системы exFAT, тем самым ограничивая их использование ограниченным набором операционных систем. Следовательно, карты SDXC в формате exFAT не являются универсально читаемым обменным носителем на 100%. Однако SD-карты можно переформатировать в любую требуемую файловую систему.
Windows Vista (SP1) и новее и OS X (10.6.5 и новее) имеют встроенную поддержку exFAT. (Windows XP и Server 2003 могут поддерживать exFAT через дополнительное обновление от Microsoft.) Большинство дистрибутивов BSD и Linux не поддерживали его по юридическим причинам; хотя в ядре Linux 5.4 Microsoft предоставила открытый исходный код спецификации и разрешила включение драйвера exfat. Пользователи старых ядер или BSD могут вручную установить сторонние реализации exFAT (как модуль FUSE ), чтобы иметь возможность монтировать тома в формате exFAT. Однако карты SDXC можно переформатировать для использования любой файловой системы (например, ext4, UFS или VFAT ), что снижает ограничения, связанные с доступностью exFAT.
За исключением изменения файловой системы, карты SDXC в основном обратно совместимы со считывающими устройствами SDHC, и многие хост-устройства SDHC могут использовать карты SDXC, если они сначала переформатируются в файловую систему FAT32.
Тем не менее, чтобы быть полностью совместимыми со спецификацией карты SDXC, некоторые хост-устройства с поддержкой SDXC запрограммированы на использование exFAT на картах размером более 32 ГиБ. Следовательно, они могут не принимать карты SDXC, переформатированные в FAT32, даже если устройство поддерживает FAT32 на картах меньшего размера (для совместимости с SDHC). Следовательно, даже если файловая система в целом поддерживается, не всегда возможно использовать альтернативные файловые системы на картах SDXC, в зависимости от того, насколько строго спецификация карты SDXC реализована в хост-устройстве. Это несет риск случайной потери данных, поскольку хост-устройство может рассматривать карту с нераспознанной файловой системой как пустую или поврежденную и переформатировать карту.
SD Association предоставляет утилиту форматирования для Windows и Mac OS X проверяет и форматирует карты SD, SDHC, SDXC и SDUC.
| SD | SDHC | SDXC | SDUC | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Logo |  |  |  |  | |
| Емкость | Мин. | >2 ГБ | >32 ГБ | >2 ТБ | |
| Макс. | 2 ГБ | 32 ГБ | 2 ТБ | 128 ТБ | |
| Стандартная файловая система | FAT16 | FAT32 | FAT32 / exFAT | exFAT | |
Скорость SD-карты обычно оценивается по ее скорости последовательного чтения или записи. Аспект последовательной производительности наиболее актуален для хранения и извлечения больших файлов (относительно размеров блоков внутренней флэш-памяти ), таких как изображения и мультимедиа. Небольшие данные (например, имена файлов, размеры и временные метки) подпадают под гораздо более низкое ограничение скорости произвольного доступа, что может быть ограничивающим фактором в некоторых случаях использования.
С ранними SD-картами, несколько производителей карт указали скорость как оценку «раз» («×»), которая сравнивала среднюю скорость чтения данных со средней скоростью исходного дисковода CD-ROM. Его заменил рейтинг класса скорости, который гарантирует минимальную скорость, с которой данные могут быть записаны на карту.
Новые семейства SD-карт улучшают скорость карты за счет увеличения скорости шины (частота тактового сигнала, который передает информацию на карту и из нее). Какой бы ни была скорость шины, карта может сигнализировать хосту, что он «занят», пока не будет завершена операция чтения или записи. Соответствие более высокому рейтингу скорости является гарантией того, что карта ограничивает использование индикации «занято».
SD-карты будут читать и писать со скоростью 12,5 МБ / с.
High Speed Mode (25 МБ / с) был представлен для поддержки цифровых камер со спецификацией версии 1.10.
Назад сторона карты Lexar UHS-II microSDHC, показывая дополнительный ряд соединений UHS-II Сверхвысокая шина (UHS) доступна на некоторых картах SDHC и SDXC. Указаны следующие сверхвысокие скорости:
Указано в SD версии 3.01. Поддерживает тактовую частоту 100 МГц (в четыре раза 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, которая может передавать 104 МБ / с. Двойная скорость передачи данных Работа на частоте 50 МГц (DDR50) также указана в версии 3.01 и обязательна 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 весь байт за каждый полный тактовый цикл, следовательно, операция 50 МБ / с может быть передана с использованием тактовой частоты 50 МГц.
Существует собственное расширение UHS-I от Sandisk, которое дополнительно увеличивает скорость передачи и называется DDR200 (DDR208?). Не использует дополнительных штифтов.
Указанный в версии 4.0, дополнительно увеличивает скорость передачи данных до теоретического максимума 156 МБ / с (полный- дуплекс ) или 312 МБ / s (полудуплекс) с использованием дополнительного ряда контактов (всего 17 контактов для полноразмерных карт и 16 контактов для карт микро-размера).
Версия 6.0, выпущенный в феврале 2017 года, к стандарту добавлены две новые скорости передачи данных. FD312 обеспечивает 312 МБ / с, а FD624 - вдвое больше. Оба полнодуплексные. Физический интерфейс и расположение выводов такие же, как у UHS-II, с сохранением обратной совместимости.
На картах, соответствующих стандарту UHS, рядом с логотипом SD-карты отображаются римские цифры «I», «II» или «III», и они сообщают об этой возможности главному устройству. Для использования UHS-I требуется, чтобы хост-устройство подало команду карте упасть с 3,3 В до 1,8 В через контакты интерфейса ввода / вывода и выбрать четырехбитный режим передачи, в то время как UHS-II требует работы с напряжением 0,4 В.
Более высокие скорости достигаются за счет использования двухполосного дифференциального интерфейса низкого напряжения (0,4 В размах). Каждая полоса способна передавать до 156 МБ / с. В полнодуплексном режиме одна полоса используется для передачи, а другая - для приема. В полудуплексном режиме обе полосы используются для одного и того же направления передачи данных, что позволяет удвоить 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).
Шина SD Express была выпущена в июне 2018 года со спецификацией SD 7.0. Он использует одну полосу PCIe для обеспечения полнодуплексной скорости передачи 985 МБ / с. Поддерживающие карты также должны реализовывать протокол доступа к хранилищу NVM Express. Шину Express можно реализовать 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 схему контактов карт UHS-II и резервирует место для дополнительных двух контактов, которые могут быть введены в будущем.
Хосты, которые реализуют версию 7.0 спецификации, позволяют SD-картам выполнять прямой доступ к памяти, что значительно увеличивает поверхность атаки хоста перед лицом вредоносных SD-карт.
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.
