💪🏿 🛡️ 🌸 Choisir des cartes Flash: un guide détaillé pour sécuriser les variétés numériques ♠️ 🌖 📯

Lors du choix d'un disque dur, un acheteur "avancé" n'a généralement aucun problème particulier. Prenez le même WD6003FZBX de 6 To: la vitesse de la broche est de 7200 tr / min, une mémoire cache de 256 mégaoctets et la présence d'une interface SATA III haute vitesse avec un débit de 6 Gb / s indiquent avec éloquence que nous avons une solution haute performance qui peut satisfaire les besoins des deux avides les joueurs et les passionnés comme les professionnels. La seule nuance à prendre en compte ici est que l'indicateur 6 Gb / s est la bande passante du bus lui-même: bien que la vitesse de transfert des informations du cache vers le système soit de 550 Mo / s, le taux d'échange de données réel entre le système et le lecteur pour le modèle en question atteint 227 Mo / s,ce qui est toujours un excellent résultat pour les disques durs classiques. Cependant, presque tous les utilisateurs de PC techniquement avertis le savent.

En ce qui concerne les cartes flash, même un administrateur expérimenté peut se retrouver dans une impasse. Vous n'avez pas besoin d'aller loin pour des exemples: ouvrez simplement la page de la carte mémoire SanDisk Extreme PRO UHS-I . En plus des lignes habituelles «vitesse de lecture: jusqu'à 170 Mo / s» et «vitesse d'écriture: jusqu'à 90 Mo / s», l'inscription mystérieuse «vitesse vidéo: C10, U3, A2, V30» s'affiche dans les spécifications. Mais laissez-moi, nous connaissons déjà les caractéristiques de vitesse du produit. Pourquoi avons-nous besoin d'autres classes de vitesse obscures, et même au nombre de quatre pièces? Et quelle est la différence fondamentale entre ces indicateurs les uns des autres? C'est dans ces questions que nous devons comprendre dans le matériel d'aujourd'hui.

La première version de Secure Digital Memory Card a été développée en 1999 avec la participation de SanDisk (actuellement une filiale de Western Digital), Panasonic et Toshiba. Déjà en 2000, l'organisation à but non lucratif SD Card Association a été annoncée dans le cadre de l'International Consumer Electronics Show (CES), dont les fondateurs étaient les sociétés susmentionnées. À ce jour, plus de 1000 entreprises participent à ses travaux, dont les ingénieurs aident à la conception et au développement de toute une gamme de spécifications qui décrivent presque tous les paramètres des cartes mémoire amovibles - du facteur de forme aux fonctionnalités de l'interface d'échange de données avec un appareil client. Le document s'appelle «SD Specification» et son contenu peut être consulté sur le site officiel https://www.sdcard.org. Examinons attentivement la ressource et voyons ce que signifient les différentes abréviations et marquages.

Facteur de forme de la carte mémoire numérique sécurisée

Commençons par le facteur de forme le plus simple. La spécification SD fournit trois tailles de cartes mémoire:

SD est une carte flash classique avec des dimensions hors tout de 24 × 32 × 2,1 mm. Parmi les fonctionnalités intéressantes, il convient de souligner la présence d'un interrupteur de protection contre l'écrasement mécanique. Lorsqu'il est réglé sur la position de verrouillage, il bloque la possibilité d'écrire de nouveaux fichiers sur la carte, de supprimer ceux qui existent ou de la formater.

miniSD est une version plus compacte des cartes flash avec des dimensions de 20 × 21,5 × 1,4 mm et axée sur l'utilisation dans les appareils portables. Actuellement, les cartes de ce format ne sont pratiquement pas émises.

