Art | Speicherkarte |
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Datiert | 1999 |
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Vorangestellt | MMC-Karte |
Eine SD-Karte ("SD" ist das Akronym des englischen Ausdrucks " Secure Digital ") ist eine herausnehmbare Speicherkarte zum Speichern digitaler Daten, die inJanuar 2000durch eine Allianz zwischen den Herstellern Panasonic , SanDisk und Toshiba .
SD-Karten werden verwendet, um Dateien im Bild von Digitalkameras , Digitalkameras , GPS- Navigationssystemen , Videospielkonsolen , Mobiltelefonen einschließlich Smartphones oder eingebetteten Systemen zu speichern .
Seit 2010 werden SD-Karten als Speicherstandard verwendet, nachdem andere Formate, insbesondere der Memory Stick von Sony, allmählich aufgegeben wurden .
Innerhalb von SD-Karten gibt es je nach Speicherkapazität der Karten mehrere Standards: SD (bis 2 GB ), SDHC (von 2 bis 32 GB ), SDXC (von 32 GB bis 2 TB ) und SDUC (von 2 bei 128 .). TB ).
Der Begriff SD-Karte umfasst 3 verschiedene Produkttypen : SD, miniSD , microSD-Karte .
1999 entschieden sich SanDisk , Matsushita und Toshiba für die Entwicklung und Vermarktung der Secure Digital (SD)-Speicherkarte , die von der MultiMediaCard (MMC) abgeleitet ist und die digitale Rechteverwaltung gemäß dem Secure Digital Music Initiative (SDMI)-Standard bietet .
Es wurde entwickelt, um mit Memory Stick zu konkurrieren , einem DRM-Produkt, das Sony im Vorjahr auf den Markt gebracht hat. Die Designer waren der Meinung, dass die DRM-Unterstützung zu einer weit verbreiteten Nutzung durch Musikanbieter führen würde, die sich wegen Piraterie Sorgen machen.
Das SD-Logo wurde ursprünglich für die Super Density Disc entwickelt , die im DVD-Formatkrieg versagte. Aus diesem Grund sieht das D im Logo wie eine optische Disc aus.
Auf der Consumer Electronics Show (CES) im Jahr 2000 gaben die drei Unternehmen die Gründung der SD Association (SDA) bekannt, um SD-Karten zu fördern. Die SD Association mit Sitz in San Ramon, Kalifornien, USA, bestand bei ihrer Gründung aus rund 30 Unternehmen und hat heute rund 1.000 Produkthersteller, die interoperable Boards und Peripheriegeräte herstellen. Die ersten Muster der SD-Karte waren im ersten Quartal 2000 erhältlich, und 3 Monate später kamen 32- und 64- MB- Karten auf den Markt.
Das miniSD-Format wurde 2003 von der SD Association erstellt . Es leitet sich vom klassischen SD-Format ab, ist aber physisch kleiner. Im Gegensatz zum SD-Format, das für die Verwendung in Digitalkameras gedacht ist, wurde das miniSD-Format hauptsächlich für die Verwendung in Mobiltelefonen und Smartphones entwickelt.
MiniSD-Karten sind über einen mechanischen Adapter, der normalerweise mit den Karten geliefert wird, vollständig mit SD-Karten kompatibel.
Auch das miniSDHC-Format existiert: Es ist von SDHC-Karten abgeleitet und bietet die gleichen Vorteile wie letztere.
Das microSD-Format wurde 2005 von der SD Association entwickelt. Es ist eine Adaption des TransFlash-Standards (T-Flash oder TF), ein von SanDisk erstelltes Speicherkartenformat . Es leitet sich vom klassischen SD-Format ab, ist aber physisch kleiner. Das SD-Format war für die Verwendung in Digitalkameras und einen möglichen Ersatz für USB-Sticks gedacht; Das microSD-Format zielt auf Mobiltelefone, Smartphones und Tablets ab. Es ersetzte schnell das miniSD-Format, da es kleiner ist und die gleichen Vorteile bietet. Das microSD-Format wird 2012 von den meisten Telefonherstellern verwendet.
MicroSD-Karten sind über einen mechanischen Adapter, der oft mit den Karten geliefert wird, vollständig mit SD-Karten und miniSD-Karten kompatibel.
Es gibt mehrere Formen:
Im Jahr 2019 ist das microSD-Format auf dem Markt überrepräsentiert. Das miniSD-Format ist marginal.
Um die Kompatibilität zwischen verschiedenen SD-Kartenformaten zu gewährleisten, gibt es Adapter, um eine kleinere SD-Karte in eine größere SD-Karte umzuwandeln.
MiniSD-Karte und Adapter auf SD-Karte
MicroSD-auf-SD-Adapter (zerlegt). Die MicroSD-Karte zeigt die Position der Kontakte.
Kompatibel mit der MMC-Karte zeichnet sie sich durch die Möglichkeit aus, Daten zu verschlüsseln und " Copyright " über den Secure Digital Music Initiative (SDMI)-Standard zu verwalten .