В феврале 2019 года SD Association анонсировала microSD Express. 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 сохранения обратной совместимости. SDA также выпустила визуальные метки для обозначения карт памяти microSD Express, чтобы упростить сопоставление карты и устройства для оптимальной производительности устройства.
| Интерфейс шины | Логотип шины | Скорость шины | Дорожки PCIe | Дуплекс | Типы карт | Версия спецификации | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SD | SDHC | SDXC | SDUC | ||||||
| Скорость по умолчанию | Н / Д | 12,5 МБ / с | Н / Д | Да | Да | Да | Да | 1.01 | |
| High Speed | Н / Д | 25 МБ / с | 1,10 | ||||||
| UHS-I |  | 50 МБ / с | Половина, полный | Нет | 3,01 | ||||
| 104 МБ / с | Половина | ||||||||
| UHS-II |  | 156 МБ / с | Полный | 4,00 | |||||
| 312 МБ / с | Половина | ||||||||
| UHS-III |  | 312 МБ / с | Полный | 6.0 | |||||
| 624 МБ / с | Полный | ||||||||
| SD Express |  | 985 МБ / s | 3,1 x1 | Полный | 7,0 | ||||
| 1969 МБ / с | 3,1 x2 | 8,0 | |||||||
| 1969 МБ / с | 4,0 x1 | ||||||||
| 3938 МБ / с | 4,0 x2 | ||||||||
| Хост Карта | UHS-I | UHS-II | UHS-III | Express | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| UHS50 | UHS104 | Полный | Половинный | ||||
| UHS-I | UHS50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| UHS104 | 50 | 104 | 104 | 104 | 104 | 104 | |
| UHS-II | Полный | 50 | 104 | 156 | 156 | 156 | 104 |
| Половина | 50 | 104 | 156 | 312 | 312 | 104 | |
| UHS-III | 50 | 104 | 156 | 312 | 624 | 104 | |
| Экспресс | 50 | 104 | 104 | 104 | 104 | 985 | |
Карта памяти SanDisk Ultra microSDXC 64 ГБ (с маркировкой UHS-I и UHS Speed Class 1) 
Карта памяти Lexar 1000x microSDHC 32 ГБ (с UHS-II и UHS Speed Маркировка класса 3) 
Передняя и задняя сторона карты памяти Sony 128GB SF-G Tough Series UHS-II SDXC. SD Association определяет стандартные классы скорости для карт SDHC / SDXC с указанием минимального производительность (минимальная скорость записи последовательных данных). Скорость чтения и записи должна превышать указанное значение. Спецификация определяет эти классы с точки зрения кривых производительности, которые выражаются в следующих минимальных уровнях производительности чтения-записи на пустой карте и пригодности для различных приложений:
SD Association определяет три типа рейтингов класса скорости: исходный Класс скорости, класс скорости UHS и класс скорости видео.
Класс скорости рейтинги 2, 4 и 6 подтверждают, что карта поддерживает соответствующее количество мегабайт в секунду в качестве минимальной устойчивой скорости записи для карты в фрагментированном состоянии. Класс 10 утверждает, что карта поддерживает 10 МБ / с как минимальную скорость последовательной нефрагментированной записи и использует режим высокоскоростной шины. Хост-устройство может считывать класс скорости карты и предупреждать пользователя, если карта сообщает, что класс скорости ниже минимальной потребности приложения. Для сравнения, более старый рейтинг «×» измерял максимальную скорость в идеальных условиях и неясно, было ли это скоростью чтения или скоростью записи. На графическом обозначении класса скорости есть номер в кружке с буквой «C» (C2, C4, C6 и C10).
Карты UHS-I и UHS-II могут использовать рейтинг UHS Speed Class с двумя возможными оценками: класс 1 для минимальной производительности записи не менее 10 МБ / с (символ «U1» с цифрой 1 внутри «U») и класс 3 для минимальной скорости записи 30 МБ / с (символ «U3» с 3 внутри «U»), предназначенный для записи видео 4K. До ноября 2013 года рейтинг носил название 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 в разрешении HD с помощью безленточных видеокамер , одновременно выполняя другие функции. Он также подходит для трансляций в реальном времени и записи больших HD-видео.
Класс скорости видео определяет набор требований для карт UHS для соответствия современной памяти MLC NAND flash и поддерживает прогрессивное видео 4K и 8K с минимальным последовательным скорость записи 6-90 МБ / с. В графических символах используется буква «V», за которой следует число, обозначающее скорость записи (V6, V10, V30, V60 и V90).
| Минимальная скорость последовательной записи | Класс скорости | Формат видео | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Класс скорости | Скорость UHS Класс | Класс скорости видео | SD | HD /Full HD | 4K | 8K | |
| 2 МБ / с |  Класс 2 (C2) | Н / Д | Н / Д | Да | Нет | Нет | Нет |
| 4 МБ / с |  Класс 4 (C4) | Н / Д | Н / Д | Да | |||
| 6 МБ / с |  Класс 6 (C6) | Н / Д |  Класс 6 (V6) | Да | |||
| 10 МБ / с |  Класс 10 (C10) |  Класс 1 (U1) |  Класс 10 (V10) | ||||
| 30 МБ / с | Н / A |  Класс 3 (U3) |  Класс 30 (V30) | Да | |||
| 60 МБ / с | Н / Д | Н / Д |  Класс 60 (V60) | ||||
| 90 МБ / с | Н / Д | Н / Д |  Класс 90 (V90) | ||||
Application Performance Class - это недавно определенный стандарт из SD Specification 5.1 и 6.0, который не только определяет скорость последовательного чтения, но также требует минимального IOPS для чтения и письмо. Класс A1 требует минимум 1500 операций чтения и 500 операций записи в секунду, тогда как класс A2 требует 4000 и 2000 операций ввода-вывода в секунду. Карты класса A2 требуют поддержки хост-драйвера, поскольку они используют очередь команд и кэширование записи для достижения более высоких скоростей. При использовании на неподдерживаемом хосте они могут быть даже медленнее, чем другие карты A1.
| Имя | Минимальное случайное IOPS | Минимальное устойчивое последовательное запись | |
|---|---|---|---|
| Чтение | Запись | ||
 Класс производительности приложения 1 (A1) | 1500 IOPS | 500 IOPS | 10 МБ / s |
 Класс производительности приложений 2 (A2) | 4000 IOPS | 2000 IOPS | |
| Рейтинг | Прибл.. (МБ / с) | Сопоставимый. Класс скорости |
|---|---|---|
| 16 × | 2,34 |  (13 ×) |
| 32 × | 4,69 |  (27 ×) |
| 48 × | 7,03 |  (40 ×) |
| 100 × | 14,6 |  (67 ×) |
" × "рейтинг, который использовался некоторыми производителями карт и стал устаревшим по классам скорости, кратен стандартной скорости привода CD-ROM 150 КиБ / с (примерно 1,23 Мбит / с ). Базовые карты передают данные со скоростью до шести раз (6 ×) скорости CD-ROM; то есть 900 КиБ / с или 7,37 Мбит / с. Спецификация 2.0 определяет скорость до 200 ×, но не так конкретна, как классы скорости для измерения скорости. Производители могут сообщать о максимальной скорости и могут сообщать о максимальной скорости чтения карты, которая обычно выше скорости записи. Некоторые производители, в том числе Transcend и Kingston, сообщают о скорости записи своих карт. Если для карты указан как класс скорости, так и рейтинг «×», последний может быть принят только за скорость чтения.
