❔ 👥 🤰🏼 Auswahl von Flash-Karten: Eine detaillierte Anleitung zur Sicherung digitaler Sorten 👵 🧚🏿 ↕️

Bei der Auswahl einer Festplatte hat ein "fortgeschrittener" Käufer normalerweise keine besonderen Probleme. Nehmen Sie den gleichen 6 TB WD6003FZBX: Die Spindeldrehzahl beträgt 7200 U / min, ein geräumiger Cache von 256 Megabyte und das Vorhandensein einer Hochgeschwindigkeits-SATA III-Schnittstelle mit einem Durchsatz von 6 Gbit / s zeigen eloquent, dass wir eine Hochleistungslösung haben, die die Anforderungen beider Avid erfüllen kann Gamer und Enthusiasten gleichermaßen Profis. Die einzige Nuance, die hier berücksichtigt werden muss, ist, dass der 6-Gbit / s-Indikator die Bandbreite des Busses selbst ist: Obwohl die Geschwindigkeit der Informationsübertragung vom Cache zum System 550 MB / s beträgt, beträgt die tatsächliche Datenaustauschrate zwischen dem System und dem Laufwerk für das betreffende Modell erreicht 227 MB / s,Das ist immer noch ein hervorragendes Ergebnis für klassische Festplatten. Dies weiß jedoch fast jeder technisch versierte PC-Benutzer.

Wenn es um Flash-Karten geht, kann selbst ein erfahrener Administrator in eine Sackgasse geraten. Sie müssen für Beispiele nicht weit gehen: Öffnen Sie einfach die Seite der SanDisk Extreme PRO UHS-I- Speicherkarte . Zusätzlich zu den üblichen Zeilen „Lesegeschwindigkeit: bis zu 170 MB / s“ und „Schreibgeschwindigkeit: bis zu 90 MB / s“ ist in den Spezifikationen die mysteriöse Aufschrift „Videogeschwindigkeit: C10, U3, A2, V30“ enthalten. Aber lassen Sie mich, wir kennen bereits die Geschwindigkeitseigenschaften des Produkts. Warum brauchen wir noch andere obskure Geschwindigkeitsklassen, und zwar in Höhe von vier Stück? Und was ist der grundlegende Unterschied zwischen diesen Indikatoren voneinander? In diesen Fragen müssen wir im heutigen Material herausfinden.

Die erste Version der Secure Digital Memory Card wurde 1999 unter Beteiligung von SanDisk (derzeit eine Tochtergesellschaft von Western Digital), Panasonic und Toshiba entwickelt. Bereits im Jahr 2000 wurde die gemeinnützige Organisation SD Card Association im Rahmen der International Consumer Electronics Show (CES) bekannt gegeben, deren Gründer die oben genannten Unternehmen waren. Bis heute beteiligen sich mehr als 1000 Unternehmen an ihrer Arbeit, deren Ingenieure beim Entwurf und der Entwicklung einer ganzen Reihe von Spezifikationen helfen, die fast alle Parameter austauschbarer Speicherkarten beschreiben - vom Formfaktor bis zu den Funktionen der Datenaustauschschnittstelle mit einem Clientgerät. Das Dokument heißt „SD-Spezifikation“ und sein Inhalt ist auf der offiziellen Website https://www.sdcard.org zu finden. Lassen Sie uns die Ressource sorgfältig untersuchen und herausfinden, was die verschiedenen Abkürzungen und Markierungen bedeuten.

Sicherer Formfaktor für digitale Speicherkarten

Beginnen wir mit dem einfachsten Formfaktor. Die SD-Spezifikation bietet drei Größen von Speicherkarten:

SD ist eine klassische Flash-Karte mit Gesamtabmessungen von 24 × 32 × 2,1 mm. Unter den interessanten Merkmalen ist das Vorhandensein eines mechanischen Überschreibschutzschalters hervorzuheben. In der Sperrposition wird die Möglichkeit blockiert, neue Dateien auf die Karte zu schreiben, vorhandene zu löschen oder zu formatieren.

miniSD ist eine kompaktere Version von Flash-Karten mit den Abmessungen 20 × 21,5 × 1,4 mm, die sich auf die Verwendung in tragbaren Geräten konzentriert. Derzeit werden Karten dieses Formats praktisch nicht ausgegeben.

