Super class (207)
SD card standard complex, in the end recognize which one?

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SD card since entering the market a decade ago, has slowly become an integral part of digital life a. You can see this card slot, shape, large or small, high or low capacity, all in all cell phones, cameras, traffic recorder, game consoles, laptops, etc., etc. The above device, even if you do not need now an SD card, you'll probably tomorrow for their own equipment and purchase a new SD card.

And when you open Jingdong or Taobao search SD card, you will find the search results filled with the parameters you do not know what V60 U3 A1, and the product goes on the figure above the small card printed over a wide variety of label, what SDHC, SDXC, what sets inside a circle of numbers, what is written inside a U-digit ...... faced with such a variety of certification label, you do not know what kind of card to buy that as well.

Yes, now the SD card label paper emblazoned certification mark and label might produce more than a decade ago to double the SD card, then this article will sort out the SD card label paper above the marks difficult to understand for you, the convenience of our readers find a suitable SD card.

Note: MicroSD card, or TF card, SD card is fully consistent with the applicable standards, so this article for MicroSD card is fully applicable.

SD capacity levels

Note: The unit of capacity used in standard SD Association in 1024 as a real band IEC standards, but they are still using non-standard wording in the document, in fact, is consistent with Windows. SD Association in accordance with article writing, article in the unit of capacity, speed units are consistent with the standard documents. But the unit is still actual manufacturers use decimal SI 1000 standard, with the result there is a difference in the capacity of the SD card on Windows.

SD standard (SDSC)

The earliest standard SD card, single card maximum capacity of only 2GB, with the development of the times, the upper limit of 2GB capacity gradually enough, so in January 2006, SD Association has developed a new SDHC standard, in the capacity of 2GB or more (2GB) 32GB into compliance range SDHC standard SD card.

SDHC

Originally SD card using FAT 12 and FAT 16 file system, these two old, because of the capacity not exceeding 2GB, FAT 16 will be enough, but with a single card over 2GB capacity, the Association introduced the SD FAT 32 as a SDHC card file system.

SDXC

Then he spent another three years, to January 2009, when, SD Association has launched a new SDXC standard, higher capacity 32GB (not included) to comply with the SD card between 2TB SDXC standard. SDXC another more significant change is to change the exFAT file system, so long as the device supports SDXC cards will support exFAT file system - this was originally a Microsoft proprietary file system (recently publicly announced the technical details), but 32GB the cards are generally still use FAT 32.

SDUC

NAND pace of development is very fast, a blink of an eye to February this year, when some manufacturers have already launched a single card capacity of 1TB microSD card, but this time the SD Association in advance a step further in July 2018 announced a new SD card capacity standard --SDUC. This standard capacity range is 2TB (without) ~ 128TB, if there is no sudden large technological progress, then this standard within the next ten years should be enough.

So, SDHC, SDXC these standards represent only the capacity rating of this card, at a speed above does not clearly defined.

summary

Capacity SD standard comparison

	capacity	File system
SD standard	Up to 2GB	FAT 12, 16
SDHC standard	>2~32GB	FAT 32
SDXC standard	>32GB~2TB	exFAT
SDUC standard	>2TB~128TB	exFAT
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注：容量标准均为包含上限但不含下限，感谢微博网友滕飞ETPHOTOS指出。

总线版本

一般而言，CPU等控制芯片要从外部存储设备中存取数据都需要经过一个I/O总线（Bus），对于SD卡，这条与它一起诞生的总线就叫做SD Bus，但是随着SD卡的发展，总线速度逐渐不够用了，于是SD协会又提出了新的UHS总线和SD Express总线，目前SD卡已经有了3种总线，一共6种版本，它们具有不同的速度。

默认总线与高速总线

最早的SD Bus速度为12.5MB/s，而后在SD标准1.1版中，SD协会为这条总线加入了高速模式，总线速度提高一倍达到25MB/s。

目前所有的SD卡均支持SD Bus的两种模式。

UHS总线

SD Bus不够用了怎么办，那就再造一个轮子啊，于是SD协会在SD 3.0规范中为SDHC和SDXC卡添加了UHS（超高速 Ultra High Speed）总线，提高了数据传输通道的速度上限。目前，UHS总线一共分为三个版本。

UHS-I

UHS-I总线规范定义了两种速度，分别是UHS-50和UHS-104，前者具有50MB/s的数据传输速率，后者则为104MB/s，在SD卡上面的标记如下：

UHS-II

要想继续提高速度，原本的一排接口已经不够用了，因为总线的频率并不能无限制的提升，所以SD协会在SD卡原本的金手指下面加入了第二排金手指，用于拓宽数据传输的通道。而在拓宽之后，UHS-II的最高速度可以达到312MB/s。另外，由于引入了新的一排金手指，也就是一个新的数据传输通道，使得支持UHS-II总线的SD卡可以在全双工或者半双工之间切换。打个比方，原本的SD卡只有一条车道，而UHS-II总线为SD卡新建了一条车道，这两条车道可以同向行驶（半双工），也可以逆向行驶（全双工），在两条车道同向的状态下，同样时间从A地（主机）到B地（SD卡）的总车流量就自然增加了一倍。

uhs-ii总线需要使用新增的一对金手指，图片来自于ElectronicDesign

UHS-III

UHS-III与UHS-II一样，使用两排金手指进行数据交换，不过它取消了半双工模式，只保留了全双工的工作模式，但是最高传输速率仍旧比UHS-II高了一倍，有624MB/s。

