Развитие SD-карт: как скорость записи увеличилась с 2 до 30 мегабайт в секунду

    Привет, Гиктаймс! В настоящее время выпускается много гаджетов со встроенными флеш-накопителеми, но карты памяти на покой отнюдь не собираются. Они становятся все более быстрыми и емкими, а размеры их приближаются к микроскопическим – того и гляди, скоро пинцетом нужно будет вставлять карточку в смартфон или камеру. Есть ли смысл переплачивать за высокоскоростной накопитель или для повседневных задач хватит варианта попроще, что означают цифры в кружочке и какая карта нужна для записи видео в разрешении 4K – читайте под катом.





    SD, он же Secure Digital, – основной формат флеш-карт, который используется в большинстве смартфонов и камер. Появился он на закате двадцатого века – в 1999 году Panasonic, Toshiba и SanDisk создали новый тип карты памяти на базе тогда еще молодого формата MultiMedia Card. Стандарт получился во всем лучше привычного MMC, а также принес важное новшество – защиту информации, для этого спользуется специальный протокол записи данных. Отдельно накопитель имеет физический ползунок блокировки слева. Стоит сдвинуть его вниз, и содержимое носителя нельзя будет удалить, равно как и записать что-то сверх имеющихся файлов.



    Постепенно разработчики стандарта представили более компактные варианты: microSD и miniSD. Ради удобства пользования обычно в комплекте идет пластиковый адаптер, который придает карте в классическую форму SD и позволяет использовать ее в устройствах с разъемами под стандартный размер карты. Но вообще между microSD и miniSD некоторое время шла настоящая война, о ней мы расскажем в следующей публикации.

    Карточный домик


    Как и любой стандарт, Secure Digital постоянно развивается и модернизируется. На текущий момент вышло четыре поколения, они различаются максимально возможными объемами: SD 1.0 – до 2 ГБ, SD 1.1 – до 4 ГБ, SDHC – до 32 ГБ и SDXC – до 2 ТБ. С появлением в 2006 году формата SDHC карты целиком перешли на файловую систему FAT32, в то время как ранее использовалась FAT 16/32. Владельцев старых устройств ждал неприятный сюрприз: их смартфоны и камеры не поддерживали обновленный стандарт. Это связано с переходом в SDHC на посекторную адресацию вместо побайтной – отныне пространство высчитывалось прямо как на жестких дисках, что позволило увеличить планку емкости до 32 ГБ. Однако на ряд гаджетов вышли обновленные прошивки, которые открыли поддержку SDHC для смартфонов, в которых она изначально была предусмотрена на аппаратном уровне.



    Спустя три года миру был представлен стандарт SDXC, который вот уже семь лет остается актуальным. Карты перешли на файловую систему exFAT. Она разработана Microsoft и представляет собой ту же FAT32, но без ограничения в 4 ГБ на объем одного файла. Формат относительно новый, и работает он преимущественно с современными версиями ОС. Windows поддерживает exFAT начиная с обновлений для XP SP2, OS X – с обновления 10.6.5, Linux тоже способен распознать этот стандарт. Устройства, в которых реализована работа с новыми стандартами, могут взаимодействовать с более старыми форматами, но не наоборот. То есть поддерживающая SDHC видеокамера будет работать с SD и SDHC, но не SDXC.

    На старт


    Параллельно с новыми форматами и ростом объемов SD-карт увеличивалась скорость записи и передачи данных. Рост скорости – привычная характеристика, над которой всегда трудятся производители. Она не только реально полезна, но и отлично действует на сознание потребителя. Посмотрите обзоры смартфонов и планшетов – порой разницу в реальном использовании уловить едва ли возможно, а синтетические тесты убеждают, что пора прямо сейчас выложить сорок тысяч рублей за гаджет с процессором нового поколения. Но вернемся к флеш-картам: в некоторых случаях показатель скорости приобретает действительно весомое значение, потому как размеры файлов постоянно растут, и тенденция вряд ли изменится. Копирование, скажем, пары музыкальных альбомов на телефон в любом случае не займет много времени. Что десять, что тридцать секунд – не особо это критично. Зато когда речь о записи HD-видео, то скорость становится по-настоящему важна. Ведь на «медленную» карту вы просто не сможете записать видео – накопитель банально не успеет быстро заносить в сектора весь поток данных.



