Разница между картами памяти sdhc и sdxc

Отличия карт памяти SDHC и SDXC

Самым главным отличием этих карт является максимально и минимально возможный объем памяти. В частности, для карт SDHC максимум составляет 32 ГБ, а для карт SDXC – 2 ТБ. Карты SDHC и SDXC имею минимум памяти 4 ГБ и 64ГБ соответственно.
Кроме того, карта памяти SDXC соответствует двум стандартам сразу, в отличие от SDHC. Если рассматривать этот момент более подробно, то если карта соответствует стандарту SDA 3.0, то она имеет возможность предоставить объем памяти в числе 64ГБ и скорость обмена данными 90 Мб/с. Чем выше стандарт, тем выше показатели. Так, стандарт SDA 4.0 предполагает огромный объем памяти в числе 2ТБ и большую скорость обмена данными в числе 300 Мб/с.

Эти стандарты определяют совместимость карты с устройством. Например, карта памяти SDXC стандарта SDA 3.0 может быть совместима с устройствами, которым подходят карты SDHC. Однако карта SDXC четвертого поколения уже не подойдет таким устройствам. А если брать наоборот, то устройства, предназначенные для работы с SDXC, будут прекрасно взаимодействовать со всеми картами SDHC.

Еще одним отличием этих карт является возможность форматирования. В этом случае более устойчивы карты SDHC. Если SDHC форматировать в устройстве, не предназначенном для работы с ней, то она останется в рабочем состоянии. Однако такое действие с SDXC приведет к ее полной порче.

Важным отличием и, наверное, ключевым является файловая система карт SDHC и SDXC. Как правило, ранний формат форматируется в FAT32, но младшее поколение SDXC стандартно форматируется в exFAT. Создателем этой файловой системы является Microsoft, именно поэтому открытая операционная система не сможет спокойно работать с картой SDXC без установки дополнительных драйверов. Для примера: такими ОС являются все Windows младше Vista. Однако исключением является Mac OS X 10.6.5, в этой ОС файловая система exFAT учитывается одинаково с FAT32. Именно поэтому необходимо при выборе карт памяти учитывать, с какой операционной системой вы будете работать.

Классы SD карт памяти.

Теперь давайте разберем с вами что означает класс карты памяти и какую смысловую нагрузку эта информация несет в себе для потребителя. Итак, под классами содержится информация о минимальной скорости записи на карту памяти. Другими словами, чем выше класс карты памяти, тем быстрее можно записывать и сохранять объемную информацию, воспроизводить большие аудио и видео файлы без перерывов и обрывков звука.

А чтобы потребителю было проще ориентироваться в скоростных возможностях карт памяти, международная ассоциация SD Card Association классифицировала их по скоростным признакам (множителю) вместе с цифровыми устройствами, которые могут работать с ними, под названием SD Speed Class. Скорость на картах памяти указывается через специальный множитель, называемый рейтингом.

Этот показатель постоянно растет, но на данный момент множитель SD карты от 6x до 633x. Чтобы было понятно, скажу, что 1x = 150 КБ/с. Получается что карты начального уровня имеют скорость 6x = 900 КБ/с, а SD карты высшего уровня сопоставимы скорости 633x = МБ/с. Согласно скоростной спецификации от SD Card Association все карты памяти делятся по минимальным скоростным признакам записи так:

• SD Class 2: скорость записи не менее 2 МБ/с — множитель 13 ;
• SD Class 4: скорость записи не менее 4 МБ/с — множитель 26;
• SD Class 6: скорость записи не менее 6 МБ/с — множитель 40;
• SD Class 10: скорость записи не менее 10 МБ/с — множитель 66;
• SD Class 16: скорость записи не менее 16 МБ/с — множитель 106.

Именно класс карты памяти является одним из важных параметров при выборе съемного SD накопителя. В предыдущей публикации про выбор USB-флеш-накопителя я затрагивал тему о недобросовестных производителях и в данном случае карта памяти SD не стала исключением.