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

Darüber hinaus gibt es einen weiteren einzigartigen Formfaktor - nanoSD, der im Oktober 2018 von Huawei eingeführt wurde. Die Daten auf der Speicherkarte sind vollständig identisch mit nanoSIM und haben Abmessungen von 12,3 × 8,8 × 0,67 mm, dh sie sind fast 45% kleiner als herkömmliche microSD-Daten. Sie wurden gleichzeitig mit den Smartphones Huawei Mate 20 und Mate 20 Pro veröffentlicht und unterstützen die Arbeit ausschließlich mit diesem Format von Flash-Karten sowie mit proprietären Dual-Port-Kartenlesern (USB + Typ C), die die Arbeit mit anderen Modellen von Mobilgeräten, Desktop-Computern und Laptops ermöglichen .

Leider stellte sich heraus, dass die Miniaturgröße der einzige Trumpf der neuen Karten ist, während sie in Bezug auf Preis und technische Eigenschaften der klassischen microSD deutlich unterlegen sind. Zum Beispiel kostet Huawei Nano SD mit einer Kapazität von 128 GB und einer sequentiellen Lesegeschwindigkeit von 90 MB / s im offiziellen Store fast 6.000 Rubel. Zum Vergleich: Sandisk Extreme mit einer ähnlichen Kapazität, die viel beeindruckendere Eigenschaften aufweist (Lese- / Schreibgeschwindigkeiten von bis zu 160/90 MB / s bei Schutz vor Wassereinwirkung, hohen und niedrigen Temperaturen, Schock und Röntgenstrahlung), kostet Sie 2200–2500 Rubel laut Yandex.Market (die angegebenen Informationen sind zum Zeitpunkt des Schreibens relevant).

Da das neue Format noch nicht mit der SD Card Association vereinbart wurde und keinen offiziellen Status erhalten hat, ist es noch zu früh, um über seine weitere Verbreitung zu sprechen. Und angesichts der US-Sanktionen gegen Huawei und des Handelskrieges mit China werden die Aussichten für nanoSD noch vager.

Sichere Standards für digitale Karten

Wenn mit dem Formfaktor alles ganz offensichtlich ist, dann ist die Situation mit den Standards von Flash-Karten etwas komplizierter. Bisher beschreibt die SD-Spezifikation 5 Generationen von Secure Digital-Karten, die sich in Volumen und anderen technischen Merkmalen unterscheiden. Betrachten wir jeden von ihnen einzeln.

SD

Dieser Standard wird in zwei Versionen vorgestellt: 1.0 und 1.1. SD 1.0-Speicherkarten reichen von 8 MB bis 2 GB, während Geräte, die die 1.1-Spezifikation erfüllen, 4 GB erreichen. Dieser SD-Kartentyp verwendet Byteadressierung und 32-Bit-Adressen (was die maximale Kapazitätsgrenze von 4 Gigabyte erklärt) und unterstützt die Dateisysteme FAT16 und FAT32.

Sdhc

Speicherkarten, die der SD-Spezifikation Version 2.0 entsprechen. Der Hauptunterschied zu den vorherigen besteht in der Unterstützung der sektorweisen Adressierung, wodurch die maximale Anzahl von Flash-Karten auf 32 Gigabyte erhöht wurde. Die negative Seite dieses Vorteils ist die mangelnde Abwärtskompatibilität mit Geräten, die für die Arbeit mit normalen SD-Karten ausgelegt sind. Das verwendete Dateisystem ist FAT32.

Sdxc

Ein Standard, der 2009 von der SD Association im Rahmen der International Consumer Electronics Show (CES) eingeführt wurde. Die Abkürzung steht für Secure Digital eXtended Capacity ("SD-Karten mit hoher Kapazität"). SDXC-Speicherkarten können eine Kapazität von bis zu 2 TB haben und das exFAT-Dateisystem verwenden. Außerdem haben sie einen UHS-Bus erhalten (wir werden weiter unten darauf eingehen), der im Vier-Bit-Modus arbeiten kann und Datenübertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 312 MB / s bietet. Ein weiteres Merkmal des neuen Standards ist die direkte und Abwärtskompatibilität mit früheren Standards: SDXC-fähige Geräte können mit SD- und SDHC-Speicherkarten arbeiten, und SDXC-Speicherkarten können mit SDHC-fähigen Geräten arbeiten, sofern sie in FAT32 vorformatiert wurden.

SDUC

Dieser Standard ist in der SD-Spezifikation Version 7.0 enthalten. Speicherkartendaten verwenden wie SDXC das exFAT-Dateisystem, die maximale Kapazität kann jedoch bis zu 128 TB erreichen.

