Secure Digital
Secure Digital Memory Card (SD) — формат карты флеш-памяти, разработанный для использования в портативных устройствах. На сегодняшний день широко используется в цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах, КПК, коммуникаторах, GPS-навигаторах и в игровых приставках.
О формате
Разработан в августе 1999 года фирмами Panasonic, SanDisk и Toshiba на основе MMC-карты. Размер 24×32×2,1 мм.
Позднее, в 2000 году на CES компаниями Matsushita, SanDisk и Toshiba было объявлено о создании SD Card Association.
Карта снабжена собственным контроллером и специальной областью, способной, в отличие от MMC, записывать информацию так, чтобы было запрещено «незаконное» чтение информации в соответствии с требованиями «Secure Digital Music Initiative», что и было закреплено в названии — «Secure Digital».
SD использует специальный протокол записи, который недоступен обычным пользователям.
Карта может быть защищена паролем, без которого она становится практически неработоспособной. Если пароль утерян, то «восстановить работоспособность» карты можно только её переформатированием. Естественно, при этом все данные будут безвозвратно потеряны.
Также SD-карта снабжена механическим переключателем защиты от записи. В положении «lock» невозможны запись информации, удаление файлов и форматирование карты. Это ещё один способ предотвратить случайную потерю информации. Следует учитывать, что этот вид защиты возложен на устройство, работающее с картой и может быть не реализован.
В большинстве случаев SD можно заменить MMC-картой. Обратная замена обычно невозможна: SD толще и может просто не войти в слот для MMC, SD поддерживает дополнительные протоколы, которые не поддерживает MMC.
К сожалению, не все производители SD/miniSD/microSD карт заботятся о 100% соответствии стандарту. По-этому встречаются карты, которые отказываются работать в отдельных устройствах. Например SD карты Apacer в мобильных телефонах Nokia.
Сравнение технических особенностей MMC и SD вариантов карт
| Тип | MMC | RS-MMC | MMC Plus | SecureMMC | SD | SDIO | miniSD | microSD |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Разъём SD | Да | Механический адаптер | Да | Да | Да | Да | Электро-механический адаптер | Электро-механический адаптер |
| Число контактов | 7 | 7 | 13 | 7 | 9 | 9 | 11 | 8 |
| Ширина | 24 мм | 24 мм | 24 мм | 24 мм | 24 мм | 24 мм | 20 мм | 11 мм |
| Длина | 32 мм | 18 мм | 32 мм | 32 мм | 32 мм | 32 мм+ | 21.5 мм | 15 мм |
| Толщина | 1.4 мм | 1.4 мм | 1.4 мм | 1.4 мм | 2.1 мм (возможны исключения) | 2.1 мм | 1.4 мм | 1 мм (0.7 мм без выступа) |
| Режим SPI | Опционально | Опционально | Опционально | Да | Да | Да | Да | Опционально |
| 1-битовый режим | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да |
| 4-битовый режим | Нет | Нет | Да | ? | Опционально | Опционально | Опционально | Опционально |
| 8-битовый режим | Нет | Нет | Да | ? | Нет | Нет | Нет | Нет |
| Прерывания | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Опционально | Нет | Нет |
| Тактовая частота обмена | 0-20 МГц | 0-20 МГц | 0-52 МГц | 0-20 МГц? | 0-25 МГц — 0-50 МГц | 0-25 МГц | 0-25 МГц? | 0-25 МГц? |
| Максимальная скорость передачи | 20 Мбит/с | 20 Мбит/с | 416 Мбит/с | 20 Мбит/с? | 100 Мбит/с — 200 Мбит/с | 100 Мбит/с | 100 Мбит/с | 100 Мбит/с |
| Максимальная скорость передачи по SPI | 20 Мбит/с | 20 Мбит/с | 52 Мбит/с | 20 Мбит/с | 25 Мбит/с | 25 Мбит/с | 25 Мбит/с | 25 Мбит/с |
| DRM | Нет | Нет | Нет | Да | Да | N/A | Да | Да |
| Пользовательское шифрование | Нет | Нет | Нет | Да | Нет | Нет | Нет | Нет |
| Упрощенная спецификация | Да | Да | Нет | Ещё нет? | Да | Да | Нет | Нет |
| Стоимость членства | 2500 долл./год (не обязательно) | 2000 долл./год (общая), 4500 долл./год (исполнительная) | ||||||
| Стоимость спецификации | Бесплатно начиная с версии 4.3 | ? | ? | Для членов | Для членов | Для членов | Для членов | |
| Лицензия для хоста | Нет | Нет | Нет | Нет | 1000 долл./год + стоимость членства | |||
| Лицензия для карты памяти | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да |
| Лицензия для карты ввода-вывода | N/A | N/A | N/A | N/A | N/A | Да: $1000/год + membership cost | N/A | N/A |
| Совместимость с Open source | Да | Да | Да? | Да? | Да | Да | Да | Да |
| Номинальное рабочее напряжение | 3.3 В | 1.8 В/3.3 В | 1.8 В/3.3 В[Comp 1][Comp 2] | 1.8 В/3.3 В | 2.7-3.6V [Comp 3] | |||
| Тип | MMC | RS-MMC | MMC Plus | SecureMMC | SD | SDIO | miniSD | microSD |
Объём памяти
Скорость обмена
По мере того, как совершенствовались технологии, многие производители стали выпускать карты с повышенной скоростью обмена. Чтобы подчеркнуть это они стали указывать скорость обмена карт, подобно CD-ROM, множителем. 1x = 150 кБ/с. Простейшие карты имеют скорость 6x (900 кБ/с), самые быстрые — 300x (45000 кБ/с).
