⚡️ 💐 👐🏼 اختيار بطاقات فلاش: دليل مفصل لتأمين الأصناف الرقمية 🤲🏼 🚑 💔

عند اختيار القرص الصلب ، عادة ما لا يكون لدى المشتري "المتقدم" أي مشاكل خاصة. خذ نفس 6 تيرابايت WD6003FZBX: سرعة المغزل هي 7200 دورة في الدقيقة ، وذاكرة تخزين مؤقت سعة 256 ميجابايت ، ووجود واجهة SATA III عالية السرعة مع سرعة إنتاجية 6 جيجابايت / ثانية تشير ببلاغة إلى أن لدينا حلًا عالي الأداء يمكن أن يلبي احتياجات كل من متعطشا هواة الألعاب واللاعبين على حد سواء. الفارق الدقيق الوحيد الذي يجب أخذه في الاعتبار هنا هو أن مؤشر 6 جيجابت / ثانية هو صبيب الناقل نفسه: على الرغم من أن سرعة نقل المعلومات من ذاكرة التخزين المؤقت إلى النظام هي 550 ميجابايت / ثانية ، فإن معدل تبادل البيانات الفعلي بين النظام ومحرك النموذج المعني تصل إلى 227 ميجابايت / ثانية ،والتي لا تزال نتيجة ممتازة لمحركات الأقراص الصلبة الكلاسيكية. ومع ذلك ، يعرف هذا تقريبًا أي مستخدم كمبيوتر ذكي من الناحية الفنية.

عندما يتعلق الأمر بالبطاقات التعليمية ، يمكن حتى للمسؤول المتمرس أن يصل إلى طريق مسدود. ليس عليك الذهاب بعيدًا للحصول على أمثلة: فقط افتح صفحة بطاقة ذاكرة SanDisk Extreme PRO UHS-I . بالإضافة إلى السطور المعتادة "سرعة القراءة: حتى 170 ميجابايت / ثانية" و "سرعة الكتابة: حتى 90 ميجابايت / ثانية" ، فإن النقش الغامض "سرعة الفيديو: C10 و U3 و A2 و V30" يتألق في المواصفات. لكن دعني ، نحن نعلم بالفعل خصائص السرعة للمنتج. لماذا نحتاج إلى بعض فئات السرعة الغامضة الأخرى ، وحتى في كمية أربع قطع؟ وما الفرق الأساسي بين هذه المؤشرات عن بعضها البعض؟ في هذه القضايا علينا أن نكتشف في مادة اليوم.

تم تطوير الإصدار الأول من بطاقة الذاكرة الرقمية الآمنة في عام 1999 بمشاركة SanDisk (وهي حاليا شركة تابعة لشركة ويسترن ديجيتال) وباناسونيك وتوشيبا. بالفعل في عام 2000 ، تم الإعلان عن منظمة SD Card Association غير الربحية كجزء من المعرض الدولي للإلكترونيات الاستهلاكية (CES) ، وكان مؤسسوها الشركات المذكورة أعلاه. حتى الآن ، تشارك أكثر من 1000 شركة في عملها ، حيث يساعد مهندسوها في تصميم وتطوير مجموعة كاملة من المواصفات التي تصف تقريبًا جميع معلمات بطاقات الذاكرة القابلة للإزالة - من عامل الشكل إلى ميزات واجهة تبادل البيانات مع جهاز العميل. تسمى الوثيقة "مواصفات SD" ، ويمكن الاطلاع على محتوياتها على الموقع الرسمي https://www.sdcard.org. لنفحص بعناية المورد ونرى ما تعنيه الاختصارات والعلامات المختلفة.