В приложениях, требующих постоянной пропускной способности записи, например что касается видеозаписи, устройство может не работать должным образом, если рейтинг класса SD-карты упадет ниже определенной скорости. Например, для видеокамеры высокой четкости может потребоваться карта не ниже класса 6, что приведет к отключению или повреждению видео при использовании более медленной карты. Цифровые камеры с медленными картами могут занять значительное время после фотосъемки, прежде чем будут готовы к следующему, пока камера записывает первый снимок.
Рейтинг класса скорости не полностью характеризует производительность карты. Различные карты одного и того же класса могут значительно отличаться, но соответствуют спецификациям класса. Скорость карты зависит от многих факторов, в том числе:
Кроме того, скорость может заметно различаться при записи большого количества данных в один файл (последовательный доступ, например, когда цифровая камера записывает большие фотографии или видео) и запись большого количества небольших файлов (произвольный доступ используется обычно в смартфонах ). Исследование, проведенное в 2012 году, показало, что при таком использовании произвольного доступа некоторые карты класса 2 достигли скорости записи 1,38 МБ / с, в то время как все протестированные карты класса 6 или выше (и некоторые из более низких классов; более низкий класс не обязательно означает лучшую производительность для небольших файлов), в том числе от крупных производителей, были более чем в 100 раз медленнее. В 2014 году один блогер измерил разницу в производительности при записи небольших объемов в 300 раз; на этот раз лучшей картой в этой категории была карта класса 4.
Карты могут защищать свое содержимое от стирания или изменения, предотвращать доступ посторонних. -авторизованных пользователей и защиты контента, защищенного авторским правом, с помощью управления цифровыми правами.
Хост-устройство может дать команду SD-карте стать доступной только для чтения (чтобы отклонить последующие команды для записи информации к нему). Для этого существуют как обратимые, так и необратимые команды хоста.
Разблокированные и заблокированные SD-карты 
Карта памяти Sony 128GB SF-G Tough Series UHS-II SDXC - одна из немногих карт на рынке без скользящего язычка для записи защитная выемка. Большинство полноразмерных SD-карт имеют «механический переключатель защиты от записи», позволяющий пользователю сообщать главному компьютеру, что пользователь хочет, чтобы устройство считалось доступным только для чтения. Это не защищает данные на карте, если хост скомпрометирован: «Ответственность за защиту карты лежит на хосте. Положение переключателя защиты от записи неизвестно внутренней схеме карты». 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 ее переопределить.
Переключатель представляет собой выдвижной язычок, закрывающий выемку на карте. Форматы miniSD и microSD не поддерживают непосредственно выемку для защиты от записи, но их можно вставить в полноразмерные адаптеры, которые поддерживают.
Если смотреть на SD-карту сверху, на правой стороне (стороне со скошенным углом) должна быть выемка.
С левой стороны может быть вырез для защиты от записи. Если метка опущена, карту можно читать и писать. Если на карте есть надрез, она предназначена только для чтения. Если на карте есть выемка и скользящий язычок, закрывающий выемку, пользователь может сдвинуть язычок вверх (в сторону контактов), чтобы объявить карту для чтения / записи, или вниз, чтобы объявить, что она предназначена только для чтения. На схеме справа показан оранжевый выдвижной язычок защиты от записи как в разблокированном, так и в заблокированном положении.
Карты, продаваемые с содержанием, которое нельзя изменять, постоянно помечаются как предназначенные только для чтения, так как на них имеется выемка и отсутствие скользящего язычка.
Адаптер MicroSD-SD (слева), адаптер microSD-miniSD (посередине), карта microSD (справа) Хост-устройство может заблокировать SD-карту, используя пароль до 16 байты, обычно предоставляемые пользователем. Заблокированная карта обычно взаимодействует с хост-устройством, за исключением того, что она отклоняет команды на чтение и запись данных. Заблокированную карту можно разблокировать, только указав тот же пароль. Хост-устройство может, после ввода старого пароля, указать новый пароль или отключить блокировку. Без пароля (обычно в случае, если пользователь забыл пароль) хост-устройство может дать команду карте стереть все данные на карте для повторного использования в будущем (за исключением данных карты с DRM), но нет возможности получить доступ к существующим данным.
Устройства Windows Phone 7 используют SD-карты, предназначенные для доступа только производителем телефона или оператором мобильной связи. SD-карта, вставленная в телефон под аккумуляторным отсеком, блокируется «для телефона автоматически сгенерированным ключом», так что «SD-карта не может быть прочитана другим телефоном, устройством или ПК». Устройства Symbian Тем не менее, это одни из немногих, которые могут выполнять необходимые операции низкоуровневого форматирования на заблокированных SD-картах. Поэтому можно использовать такое устройство, как Nokia N8, чтобы переформатировать карту для последующего использования в других устройствах.
Карта памяти smartSD - это Карта microSD с внутренним «элементом безопасности», который позволяет передавать команды ISO 7816 Application Protocol Data Unit, например, в апплеты JavaCard, работающие на внутреннем элементе безопасности, через шину SD..
Некоторые из самых ранних версий карт памяти microSD с элементами защиты были разработаны в 2009 году пионером в области связи ближнего радиуса действия (NFC) и мобильных платежей, с выпуском продуктов In2Pay и CredenSE, которые позже были коммерциализированы и сертифицированы для мобильных бесконтактных транзакций компанией Visa в 2010 году. DeviceFidelity также адаптировала In2Pay microSD для работы с Apple iPhone с помощью iCaisse и первой стала первой транзакцией NFC и мобильные платежи на устройстве Apple в 2010 году.
Различные реализации smartSD карты были сделаны для платежных приложений и безопасной аутентификации. В 2012 году Good Technology заключила партнерское соглашение с DeviceFidelity, чтобы использовать карты microSD с элементами безопасности для мобильной идентификации и управления доступом.
Карты MicroSD с элементами безопасности и NFC (около полевые коммуникации ) используются для мобильных платежей и используются непосредственно в мобильных кошельках потребителей и решениях для мобильного банкинга, некоторые из которых были запущены крупными банками по всему миру, в том числе Bank of America, US Bank, Wells Fargo, в то время как другие были частью инновационных программ, направленных непосредственно на потребителя neobank, например, впервые запущенных в 2012 году
Карты microSD с Secure Elements также использовались для безопасного шифрования голоса на мобильных устройствах, что обеспечивает один из самых высоких уровней безопасности при личном общении. Такие решения широко используются в разведке и безопасности.
В 2011 году HID Global заключила партнерское соглашение с Государственным университетом Аризоны, чтобы запустить решения для доступа в университетский городок для студентов, использующих microSD с Secure Element и технологии, предоставленные. Это был первый случай, когда обычные мобильные телефоны можно было использовать для открытия дверей без электронных ключей доступа.
