一文读懂SD卡的前世今生,技术发展带来小体积高速卡

一文读懂SD卡的前世今生,技术发展带来小体积高速卡

Napoleon Chan / 2022-07-28 15:01:1915218

熬过了CF、Cfast、XQD,来到了CFexpress时代,诞生于20多年前的SD卡依然是当今数码相机使用频率最高的存储卡。可是随着技术发展,SD存储卡协会出台了多个关于SD卡的标准,以致很多人在购买SD卡时一头雾水。那么日常该如何选购SD卡呢?

SD卡的诞生

在1984年举办的IEDM会议上,东芝超大规模集成电路(ULSI)研究所工程师舛冈富士雄(Fujio Masuoka)提出了闪存(FlashMemory)的概念。不过在80年代闪存技术并没有得到大规模应用,直到90年代制定了各种基于闪存技术的存储卡标准,以及2000年后数码相机普及,闪存技术才走进大众消费者当中,而SD标准正是制定在1999年。

在1999年8月,东芝、闪迪和松下联合推出SD卡。SD卡是基于MMC卡发展而来的,尺寸为32mmx24mmx2.1mm,长宽与MMC卡一样,只比后者卡厚了0.7mm,并使用了导轨式设计,因此SD卡槽可以向上兼容MMC卡,加速SD卡淘汰MMC。在当年,SD卡获得了包括佳能、尼康、宾得、柯尼科美能达所有主流相机厂支持。

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不过对于手机、MP3播放器等设备来说,SD卡尺寸还是过大,因此松下与闪迪在2003年推出了Mini SD卡,它长宽为21.5mmx20.0mm,尺寸明显减少。不过Mini SD卡很快被2年后推出micro SD卡所淘汰,后者的大小只有15.0mmx11.0mm,时至今天市场上只剩下SD卡与microSD卡两种SD规范的存储卡。

标准解读

从SD卡诞生到今天已经有23年历史,期间出台了多个标准,比如今天常说的“SD”,其实我们现在所用的SD正式名称是SDXC,是SD联盟推出的新一代SD存储卡标准,它最大特征是最高支持2TB容量,远远高于2GB的SD以及32GB的SDHC,不过为了方便,大家还是习惯称为SD。

因此在选购SD卡、microSD卡时,大家不必在意过去的标准,而应该专注于下主流标准,我们不妨借铠侠EXCERIA PRO 极至超速SD存储卡了解。铠侠即原东芝存储器,是SD卡发明的重要成员之一,它在35年前发明了闪存,多年来在全球闪存市场排名第二;铠侠旗下有SD卡、microSD卡、SSD、U盘多条存储产品线,铠侠EXCERIA PRO 极至超速SD存储卡是其SD卡旗舰产品,上面有三个关键技术指标——UHS-II、V90、U3。

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UHS:UHS是Ultra High Speed的简写,是一个接口标准。目前有UHS-I、UHS-II、UHS-III三种版本。其中UHS-I接口峰值带宽达到了104MB/s,目前市面大部分SD卡都属于UHS-I标准;UHS-II为了实现将带宽提高到312MB/s,增加了一排针脚;UHS-III属于新一代标准,提供了两个全双工模式——FD312 (312MB/s) 和FD624 (624MB/s),不过目前市场没有产品支持这一标准。与此同时,UHS还设立U3、U1标准,用以确保SD卡性能下限,比如说U1代表最低写入速度不低于10MB/s,U3代表最低写入速度不低于30MB/s,不过该标准已远远落后于SD卡发展,意义不大。

VSC:相比U1、U3,VSC(Video Speed Class,视频速度等级)是一个更好衡量SD性能的标准,SD卡实际写入速度是受到写入文件大小、卡内剩余空间多个因素影响的,但是视频码率又是恒定在一个值或是范围里的,如果SD卡实际写入速度低于这个值,视频拍摄就会中断,因此VSC规定了SD卡最低持续写入速度,保证能够持续拍摄视频。V30、V60、V90对应的持续写入标准是不低于30MB/s、60MB/s、90MB/s。如果用户拍摄的是1080P或200Mbps码率以内的4K30P视频,建议选择V30 SD卡,拍摄4K60P或更高帧率视频至少需要V60 SD卡,拍摄8K视频只能是V90 SD卡,而铠侠EXCERIA PRO 极至超速SD卡正是一张UHS-II 接口+V90的SD卡,读取速度达到了270MB/s,写入速度为260 MB/s,共有64GB、128GB以及256GB三个容量,适合索尼A7S3、A1、A7M4等相机使用。

与SD卡不同,microSD卡诞生之初主要服务对象是智能手机,用户会把大量应用程序安装在microSD卡之上,使用手机时频繁读写microSD卡上的小文件,因此为了更好反应microSD卡下的性能表现,引入了应用效能等级标准(Application Performance Class),即microSD卡上的A1、A2,比如下图中铠侠EXCERIA PLUS 极至光速microSD存储卡就是一张符合A1标准的microSD卡。A1、A2虽然要求最低写入速度同为10MB/s,但是IOPS性能差距非常之大,A1随机读取、写入速度分别是1500 IOPS、500 IOPS,而 A2对应数值分别是4000 IOPS、2000 IOPS,其中写入速度是A1的四倍。

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除了应用效能等级标准外,microSD卡技术标准基本是与SD卡一致,同样以铠侠EXCERIA PLUS 极至光速microSD存储卡为例,上面印着的V30指持续写入标准不低于30MB/s,U3是最低写入速度不低于30MB/s,也就是说它能够连续拍摄240Mbps码率视频且不会因为存储卡性能不足而中断,可以胜任运动相机、无人机、口袋云台相机的4K30P甚至4K60P拍摄需求。不过随着技术发展,microSD卡应用场景不再局限在智能手机,它已经是监控摄像头、无人机、运动相机标准存储卡了,因此microSD卡类型呈现多样化,比如说铠侠EXCERIA 极至瞬速microSD存储卡、铠侠EXCERIA HIGH ENDURANCE高度耐用 microSD存储卡,前者是一款走性价比路线的产品,读取速度高达100 MB/s,符合U1标准,适合拍摄1080P视频,最高提供256GB容量,后者主打可靠性,适合行车记录仪、监控摄像头使用。

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除了上述标准外,我们还能在SD卡、microSD卡上看到其它标准,比如Class,不过目前市场上所SD性能早已超过Class最高标准(C10,即最低写入速度不低于10MB/s),因此该标准已毫无参考价值,基于本次介绍的标准,我们足以了解SD卡、microSD卡大致性能,能够在选购时避免很多盲区,做出更优选择。


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