عامل شكل بطاقة الذاكرة الرقمية الآمنة

لنبدأ بأبسط - عامل الشكل. توفر مواصفات SD ثلاثة أحجام لبطاقات الذاكرة:

SD هي بطاقة فلاش كلاسيكية بأبعاد إجمالية 24 × 32 × 2.1 مم. من الميزات المثيرة للاهتمام ، يجدر إبراز وجود مفتاح حماية ميكانيكي للكتابة فوق. عند التعيين على موضع القفل ، فإنه يمنع القدرة على كتابة ملفات جديدة على البطاقة أو حذف الملفات الموجودة أو تنسيقها.

miniSD هي نسخة أكثر إحكاما من بطاقات فلاش بأبعاد 20 × 21.5 × 1.4 مم وتركز على الاستخدام في الأجهزة المحمولة. حاليا ، لا يتم إصدار بطاقات بهذا الشكل عمليا.

microSD — SD-, 11×15×1 . miniSD. , , MP3-, , . , microSD , — TransFlash (T-Flash TF).

بالإضافة إلى ما سبق ، هناك عامل شكل فريد آخر - nanoSD ، تم تقديمه في أكتوبر 2018 من قبل Huawei. في الحجم ، البيانات الموجودة على بطاقة الذاكرة متطابقة تمامًا مع nanoSIM وأبعادها 12.3 × 8.8 × 0.67 مم ، أي أنها أصغر بنسبة 45٪ تقريبًا من بطاقة microSD التقليدية. تم إصدارها في وقت واحد مع الهواتف الذكية Huawei Mate 20 و Mate 20 Pro ، مما يدعم العمل حصريًا بهذا التنسيق من بطاقات الفلاش ، وكذلك مع قارئات بطاقات الملكية ثنائية المنفذ (USB + Type-C) التي تسمح بالعمل مع نماذج أخرى من الأجهزة المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة .

لسوء الحظ ، تبين أن الحجم المصغر هو البطاقة الرابحة الوحيدة للبطاقات الجديدة ، بينما من حيث السعر والخصائص التقنية فهي أدنى بكثير من بطاقة microSD الكلاسيكية. على سبيل المثال ، تكلف Huawei Nano SD بسعة 128 جيجا بايت وسرعة قراءة متتالية تبلغ 90 ميجا بايت / ثانية ، ما يقرب من 6 آلاف روبل في المتجر الرسمي. للمقارنة ، فإن Sandisk Extreme بسعة مماثلة ، والتي تتمتع بخصائص أكثر إثارة للإعجاب (سرعات قراءة / كتابة تصل إلى 160/90 ميجابايت / ثانية ، على التوالي ، مع الحماية من التعرض للماء ودرجات الحرارة العالية والمنخفضة والصدمات وإشعاع الأشعة السينية) ستكلفك 2200-2500 روبل وفقًا لموقع Yandex.Market (المعلومات المقدمة ذات صلة وقت كتابة هذا التقرير).

نظرًا لأن الشكل الجديد لم يتم الاتفاق عليه بعد مع جمعية بطاقة SD ولم يحصل على وضع رسمي ، فمن السابق لأوانه الحديث عن توزيعه الإضافي. وفي ضوء العقوبات الأمريكية ضد هواوي والحرب التجارية مع الصين ، أصبحت آفاق nanoSD أكثر غموضاً.

معايير البطاقة الرقمية الآمنة

إذا كان كل شيء مع عامل الشكل واضحًا تمامًا ، فعندئذٍ مع معايير البطاقات التعليمية ، يكون الوضع أكثر تعقيدًا إلى حد ما. حتى الآن ، تصف مواصفات SD 5 أجيال من البطاقات الرقمية الآمنة ، تختلف في الحجم والخصائص التقنية الأخرى. دعونا نفكر في كل منها على حدة.

SD

يتم تقديم هذا المعيار في نسختين: 1.0 و 1.1. تتراوح بطاقات الذاكرة SD 1.0 من 8 ميجا بايت إلى 2 جيجا بايت ، بينما تصل الأجهزة التي تستوفي مواصفات 1.1 إلى 4 جيجا بايت. يستخدم هذا النوع من بطاقات SD عناوين البايت وعناوين 32 بت (والتي تشرح الحد الأقصى للسعة 4 غيغابايت) ، تدعم أنظمة الملفات FAT16 و FAT32.