К сожалению, подавляющее большинство производителей из коммерческих соображений присваивают «нечестные» множители. Фактически, если карта показывает такую скорость, то только в режиме чтения. Скорость записи обычно в два раза ниже.
Позднее SD Card Association ввела классификацию скоростных характеристик карт и устройств для работы с ними, так называемый SD Speed Class. Изначально было определено три класса, позже, в SD Card Specification Ver.3.0 был добавлен еще один (Class 10) :
- SD Class 2 — (скорость записи не менее 2 МБ/с) — 13x
- SD Class 4 — (скорость записи не менее 4 МБ/с) — 26x
- SD Class 6 — (скорость записи не менее 6 МБ/с) — 40x
- SD Class 10 — (скорость записи не менее 10 МБ/с) — 66x
| Рейтинг | Скорость (МБ/с) | SDHC класс |
|---|---|---|
| 6x | 0.9 | n/a |
| 13x | 2.0 | 2 |
| 26x | 4.0 | 4 |
| 32x | 4.8 | 5 |
| 40x | 6.0 | 6 |
| 66x | 10.0 | 10 |
| 100x | 15.0 | 15 |
| 133x | 20.0 | 20 |
| 150x | 22.5 | 22 |
| 200x | 30.0 | 30 |
| 266x | 40.0 | 40 |
| 300x | 45.0 | 45 |
Файловые системы
Карты поставляются изготовителем уже отформатированными. Стандартной для карт SD и SDHC является файловая система FAT (до 2 ГБ включительно — FAT16, более 2 ГБ — FAT32). Однако, используя соответствующие утилиты, карту можно отформатировать в любую файловую систему.
В настоящее время не все устройства поддерживают FAT32. Например, многие недорогие автомагнитолы работают только с FAT16, а совсем дешёвые — только с картами до 512 МБ. Другие файловые системы не поддерживаются ни одним устройством кроме компьютеров.
Как правило, карты с объёмом более 4 ГБ распознаются операционной системой Windows как жёсткий диск. В этом случае на картах можно создавать один или несколько разделов. Однако, специальными утилитами можно отформатировать карту и как дискету (то есть без таблицы разделов). В Linux карты всех размеров представляются одинаково и могут быть использованы как "супердискета" (superfloppy) без таблицы разделов, так и как "диск", с таблицей разделов.
Как правило, изготовители карт предлагают сервисные утилиты для форматирования и восстановления работоспособности своих карт. Скачать их можно с сайта производителя.
MicroSD и MiniSD
Для миниатюрных приборов разработаны miniSD размером 20×21,5×1,4 мм и самая маленькая из всех карт — MicroSD (ранее известная как TransFlash) размером 11×15×1 мм. Карты MiniSD и MicroSD имеют переходники (адаптеры), при помощи которых их можно вставлять в любой слот для обычной SD-карты.
SDHC
SDHC — Secure Digital High Capacity — сменная карта флеш-памяти, удовлетворяющая спецификации SDA 2.00, введённой [1], объединяющей порядка 500 производителей карт флеш-памяти. SDHC стал развитием популярного формата SD (Secure Digital), унаследовав большинство его характеристик.