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

En plus de ce qui précède, il existe un autre facteur de forme unique - nanoSD, introduit en octobre 2018 par Huawei. En taille, les données sur la carte mémoire sont complètement identiques à nanoSIM et ont des dimensions de 12,3 × 8,8 × 0,67 mm, c'est-à-dire qu'elles sont presque 45% plus petites que les microSD conventionnelles. Ils ont été lancés simultanément avec les smartphones Huawei Mate 20 et Mate 20 Pro, prenant en charge le travail exclusivement avec ce format de cartes flash, ainsi qu'avec les lecteurs de cartes propriétaires à double port (USB + Type-C) qui permettent de travailler avec d'autres modèles d'appareils mobiles, d'ordinateurs de bureau et d'ordinateurs portables .

Malheureusement, la taille miniature s'est avérée être le seul atout des nouvelles cartes, tandis qu'en termes de prix et de caractéristiques techniques, elles sont nettement inférieures à la microSD classique. Par exemple, Huawei Nano SD avec une capacité de 128 Go et une vitesse de lecture séquentielle de 90 Mo / s, coûte près de 6 000 roubles dans la boutique officielle. À titre de comparaison, Sandisk Extreme d'une capacité similaire, qui a des caractéristiques beaucoup plus impressionnantes (vitesses de lecture / écriture jusqu'à 160/90 Mo / s, respectivement, avec protection contre l'exposition à l'eau, les températures élevées et basses, les chocs et les rayons X) vous coûtera 2200–2500 roubles selon Yandex.Market (les informations fournies sont pertinentes au moment de la rédaction).

Étant donné que le nouveau format n'a pas encore été convenu avec la SD Card Association et n'a pas reçu de statut officiel, il est trop tôt pour parler de sa distribution future. Et à la lumière des sanctions américaines contre Huawei et de la guerre commerciale avec la Chine, les perspectives de nanoSD deviennent encore plus vagues.

Normes de cartes numériques sécurisées

Si avec le facteur de forme, tout est assez évident, alors avec les normes des cartes flash, la situation est un peu plus compliquée. À ce jour, la spécification SD décrit 5 générations de cartes Secure Digital, dont le volume et d'autres caractéristiques techniques diffèrent. Examinons chacun d'eux séparément.

Dakota du Sud

Cette norme est présentée en deux versions: 1.0 et 1.1. Les cartes mémoire SD 1.0 varient de 8 Mo à 2 Go, tandis que les appareils conformes à la spécification 1.1 atteignent 4 Go. Ce type de carte SD utilise l'adressage d'octets et des adresses 32 bits (ce qui explique la limite de capacité maximale de 4 gigaoctets), prenant en charge les systèmes de fichiers FAT16 et FAT32.

Sdhc

Cartes mémoire conformes à la spécification SD version 2.0. Leur principale différence par rapport aux précédentes est la prise en charge de l'adressage secteur par secteur, qui a augmenté la quantité maximale de cartes flash à 32 gigaoctets. Le côté négatif de cet avantage est le manque de compatibilité descendante avec les appareils orientés pour fonctionner avec des cartes SD standard. Le système de fichiers utilisé est FAT32.

Sdxc

Une norme introduite par la SD Association en 2009 dans le cadre de l'International Consumer Electronics Show (CES). L'abréviation signifie Secure Digital eXtended Capacity («SD-cards high capacity»). Les cartes mémoire SDXC peuvent avoir une capacité allant jusqu'à 2 To et utiliser le système de fichiers exFAT, et ont également reçu un bus UHS (nous en parlerons ci-dessous), capable de travailler en mode quatre bits et offrant des vitesses de transfert de données jusqu'à 312 Mo / s. Une autre caractéristique de la nouvelle norme est la compatibilité directe et rétrospective avec les normes précédentes: les appareils compatibles SDXC peuvent fonctionner avec des cartes mémoire SD et SDHC, et les cartes mémoire SDXC peuvent fonctionner avec des appareils compatibles SDHC, à condition qu'elles aient été pré-formatées en FAT32.

SDUC

Cette norme figure sur la spécification SD version 7.0. Comme SDXC, les données de la carte mémoire utilisent le système de fichiers exFAT, mais sa capacité maximale peut atteindre jusqu'à 128 To.