SD Express

Standard, der von der SD Association am 27. Juni 2018 der Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Es enthielt sofort drei Arten von Flash-Karten, die sich in ihrer maximalen Kapazität voneinander unterscheiden: SDHC Express (bis zu 32 GB), SDXC Express (bis zu 2 TB) und SDUC Express bis zu 128 TB. Die neue Generation von Speicherkarten unterscheidet sich grundlegend von ihren Vorgängern, da sie die PCI Express 3.0-Schnittstelle und das NVMe 1.3-Protokoll (in der zweiten Kontaktreihe) verwendet, mit denen Datenübertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 0,9 GB / s entwickelt werden können. Gleichzeitig sind Flash-Karten dieses Typs abwärtskompatibel mit Geräten, die den Betrieb mit dem UHS-Bus unterstützen.

Was SDXC und SDUC betrifft, muss man verstehen, dass die SD Card Association bei der Entwicklung von Standards die Nase vorn hat, da die Erstellung der geeigneten Technologien und die praktische Umsetzung der angenommenen Spezifikationen ziemlich lange dauert. Bis heute ist die leistungsstärkste und schnellste Speicherkarte 1 TB SanDisk Extreme: Zusätzlich zum Aufzeichnungsvolumen weist diese Karte eine beeindruckende sequentielle Lesegeschwindigkeit (bis zu 160 MB / s) auf, während der oben erwähnte SDXC-Standard selbst dies bietet Die maximale Kartenkapazität beträgt bis zu 2 TB und die Datenübertragungsgeschwindigkeit bis zu 312 MB / s. Das heißt, eine potenzielle SDXC-Flash-Karte kann doppelt so groß und doppelt so schnell sein.

Die Erstellung dieser Karte wurde durch die Verwendung des neuesten 64- lagigen 3D-NAND-BiCS-3D-Flash-Speichers ermöglicht , der mit der 28-Nanometer-Prozesstechnologie hergestellt wurde, die wir in früheren Materialien auf Solid-State-Laufwerken ausführlich beschrieben haben. Es war die fast 1,4-fache Erhöhung der Zellpackungsdichte im Vergleich zur vorherigen Generation dreidimensionaler Speicher, die uns half, eine Flash-Karte mit einer Aufzeichnungskapazität nach den Standards des modernen Marktes zu erstellen. Die Weiterentwicklung vielversprechender Technologien wird es in Zukunft ermöglichen, die Anzahl der Schichten in einem dreidimensionalen Kristall auf 128 zu erhöhen und noch fortschrittlichere Produkte zu entwickeln, die die SDUC-Spezifikation erfüllen.

Geschwindigkeitseigenschaften von SD-Karten

Wir haben die Standards herausgefunden, es ist Zeit, die Geschwindigkeitsklassen zu studieren. Um weitere Verwirrung zu vermeiden, ist es jedoch notwendig, sich mit einem Konzept wie UHS zu befassen. Diese Abkürzung steht für Ultra High Speed - "ultraschnelle Datenübertragung". Der Begriff hat zwei Bedeutungen. Dies ist zunächst der Name des Busses, dessen Spezifikation erstmals in der dritten Version des Secure Digital-Standards enthalten war. Der Hauptunterschied zwischen UHS und seinen Vorgängern war die Unterstützung des 4-Bit-Datenübertragungsmodus, mit dem wir die Leistung von Flash-Karten auf ein völlig neues Niveau bringen konnten. UHS-I, dessen Spezifikationen im Secure Digital 3.01-Standard definiert wurden, unterstützt einen Datenaustausch von 50 oder 104 MB / s und UHS-II (in der aktualisierten Version des Secure Digital 4.0-Standards enthalten) - bereits 156 MB / s oder 312 MB /mit,Bei SD-Karten mit Hochgeschwindigkeitsschnittstelle lag die Traumgrenze bei 25 MB / s.

Das Schreiben von „50 oder 104 MB / s“ ist übrigens kein Fehler. Dies ist kein Geschwindigkeitsbereich, sondern zwei mögliche Betriebsarten. UHS-I-Karten können im SDR50- oder SDR104-Modus betrieben werden. Im SDR-Modus (Single Data Rate) wird pro Zyklus ein Datenwort gesendet und ein Steuerbefehl empfangen. Somit kann der Bus bei einer Frequenz von 100 MHz 50 Megabyte pro Sekunde und bei einer Frequenz von 208 MHz senden - bereits 104 MB / s.

Mit der UHS-II-Schnittstelle sind die Dinge etwas komplizierter. Solche Speicherkarten haben zwei Kontaktleitungen.