Потенциальный максимальный объём карт SDHC увеличен до 32 GiB. Как правило, для хранения информации на картах этого типа используют файловую систему FAT32 (для SD использовалась FAT16/32).
Совместимость
Карты SDHC не совместимы с карт-ридерами и прочими устройствами, изначально рассчитанными только на SD-карты. А вот устройства, способные работать с SDHC-картами, поддерживают также и SD-карты. Ключевым нововведением для SDHC-карт, позволившим им превзойти объем в 4 GiB, стало введение посекторной адресации (аналогично жёстким дискам), в то время как обычные SD-карты имеют побайтную адресацию (как оперативная память) и, соответственно, при 32-х разрядном адресе могут иметь объем не более 4 GiB.
Некоторые устройства (карт-ридеры, коммуникаторы и др.), рассчитанные на работу только с картами SD, после смены программного обеспечения могут «научиться» работать с SDHC, если аппаратная поддержка данных карт была предусмотрена производителем.
Также следует обращать внимание на версию реализации карты SD (SD 1.0 или SD 1.1), если её планируется использовать в старом устройстве, поддерживающем карты памяти объёмом до 2 ГБ, убедитесь, что она выполнена в версии 1.0, а не 1.1, иначе будут возникать сбои при форматировании и при заполнении карты памяти информацией.
SDXC
В 2009 г. на CES SD Association представила новый стандарт SDXC (eXtended Capacity), поддерживающий карты объёмом до 2 TiB и скорость обмена до 104 МБ/с. В дальнейшем планируется повысить скорость до 300 МБ/с. Разумеется, речь идет о скорости интерфейса «контроллер карты» <=> «контроллер ридера», но флэш-памяти до таких скоростей ещё далеко, и именно ее (невысокой) скоростью будет определяться быстродействие карты в целом. Планируется, что стандартной для SDXC карт будет файловая система exFAT, разработанная компанией Microsoft. Компания Panasonic, Kingston и SanDisk представили SDXC карту объёмом 64 GiB.[2][3][4]
Японская компания Toshiba объявила о выпуске SDXC карт памяти объемом 64 Гб, которые в свою очередь, со слов производителя, являются и самыми быстрыми картами в мире, с максимальной скоростью передачи данных при записи – 35 Мб/сек. и 60 Мб/сек. – при чтении. В дополнение к SDXC карте, Toshiba представила и две новые модели SDHC карт памяти объемом 16 и 32 Гб с аналогичными скоростными показателями, как и у SDXC карты.
Новые модели SDXC и SDHC карт памяти, как заявляет компания, соответствуют новому стандарту SD Ver. 3.00, UHS104 и предназначены для использования в устройствах, требующих больших объемов памяти для хранения данных при их высокой скорости передачи, каковыми, например, являются цифровые фото- и видеокамеры.
Начало массового производства анонсированных новинок намечено на весну 2010 г.
В настоящее время, членами организации SD Association, ведется разработка стандарта SD 4.0, принятие которого ожидается в начале 2011 года. На данный момент уже разработан новый вариант конструкции карт памяти формата Secure Digital, который позволит повысить скорость обмена данными до 300 МБ/с, за счет увеличения количества выводов, которые будут расположены в 2 ряда. Полная обратная совместимость, с предыдущими вариантами исполнения карт, будет сохранена.
Критика
Сразу же после утверждения стандарт подвергся критике из-за того, что стандартной файловой системой для него является запатентованная компанией Microsoft ФС exFAT. Её спецификаций в свободном доступе нет, полноценного свободного драйвера тоже ещё нет (на данный момент находится в разработке, возможно только чтение данной ФС). Таким образом, карты SDXC нельзя будет использовать в свободных операционных системах. Даже если при помощи обратной разработки будет создан полнофункциональный драйвер для этой файловой системы, то его использование из-за патентов может быть незаконно в некоторых странах. А при переформатировании карты в другую ФС, свободную и поддерживающую накопители и файлы большого объёма (например, ext2), карта может потерять совместимость с устройствами, для которых предназначена.[5]
См. также
Ссылки
- 25.06.2009 :: SanDisk анонсировала SDHC-карты серии Extreme емкостью от 4 до 32 Гб
- Ассоциация SD Card
- Подключаем SD карту
Примечания
| Основные статьи | .svg) | |
|---|---|---|
| Типы |
| |