К сожалению находятся «честные» производители, которые на карте указывают множитель не соответствующий действительной скорости. То бишь карта на деле может иметь заявленную скорость изготовителем, но в режиме чтения, а не записи.

Чтобы определить множитель SD карты памяти, можно провести свой независимый тест с помощью картридера и специализированной программы (например, для Windows — H2testw; Linux — F3), а после полученные результаты сравнить с таблицей. Также можете посмотреть, как мы проводили тест программой USB-Flash-Banchmark, которую также можно использовать для тестирования SD и MMC карт.

Рейтинг класса скорости играет немаловажную роль для режима HD-видео, потому что в этом случае цифровое устройство находится в состоянии постоянного сохранения потока данных на карту памяти. Именно разрешение и формат влияют на количество устойчивых потоков данных. Поэтому обязательно посмотрите в инструкции цифрового устройства требования по минимальному классу скорости для режима HD-видео.

Какую карту microSD выбрать для смартфона, для съемки фото и видео

При покупке карты microSD пользователь уже обычно держит в голове будущие сценарии использования накопителя

Важно выбрать именно то решение, которое и будет в дальнейшем задействовано. Для потребителя чаще всего важны объем и скорость работы карты памяти, при этом рекордные показатели не требуются

За топовые карты UHS-II U3 большой емкости заплатить придется немало, но не всегда при этом будут замечаться те преимущества, которые определяют высокую цену.

Если карта microSD используется для хранения приложений на смартфоне, то стоит обратить внимание на класс производительности по скорости запуска. А вот если планируется снимать видео 4К на своем телефоне, то приоритетными параметрами носителя должны стать объем памяти и скорость записи

Организация SD Card Association рекомендует для съемки видео в разрешении 4K использовать карты UHS U3. А для съемок видео с разрешением FullHD вполне хватит обычных карт 10 или даже 6 класса. Если скорость записи будет слишком низкой, то произойдет пропуск кадров, а звук будет прерываться.

Занимающиеся фотографией пользователи часто предпочитают использовать несколько карт меньшей емкости вместе одной большой. Так сводится к минимуму риск потери всех данных в случае повреждения носителя. А при съемках в формате RAW надо помнить о внушительных размерах снимка – 50 Мб и более. В таком случае понадобится карта со скоростями U1 или U3 и с форматом не менее SDHC.

Стоит напомнить, что нет принципиальной разницы между полноразмерной картой SD и картой microSD, подключенной через адаптер. Если устройство поддерживает только полноразмерную карту, то вполне можно использовать и переходник с картой microSD.

Как отформатировать SD-карту?

Одним из способов восстановления работоспособности оборудования является форматирование SD-карты, при котором происходит удаление всех имеющихся данных и новая разметка на сектора. То есть устройство возвращается в первоначальное состояние, которое было в момент покупки. Процесс форматирования состоит из следующих этапов:

1. SD-карта подключается к любому подходящему устройству.
2. Открывается раздел «Меню» с настройками носителя.
3. Выбирается пункт «Форматирование карты памяти».
4. Процесс занимает некоторое время, которое необходимо выждать.
5. После завершения форматирования устройство оповестит о готовности оборудования к работе.

Не форматируется SD-карта – что делать?

В случае, если SD-карта не форматируется, стоит исключить следующие причины:

1. Механическое повреждение устройства, которое чаще просто следует заменить на новое.
2. Перемещение защитного переключателя на корпусе самой флешке в положение, отключающее возможности совершить с носителем любые действия. При этом нужно лишь переместить переключатель в другое положение.
3. Наличие системных ошибок, которые сначала исправляются устройством в пункте меню «Сервис», а затем «Проверка диска».
4. Использование неподходящих программ для форматирования, у которых нет прав доступа изменения конфигурации устройства. Тогда нужно воспользоваться форматированием через командную строку или другим приложением.