Sdhc

بطاقات الذاكرة التي تتوافق مع مواصفات SD الإصدار 2.0. اختلافهم الرئيسي عن سابقاتهم هو دعم معالجة كل قطاع على حدة ، مما أدى إلى زيادة الحد الأقصى لمقدار بطاقات الفلاش إلى 32 غيغابايت. الجانب السلبي لهذه الميزة هو عدم التوافق مع الأجهزة الموجهة للعمل مع بطاقات SD العادية. نظام الملفات المستخدم هو FAT32.

Sdxc

معيار قدمته SD Association في عام 2009 كجزء من المعرض الدولي للإلكترونيات الاستهلاكية (CES). يشير الاختصار إلى السعة الرقمية الآمنة الآمنة ("السعة العالية لبطاقات SD"). يمكن أن تصل سعة بطاقات ذاكرة SDXC إلى 2 تيرابايت وتستخدم نظام الملفات exFAT ، كما أنها تتلقى ناقل UHS (سنتحدث عنه أدناه) ، قادر على العمل في وضع أربع بتات وتوفير سرعات نقل بيانات تصل إلى 312 ميجابايت / ثانية. ميزة أخرى للمعيار الجديد هي التوافق المباشر والخلفي مع المعايير السابقة: يمكن للأجهزة التي تدعم SDXC أن تعمل مع بطاقات الذاكرة SD و SDHC ، ويمكن أن تعمل بطاقات الذاكرة SDXC في الأجهزة التي تدعم SDHC ، بشرط أن تكون مهيأة مسبقًا في FAT32.

SDUC

هذه المواصفة موجودة في الإصدار 7.0 من مواصفات SD. مثل SDXC ، تستخدم بيانات بطاقة الذاكرة نظام ملفات exFAT ، ولكن يمكن أن تصل سعتها القصوى إلى 128 تيرابايت.

SD Express

المعيار الذي قدمته جمعية SD للجمهور في 27 يونيو 2018. تضمنت على الفور ثلاثة أنواع من بطاقات الفلاش التي تختلف عن بعضها البعض في السعة القصوى: SDHC Express (حتى 32 جيجابايت) ، SDXC Express (حتى 2 تيرابايت) و SDUC Express حتى 128 تيرابايت. يختلف الجيل الجديد من بطاقات الذاكرة بشكل أساسي عن سابقاته ، حيث يستخدم واجهة PCI Express 3.0 وبروتوكول NVMe 1.3 (في الصف الثاني من جهات الاتصال) ، مما يسمح لهم بتطوير سرعات نقل بيانات تصل إلى 0.9 جيجابايت / ثانية. في الوقت نفسه ، تتوافق بطاقات فلاش من هذا النوع مع الإصدارات السابقة للأجهزة التي تدعم التشغيل مع ناقل UHS.

أما بالنسبة لـ SDXC و SDUC ، فمن الضروري أن نفهم أن جمعية بطاقة SD متقدمة في تطوير المعايير ، حيث يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لإنشاء التقنيات المناسبة والتطبيق العملي للمواصفات المعتمدة. حتى الآن ، فإن بطاقة الذاكرة الأكثر سعة وأسرع هي 1 تيرابايت SanDisk Extreme: بالإضافة إلى حجم التسجيل ، توضح هذه البطاقة سرعة قراءة متسلسلة رائعة (تصل إلى 160 ميجابايت / ثانية) ، في حين يوفر معيار SDXC نفسه ، كما ذكر أعلاه ، تصل السعة القصوى للبطاقة إلى 2 تيرابايت وسرعة نقل البيانات تصل إلى 312 ميجابايت / ثانية ، أي أن بطاقة فلاش SDXC المحتملة يمكن أن تكون أكثر ضعفًا وسرعة مضاعفة.