SD Express

Norme présentée par l'association SD au grand public le 27 juin 2018. Il comprenait immédiatement trois types de cartes flash qui diffèrent les unes des autres en termes de capacité maximale: SDHC Express (jusqu'à 32 Go), SDXC Express (jusqu'à 2 To) et SDUC Express jusqu'à 128 To. La nouvelle génération de cartes mémoire est fondamentalement différente de ses prédécesseurs, car elle utilise l'interface PCI Express 3.0 et le protocole NVMe 1.3 (sur la deuxième rangée de contacts), ce qui leur permet de développer des vitesses de transfert de données jusqu'à 0,9 Go / s. Dans le même temps, les cartes flash de ce type sont rétrocompatibles avec les appareils qui prennent en charge le fonctionnement avec le bus UHS.

En ce qui concerne SDXC et SDUC, il est nécessaire de comprendre que la SD Card Association est en avance dans l'élaboration de normes, car il faut assez de temps pour créer les technologies appropriées et la mise en œuvre pratique des spécifications adoptées. À ce jour, la carte mémoire la plus spacieuse et la plus rapide est 1 To SanDisk Extreme: en plus du volume record, cette carte présente une vitesse de lecture séquentielle impressionnante (jusqu'à 160 Mo / s), tandis que la norme SDXC elle-même, comme mentionné ci-dessus, fournit la capacité maximale de la carte peut atteindre 2 To et la vitesse de transfert des données peut atteindre 312 Mo / s, c'est-à-dire qu'une carte flash SDXC potentielle peut être 2 fois plus grande et deux fois plus rapide.

La création de cette carte a été rendue possible grâce à l'utilisation de la dernière mémoire flash 3D NAND BiCS 3D à 64 couches , réalisée à l'aide de la technologie de processus de 28 nanomètres, que nous avons décrite en détail dans les documents précédents sur les disques SSD. C'est l'augmentation de la densité de conditionnement des cellules de près de 1,4 fois par rapport à la génération précédente de mémoire tridimensionnelle qui nous a aidés à créer une carte flash d'une capacité record selon les normes du marché moderne. La poursuite du développement d'une technologie prometteuse permettra à l'avenir d'augmenter le nombre de couches dans un cristal tridimensionnel à 128 et de créer des produits encore plus avancés répondant à la spécification SDUC.

Caractéristiques de vitesse des cartes SD

Nous avons compris les normes, il est temps d'étudier les classes de vitesse. Cependant, afin d'éviter toute confusion supplémentaire, il est nécessaire de traiter avec un concept tel que l'UHS. Cette abréviation signifie Ultra High Speed - «transfert de données ultra-rapide». Le terme a deux sens. Tout d'abord, c'est le nom du bus, dont la spécification est apparue dans la troisième version de la norme Secure Digital. La principale différence entre UHS et ses prédécesseurs était la prise en charge du mode de transfert de données 4 bits, qui nous a permis d'amener les performances des cartes flash à un tout nouveau niveau. Ainsi, UHS-I, dont les spécifications ont été définies dans la norme Secure Digital 3.01, prend en charge un taux d'échange de données de 50 ou 104 Mo / s, et UHS-II (inclus dans la version mise à jour de la norme Secure Digital 4.0) - déjà 156 Mo / s ou 312 Mo /avec,alors que pour les cartes SD avec interface High Speed, la limite de rêve était de 25 Mo / s.

Soit dit en passant, écrire «50 ou 104 Mo / s» n'est pas une erreur. Ce n'est pas une gamme de vitesses, mais deux modes de fonctionnement possibles. Les cartes UHS-I sont capables de fonctionner en mode SDR50 ou SDR104. En mode SDR (Single Data Rate), un mot de données est transmis par cycle et une commande de contrôle est reçue. Ainsi, à une fréquence de 100 MHz, le bus est capable de transmettre 50 mégaoctets par seconde, et à une fréquence de 208 MHz - déjà 104 Mo / s.