Die obere bietet Abwärtskompatibilität mit den High-Speed- und UHS-I-Schnittstellen, während die untere die Funktion der Karte in zwei zusätzlichen Modi ermöglicht: FD156 und HF312. Die Verwendung eines Paares von Niederspannungsbändern (0,4 V) im Duplexmodus (und FD bedeutet nichts anderes als Vollduplex) ermöglicht es Ihnen, ehrliche 156 MB / s bei einer Frequenz von 52 MHz und Halbduplexmodus (HD, d. H. Halbduplex) zu erreichen - bereits 312 MB / s bei gleicher Frequenz können Daten jedoch jeweils nur in eine Richtung übertragen werden.

Die Abkürzung UHS wird auch verwendet, um die Geschwindigkeitsklasse der mit dieser Schnittstelle ausgestatteten Flash-Karten anzugeben (vollständiger Name - UHS-Geschwindigkeitsklasse). Bevor wir jedoch mit der Diskussion fortfahren, ist es sinnvoll, die verwendete Terminologie klar zu bestimmen. Dazu wenden wir uns den technischen Daten der SanDisk Extreme PLUS SDHC / SDXC UHS-I-Speicherkarten zu.

Hier sind die Zahlen 90 und 60 MB / s die Nenngeschwindigkeit, die in bestimmten Szenarien (sequentielles Lesen bzw. Schreiben) unter idealen Bedingungen erreicht werden kann, in denen das Client-Gerät das Potenzial einer bestimmten Karte vollständig offenbart. In der Praxis sind solche Situationen äußerst selten: Meistens arbeitet die Karte im gemischten Modus, und das Gerät selbst kann ein „Engpass“ sein. In diesem Zusammenhang erschien das Konzept der „Geschwindigkeitsklasse“ - der minimale stabile Leistungsindikator unter den schlechtesten Testbedingungen für kompatible Geräte. Heute gibt es 4 Geschwindigkeitsklassen:

Geschwindigkeitsklasse
UHS-Geschwindigkeitsklasse,
Video-Geschwindigkeitsklasse
Anwendungsleistungsklasse.

Die ersten drei Klassifizierungen bestimmen die Eignung von Flash-Karten für die Aufzeichnung von Videos mit einer bestimmten Auflösung, während die Anwendungsleistungsklasse die Hochgeschwindigkeitsleistung von Karten bei der Arbeit mit Anwendungen deklariert und neben der Bandbreite auch die minimale stabile Anzahl von E / A-Vorgängen pro Sekunde berücksichtigt.

Das Vorhandensein von drei Klassifizierungen gleichzeitig, die die Eignung einer bestimmten Karte für die Arbeit mit Streaming-Videos bestimmen, erklärt sich sowohl aus der ständigen Entwicklung der Flash-Karten selbst als auch aus der Verbreitung neuer Videoformate. Die erste Klassifizierung war die Geschwindigkeitsklasse, die 4 Leistungsklassen (von 2 bis 10 MB / s) umfasst. Die UHS-Geschwindigkeitsklasse wurde speziell für Geräte mit einem UHS-Bus eingeführt und umfasst nur zwei Klassen: 1 (10 MB / s) und 3 (30 MB / s). Die Video Speed Class wurde erstmals von der SD Card Association während der jährlichen CP + Show in Yokohama im Jahr 2016 eingeführt und in die SD 5.0-Spezifikation aufgenommen. Diese Klassifizierung berücksichtigt die Unterstützung für die Aufzeichnung von Streaming-Videos mit ultrahoher Auflösung (4K, 8K und 3D) und deckt einen Geschwindigkeitsbereich von 6 bis 90 MB / s ab.

Die Anwendungsleistungsklasse ist in der erweiterten Version von SD Specification 5.1 enthalten. Die Notwendigkeit seiner Entwicklung war hauptsächlich auf die zunehmende Möglichkeit zurückzuführen, Flash-Karten als internen Speicher in Android-basierten Mobilgeräten zu verwenden (die Möglichkeit, den eigenen Speicher des Smartphones vollständig mit dem Speicherplatz für Flash-Karten zu kombinieren, wurde seit der 6. Version des Marshmallow-Betriebssystems angeboten). Obwohl Speicherkarten beim Aufzeichnen von Streaming-Videos gute Ergebnisse zeigten, erwies sich ihre Leistung häufig als unzureichend für die Arbeit mit Anwendungen, und die Einführung eines neuen Standards wurde entwickelt, um diesen Nachteil zu beheben.