SD-карты с двойным интерфейсом: SD и USB Продавцы стремились выделить свои продукты на рынке с помощью различных специфичных для них функций:
Камера, использующая интерфейс SDIO для подключения к некоторым устройствам HP iPAQ 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 КПК, такие как Palm Treo, но иногда ноутбуки или мобильные телефоны). Эти устройства могут использовать слот SD для поддержки приемников GPS, модемов, считывателей штрих-кодов, FM-радио тюнеров, ТВ-тюнеров, Считыватели RFID, цифровые камеры и интерфейсы к Wi-Fi, Bluetooth, Ethernet и IrDA. Было предложено много других устройств SDIO, но теперь для устройств ввода-вывода более распространено подключение через интерфейс USB.
Карты SDIO поддерживают большинство команд памяти SD-карт. Карты SDIO могут быть структурированы как восемь логических карт, хотя в настоящее время типичным способом, которым карта SDIO использует эту возможность, является структурирование себя как одна карта ввода-вывода и одна карта памяти.
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, потому что хост-устройствам требуются подходящие драйверы и приложения для поддержки функций ввода-вывода карты. Например, камера HP SDIO обычно не работает с КПК, в которых она не указана как аксессуар. Установка карты SDIO в любой слот SD не вызывает физического повреждения или нарушения работы хост-устройства, но пользователи могут быть разочарованы тем, что карта SDIO не функционирует полностью, когда вставлена в, казалось бы, совместимый слот. (Устройства USB и Bluetooth демонстрируют сопоставимые проблемы совместимости, хотя и в меньшей степени благодаря стандартизированным классам USB-устройств и Bluetooth-профилям.)
SDIO <Семейство 408>включает карты Low-Speed и Full-Speed. Оба типа карт SDIO поддерживают типы шины SPI и однобитовые шины SD. Низкоскоростные карты SDIO могут также поддерживать четырехбитную шину SD; Для поддержки четырехбитной шины SD требуются полноскоростные карты SDIO. Чтобы использовать карту SDIO в качестве «комбинированной карты» (как для памяти, так и для ввода-вывода), главное устройство должно сначала выбрать работу с четырехбитной шиной SD. Две другие уникальные особенности низкоскоростного SDIO - это максимальная тактовая частота 400 кГц для всех коммуникаций и использование контакта 8 в качестве «прерывания» для попытки инициировать диалог с главным устройством.
Однобитовый протокол SD был получен из протокола MMC, который предусматривал возможность подключения до трех карт на шине общих сигнальных линий. Карты используют интерфейсы с открытым коллектором, где карта может подтянуть линию к низкому уровню напряжения; линия находится на высоком уровне напряжения (из-за подтягивающего резистора ), если ни одна карта не подтягивает его к низкому уровню. Хотя карты использовали общие линии синхронизации и сигнала, каждая карта имела свою собственную строку выбора микросхемы, чтобы определить, что хост-устройство выбрало ее.
Протокол SD предусматривал возможность объединения 30 карт вместе без отдельных линий выбора чипа. Хост-устройство будет транслировать команды всем картам и идентифицировать карту для ответа на команду, используя свой уникальный серийный номер.
На практике карты редко собираются вместе, потому что при работе с открытым коллектором возникают проблемы на высоких скоростях и увеличивается потребляемая мощность. Более новые версии спецификации SD рекомендуют отдельные строки для каждой карты.
Хост-устройства, которые соответствуют новым версиям спецификации, обеспечивают обратную совместимость и принимают старые SD-карты. Например, хост-устройства SDXC принимают все предыдущие семейства карт памяти SD, а хост-устройства SDHC также принимают стандартные SD-карты.
Старые хост-устройства обычно не поддерживают более новые форматы карт, и даже если они могут поддерживать интерфейс шины, используемый картой, возникает несколько факторов:
| КартаСлот | SDSC | SDHC | SDHC. UHS | SDXC | SDXC. UHS | SDIO |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SDSC | Частично | FAT16, <4GiB | FAT16, <4GiB | No | No | Нет |
| SDHC | Да | Да | Да | FAT32 | FAT32 | Нет |
| SDHC UHS | Да | Да | Да | FAT32 | FAT32 | Нет |
| SDXC | Да | Да | Да | Да | Да | Нет |
| SDXC UHS | Да | Да | Да | Да | Да | Нет |
| SDIO | Варьируется | Варьируется | Различный | Различный | Различный | Да |
Карты Secure Digital используются во многих бытовых электронных устройствах и стали широко распространенным средством хранения нескольких гигабайт данных небольшого размера. В устройствах, в которых пользователь может часто извлекать и заменять карты, например, цифровые камеры, видеокамеры и игровые приставки, как правило, используются полноразмерные карты. Устройства, для которых малый размер имеет первостепенное значение, такие как мобильные телефоны, как правило, используют карты microSD.
Карта microSD помогла продвинуть рынок смартфонов, предоставив как производителям, так и потребителям большую гибкость и свободу. Из-за своего компактного размера карты microSD используются во многих различных приложениях на самых разных рынках. В экшн-камерах, таких как GoPRO's Hero и камеры в дронах, часто используются карты microSD.
Последние версии основных операционных систем, таких как Windows Mobile и Android, позволяют запускать приложения с карт microSD, создавая возможности для новых моделей использования для SD-карт на рынках мобильных компьютеров.
SD-карты - не самое экономичное решение для устройств, которым требуется лишь небольшой объем энергонезависимой памяти, например, предустановки станций в небольших радиоприемниках. Они также могут быть не лучшим выбором для приложений, требующих более высокой емкости или скорости хранения, как это предусмотрено другими стандартами флэш-карт, такими как CompactFlash. Эти ограничения могут быть устранены с помощью развивающихся технологий памяти, таких как новые спецификации SD 7.0, которые позволяют хранить до 128 ТБ.
Samsung Pro 64 ГБ microSDXC, оригинал (слева) и подделка (справа): подделка утверждает, что имеет емкость 64 ГБ, но можно использовать только 8 ГБ (скорость класса 4): при попытке записи более 8 ГБ происходит потеря данных. Также используется для подделок SanDisk 64 ГБ. 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 Card, 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 дисководе гибких дисков.
Изображения подлинных, сомнительных и поддельных / поддельных карт microSD (Secure Digital) до и после декапсуляции. Подробности в источнике, фото Эндрю Хуанга.Обычно на рынке встречаются поддельные или неправильно маркированные карты Secure Digital, которые сообщают о поддельной емкости или работают медленнее, чем указано. Существуют программные инструменты для проверки и обнаружения контрафактной продукции. Обнаружение поддельных карт обычно включает в себя копирование файлов с случайными данными на SD-карту до тех пор, пока емкость карты не будет достигнута, и их обратное копирование. Файлы, которые были скопированы обратно, можно проверить либо путем сравнения контрольных сумм (например, MD5 ), либо попытавшись сжать их. Последний подход использует тот факт, что поддельные карты позволяют пользователю считывать файлы, которые затем состоят из легко сжимаемых однородных данных (например, повторение 0xFFs ).