أصبح إنشاء هذه البطاقة ممكناً من خلال استخدام أحدث ذاكرة فلاش ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد بـ 64 طبقة NAND BiCS ، والتي تم تصنيعها باستخدام تقنية معالجة 28 نانومتر ، والتي وصفناها بالتفصيل في المواد السابقة على محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة. كانت الزيادة في كثافة تعبئة الخلايا بنحو 1.4 مرة مقارنة بالجيل السابق من الذاكرة ثلاثية الأبعاد التي ساعدتنا في إنشاء بطاقة فلاش بسعة قياسية وفقًا لمعايير السوق الحديثة. سيسمح المزيد من التطوير للتكنولوجيا الواعدة في المستقبل بزيادة عدد الطبقات في بلورة ثلاثية الأبعاد إلى 128 وإنشاء منتجات أكثر تقدمًا تفي بمواصفات SDUC.

خصائص السرعة لبطاقات SD

لقد اكتشفنا المعايير ، لقد حان الوقت لدراسة فئات السرعة. ومع ذلك ، من أجل تجنب المزيد من الارتباك ، من الضروري التعامل مع مفهوم مثل UHS. يشير هذا الاختصار إلى السرعة الفائقة - "نقل البيانات بسرعة فائقة". المصطلح له معنيين. بادئ ذي بدء ، هذا هو اسم الحافلة ، التي ظهرت مواصفاتها لأول مرة في الإصدار الثالث من المعيار الرقمي الآمن. كان الفرق الرئيسي بين UHS وأسلافه هو دعم وضع نقل البيانات 4 بت ، والذي سمح لنا بجلب أداء البطاقات التعليمية إلى مستوى جديد تمامًا. لذا ، تدعم UHS-I ، التي تم تحديد مواصفاتها في معيار Secure Digital 3.01 ، معدل تبادل بيانات 50 أو 104 ميجابايت / ثانية ، و UHS-II (مضمنة في الإصدار المحدث من معيار Secure Digital 4.0) - بالفعل 156 ميجابايت / ثانية أو 312 ميجابايت /مع،بينما بالنسبة لبطاقات SD ذات الواجهة عالية السرعة ، كان الحد الأقصى للأحلام 25 ميجا بايت / ثانية.

بالمناسبة ، كتابة "50 أو 104 ميجابايت / ثانية" ليس خطأ. هذه ليست مجموعة من السرعات ، ولكن وضعين ممكنين للعمل. بطاقات UHS-I قادرة على العمل في وضع SDR50 أو SDR104. في وضع SDR (معدل البيانات الفردية) ، يتم إرسال كلمة بيانات واحدة لكل دورة ويتم تلقي أمر تحكم واحد. وبالتالي ، بتردد 100 ميجاهرتز ، يكون الناقل قادرًا على إرسال 50 ميجابايت في الثانية ، وعلى تردد 208 ميجاهرتز - بالفعل 104 ميجابايت / ثانية.

مع واجهة UHS-II ، تصبح الأمور أكثر تعقيدًا بعض الشيء. تحتوي بطاقات الذاكرة هذه على سطرين من جهات الاتصال.

يوفر الجزء العلوي التوافق العكسي مع واجهات عالية السرعة و UHS-I ، بينما يسمح الجزء السفلي للبطاقة بالعمل في وضعين إضافيين: FD156 و HF312. يسمح لك استخدام زوج من نطاقات الجهد المنخفض (0.4 فولت) في وضع الازدواج (و FD ليس أكثر من الازدواج الكامل) بتحقيق 156 ميجابايت / ثانية صادقة بتردد 52 ميجاهرتز ، ووضع أحادي الاتجاه (عالي الدقة ، أي نصف مزدوج) - بالفعل 312 ميغا بايت / ثانية على نفس التردد ، ومع ذلك ، يمكن إرسال البيانات في اتجاه واحد فقط في أي وقت معين.

يستخدم اختصار UHS أيضًا للإشارة إلى فئة السرعة لبطاقات الفلاش المجهزة بهذه الواجهة (الاسم الكامل - فئة سرعة UHS). ولكن ، قبل الشروع في مناقشته ، من المنطقي تحديد المصطلحات المستخدمة بوضوح. للقيام بذلك ، ننتقل إلى المواصفات الفنية لبطاقات الذاكرة SanDisk Extreme PLUS SDHC / SDXC UHS-I.