Преимущества SD Express с PCIe/NVMe

Как уже было сказано, SD Express поддерживает и UHS-I, и PCIe/NVMe. Стандарт разработан таким образом, что карта может работать в одном из двух режимов. Первый — обратная совместимость. А вот если карта памяти подключена по PCIe, она будет считаться стандартным NVMe устройством.

Рис. 4, 5 и 6. Схематически microSD Express, SD Express и SD Express с двумя линиями PCIe. SD Express WhitePaper, 2020-05-19, SD Association

Карты памяти SD Express с одной линией PCIe 3.1 могут потреблять до 1.8 Вт от хоста (цитата из WhitePaper). О картах с двумя линиями PCIe 4.0 ничего не сообщается.

Рис. 7. Сравнение пропускной способности разных интерфейсов. SD Express WhitePaper, 2020-05-19, SD Association

На представлено сравнение этих стандартов. PCIe Gen3 постепенно заменяет SATA/SCSI в качестве интерфейса устройств хранения данных. UFS не так распространён, хотя постепенно заменяет eMMC. Недостатком UFS является тот факт, что он основан на протоколе команд SCSI, которому хватает своих недостатков.

Точно также можно сравнить и разными стандартами карт памяти ().

Рис. 8. Максимальная пропускная способность распространённых интерфейсов карт памяти. SD Express WhitePaper, 2020-05-19, SD Association

Первый протокол SD, представленный в 2000, позволял выполнение лишь одной команды за раз. В 2016 SDA представила поддержку Command Queuing (CQ) для интерфейса SD, что позволило выполнять до 32 команд. Похожие характеристики свойственны и стандартам eMMC, UFS, SATA и SCSI.

Годами SAS и SATA были стандартными интерфейсами HDD, CD/DVD и других устройств, потому первые появившиеся SSD поддерживали эти же интерфейс, как это частично происходит и до сих пор. Постепенно характеристики SSD улучшались и необходимость в лучшем интерфейсе лишь возрастала.

NVMe стал первым протоколом, который мог раскрыть полный потенциал SSD. Отбросив наследие старых протоколов, удалось сократить задержки коммуникаций, а также увеличить количество выполняемых одновременно команд.

Рис. 9. NVMe лучше, чем всё, что было до него. SD Express WhitePaper, 2020-05-19, SD Association

Рис. 10. Зачем нужен NVMe в SD Express. Старые интерфейсы являются узким местом архитектуры. SD Express WhitePaper, 2020-05-19, SD Association

!s, !r, and !a are redundant

Как отличается скорость карт памяти SD

Скорость карт памяти SD определяется не версией карты, а классом, который был присвоен ей производителем. Для большинства обычных карт класс скорости указывается с помощью специального значка, который выглядит как буква «C», внутри которой указано число.

• Class 2 (C2) – обеспечивает скорость от 2 Мбайт/с, этого достаточно для записи видео в разрешении SD;
• Class 4 (C4) – обеспечивает скорость от 4 МБайт/с, этого достаточно для записи видео в разрешении 720p;
• Class 6 (C6) – обеспечивает скорость от 5 МБайт/с, этого достаточно для записи видео в разрешении 1080p/1080i;
• Class 10 (C10) – обеспечивает скорость от 10 МБайт/с, этого достаточно для записи видео в разрешении 1080p/1080i и серийной съемки;

Еще один класс скорости карт памяти SD называется Video Speed Class. Он указывается как буква «V», справа от которой указано число.

• V6 – обеспечивает скорость от 5 МБайт/с (аналог Class 6), этого достаточно для записи видео в разрешении 1080p/1080i;
• V10 – обеспечивает скорость от 10 МБайт/с (аналог Class 10), этого достаточно для записи видео в разрешении 1080p/1080i и серийной съемки;
• V30 – обеспечивает скорость от 30 МБайт/с, этого достаточно для записи видео с разрешением 4K и частотой 60/120 кадров в секунду;
• V60 – обеспечивает скорость от 60 МБайт/с, этого достаточно для записи видео с разрешением 8K и частотой 60/120 кадров в секунду;
• V90 – обеспечивает скорость от 90 МБайт/с, этого достаточно для записи видео с разрешением 8K и частотой 60/120 кадров в секунду;

Также существуют карты с поддержкой стандарта скорости UHS. В этом случае класс скорости указывается как буква «U» с числом внутри.