Карты SD / MMC заменили Toshiba SmartMedia в качестве основного формата карт памяти, используемых в цифровых камерах. В 2001 году SmartMedia достигла почти 50% использования, но к 2005 году SD / MMC заняла более 40% рынка цифровых камер, а доля SmartMedia резко упала к 2007 году.
В то время все ведущие цифровые камеры производители использовали SD в своих линиях потребительских товаров, включая Canon, Casio, Fujifilm, Kodak, Leica, Nikon, Olympus, Panasonic, Pentax, Ricoh, Samsung и Sony. Раньше Olympus и Fujifilm использовали исключительно XD-Picture Cards (карты xD), а Sony использовали только Memory Stick ; к началу 2010 года все три поддерживали SD.
Некоторые профессиональные и профессиональные цифровые фотоаппараты продолжали предлагать CompactFlash (CF), либо на втором слоте для карты, либо в качестве единственного хранилища, поскольку CF поддерживает гораздо более высокий максимальный мощностей и исторически был дешевле на такую же мощность.
Карты памяти Secure Digital можно использовать в видеокамерах Sony XDCAM EX с адаптером и в оборудовании Panasonic P2 card с Адаптер MicroP2.
Хотя многие персональные компьютеры поддерживают SD-карты в качестве вспомогательного запоминающего устройства, используя встроенный слот, или могут использовать SD-карты с помощью USB-адаптера, SD-карты нельзя использовать в качестве основного жесткого диска через встроенный контроллер ATA, поскольку ни один из вариантов SD-карты не поддерживает передачу сигналов ATA. Для использования основного жесткого диска требуется отдельная микросхема контроллера SD или преобразователь SD-to-CompactFlash. Однако на компьютерах, поддерживающих загрузку с интерфейса USB, карта SD в адаптере USB может быть основным жестким диском при условии, что она содержит операционную систему, которая поддерживает доступ по USB после завершения начальной загрузки.
С конца 2009 года более новые компьютеры Apple с установленными устройствами чтения SD-карт могут загружаться в macOS с устройств хранения SD при правильном форматировании на Mac Формат файла OS Extended и таблица разделов по умолчанию установлена на Таблица разделов GUID. (См. Другие файловые системы ниже).
SD-карты становятся все более популярными среди владельцев старых компьютеров, таких как 8-битный Atari. Например, сегодня используется SIO2SD (SIO - порт Atari для подключения внешних устройств). Интересным может быть тот факт, что весь набор программного обеспечения для 8-битного Atari может быть включен на одну SD-карту, размер диска которой может быть меньше 4-8 ГБ (2019 г.).
Щиток (дочерняя плата ), который предоставляет микропроцессорам Arduino для прототипирования доступ к SD-картам В 2008 году SDA определило встроенную SD-карту с использованием хорошо известных стандартов SD "для включения несъемных устройств в стиле SD на печатных платах. Однако этот стандарт не был принят рынком, а стандарт MMC стал стандартом де-факто для встроенных систем. SanDisk предоставляет такие компоненты встроенной памяти под брендом iNAND.
Большинство современных микроконтроллеров имеют встроенную логику SPI, которая может взаимодействовать с SD-картой, работающей в режиме SPI., обеспечивая энергонезависимую память. Даже если в микроконтроллере отсутствует функция SPI, эта функция может быть эмулирована с помощью смены битов. Например, домашний хак объединяет свободные контакты ввода / вывода общего назначения (GPIO) процессора Linksys WRT54G маршрутизатор с кодом поддержки MMC из ядра Linux. Этот метод позволяет достичь пропускной способности до 1,6 Мбит / с.
Предварительно записанные MicroSD используются 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 за счет использования пассивного адаптера.
Сравнение размеров семейств: SD (синий), miniSD (зеленый), microSD (красный) Форм-фактор micro - это наименьший формат SD-карты.
Карты могут поддерживают различные комбинации следующих типов шины и режимов передачи. Режим шины SPI и режим однобитной шины SD являются обязательными для всех семейств SD, как объясняется в следующем разделе. Как только хост-устройство и SD-карта согласовывают режим шинного интерфейса, использование пронумерованных контактов одинаково для всех размеров карт.
Физический интерфейс состоит из 9 контактов, за исключением того, что карта miniSD добавляет два неподключенных контакта в центре, а карта microSD пропускает один из двух V Контакты SS (заземление).
Официальные номера контактов для каждого типа карты (сверху вниз): MMC, SD, miniSD, microSD. Это показывает развитие более старой MMC, на которой основана SD. ПРИМЕЧАНИЕ. На этом рисунке не показаны 8 новых контактов UHS-II, которые были добавлены в спецификации 4.0. | MMC. pin | SD. pin | miniSD. контакт | microSD. контакт | Имя | I / O | Логика | Описание |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 2 | nCS | I | PP | Выбор карты SPI [CS] (отрицательная логика) |
| 2 | 2 | 2 | 3 | DI | I | PP | Вход последовательных данных SPI [MOSI] |
| 3 | 3 | 3 | VSS | S | S | Земля | |
| 4 | 4 | 4 | 4 | VDD | S | S | Питание |
| 5 | 5 | 5 | 5 | CLK | I | PP | Последовательная синхронизация SPI [SCLK] |
| 6 | 6 | 6 | 6 | VSS | S | S | Земля |
| 7 | 7 | 7 | 7 | DO | O | PP | Выход последовательных данных SPI [MISO] |
| 8 | 8 | 8 | NC. nIRQ | .. O | .. OD | Не используется (карты памяти). Прерывание (карты SDIO) (отрицательная логика) | |
| 9 | 9 | 1 | NC | . | . | Не используется | |
| 10 | NC | . | . | Зарезервировано | |||
| 11 | NC | . | . | Зарезервировано |
| MMC. pin | SD. pin | miniSD. pin | microSD. pin | Имя | I/O | Логика | Описание |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 2 | CD | I / O | . | Обнаружение карты (хостом) и. Обнаружение режима без SPI (с помощью карты) |
| 2 | 2 | 2 | 3 | CMD | I/O | PP,. OD | Command,. Response |
| 3 | 3 | 3 | VSS | S | S | Ground | |
| 4 | 4 | 4 | 4 | VDD | S | S | Питание |
| 5 | 5 | 5 | 5 | CLK | I | PP | Последовательные часы |
| 6 | 6 | 6 | 6 | VSS | S | S | Земля |
| 7 | 7 | 7 | 7 | DAT0 | Ввод / вывод | PP | Последовательные данные SD 0 |
| 8 | 8 | 8 | NC. nIRQ | .. O | .. OD | Не используется (карты памяти). Прерывание (карты SDIO) (отрицательная логика) | |
| 9 | 9 | 1 | NC | . | . | Не используется | |
| 10 | NC | . | . | Зарезервировано | |||
| 11 | NC | . | . | Зарезервировано |
| MMC. pin | SD. pin | miniSD. pin | microSD. pin | Имя | I / O | Логика | Описание |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| . | 1 | 1 | 2 | DAT3 | I / O | PP | SD Serial Data 3 |
| . | 2 | 2 | 3 | CMD | I / O | PP,. OD | Команда,. Ответ |
| . | 3 | 3 | VSS | S | S | Земля | |
| . | 4 | 4 | 4 | VDD | S | S | Питание |
| . | 5 | 5 | 5 | CLK | I | PP | Последовательные часы |
| . | 6 | 6 | 6 | VSS | S | S | Земля |
| . | 7 | 7 | 7 | DAT0 | I / O | PP | SD Serial Data 0 |
| 8 | 8 | 8 | DAT1. nIRQ | I / O. O | PP. OD | SD Serial Data 1 (карты памяти). Interrupt Period ( Карты SDIO совместно используют контакт по протоколу) | |
| 9 | 9 | 1 | DAT2 | I / O | PP | SD Serial Data 2 | |
| 10 | NC | . | . | Reserved | |||
| 11 | NC | . | . | Reserved |
Примечания:
Внутри SD-карты на 512 МБ: NAND flash микросхема, которая содержит данные (внизу) и SD контроллер (вверху) 
Внутри SD-карты емкостью 2 ГБ: два чипа NAND flash (верхний и средний), микросхема контроллера SD (внизу) 
Внутри SDHC объемом 16 ГБ card SD-карты и хост-устройства первоначально обмениваются данными через синхронный однобитовый интерфейс, где хост-устройство обеспечивает тактовый сигнал, который стробирует одиночные биты в и из SD-карта. Таким образом, хост-устройство отправляет 48-битные команды и принимает ответы. Карта может сигнализировать, что ответ будет отложен, но хост-устройство может прервать диалог.
