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一文讀懂SD卡的前世今生,技術發展帶來小體積高速卡

一文讀懂SD卡的前世今生,技術發展帶來小體積高速卡

Napoleon Chan / 2022-07-28 15:0158319

熬過了CF、Cfast、XQD,來到了CFexpress時代,誕生于20多年前的SD卡依然是當今數碼相機使用頻率最高的存儲卡。可是隨著技術發展,SD存儲卡協會出臺了多個關于SD卡的標準,以致很多人在購買SD卡時一頭霧水。那么日常該如何選購SD卡呢?

SD卡的誕生

在1984年舉辦的IEDM會議上,東芝超大規模集成電路(ULSI)研究所工程師舛岡富士雄(Fujio Masuoka)提出了閃存(FlashMemory)的概念。不過在80年代閃存技術并沒有得到大規模應用,直到90年代制定了各種基于閃存技術的存儲卡標準,以及2000年后數碼相機普及,閃存技術才走進大眾消費者當中,而SD標準正是制定在1999年。

在1999年8月,東芝、閃迪和松下聯合推出SD卡。SD卡是基于MMC卡發展而來的,尺寸為32mmx24mmx2.1mm,長寬與MMC卡一樣,只比后者卡厚了0.7mm,并使用了導軌式設計,因此SD卡槽可以向上兼容MMC卡,加速SD卡淘汰MMC。在當年,SD卡獲得了包括佳能、尼康、賓得、柯尼科美能達所有主流相機廠支持。

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不過對于手機、MP3播放器等設備來說,SD卡尺寸還是過大,因此松下與閃迪在2003年推出了Mini SD卡,它長寬為21.5mmx20.0mm,尺寸明顯減少。不過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,時至今天市場上只剩下SD卡與microSD卡兩種SD規范的存儲卡。

標準解讀

從SD卡誕生到今天已經有23年歷史,期間出臺了多個標準,比如今天常說的“SD”,其實我們現在所用的SD正式名稱是SDXC,是SD聯盟推出的新一代SD存儲卡標準,它最大特征是最高支持2TB容量,遠遠高于2GB的SD以及32GB的SDHC,不過為了方便,大家還是習慣稱為SD。

因此在選購SD卡、microSD卡時,大家不必在意過去的標準,而應該專注于下主流標準,我們不妨借鎧俠EXCERIA PRO 極至超速SD存儲卡了解。鎧俠即原東芝存儲器,是SD卡發明的重要成員之一,它在35年前發明了閃存,多年來在全球閃存市場排名第二;鎧俠旗下有SD卡、microSD卡、SSD、U盤多條存儲產品線,鎧俠EXCERIA PRO 極至超速SD存儲卡是其SD卡旗艦產品,上面有三個關鍵技術指標——UHS-II、V90、U3。

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UHS:UHS是Ultra High Speed的簡寫,是一個接口標準。目前有UHS-I、UHS-II、UHS-III三種版本。其中UHS-I接口峰值帶寬達到了104MB/s,目前市面大部分SD卡都屬于UHS-I標準;UHS-II為了實現將帶寬提高到312MB/s,增加了一排針腳;UHS-III屬于新一代標準,提供了兩個全雙工模式——FD312 (312MB/s) 和FD624 (624MB/s),不過目前市場沒有產品支持這一標準。與此同時,UHS還設立U3、U1標準,用以確保SD卡性能下限,比如說U1代表最低寫入速度不低于10MB/s,U3代表最低寫入速度不低于30MB/s,不過該標準已遠遠落后于SD卡發展,意義不大。

VSC:相比U1、U3,VSC(Video Speed Class,視頻速度等級)是一個更好衡量SD性能的標準,SD卡實際寫入速度是受到寫入文件大小、卡內剩余空間多個因素影響的,但是視頻碼率又是恒定在一個值或是范圍里的,如果SD卡實際寫入速度低于這個值,視頻拍攝就會中斷,因此VSC規定了SD卡最低持續寫入速度,保證能夠持續拍攝視頻。V30、V60、V90對應的持續寫入標準是不低于30MB/s、60MB/s、90MB/s。如果用戶拍攝的是1080P或200Mbps碼率以內的4K30P視頻,建議選擇V30 SD卡,拍攝4K60P或更高幀率視頻至少需要V60 SD卡,拍攝8K視頻只能是V90 SD卡,而鎧俠EXCERIA PRO 極至超速SD卡正是一張UHS-II 接口+V90的SD卡,讀取速度達到了270MB/s,寫入速度為260 MB/s,共有64GB、128GB以及256GB三個容量,適合索尼A7S3、A1、A7M4等相機使用。

與SD卡不同,microSD卡誕生之初主要服務對象是智能手機,用戶會把大量應用程序安裝在microSD卡之上,使用手機時頻繁讀寫microSD卡上的小文件,因此為了更好反應microSD卡下的性能表現,引入了應用效能等級標準(Application Performance Class),即microSD卡上的A1、A2,比如下圖中鎧俠EXCERIA PLUS 極至光速microSD存儲卡就是一張符合A1標準的microSD卡。A1、A2雖然要求最低寫入速度同為10MB/s,但是IOPS性能差距非常之大,A1隨機讀取、寫入速度分別是1500 IOPS、500 IOPS,而 A2對應數值分別是4000 IOPS、2000 IOPS,其中寫入速度是A1的四倍。

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除了應用效能等級標準外,microSD卡技術標準基本是與SD卡一致,同樣以鎧俠EXCERIA PLUS 極至光速microSD存儲卡為例,上面印著的V30指持續寫入標準不低于30MB/s,U3是最低寫入速度不低于30MB/s,也就是說它能夠連續拍攝240Mbps碼率視頻且不會因為存儲卡性能不足而中斷,可以勝任運動相機、無人機、口袋云臺相機的4K30P甚至4K60P拍攝需求。不過隨著技術發展,microSD卡應用場景不再局限在智能手機,它已經是監控攝像頭、無人機、運動相機標準存儲卡了,因此microSD卡類型呈現多樣化,比如說鎧俠EXCERIA 極至瞬速microSD存儲卡、鎧俠EXCERIA HIGH ENDURANCE高度耐用 microSD存儲卡,前者是一款走性價比路線的產品,讀取速度高達100 MB/s,符合U1標準,適合拍攝1080P視頻,最高提供256GB容量,后者主打可靠性,適合行車記錄儀、監控攝像頭使用。

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除了上述標準外,我們還能在SD卡、microSD卡上看到其它標準,比如Class,不過目前市場上所SD性能早已超過Class最高標準(C10,即最低寫入速度不低于10MB/s),因此該標準已毫無參考價值,基于本次介紹的標準,我們足以了解SD卡、microSD卡大致性能,能夠在選購時避免很多盲區,做出更優選擇。


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