• UHS-I – обеспечивает скорость до 104 MБайт/с;
• UHS-II – обеспечивает скорость до 312 MБайт/с;
• UHS-III – обеспечивает скорость до 624 MБайт/с;

Но, карты UHS не используются в мобильных телефонах, смартфонах и другой мелкой портативной технике. Их основное предназначение фотоаппараты и видеоаппаратура.

Не читается SD-карта – что делать?

Редко у какого пользователя современных гаджетов не случалась ситуация, когда SD-карта не определяется устройством. Профессионалы говорят, что техника «не видит» флешку. В таком случае можно:

1. Перезагрузить гаджет, особенно после длительной работы. Не редко в системе возникают некоторые ошибки, приводящие к сбоям в работе съемного оборудования.
2. Проверить устройство на наличие вирусов специальной программой. Не редко они и являются причиной того, что флешка «не читается». Восстановить SD-карту, которая повреждена, можно как частично удалив вредоносные файлы, так и полностью ее отформатировав.
3. Удостовериться в актуальности установленного драйвера самой SD-карты. Если он устарел, то обновить конфигурацию оборудования будет проще, используя компьютер или ноутбук, подключенный к интернету.

Совместимость SD-карт

Все карты формата microSD физически подходят к слотам своего формата. Вот только далеко не все устройства при этом работают должным образом. Оказывается, есть четыре разновидности этого формата со своими стандартами. Они и определяют совместимость. О трех основных форматах microSD слышали многие: SD, SDHC, SDXC (или microSD, microSDHC и microSDXC). Полноразмерные карты и их уменьшенные аналоги работают на основе одной спецификации. В июне 2018 года было объявлено о появлении четвертого формата, SDUC. Но такие карты станут доступны со временем.

Каждый из этих форматов относится к семейству SD, но работают они не одинаково. В результате этого форматы лишены обратной совместимости. Новые карты не получится использовать с оборудованием, изначально поддерживающим только старые форматы.

Чем отличаются microSD, microSDHC, microSDXC и microSDUC форматы?

• microSD имеет емкость до 2 ГБ и может работать в любом слоте для microSD карт.
• microSDHC имеет емкость от 2 ГБ до 32 ГБ и будет работать на оборудовании, поддерживающем SDHC и SDXC.
• microSDXC имеет емкость от 32 ГБ до 2 ТБ и поддерживается только в устройствах, работающих с SDXC.
• microSDUC поддерживает карты уже объемом до 128 ТБ, но и от устройства требуется поддержка этого формата.

Мало проверить совместимость конкретной карты памяти с оборудованием, во внимание стоит принимать и некоторые другие детали

Емкость и файловая система

Оказывается, даже поддерживающее карты microSDXC оборудование неспособно автоматически работать со всеми картами этого формата. Так, например, Samsung Galaxy S9 официально поддерживает карты памяти объемом до 400 Гб. Никто не гарантирует, что на смартфоне будет корректно работать накопитель на 512 Гб. При использовании карты памяти для переноса файлов с мобильного устройства на компьютер надо убедиться, что ПК поддерживает ту файловую систему, в которой отформатирован носитель. Например, карты microSDXC по умолчанию используют систему exFAT. И Windows и macOS поддерживают эту файловую систему достаточно длительное время.

Поддержка Ultra High Speed

Форматы SDHC и SDXC могут поддерживать интерфейс шины Ultra High Speed (UHS), благодаря которому удается обеспечить более высокую скорость передачи данных. Существует три версии UHS:

• UHS-I со скоростью работы шины до 104 Мбит/с.
• UHS-II со скоростью работы шины до 312 Мбит/с.
• UHS-III со скоростью работы шины до 624 Мбит/с.