Посредством выдачи различных команд хост-устройство can:
Командный интерфейс является расширением интерфейса MultiMediaCard (MMC). SD-карты отказались от поддержки некоторых команд в протоколе MMC, но добавили команды, связанные с защитой от копирования. Используя только команды, поддерживаемые обоими стандартами, до определения типа вставленной карты, хост-устройство может поддерживать карты SD и MMC.
Все семейства карт SD изначально используют электрический интерфейс на 3,3 Вольт. По команде карты SDHC и SDXC могут переключаться на режим 1,8 В.
При первоначальном включении питания или установке карты хост-устройство выбирает шину последовательного периферийного интерфейса (SPI) или однобитную шину SD, уровень напряжения, присутствующий на контакте 1. После этого ведущее устройство может выдать команду на переключение на четырехбитный интерфейс шины SD, если SD-карта поддерживает его. Для различных типов карт поддержка четырехбитной шины SD является необязательной или обязательной.
После определения того, что SD-карта поддерживает ее, хост-устройство также может дать команду SD-карте переключиться на более высокая скорость передачи. До определения возможностей карты главное устройство не должно использовать тактовую частоту выше 400 кГц. Карты SD, отличные от SDIO (см. Ниже), имеют тактовую частоту «Скорость по умолчанию» 25 МГц. Хост-устройству не требуется использовать максимальную тактовую частоту, поддерживаемую картой. Он может работать на частоте ниже максимальной для экономии энергии. Между командами хост-устройство может полностью останавливать часы.
Спецификация SD определяет четырехбитные передачи. (Спецификация MMC поддерживает это, а также определяет восьмиразрядный режим; карты MMC с расширенными битами не были приняты рынком.) Передача нескольких битов в каждом тактовом импульсе улучшает скорость карты. Усовершенствованные семейства SD также улучшили скорость, предлагая более высокие тактовые частоты и удвоенную скорость передачи данных (объясняется здесь) в высокоскоростном дифференциальном интерфейсе (UHS-II).
Как и другие типы карт флэш-памяти, SD-карта любого семейства SD является блочно-адресуемым запоминающим устройством, в котором хост-устройство может читать или писать блоки фиксированного размера, указав их номер блока.
Большинство SD-карт поставляются предварительно отформатированными с одним или несколькими разделами MBR, где первый или только раздел содержит файловую систему. Это позволяет им работать как жесткий диск на персональном компьютере. Согласно спецификации SD-карты, SD-карта отформатирована с MBR и следующей файловой системой:
Большинство потребительских товаров, в которых используется автомобиль SD Я ожидаю, что он будет разделен и отформатирован таким образом. Универсальная поддержка FAT12, FAT16, FAT16B и FAT32 позволяет использовать карты SDSC и SDHC на большинстве хост-компьютеров с совместимым SD-устройством чтения, чтобы предоставить пользователю знакомый метод именованных файлов в иерархическом дереве каталогов.
На таких SD-картах стандартные служебные программы, такие как «Дисковая утилита » Mac OS X или SCANDISK Windows, могут использоваться для восстановления поврежденной файловой системы, а иногда и восстановить удаленные файлы. На таких картах можно использовать инструменты дефрагментации файловых систем FAT. Результирующая консолидация файлов может обеспечить незначительное улучшение времени, необходимого для чтения или записи файла, но не улучшение, сравнимое с дефрагментацией жестких дисков, когда для хранения файла в нескольких фрагментах требуется дополнительное физическое и относительно медленное перемещение диска. приводная головка. Кроме того, при дефрагментации выполняется запись на SD-карту, которая учитывается в расчетном сроке службы карты. Срок службы физической памяти при записи обсуждается в статье флэш-память ; более новая технология увеличения емкости карты обеспечивает худшую стойкость к записи.
При переформатировании SD-карты объемом не менее 32 МБ (65536 логических секторов или более), но не более 2 ГБ, FAT16B с типом раздела 06h и EBPB 4.1 рекомендуется, если карта предназначена для потребительского устройства. (FAT16B также подходит для карт на 4 ГБ, но требует использования кластеров на 64 КБ , которые широко не поддерживаются.) FAT16B вообще не поддерживает карты размером более 4 ГБ.
Спецификация SDXC требует использования собственной файловой системы exFAT Microsoft, которая иногда требует соответствующих драйверов (например, exfat -utils/ exfat-fuseв Linux).
Поскольку хост рассматривает SD-карту как блочное запоминающее устройство, карта не требует разделов MBR или какой-либо конкретной файловой системы. Карту можно переформатировать для использования любой файловой системы, поддерживаемой операционной системой. Например:
Любая последняя версия вышеуказанного может форматировать SD-карты с использованием файловой системы UDF.
Кроме того, как и в случае с USB-флеш-накопителями, на SD-карте может быть установлена операционная система. Компьютеры, которые могут загружать с SD-карты (либо с помощью USB-адаптера, либо вставленного в устройство чтения флэш-памяти компьютера) вместо жесткого диска, могут, таким образом, иметь возможность восстанавливать данные с поврежденного жесткого диска. Такая SD-карта может быть заблокирована от записи для сохранения целостности системы.
Стандарт SD разрешает использование только вышеупомянутых файловых систем Microsoft FAT, и любая карта, выпускаемая на рынке, должна быть предварительно загружена соответствующей стандартной файловой системой после ее поставки на рынок. Если какое-либо приложение или пользователь переформатирует карту в нестандартной файловой системе, правильная работа карты, включая взаимодействие, не может быть гарантирована.