هنا ، يمثل الرقمان 90 و 60 ميجابايت / ثانية السرعة الاسمية التي يمكن تحقيقها في سيناريوهات معينة (القراءة والكتابة المتسلسلة ، على التوالي) في ظل ظروف مثالية يكشف فيها جهاز العميل تمامًا عن إمكانات بطاقة معينة. من الناحية العملية ، هذه الحالات نادرة للغاية: غالبًا ما تعمل البطاقة في الوضع المختلط ، ويمكن أن يكون الجهاز نفسه "عنق الزجاجة". في هذا الصدد ، ظهر مفهوم "فئة السرعة" - الحد الأدنى من مؤشر الأداء المستقر في أسوأ ظروف الاختبار على المعدات المتوافقة. يوجد اليوم 4 فئات للسرعة:

فئة السرعة
فئة السرعة UHS ،
فئة سرعة الفيديو
فئة أداء التطبيق.

تحدد التصنيفات الثلاثة الأولى مدى ملاءمة البطاقات المحمولة لتسجيل الفيديو بدقة معينة ، في حين تعلن فئة أداء التطبيق عن أداء عالي السرعة للبطاقات عند العمل مع التطبيقات ، بالإضافة إلى النطاق الترددي ، تأخذ أيضًا في الاعتبار الحد الأدنى المستقر لعمليات الإدخال / الإخراج في الثانية.

يفسر وجود ثلاثة تصنيفات في وقت واحد ، والتي تحدد مدى ملاءمة بطاقة للعمل مع تدفق الفيديو ، من خلال التطوير المستمر لبطاقات الفلاش نفسها وانتشار تنسيقات الفيديو الجديدة. كان التصنيف الأول هو فئة السرعة ، والتي تتضمن 4 فئات أداء (من 2 إلى 10 ميجابايت / ثانية). تم تقديم فئة سرعة UHS خصيصًا للأجهزة المزودة بناقل UHS وتتضمن فئتين فقط: 1 (10 ميجابايت / ثانية) و 3 (30 ميجابايت / ثانية). تم تقديم فئة سرعة الفيديو لأول مرة من قبل جمعية بطاقة SD خلال عرض CP + السنوي الذي أقيم في يوكوهاما في عام 2016 ، وتم تضمينه في مواصفات SD 5.0. يأخذ هذا التصنيف في الاعتبار دعم تسجيل الفيديو عالي الدقة (4K و 8 K و 3D) ويغطي نطاق سرعة من 6 إلى 90 ميجابايت / ثانية.

يتم تضمين فئة أداء التطبيق في الإصدار المحسّن من مواصفة SD 5.1. ترجع الحاجة إلى تطويره إلى حد كبير إلى ظهور إمكانية استخدام بطاقات فلاش كذاكرة تخزين داخلية في الأجهزة المحمولة التي تعمل بنظام Android (ظهرت إمكانية دمج ذاكرة الهاتف الذكي بالكامل مع مساحة بطاقة فلاش منذ الإصدار السادس من نظام تشغيل Marshmallow). على الرغم من أن بطاقات الذاكرة أظهرت نتائج جيدة عند تسجيل دفق الفيديو ، إلا أن أدائها غالبًا ما كان غير كافٍ للعمل مع التطبيقات ، وتم تصميم ظهور معيار جديد لتصحيح هذا العيب.

تستخدم جميع هذه التصنيفات نفس تنسيق الاختصارات: XY ، حيث X هو حرف يشير إلى نوع التصنيف المستخدم ، و Y هو رقم يشير إلى الفئة نفسها. تتوافق الأحرف اللاتينية التالية مع فئات سرعة بطاقة الفلاش:

فئة السرعة - C ،
فئة السرعة UHS - U ،
فئة سرعة الفيديو - V ،
فئة أداء التطبيق - أ.

نظرًا لأن التصنيفات المذكورة أعلاه تتداخل في نواح كثيرة ، فقد أعددنا لك جدولًا مقارنًا يتم فيه مقارنة خصائص السرعة لبطاقات الفلاش وربطها بمقاطع فيديو ذات درجات دقة مختلفة.