Для получения выгоды от использования высокоскоростной технологии UHS оборудование должно его поддерживать. Карты памяти будут работать и в старых слотах, но с урезанной до 25 Мбит/с скоростью. Второе и третье поколение UHS имеет еще и дополнительный ряд контактов на карте. Они будут читаться на устройствах, поддерживающих первое поколение, но тоже с пониженной скоростью. А о поколении интерфейса расскажут римские цифры, расположенные рядом с логотипом карты.

5 — PublBox

Сравнение технических особенностей MMC- и SD-вариантов карт

Факты о MicroSDHC

Рассматриваемый стандарт флеш-памяти — результат дальнейшего технологического развития предыдущего формата. Соответствующего типа карты памяти имеют тот же размер, что и MicroSD, но обладают в несколько раз большей емкостью — 4-32 Гб. Кроме того, они характеризуются более высокой скоростью записи и чтения данных — 50-150 Мб/с.

Следует иметь в виду, что карты MicroSDHC в большинстве случаев не могут быть распознаны считывателями для MicroSD. В свою очередь, проблем с обратной совместимостью карт и кард-ридеров обычно не возникает. Это обусловлено тем, что стандарт MicroSD поддерживает только такие файловые системы, как FAT 12 и FAT 16 (в различных модификациях), в то время как карты MicroSD форматируются в FAT 32.

Файловые системы

Стандартной для карт SD и SDHC является файловая система FAT (до 2 ГБ включительно — FAT16, от 2 до 32 ГБ включительно — FAT32), для карт SDXC (от 32 ГБ) — файловая система exFAT); многие производители поставляют карты предварительно отформатированными. Однако, как и любое запоминающее устройство с произвольным доступом, карты Secure Digital при помощи соответствующего программного обеспечения можно отформатировать любым желаемым способом — например, аналогично жёсткому диску с использованием таблицы разделов. Следует помнить, что применение в карточках системы NTFS со стандартными настройками является нежелательным, поскольку она является журналируемой (с опросами), а количество циклов перезаписи для карт — ограничено. Режим ведения журнала опросов для разделов NTFS можно отключить, чтобы уменьшить износ памяти.

Следует учитывать, что поддержка той или иной файловой системы зависит от ОС или микропрограммы использующего карту устройства; так, некоторые устройства поддерживают исключительно FAT16, вследствие чего имеют ограничение на максимальный объём используемой карты — 2 ГБ.

SD-карты навигационных систем могут иметь свои форматы.

Формат 8K, качество 8K

8K UHDTV (4320p) имеет разрешение 7680 × 4320

В связи с развитием записывающих устройств стало возможным проводить съёмку с таким разрешением, массово  телевизоры с таким экраном появились в 2018 году. Их преимущество, возможность создания гигантских телевизоров с диагональю свыше 5 метров и возможность качественного просмотра видео. Но для быта они практически бесполезны исследования показали следующее. Если человек не имеет 100% зрения то уже с расстояния более 1,5 метра он не видит разницы в изображении разрешения 4K и 8K.

В итоге действительно в 2016 году Sharp выпустил в продажу телевизор с разрешением 8K. Но только для Японии, Сингапура и Китая. 

Другие производители телевизоров, начали продавать телевизоры с 8K разрешением только в 2018 году.

Для записи одного часа видео в стандарте 8K, без использования кодеков для сжатия файлов, необходимо 300Гб памяти. Поэтому видео формата 8K передаётся или храниться в сжатом виде, для этого используются различные кодеки.

Объем и формат SD карты памяти.

Существует несколько типов карт памяти в формате SD (Secure Digital Memory Card), которые я ниже перечислил в порядке обратной совместимости. То бишь предыдущий формат карты памяти в приведенном списке обратно совместим со следующими и не взаимозаменяем в обратном порядке.

SD (Secure Digital Memory Card) — это самый первый формат безопасной цифровой карты памяти. Данный тип совместим со всеми цифровыми устройствами, которые поддерживают все следующие форматы (SD, SDHC, SDXC).