    Словом, скорость – одна из важнейших характеристик, на которую стоит обращать внимание при покупке флеш-накопителя, помимо объема. Некоммерческая организация SD Card Association, определяющая стандарты для SD-карт, упорядочила классы скорости. Всего их шесть: четыре относятся к обычным картам и называются Class 2, 4, 6, 10 – цифра указывает на минимальную скорость записи в МБ/с. Оставшиеся два класса присваивают картам со стандартом UHS – Ultra High Speed. Заметьте, в IT-отрасли нездоровая тяга называть все с приставками сверх/ультра/гипер. К этому формату относятся категории скорости U1 (10 МБ/с) и U3 (30 МБ/с). Для примера: за одну минуту вы запишете 120, 240, 360, 1200 и 1800 МБ на карту C2, C4, C6, C10, U3 соответственно. При этом, несмотря на вроде как одинаковую скорость записи в C10 и U1, последняя карта будет быстрее, но насколько – зависит от конкретной модели. Как показало сравнение, (https://www.youtube.com/watch?v=a7IL_tH5wx8) за 15 секунд камера с накопителем U1 делает 62 снимка, а с флешкой C10 – только 40.



    Фактическая скорость записи может оказаться больше указанной, но ниже – нет, иначе будет нарушение сертификации. Определить класс SD-карты легко: зачастую он указывается прямо на самой карте – цифра в букве С либо U. Также производители могут детальнее писать скорость в виде множителя, где 1х равняется 150 КБ/с. На практике это означает, что 40х соответствует шестому классу, а, например, 100х – пятнадцатому. Но иногда компании могут схитрить и указать таким образом скорость чтения, которая порой более чем в два раза выше, чем записи. Интерфейсы версий 1.01 и 2.0 выдают 12,5 МБ/с и 25 МБ/с, но сейчас такие карты встречаются редко. Их сменили куда более быстрые UHS-I (до 104 МБ/с) и UHS-II – скорость обмена данными у последнего может доходить до невероятных 312 МБ/с.



    Что на самом деле означают эти классы? Начальный Class 2 позволяет создавать через камеру видео в обычном, не HD качестве. Запись в HD можно вести при скорости 4 МБ/с, а для Full HD лучше подойдет Class 6. Если карта отвечает стандарту Class 10 либо U1, у оператора получится при записи видео в 1080р еще и фотосъемку делать. Наконец, с самым быстрым классом U3 открывается доступ к съемке в желанном разрешении 4К.



    Таким образом, файл объемом три гигабайта запишется на карту с индексом Class 10 примерно за пять минут, в то время как накопителю с параметром Class 2 на это потребуется около 25 минут. Карта самого быстрого на данный момент класса U3 потратит на аналогичную процедуру немногим более полутора минут. В случае с объемом – другое дело. Флешки емкостью 32 ГБ хватит почти на час записи в режиме 4K, а когда у вас SD с 512 ГБ пространства, то этого будет достаточно на целых пятнадцать часов непрерывной съемки. Если вы не помышляете о съемке в 4K и можете подождать пару лишних минут, пока объемный файл записывается на накопитель, переплачивать за карту класса U3 большого смысла нет.

    * * *


    Объемы файлов растут, и производители вынуждены не только отвечать запросам потребителей, но также работать на опережение для тех, кому всегда всего мало. Появление еще более быстрых SD-карт – дело только времени. На данный момент видео с разрешением 4K лишь готовится стать массовым, но нет сомнений, что в течение нескольких лет это произойдет. С учетом объемов таких файлов скорость записи будет расти еще быстрее. Есть ли какие-либо предпосылки к тому, что формат SD утратит нынешнюю популярность и уступит место чему-то новому? Конечно, есть! Мы обратили внимание на комментарии к предыдущей статье – История развития флеш-памяти – и остановимся на интересных темах в следующем материале.