فئة السرعة	فئة السرعة UHS	فئة سرعة الفيديو	سرعة الكتابة الدنيا المستمرة	منطقة التطبيق
ج 2	-	-	2 ميجابايت / ثانية	تسجيل فيديو عالي الدقة (SD ، 720 × 576 بكسل)
ج 4	-	-	4 ميغا بايت / ثانية	تسجيل فيديو عالي الدقة (HD) ، بما في ذلك Full HD (720p إلى 1080p / 1080i)
ج 6	-	الإصدار 6	6 ميجا بايت / ثانية
ج 10	U1	الإصدار 10	10 ميجابايت / ثانية	تسجيل فيديو عالي الدقة (1080p) وتصوير متواصل في HD (ناقل عالي السرعة) ، ودفق فيديو عالي الدقة ونقل الملفات الكبيرة (ناقل UHS)
-	U3	V30	30 ميجابايت / ثانية	تسجيل فيديو 4K بمعدل إطارات 60/120 إطارًا في الثانية (ناقل UHS)
-	-	V60	60 ميغا بايت / ثانية	تسجيل ملفات الفيديو بدقة 8K ومعدل إطارات 60/120 إطارًا في الثانية (ناقل UHS)
-	-	V90	90 ميجابايت / ثانية

منفصل هو فئة تطبيق الأداء التصنيف. من حيث معدلات نقل البيانات ، تتوافق الفئتان A1 و A2 مع U1 (10 ميجابايت / ثانية). تكمن الاختلافات في أصغر عدد مستدام من عمليات الإدخال / الإخراج في الثانية.

فئة أداء التطبيق	الحد الأدنى لسرعة التسجيل في الحالة المستقرة	قراءة عشوائية ، الحد الأدنى	سجل عشوائي ، الحد الأدنى
أ 1	10 ميجابايت / ثانية	1500 IOPS	500 IOPS
أ 2	10 ميجابايت / ثانية	4000 IOPS	2000 IOPS

ورشة عمل: فك رموز الحروف الغامضة

الآن ، مسلحًا بالمعرفة المكتسبة ، يمكنك بسهولة فك علامة أي بطاقة فلاش. دعنا نعود إلى SanDisk Extreme PRO UHS-I ونقرأ مواصفاته بعناية مرة أخرى.

لنبدأ بالترتيب:

microSD - لبطاقة الذاكرة أبعادها الإجمالية 11 × 15 × 1 مم (العرض × الارتفاع × السمك).
SDXC - أمامنا هي بطاقة سعة رقمية رقمية آمنة مزودة بحافلة UHS عالية السرعة.
C10 - توضح البطاقة سرعة كتابة ثابتة بحد أدنى 10 ميجابايت / ثانية في وضع التوافق مع الإصدارات السابقة (ناقل عالي السرعة).
U3 - توضح البطاقة سرعة كتابة ثابتة بحد أدنى 30 ميجابايت / ثانية عبر ناقل UHS.
V30 - يمكن استخدام البطاقة لتسجيل دفق فيديو بدقة تصل إلى 4K بتردد 60/120 إطارًا في الثانية.
A2 - توضح البطاقة الحد الأدنى من الأداء المستقر عند مستوى 4000 IOPS في عمليات القراءة العشوائية و 2000 IOPS في عمليات الكتابة العشوائية بمعدل نقل بيانات يبلغ 10 ميجابايت / ثانية وهي مناسبة لتوسيع الذاكرة الداخلية للهواتف الذكية والأجهزة اللوحية بناءً على نظام التشغيل Android.

كما ترون ، كان الأمر يستحق القليل من الفهم للمشكلة ، وزودنا وسم البطاقة بمعلومات شاملة حول أدائها والغرض منها والأجهزة المتوافقة. الآن أنت تعرف ما يكفي للتنقل في وفرة المواصفات واختيار بطاقة فلاش تلبي احتياجاتك تمامًا.

اختيار بطاقات فلاش: دليل مفصل لتأمين الأصناف الرقمية