Avec l'interface UHS-II, les choses sont un peu plus compliquées. Ces cartes mémoire ont deux lignes de contacts.

Celui du haut offre une compatibilité descendante avec les interfaces haute vitesse et UHS-I, tandis que celui du bas permet à la carte de fonctionner dans deux modes supplémentaires: FD156 et HF312. L'utilisation d'une paire de bandes basse tension (0,4 V) en mode duplex (et FD signifie rien de plus que le duplex intégral) vous permet d'obtenir honnête 156 Mo / s à une fréquence de 52 MHz, et le mode semi-duplex (HD, c'est-à-dire semi-duplex) - déjà 312 Mo / s à la même fréquence, cependant, les données ne peuvent être transmises que dans une seule direction à tout moment.

L'abréviation UHS est également utilisée pour indiquer la classe de vitesse des cartes flash équipées de cette interface (nom complet - UHS Speed Class). Mais, avant de poursuivre sa discussion, il est logique de déterminer clairement la terminologie utilisée. Pour ce faire, nous nous tournons vers les spécifications techniques des cartes mémoire SanDisk Extreme PLUS SDHC / SDXC UHS-I.

Ici, les nombres 90 et 60 Mo / s sont la vitesse nominale réalisable dans certains scénarios (lecture et écriture séquentielles, respectivement) dans des conditions idéales dans lesquelles l'appareil client révèle pleinement le potentiel d'une carte particulière. En pratique, de telles situations sont extrêmement rares: le plus souvent, la carte fonctionne en mode mixte et l'appareil lui-même peut être un «goulot d'étranglement». À cet égard, le concept de «classe de vitesse» est apparu - l'indicateur de performance stable minimum dans les pires conditions de test sur des équipements compatibles. Aujourd'hui, il existe 4 classes de vitesse:

Classe de vitesse
Classe de vitesse UHS,
Classe de vitesse vidéo
Classe de performance d'application.

Les trois premières classifications déterminent l'aptitude des cartes flash à enregistrer des vidéos d'une certaine résolution, tandis que la classe de performances des applications déclare les performances à haut débit des cartes lorsque vous travaillez avec des applications et, en plus de la bande passante, prend également en compte le nombre stable minimal d'opérations d'E / S par seconde.

La présence de trois classifications à la fois, qui déterminent l'aptitude d'une carte particulière à travailler avec la vidéo en streaming, s'explique à la fois par le développement constant des cartes flash elles-mêmes et par la diffusion de nouveaux formats vidéo. La première classification était la classe de vitesse, qui comprend 4 classes de performances (de 2 à 10 Mo / s). La classe de vitesse UHS a été introduite spécifiquement pour les appareils dotés d'un bus UHS et ne comprend que deux classes: 1 (10 Mo / s) et 3 (30 Mo / s). La classe de vitesse vidéo a été introduite pour la première fois par la SD Card Association lors du salon annuel CP + qui s'est tenu à Yokohama en 2016, et a été incluse dans la spécification SD 5.0. Cette classification prend en compte la prise en charge de l'enregistrement de vidéos en streaming ultra haute résolution (4K, 8K et 3D) et couvre une plage de vitesse de 6 à 90 Mo / s.

La classe de performances d'application est incluse dans la version améliorée de la spécification SD 5.1. La nécessité de son développement était en grande partie due à l'émergence de la possibilité d'utiliser des cartes flash comme stockage interne dans des appareils mobiles basés sur Android (la possibilité de combiner pleinement la propre mémoire du smartphone avec l'espace de la carte flash est apparue depuis la 6e version du système d'exploitation Marshmallow). Bien que les cartes mémoire aient donné de bons résultats lors de l'enregistrement de vidéos en streaming, leurs performances se sont souvent révélées insuffisantes pour travailler avec des applications, et l'émergence d'une nouvelle norme a été conçue pour corriger cet inconvénient.