Im Gegensatz zu Mini-SD und Micro-SD verfügt die SD-Karte über einen kleinen Schieberegler an der Seite, der anzeigt, dass der Benutzer sie mit einem Schreibschutz versehen möchte. Dieses mechanische Gerät ist in der Praxis nicht mit der Elektronik der Karte verbunden. Daher ist es notwendig, dass der Kartenleser dies erkennt und das Betriebssystem so ausgelegt ist, dass es echten Schutz bietet.
Im Standard gibt es mehrere Möglichkeiten, den Inhalt der Karte elektronisch zu schützen, unter anderem durch Bitaktivierung im CSD-Register der Karte. Es gibt zwei Arten von Schreibschutz:
SD | SDHC | SDXC | SDUC | ||
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Logo | |||||
Kapazität | Minimal | 128 MB | 2 GB | 32 GB | 2 TB |
Maximal | 2 GB | 32 GB | 2 TB | 128 TB | |
Dateisystem
typisch |
FAT16 (und FAT12 ) | FAT32 | FAT32 / exFAT | exFAT |
Der ursprüngliche SD-Standard (manchmal auch SDSC, SD Standard Capacity genannt ) ermöglichte es, Karten mit einer Kapazität von bis zu 2 GB herzustellen . Inoffiziell gibt es 4- GB- SD-Karten , genannt SD v1.1 oder non-HC, die insbesondere von TOPRAM hergestellt werden, sowie andere Marken. Der Standard empfiehlt die Verwendung des FAT16- Dateisystems für diesen Kartentyp.
Im Jahr 2006 wurde eine neue Spezifikation geboren: SDHC ( SD High Capacity ). SDHC-Karten können 4 GB bis 32 GB aufnehmen . Der SDHC-Standard empfiehlt die Verwendung des FAT32- Dateisystems . Grundsätzlich sollte jeder SD-Reader, auf dem keine SDHC-Kompatibilität angegeben ist, nur SD-Karten akzeptieren.
Im Jahr 2009 bietet die SDXC- Spezifikation ( SD eXtended Capacity , was „erweiterte Kapazität“ bedeutet) eine maximale Kapazität von 2 TB und Lese-/Schreibgeschwindigkeiten von bis zu 104 MB /s (mit einem späteren Ziel auf 300 MB/s). s , dank der SD 4.0- Spezifikation ). Der Standard empfiehlt das exFAT- Dateisystem für SDXCs.
Seit 2010 sind SDXC-Karten mit 48 GB und 64 GB Kapazität auf dem Markt erhältlich.
Im Jahr 2013 sind SDXCs mit einer Kapazität von 256 GB verschiedener Marken im Handel erhältlich.
ImSeptember 2014, kündigt SanDisk ein 512- GB- Modell an .
Technisch gibt es keinen Unterschied in der Lese-/Schreibmethode auf einer SDXC-Karte im Vergleich zu einer SDHC-Karte (was bei SD-/MMC-Karten nicht der Fall ist). Die Identifikation von SDXC- und SDHC-Karten ist gleich, unterscheidet sich jedoch von SD-/MMC-Karten. Bei SDXC-/SDHC-Karten entspricht eine Adresse 512 Bytes, während bei SD-/MMC-Karten jedes Byte adressierbar ist.
Manchmal ist lediglich eine Anpassung der Software zur Unterstützung von exFAT notwendig. Wenn der Treiber jedoch Adressen über 32 GB im FAT-Format blockiert ( Adressen > 0x4000000 für Karten), muss er aktualisiert werden.
Das Lesen ist weiterhin möglich, kann aber auch mit einer anderen Schutzschicht über die Register PWD und PWD_LEN unterbunden werden, die die Definition eines Passworts ermöglichen. Lesen und Schreiben ist nicht möglich, wenn das Passwort nicht über ein CMD42-Kommando geliefert wird. Das Passwort wird auf maximal 16 Byte flüchtig gespeichert; es muss nicht ASCII sein und kann vollständig binär sein (nicht druckbares ASCII).
Die meisten Systeme verwenden weder diese in SD-Karten integrierten elektronischen Schutzfunktionen noch das Bit, das anzeigt, ob es sich bei den Daten um eine Kopie handelt oder nicht. SD-Karten werden mit einem Dateisystem vorformatiert verkauft , um die Kompatibilität mit Peripheriegeräten zu gewährleisten (siehe Tabelle). Nichts hindert diese Karten daran, in anderen Formaten formatiert zu werden, aber sie werden dann nur von kompatiblen Geräten erkannt, wobei der Standard von elektronischen Geräten nicht verlangt, andere Formate als die der Spezifikation zu unterstützen.
Speicherkarten verwenden NAND- Flash- Speicher. Die Feinheit der Photolithographie (oder "Ätzen") dieser Chips kann von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich sein. Je feiner der Prozess, desto mehr Transistoren können auf einem Siliziumwafer enthalten sein .
Es gibt zwei Arten von NAND-Flash-Speichern, Multi Level Cell und Single Level Cell :
Der Schreibgeschwindigkeitsindex für Standard-SD-Karten wurde ursprünglich in Vielfachen einer Mindestgeschwindigkeit ausgedrückt, wobei "1 ×" 150 kb /s entspricht (die gleiche Berechnungsweise wie bei einer CD ). Lesegeschwindigkeiten sind im Allgemeinen deutlich höher als Schreibgeschwindigkeiten.