Переформатирование SD-карты с использованием другой файловой системы или даже той же самой 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. 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. SD Association предоставляет бесплатно загружаемое программное обеспечение SD Formatter для решения этих проблем для Windows и Mac OS X.
Карты памяти SD / SDHC / SDXC имеют «Защищенную область» на карте для функции безопасности стандарта SD. Ни стандартные форматеры, ни форматировщик SD Association не сотрут его. SD Association предлагает, чтобы устройства или программное обеспечение, использующие функцию безопасности SD, могли форматировать ее.
Энергопотребление SD-карт зависит от режима скорости, производителя и модели.
Во время переключения оно может находиться в диапазоне 66–330 мВт (20–100 мА при напряжении питания 3,3 В). В спецификациях технологий TwinMos указано максимальное значение 149 мВт (45 мА) во время передачи. Toshiba перечисляет 264–330 мВт (80–100 мА). Ток в режиме ожидания намного ниже, менее 0,2 мА для одной карты microSD 2006 года. Если данные передаются в течение значительных периодов времени, время автономной работы может заметно сократиться (смартфоны обычно имеют батареи емкостью 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.
| Скорость шины. режим * 1 | Макс. шина. скорость. [МБ / с] | Макс. часы. частота. [МГц] | Сигнал. напряжение. [В] | SDSC. [Вт] | SDHC. [Вт] | SDXC. [Вт] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | 50 | 100 | 1,8 | - | 1,44 | 1,44 |
| DDR50 | 50 | 50 | 1,8 | - | 1,44 | 1,44 |
| SDR25 | 25 | 50 | 1,8 | - | 0,72 | 0,72 |
| SDR12 | 12,5 | 25 | 1,8 | - | 0,36 | 0,36 / 0,54 |
| Высокая скорость | 25 | 50 | 3,3 | 0,72 | 0,72 | 0,72 |
| Скорость по умолчанию | 12,5 | 25 | 3,3 | 0,33 | 0,36 | 0,36 / 0,54 |
Все SD-карты позволяют главному устройству определять, сколько информации может вместить карта, а спецификация каждого семейства SD дает хост-устройству гарантию максимальной емкости, которую сообщает совместимая карта.
К моменту завершения спецификации версии 2.0 (SDHC) в июне 2006 года поставщики уже разработали SD-карты на 2 и 4 ГБ, либо как указано в версии 1.01, либо путем творческого чтения версии 1.00. В результате карты не работают правильно на некоторых хост-устройствах.
4 ГБ SDSC-карта Хост-устройство может запросить у любой вставленной SD-карты ее 128-битную строку идентификации ( Данные по карте или CSD). В картах стандартной емкости (SDSC) 12 битов определяют количество кластеров памяти (от 1 до 4096), а 3 бита определяют количество блоков на кластер (которые декодируются до 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 или 512 блоков на кластер). Хост-устройство умножает эти цифры (как показано в следующем разделе) на количество байтов на блок, чтобы определить емкость карты в байтах.
Версия SD 1.00 предполагает 512 байтов на блок. Это позволяло SDSC-карты размером до 4096 × 512 × 512 B = 1 ГиБ, для которых нет известных несовместимостей.
Версия 1.01 позволяет SDSC-карте использовать 4-битное поле для обозначения 1024 или 2048 байтов на блок вместо. Это позволило использовать карты емкостью 2 ГБ и 4 ГБ, такие как SD-карта Transcend 4 ГБ и SD-карта Memorette 4 ГБ.
Ранние хост-устройства SDSC, которые предполагают блоки размером 512 байт, поэтому не полностью поддерживают установку карт 2 ГБ или 4 ГБ. В некоторых случаях хост-устройство может считывать данные, которые находятся в первых 1 ГБ карты. Если предположение сделано в программном драйвере, успех может зависеть от версии. Кроме того, любое хост-устройство может не поддерживать SDSC-карту 4 ГБ, поскольку в спецификации предполагается, что для этих карт максимум 2 ГБ.
Формат Регистр данных карты (CSD) изменен между версией 1 (SDSC) и версией 2.0 (которая определяет SDHC и SDXC).
В версии 1 спецификации SD емкость до 2 ГБ рассчитывается путем объединения полей CSD следующим образом:
Вместимость = (C_SIZE + 1) × 2, где 0 ≤ C_SIZE ≤ 4095, 0 ≤ C_SIZE_MULT ≤ 7, READ_BL_LEN равно 9 (для 512 байт / сектор) или 10 (для 1024 байтов / сектор)
В более поздних версиях указано (в Разделе 4.3.2), что карта SDSC на 2 ГБ должна установить READ_BL_LEN (и WRITE_BL_LEN) на 1024 байта, чтобы вышеуказанное вычисление было правильным сообщает о емкости карты; но что для согласованности хост-устройство не должно запрашивать (с помощью CMD16) блоки длиной более 512 B.
В определении карт SDHC в версии 2.0 C_SIZE часть CSD составляет 22 бита и указывает размер памяти, кратный 512 КиБ (поле C_SIZE_MULT удаляется, и READ_BL_LEN больше не используется для вычисления емкости). Два бита, которые ранее были зарезервированы, теперь идентифицируют семейство карт: 0 - это SDSC; 1 - SDHC или SDXC; 2 и 3 зарезервированы. Из-за этих переопределений старые хост-устройства неправильно идентифицируют карты SDHC или SDXC или их правильную емкость.
Емкость рассчитывается следующим образом:
Емкость = (C_SIZE + 1) × 524288, где для SDHC 4112 ≤ C_SIZE ≤ 65375 ≈2 ГБ ≤ Емкость ≤ ≈32 ГБ, где для SDXC 65535 ≤ C_SIZE ≈32 ГБ ≤ Емкость ≤ 2 ТБ
Емкость выше 4 ГБ может быть достигнута только с помощью следующей версии 2.0 или более поздних версий. Кроме того, емкость, равная 4 ГБ, также должна соответствовать требованиям, чтобы гарантировать совместимость.
Разобранный адаптер microSD для SD, показывающий пассивное соединение от слота для карты microSD внизу к контактам SD наверху Как и большинство форматов карт памяти, SD покрывается множеством патенты и товарные знаки. За исключением карт SDIO, лицензионные платежи за лицензии на SD-карты взимаются за производство и продажу карт памяти и хост-адаптеров (1000 долларов США в год плюс членство из расчета 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 переработана, и бесплатные драйверы программного обеспечения обеспечивали доступ к SD-картам без использования DRM. После выпуска большинства драйверов с открытым исходным кодом SDA предоставила упрощенную версию спецификации под менее жесткой лицензией, что помогло уменьшить некоторые проблемы несовместимости.