Toutes ces classifications utilisent le même format d'abréviations: XY, où X est une lettre indiquant le type de classification utilisé, et Y est un nombre désignant la classe elle-même. Les lettres latines suivantes correspondent aux classes de vitesse de la carte flash:

Classe de vitesse - C,
Classe de vitesse UHS - U,
Classe de vitesse vidéo - V,
Classe de performance d'application - A.

Étant donné que les classifications ci-dessus se chevauchent à bien des égards, nous avons préparé pour vous un tableau comparatif dans lequel les caractéristiques de vitesse des cartes flash sont comparées et corrélées avec des vidéos de différentes résolutions.

Classe de vitesse	Classe de vitesse UHS	Classe de vitesse vidéo	Vitesse d'écriture soutenue minimale	Champ d'application
C2	-	-	2 Mo / s	Enregistrement de vidéo en définition standard (SD, 720 par 576 pixels)
C4	-	-	4 Mo / s	Enregistrement vidéo haute définition (HD), y compris Full HD (720p à 1080p / 1080i)
C6	-	V6	6 Mo / s
C10	U1	V10	10 Mo / s	Enregistrement vidéo Full HD (1080p) et prise de vue en rafale en HD (bus haute vitesse), streaming vidéo HD et transfert de fichiers volumineux (bus UHS)
-	U3	V30	30 Mo / s	Enregistrement vidéo 4K avec une fréquence d'images de 60/120 images par seconde (bus UHS)
-	-	V60	60 Mo / s	Enregistrement de fichiers vidéo avec une résolution de 8K et une fréquence d'images de 60/120 images par seconde (bus UHS)
-	-	V90	90 Mo / s

La classe d'application de performance de classification est distincte. En termes de taux de transfert de données, les classes A1 et A2 correspondent à U1 (10 Mo / s). Les différences résident dans le plus petit nombre durable d'opérations d'E / S par seconde.

Classe de performance d'application	Vitesse d'enregistrement minimale en régime permanent	Lecture aléatoire, minimum	Enregistrement aléatoire, minimum
A1	10 Mo / s	1500 IOPS	500 IOPS
A2	10 Mo / s	4000 IOPS	2000 IOPS

Atelier: décoder des lettres mystérieuses

Maintenant, armé des connaissances acquises, vous pouvez facilement déchiffrer le marquage de n'importe quelle carte flash. Revenons au SanDisk Extreme PRO UHS-I et relisons attentivement ses spécifications.

Commençons dans l'ordre:

microSD - la carte mémoire a des dimensions hors tout de 11 × 15 × 1 mm (largeur × hauteur × épaisseur).
SDXC - devant nous est une carte Secure Digital eXtended Capacity équipée d'un bus UHS à grande vitesse.
C10 - la carte affiche une vitesse d'écriture stable minimale de 10 Mo / s en mode de compatibilité descendante (bus haute vitesse).
U3 - la carte affiche une vitesse d'écriture stable minimale de 30 Mo / s via le bus UHS.
V30 - la carte peut être utilisée pour enregistrer un flux vidéo en résolution jusqu'à 4K avec une fréquence de 60/120 images par seconde.
A2 - la carte présente une performance stable minimale de 4000 IOPS en opérations de lecture aléatoire et 2000 IOPS en opérations d'écriture aléatoire à un taux de transfert de données de 10 Mo / s et convient pour étendre la mémoire interne des smartphones et tablettes sur la base du système d'exploitation Android.

Comme vous pouvez le voir, cela valait un peu la compréhension du problème, et le marquage de la carte nous a fourni des informations complètes sur ses performances, son objectif et les appareils compatibles. Vous en savez maintenant assez pour naviguer dans l'abondance de spécifications et choisir une carte flash qui répond pleinement à vos besoins.

Choisir des cartes Flash: un guide détaillé pour sécuriser les variétés numériques