Alle diese Klassifikationen verwenden dasselbe Format von Abkürzungen: XY, wobei X ein Buchstabe ist, der die Art der verwendeten Klassifikation angibt, und Y eine Zahl ist, die die Klasse selbst bezeichnet. Die folgenden lateinischen Buchstaben entsprechen den Geschwindigkeitsklassen der Karteikarten:

Geschwindigkeitsklasse - C,
UHS-Geschwindigkeitsklasse - U,
Videogeschwindigkeitsklasse - V,
Anwendungsleistungsklasse - A.

Da sich die oben genannten Klassifikationen in vielerlei Hinsicht überschneiden, haben wir für Sie eine Vergleichstabelle erstellt, in der die Geschwindigkeitseigenschaften von Flash-Karten verglichen und mit Videos unterschiedlicher Auflösung korreliert werden.

Geschwindigkeitsklasse	UHS-Geschwindigkeitsklasse	Video-Geschwindigkeitsklasse	Minimale anhaltende Schreibgeschwindigkeit	Anwendungsgebiet
C2	- -	- -	2 MB / s	Aufnahme von Standard Definition Video (SD, 720 x 576 Pixel)
C4	- -	- -	4 MB / s	HD-Videoaufzeichnung (High Definition), einschließlich Full HD (720p bis 1080p / 1080i)
C6	- -	V6	6 MB / s
C10	U1	V10	10 MB / s	Full HD (1080p) Videoaufzeichnung und Serienaufnahme in HD (High Speed Bus), HD Video Streaming und Übertragung großer Dateien (UHS Bus)
- -	U3	V30	30 MB / s	4K-Videoaufnahme mit einer Bildrate von 60/120 Bildern pro Sekunde (UHS-Bus)
- -	- -	V60	60 MB / s	Aufnehmen von Videodateien mit einer Auflösung von 8K und einer Bildrate von 60/120 Bildern pro Sekunde (UHS-Bus)
- -	- -	V90	90 MB / s

Separat ist die Klassifizierung Performance Application Class. In Bezug auf die Datenübertragungsraten entsprechen die Klassen A1 und A2 U1 (10 MB / s). Die Unterschiede liegen in der kleinsten nachhaltigen Anzahl von E / A-Vorgängen pro Sekunde.

Anwendungsleistungsklasse	Minimale stationäre Aufnahmegeschwindigkeit	Zufälliges Lesen, Minimum	Zufällige Aufzeichnung, Minimum
A1	10 MB / s	1500 IOPS	500 IOPS
A2	10 MB / s	4000 IOPS	2000 IOPS

Workshop: Entschlüsseln Sie mysteriöse Buchstaben

Mit dem erworbenen Wissen können Sie jetzt die Kennzeichnung jeder Flash-Karte leicht entziffern. Kehren wir zum SanDisk Extreme PRO UHS-I zurück und lesen Sie die technischen Daten noch einmal sorgfältig durch.

Beginnen wir in der richtigen Reihenfolge:

microSD - Die Speicherkarte hat Gesamtabmessungen von 11 × 15 × 1 mm (Breite × Höhe × Dicke).
SDXC - vor uns liegt eine Secure Digital eXtended Capacity-Karte, die mit einem Hochgeschwindigkeits-UHS-Bus ausgestattet ist.
C10 - Die Karte weist im Abwärtskompatibilitätsmodus (Hochgeschwindigkeitsbus) eine stabile Schreibgeschwindigkeit von mindestens 10 MB / s auf.
U3 - Die Karte weist über den UHS-Bus eine minimale Schreibgeschwindigkeit von 30 MB / s auf.
V30 - Mit der Karte können Videostreams mit einer Auflösung von bis zu 4K und einer Frequenz von 60/120 Bildern pro Sekunde aufgezeichnet werden.
A2 - Die Karte weist eine stabile Mindestleistung von 4.000 IOPS bei zufälligen Lesevorgängen und 2.000 IOPS bei zufälligen Schreibvorgängen bei einer Datenübertragungsrate von 10 MB / s auf und eignet sich zur Erweiterung des internen Speichers von Smartphones und Tablets auf Basis des Android-Betriebssystems.

Wie Sie sehen, war es ein wenig wert, das Problem zu verstehen, und die Kennzeichnung der Karte lieferte uns umfassende Informationen über ihre Leistung, ihren Zweck und kompatible Geräte. Jetzt wissen Sie genug, um durch die Fülle an Spezifikationen zu navigieren und eine Flash-Karte auszuwählen, die Ihren Anforderungen voll entspricht.

Auswahl von Flash-Karten: Eine detaillierte Anleitung zur Sicherung digitaler Sorten