Согласно соглашению об отказе от ответственности, упрощенная спецификация, выпущенная SDA в 2006 г. - в отличие от SD-карт, которые позже были расширены до физического уровня, расширений ASSD, SDIO и SDIO Bluetooth Type-A. Опять же, большая часть информации уже была обнаружена, и Linux имел для нее полностью бесплатный драйвер. Тем не менее, создание микросхемы, соответствующей этой спецификации, привело к тому, что проект «Один ноутбук на ребенка » стал претендовать на «первую реализацию SD с открытым исходным кодом без необходимости получать лицензию SDI или подписывать соглашения о неразглашении для создания драйверов или приложений SD.. "
Собственный характер полной спецификации SD влияет на встроенные системы, портативные компьютеры и некоторые настольные компьютеры; на многих настольных компьютерах нет слотов для карт, вместо этого при необходимости используются устройства чтения карт USB . Эти устройства чтения карт предоставляют стандартный интерфейс USB-накопителя для карт памяти, таким образом отделяя операционную систему от деталей нижележащего интерфейса SD. Однако встроенные системы (например, портативные музыкальные плееры) обычно получают прямой доступ к SD-картам и, следовательно, нуждаются в полной программной информации. Настольные кардридеры сами по себе являются встроенными системами; их производители обычно платили SDA за полный доступ к спецификациям SD. Многие портативные компьютеры теперь оснащены устройствами чтения SD-карт, не основанными на USB; драйверы устройств для них по существу получают прямой доступ к SD-карте, как и встроенные системы.
Режим интерфейса SPI -bus - единственный тип, который не требует лицензии на хост для доступа к SD-картам.
Сравнение размеров различных флэш-карт: SD, CompactFlash, MMC, xD В целом SD менее открыта, чем CompactFlash или USB-накопители флэш-памяти. Эти открытые стандарты могут быть реализованы без оплаты лицензий, лицензионных отчислений или документации. (Для компактных флэш-накопителей и USB-накопителей может потребоваться лицензионная плата за использование логотипов, охраняемых торговой маркой SDA.)
Однако SD намного более открыта, чем Sony Memory Stick, для которой нет общедоступной документации или доступна любая документированная устаревшая реализация. Доступ ко всем SD-картам можно получить бесплатно с помощью хорошо документированной шины SPI. Карты
xD представляют собой просто 18-контактные микросхемы флэш-памяти NAND в специальном корпусе и поддерживают стандартный набор команд для доступа к необработанной флэш-памяти NAND. Хотя необработанный аппаратный интерфейс для карт xD хорошо изучен, структура его содержимого памяти, необходимая для взаимодействия с устройствами чтения карт xD и цифровыми камерами, полностью недокументирована. Консорциум, лицензирующий карты xD, не публикует никакой технической информации.
| Тип | MMC | RS-MMC | MMCplus | MMCmobile | SecureMMC | SDIO | SD | miniSD | microSD |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Совместимость с SD-разъемом | Да | Extender | Да | Расширитель | Да | Да | Да | Адаптер | Адаптер |
| Штыри | 7 | 7 | 13 | 13 | 7 | 9 | 9 | 11 | 8 |
| Ширина | 24 мм | 24 мм | 24 мм | 24 мм | 24 мм | 24 мм | 24 мм | 20 мм | 11 мм |
| Длина | 32 мм | 18 мм | 32 мм | 18 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 | 1,4 мм | 2,1 мм | 2,1 мм (большая часть). 1,4 мм (редко) | 1,4 мм | 1 мм |
| 1-бит шина SPI режим | Дополнительный | Дополнительный | Дополнительный | Дополнительный | Да | Да | Да | Да | Да |
| Макс. Частота шины SPI | 20 МГц | 20 МГц | 52 МГц | 52 МГц | 20 МГц | 50 МГц | 25 МГц | 50 МГц | 50 МГц |
| 1-битная шина MMC / SD режим | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да |
| 4-битный режим шины MMC / SD | No | No | Да | Да | No | Дополнительно | Да | Да | Да |
| 8-битный режим шины MMC | No | No | Да | Да | No | No | No | No | Нет |
| Режим DDR | No | No | Да | Да | Неизвестно | Неизвестно | Неизвестно | Неизвестно | Неизвестно |
| Макс. Тактовая частота шины MMC / SD | 20 МГц | 20 МГц | 52 МГц | 52 МГц | 20 МГц? | 50 МГц | 208 МГц | 208 МГц | 208 МГц |
| Макс.скорость передачи MMC / SD | 20 Мбит /s | 20 Мбит / с | 832 Мбит / с | 832 Мбит / с | 20 Мбит / с? | 200 Мбит / с | 832 Мбит / с | 832 Мбит / с | 832 Мбит / с |
| Прерывания | No | No | No | No | No | Необязательно | No | No | Нет |
| Поддержка DRM | No | No | No | No | Да | N/A | Да | Да | Да |
| Пользовательское шифрование | No | No | No | No | Да | No | No | No | Нет |
| Упрощенная спецификация. | Да | Да | No | No | Неизвестно | Да | Да | No | Нет |
| Стоимость членства | JEDEC: США 4400 долларов США в год, дополнительно | SD Card Association: 2000 долларов США в год, общие; 4500 долларов США в год, для руководителей | |||||||
| Спецификация стоимость | Бесплатно | Неизвестно | Упрощенное: бесплатно. Полный: членство или 1000 долларов США в год для НИОКР, не являющихся участниками | ||||||
| Хост-лицензия | No | No | No | No | No | 1000 долларов США в год, за исключением использования только режима SPI | |||
| Лицензионные платежи по карте | Да | Да | Да | Да | Да | Да, 1000 долларов США в год | Да | Да | Да |
| Открытый совместимый | Да | Да | Неизвестно | Неизвестно | Неизвестно | Да | Да | Да | Да |
| Номинальное напряжение | 3,3 В | 3,3 В | 3,3 В | 1,8 В / 3,3 В | 1,8 В / 3,3 В | 3,3 В | 3,3 В (SDSC),. 1,8 / 3,3 В (SDHC, SDXC и SDUC) | 3,3 В (miniSD),. 1,8 / 3,3 В (miniSDHC) | 3,3 В (SDSC),. 1,8 / 3,3 В (microSDHC, microSDXC и microSDUC) |
| Максимальная емкость | 128 ГБ | 2 ГБ | 128 ГБ? | 2 ГБ | 128 ГБ? | ? | 2 ГБ (SD),. 32 ГБ (SDHC),. 1 ТБ (SDXC),. 2 ТБ (SDXC, теоретическая),. 128 ТБ (SDUC, теоретическая) | 2 ГБ (miniSD),. 16 ГБ (miniSDHC) | 2 ГБ (microSD),. 32 ГБ (microSDHC),. 1 ТБ (microSDXC),. 2 ТБ (microSDXC, теоретическая),. 128 ТБ (microSDUC, теоретическая) |
| Тип | MMC | RS-MMC | MMCplus | MMCmobile | SecureMMC | SDIO | SD | miniSD | microSD |
Неисправную SD-карту можно отремонтировать с помощью специального оборудования, если средняя часть, содержащая флэш-память, не будет физически повреждена. Таким образом можно обойти контроллер. Это может быть труднее или даже невозможно в случае монолитной карты, где контроллер находится на одном физическом кристалле.
 | На Викискладе есть носители, относящиеся к Secure Digital, miniSD и microSD. |