• Максимальный объем памяти: 4 ГБ;
• Скорость обмена информацией: 12,5 МБ/с;
• Изначально файловая система: FAT16.

SDHC (SD High Capacity) — это следующая SD карта памяти высокой емкости. Этот формат работает немного иначе, чем предыдущий представитель и не имеет обратной совместимости с устройствами, которые поддерживают формат SD.

• Максимальный объем памяти: 32 ГБ;
• Скорость обмена информацией: 12,5 МБ/с;
• Изначально файловая система: FAT32.

SDXC (SD Extended Capacity) — очередной потомок SD карты памяти расширенной емкости.  Данный формат имеет другую файловую систему и поэтому не имеет обратной совместимости с цифровыми устройствами, которые работают только с SD. Многие устройства выпущенные после 2010 года должны быть совместимы с этим форматом. Чтобы окончательно убедиться в совместимости карты памяти с устройством найдите логотип SDXC на карте и девайсе. К тому же кардридер умеющий работать с форматом не выше SDHC не будет совместим с картами SDXC. Этот формат поддерживается не всеми операционными системами.

• Максимальный объем памяти: 2 TБ;
• Скорость обмена информацией: 25 МБ/с;
• Изначально файловая система: exFAT.

SDHC I, SDXC  I, SDHC II, SDXC II — карта с одним из таких логотипов имеет повышенную скорость обмена данными за счет усовершенствования интерфейса шины UHS.  На простом и понятном языке можно сказать, что UHS (Ultra High Speed) представляет из себя дополнение к оригинальному интерфейсу формата SD, который время от времени совершенствуется разработчиками. Следует сказать, что хост-устройство получит максимально возможную скорость UHS только в том случае если и карта памяти и принимающее устройство поддерживают UHS, иначе для них будет доступна более медленная скорость предусмотренная в формате SD.

• UHS I — имеет две архитектуры для максимально быстрого обмена данными в 50 МБ/с  и 104 МБ/с. Здесь разработчики переопределили назначение некоторых контактов, чтобы воплотить в жизнь четырех битный обмен данными.
• UHS II — следующее усовершенствованное поколение также имеет две архитектуры для скоростного обмена данными в 156 МБ/с и 312 МБ/с. Также используется четырех битный режим обмена данными.

Здесь указана максимально возможная скорость обмена данными для интерфейса, а узнать поддерживаемую скорость передачи данных для той или иной карты памяти вы можете из спецификации на сайте производителя или из информационной наклейки на упаковке карты. Полная совместимость карт UHS с цифровыми устройствами не имеющими высокоскоростной протокол UHS.

04.1. Дифференциальный интерфейс

Рис. 11. Топология дифференциального интерфейса. SD Express WhitePaper, 2020-05-19, SD Association

Невосприимчивость к перекрёстным помехам и интерференции

Когда электромагнитная интерференция (EMI) или перекрёстные помехи (crosstalk) генерируются соседними сигналами, они добавляются в равной мере к инвертированному и не инвертированному сигналам. Поскольку приёмнику важна разница двух сигналов, а не амплитуда одного сигнала относительно «земли», влияние EMI, crosstalk или любого другого шума не так значительно.

Уменьшение исходящих EMI и crosstalk

Быстрые сигналы генерируют значительное количество EMI. Это характерно как для одиночной линии, так и для дифференциальной пары. Тем не менее, в паре генерируется поле одной амплитуды, но разной полярности. Существуют методы (к примеру, использование кабелей витой пары и т.д.), позволяющие уменьшать такие нежелательные сигналы.

Соотношение сигнал-шум

Поскольку соотношение сигнал-шум (SNR) для дифференциальной пары в два раза больше, чем для одиночного сигнала, появляется возможность использовать меньшее напряжение для передачи сигнала и сохранять оптимальное SNR.

Простое определение состояний «high» и «low»

В дифференциальных сигналах определение состояния крайне простое. Если не инвертированный сигнал выше — это логическое состояние «high». Если ниже — логическое «low». Переключение происходит при пересечении значений двух сигналов.