SD标准以及规范

SD标准及规范

SD应用

SD标准让制造商能生产高性能之产品来提升数百万计消费者的体验，包含听音乐、录制视频、摄影、数据储存以及使用移动电话。身为一个产业的标准，SD标准被用于行动存储产业的多个市场领域中，其中包括：移动电话、数字相机、MP3播放器、个人计算机、平板计算机、打印机、汽车导航系统、电子书以及其他各种消费性电子产品。

SD卡外形

SD存储卡有三种外形与尺寸：

• 标准尺寸
• miniSD
• microSD

随着microSD已取代miniSD，最新的两种外形尺寸（如下表所示）已被广泛使用。常规的SD存储卡（非UHS-II卡）具备支持3.3V VDD的第一排针脚，可用在总线接口中（如默认速度模式、高速模式和UHS-I模式）。标准尺寸SD卡有9个针脚（两个VSS）而microSD有8个针脚（一个VSS）。

在第二排新针脚的设计推出后，能支持UHS-II总线接口，并且还可支持UHS-III卡的两种外形尺寸。在第二排针脚中已包含了1.8V VDD，让UHS-II / UHS-III卡可选择两种不同的电压供应(3.3V或1.8V)。

非UHS-II microSD卡有两个延长的天线座用于非接触式应用，但天线座会干扰UHS-II / UHS-III卡中的第二排针脚。在第二排天线座上，NFC（近场通信）介面被定义为使用交替的单线协议。

NAND在技术上进展神速，并提供了内存容量成长的指标。随着存储卡容量的增加，需要更快的总线速度以缩短存取时间。例如NAND Flash使用的总线标准也是SD协议，只不过在SD协议上做了相关改变，变成8总线形式。

因为使用第二排针脚上的低电压分差信号(LVDS)，使得UHS-II和UHS-III比UHS-I能提供更快的总线速度（简单理解就是上升沿减小，时间变短）。第一排针脚接口使UHS-II/UHS-III存储卡能向下兼容于传统主机设备。

SD卡家族

须注意的是目前众所周知所使用的SD记忆卡被分类为「可卸除式随机存取存储器」，拥有SD、SDHC以及SDXC三种容量标准。在可卸除式随机存取存储器的分类中还包含了一个内容安全功能可选用，从而使SD记忆卡能用来储存受著作权保护的声音、影像、书籍。SD协会进一步延伸SD标准定义输入/输出(I/O)功能，使消费性电子中普遍采用之SD卡槽不仅只是插入记忆卡储存数据，还可应用SDIO卡来扩充装置添加如网络服务、卫星导航以及拍照等功能。

SD卡容量

SD - 容量上限为2GB，使用FAT 12与FAT 16档案系统。
SDHC - 容量介于2GB至32GB间，使用FAT32档案系统。
SDXC - 容量介于32GB至2TB间，使用exFAT档案系统。
SDUC SDUC - 容量介于2TB至128TB间，使用exFAT档案系统。

总线速度

在SD 1.0规范中，SD总线速的默认模式为12.5MB/s，并在SD 1.1规范中，定义了可支持数字相机使用的高速模式(25MB/s)。因为连续拍摄功能需用到较快读写速度的存储卡，因此，SD协会推出了使用高速总线的SDHC/SDXC存储卡，并命名为UHS-I、UHS-II、和UHS-III。

UHS-I使用第一排针脚可提供基本的总线速。而UHS-II和UHS-III使用了第一排和第二排针脚，因此可提供比UHS-I更快的总线速。第二排针脚可用于支持低电压分差信号(LVDS)的技术中。

UHS-II和UHS-III有两条线路。全双工（默认模式）向下分配一条线路（主机到存储卡），另一条则向上分配至另一条线路（存储卡到主机）。**全双工于传输时，可同时向两个方向传送数据包。半双工在传输数据时则可交换线路至同一方向，以使数据传输速率提高两倍（全双工的传输速度(156MB/s)可被切换为半双工的传输速度(312MB/s)）。但是，UHS-III卡并不支持312MB/s的半双工速度。全双工的传输速度(624MB/s)简化了PHY的设计。

SD Express使用PCIe Gen.3接口和NVMe应用协议，能提供最快的数据传输，最高可达985MB / s。

SD卡速度等级

Speed Class*、UHS Speed Class和Video Speed Class*中的数字符号表示最低写入速度。这些数字的标志主要用于在摄录像机，摄像机，和其他具有视频录制功能的设备。在总线模式中，必须使用够快的总线模式才不会影响内存的写入速度。C10代表可用于高速或更高速的模式；U1和U3代表可用在SDR50 / DDR50模式或更高速的模式；V60和V90则代表可用在UHS-II模式或更高速的模式中。

Video Speed Class定义了录制高解析度和高画质(4K/8K)视频的需求，同时也具备支持下一代闪存（如3D NAND）的重要功能。此外，Video Speed Class也把录制HD (2K)的视频速度整合在其中。

• SD协会定义的速度等级为Class 2、Class 4、Class 6和Class 10。其中，Class 10可用于高速总线IF产品系列。
• SD协会定义的UHS Speed Class为UHS Speed Class 1（U1）和UHS Speed Class 3（U3）。
  U1和U3可用于UHS总线IF产品系列（UHS-I、UHS-II和UHS-III）。
• SD协会定义的Video Speed Class为V6、10、30、60和90。V6和V10可用于高速与UHS总线IF产品系列。 V30可用于UHS总线IF产品系列。V60和V90则可用于UHS-II / UHS-III产品系列。
  
  以上介绍来自于SD官方网站，具体见：https://www.sdcard.org/chs/index.html