    Спасибо за внимание и оставайтесь с Kingston на Гиктаймс!

    Для получения дополнительной информации о продукции Kingston и HyperX обращайтесь на официальный сайт компании. В выборе своего комплекта HyperX поможет страничка с наглядным пособием.



    Наши предыдущие посты:

    Kingston Technology
    93,00
    Компания
    Поделиться публикацией

    Комментарии 13

      +2
      Как вы изящно избежали истории про спорный легальный статус любых реализаций кода для работы с exfat из-за того, что майкрософт зарегистрировала патент на exfat.

      Проприетарная поделка, которую каким-то чудом пропихнули в виде стандарта.
        0
        А что именно не так?
          0
          Реализация прикрыта патентами. То есть любой код, который реализует exFAT, потенциально может быть засужен microsoft (вне завимости от того, независимая реализация это или нет). То есть это несвободный формат, который не может быть адекватно использован в opensource, то есть источник постоянной лицензионной боли и головняка. Каждый раз, когда кто-то её куда-то добавляет, он увеличивает количество головной боли у всего человечества (и сумму затрат на юристов).
        0
        Вот это не совсем понятно «Если вы не помышляете о съемке в 4K и можете подождать пару лишних минут, пока объемный файл записывается на накопитель, переплачивать за карту класса U3 большого смысла нет», видео ведь пишется сразу на карту, при меньшей скорости, два варианта событий: 1. оно не будет писаться вообще. 2. оно будет писаться с тормозами (то есть, фпс будет проседать).
          0
          поменяйте" и" на "или" и всё встанет на свои места.
          +1
          Все эти скорости хороши при линейном чтении/записи, а как дела с несколькими потоками или случайным доступом?
            +1
            на всех виденных мной SD/CF (где-то десятка разных производителей) — грустно. местами очень. если честно не могу придумать для чего оно нужно быть при использовании карточек по прямому назначению, а не как замены SSD.
            +1
            «Съемка в 4К», с точки зрения скорости потока, понятие растяжимое. Скорость зависит не только от разрешения съемки, но еще больше от компрессии видеопотока. В зависимости от вида компрессии данных размер файла на выходе может отличаться как в разы, так и вовсе на порядок при нулевой компрессии.
              0
              А расскажите про защиту информации в стандарте СД. Сколько раз пытался разобраться, понять не удалось
                +1
                Надо заметить, что шторка «lock» — вещь исключительно программная и ее обрабатывает контроллер на хосте, а не на карте. Т.о. она, на самом деле, ничего не защищает.
                  0
                  Ага, особенно весело, что куча китайских картридеров игнорируют это шторку.
                  0
                  представляет собой ту же FAT32, но без ограничения в 4 ГБ на объем одного файла

                  Это совсем не то же, что FAT32. Кто сомневается, гляньте ее структуры. Общего у них только FAT в названии.
                    0
                    Как раз недавно изучал вопрос на тему скорости SD-карт, попалась свежая информация:
                    SD Association разработала новый класс скорости «Video Speed Class», расширяющий текущие классы скорости.

                    На новых картах памяти должны появиться обозначения со стилизованной буквой «V» (V6, V10, V30, V60 и V90).
                    При этом V6 и V10 соответствуют C6 и C10, а остальные расширяют классификацию, гарантируя скорости 30, 60, 90МБ/с

                    На оф.сайте есть PDF февраля этого года с более подробным описанием «Video Speed Class: The new capture protocol of SD 5.0» www.sdcard.org/downloads/pls/latest_whitepapers/Video_Speed_Class-The_new_capture_protocol_of_SD_5.0.pdf

                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                    Самое читаемое