Im Jahr 2006 wurde auf Betreiben der SD Card Association (die SD-Kartenhersteller vereint) beschlossen, die von SD-Karten unterstützte maximale Schreibgeschwindigkeit nicht mehr in Vielfachen anzugeben, sondern den Begriff "Klasse" zu verwenden, um das Minimum anzugeben Schreibgeschwindigkeit, die von denselben Karten garantiert wird, wobei die Klassennummer von einem "C" umgeben erscheint.
Klasse | ||||
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Schreibdurchsatz (MB/s) | 2 | 4 | 6 | 10 |
Bewertung | 13 × | 26 × | 40 × | 66 × |
Ein "Test", der mit einer 700 MB großen Datei auf einer SanDisk 8 GB Klasse 2 microSD durchgeführt wird, kann einen maximalen Durchsatz von 12 MB / s beim Schreiben - bei durchschnittlichen Geschwindigkeiten von mindestens 2 MB / s - und 19 MB / s beim Lesen ergeben. Die Klasse ist daher ein Hinweis auf den Mindestdurchfluss, nicht aber auf den Spitzendurchfluss. Tatsächlich übersteigt der Spitzendurchfluss den von der Klasse angegebenen garantierten Mindestdurchfluss um ein Vielfaches. Bei Videoaufzeichnungen kann diese garantierte minimale Bitrate jedoch wichtiger sein als die durchschnittliche Bitrate.
UHSZu diesen Klassen kommt die UHS-I-Spezifikation ( Ultra High Speed I , Ultra High Speed 1 ) hinzu, die verwendeten RAM-Technologien ermöglichen eine höhere theoretische Durchschnittsgeschwindigkeit, abhängig vom verwendeten Gerät der Karte.
Die zweite Version dieses UHS- II- Standards fügt der Karte eine zweite Reihe von Pins hinzu, was die Kompatibilität zwischen Geräten und Karten der verschiedenen Versionen ermöglicht, auch wenn die Leistung natürlich nicht gleich ist.
Es besteht somit keine Inkompatibilität zwischen den verschiedenen Geschwindigkeitsstandards, sondern nur je nach Kartenkapazitätstechnologie können SDXC-Karten nicht auf Geräten verwendet werden, die nur SD oder SDHC unterstützen.
Diese Standards definieren die minimale Schreibgeschwindigkeit, die von der damit gestempelten Karte gewährleistet wird.
Minimale sequentielle Schreibgeschwindigkeit |
Geschwindigkeitsklasse |
High-Speed-Klasse | Videogeschwindigkeitsklasse | Anwendung |
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2 MB/s | Klasse 2 (C2) | - | - | Nehmen Sie Videos in Standardauflösung auf. |
4 MB/s | Klasse 4 (C4) | - | - | High Definition (HD) Videoaufzeichnung einschließlich Full HD (720p bis 1080p / 1080i). |
6 MB/s | Klasse 6 (C6) | - | Klasse 6 (V6) | |
10 MB/s | Klasse 10 (C10) | Klasse 1 (U1) | Klasse 10 (V10) | Full HD- Videoaufzeichnung (1080p) und aufeinanderfolgende HD-Aufzeichnungen ( High-Speed -Datenbus ) Echtzeit-Sharing und -Wiedergabe großer HD-Videodateien (UHS-Bus). |
30 MB/s | - | Klasse 3 (U3) | Klasse 30 (V30) | Aufnahme von Videodateien in 4K und 60/120 fps (UHS-Bus). |
60 MB/s | - | - | Klasse 60 (V60) | Aufnahme von Videodateien in 8K und 60/120 fps (UHS-Bus). |
90 MB/s | - | - | Klasse 90 (V90) |
Klasse | Minimale anhaltende sequentielle Schreibgeschwindigkeit |
Mindestens zufälliges Lesen |
Zufälliges Minimum schreiben |
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Klasse 1 (A1) | 10 MB/s | 1.500 IOPS | 500 IOPS |
Klasse 2 (A2) | 4000 IOPS | 2.000 IOPS |
Es gibt drei Größen von SD-Karten:
Theoretisch kann jede der Speicherkapazitäten in jeder der drei physikalischen Größen gefunden werden.
Günstige Adapter ermöglichen den Einsatz von Micro- und Mini-Karten in Full-Size-SD-Lesegeräten und werden oft sogar standardmäßig mit einer miniSD- oder microSD-Karte geliefert.
Im Jahr 2019 gehen die auf dem Markt verfügbaren Speicherkapazitäten für SDXC-Karten auf bis zu 1 TB (das vom Standard vorgesehene Maximum beträgt 2 TB ).
Ursprünglich war das SD-Logo das der Super Density Disc , daher steht das D für die Hälfte einer optischen Disc mit Reflexionen. Toshiba hatte das Logo bereits erstellt, als diese Technologie durch die DVD-Technologie ersetzt wurde . Dieses Logo wurde dann bei der Veröffentlichung der SD-Karten wiederverwendet.