SD Express

SD协会当然不会止步不前，在2018年6月份，他们为SD卡标准直接引入了PCIe总线，虽然只有单通道，但是速率也轻松超越UHS-III规格，全双工的工作状态下可以达到985MB/s，另外，由于采用了PCIe总线进行数据传输，使得SD卡可以支持NVMe协议。

而支持SD Express规范的SD卡只保留了对UHS-I和SD总线的兼容性，不再兼容UHS-II和UHS-III。

小结

简单的说，总线速度就是规定了这张卡能够达到的速度上限，但是基本上我们还用不到能够跑到总线速度上限的卡，目前市场上面算是顶级的高速卡仍然还停留在UHS-II总线上，中端的高速卡用的还是UHS-I总线，而UHS-III和SD Express的卡更是难找。

SD卡总线标准对比

总线类型	总线版本	支持的容量标准	最高传输速度
SD总线	默认速度	SD/SDHC/SDXC/SDUC	12.5 MB/s
SD总线	高速	SD/SDHC/SDXC/SDUC	25 MB/s
UHS	UHS-I	SDHC/SDXC/SDUC	50 MB/s, 104 MB/s
	UHS-II	SDHC/SDXC/SDUC	全双工: 156 MB/s; 半双工: 312 MB/s
	UHS-III	SDHC/SDXC/SDUC	全双工: 312 MB/s, 624 MB/s
SD Express		SDHC/SDXC/SDUC	PCIe Gen 3: 985 MB/s
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但是文章写到这里，介绍到的标准与SD的实际速度其实并没有什么关系，不要急，下面介绍的就是一系列速度认证的标准了。

速度认证标准

除了容量标准和总线速度标准外，SD协会当然也为SD卡的速度制定了一系列的认证标准，从早期的Class标准到后来与UHS总线相联动的UHS速度分级，再到描述视频性能与实际应用性能的V标和A标，这些认证之间是完全的平行关系，我们一个一个来看。

Class（圆圈中带数字）

对于比较早接触SD卡的用户来说，Class这种标识可以说是最熟悉的了，它指出了SD卡的最低写入速度，一共制定了4档，分别为Class 2、Class 4、Class 6和Class 10，代表SD卡的最低持续写入速度为2MB/s、4MB/s、6MB/s和10MB/s。

在几年前SD卡性能普遍还很羸弱的时候，Class标识可以让用户非常简便的认出SD卡的持续写入性能，我曾经有一张Class 10的卡，它的持续写入速度就一直是10MB/s。不过随着SD卡性能的提高，现在的SD卡最低写入速度随随便便就上个几十MB/s的，几乎市场上所有SD卡都带着Class 10标识，它早已不能描述SD卡的最低写入性能了，但是它的存在指出这张SD卡是兼容SD总线的高速模式的。

UHS速度分级（U标）

UHS速度标识是与UHS-I总线一起加入到SD卡的标签纸上的，它就简单很多，只有两档，U1代表这张卡的最小写入速度为10MB/s，与Class 10基本上就是一个意思，而U3则代表这张卡的最低写入速度为30MB/s，是U1的三倍。

而UHS速度标识一般是和上文提到的UHS-I总线标识一起出现的，下面这张就是比较常见的、支持UHS-I总线规范，最低写入速度大于30MB/s的SD卡。

视频速度等级（V标）

UHS-II总线带来更高传输速率的同时，引入了新的速度认证标识——视频速度等级（Video Speed Class），与上面两种速度标识一样，它也代表着SD卡的最低持续写入速度，有V6、V10、V30、V60和V90共5个等级。

SD协会也将V标与各种视频规格相匹配起来，V6、V10标准只能够勉强应付4K视频，而使用V30以上的SD卡才能在录制4K视频时获得一个比较好的体验。而对于要求更高的8K视频，只有V60和V90才能够满足。

应用性能分级（A标）

最后一个应用性能分级，也就是A标就有一些不一样了，它标识的是SD卡的随机性能，单位是IOPS。因为如果是插在手机、电脑上面使用，更多的时候设备对SD卡进行的就是随机性的读写，所以有必要在这种场景下对SD卡进行分级。

目前的A标仅有A1和A2两种等级，但是这两种等级间的性能差距非常明显，A1标识的最小随机读写性能为1500/500 IOPS，而A2就已经上升到4000/2000 IOPS。同时，A标对于SD卡的最小顺序写入速度也有要求，目前A1和A2均为10MB/s（这有什么意义吗……）。

除了在最小随机读写性能上面有要求之外，A2还新增了两种新的特性：命令队列和缓存特性，不过这两项特性需要主机端（读卡器端）的支持才能够起效。

小结

SD速度标准对比

速度标准	速度标准标识	要求的最小持续写入速度
Speed Class	Class 2	2 MB/s
	Class 4	4 MB/s
	Class 6	6 MB/s
	Class 8	8 MB/s
	Class 10	10 MB/s
UHS Speed Class	U1	10 MB/s
UHS Speed Class	U3	30 MB/s
Video Speed Class	V6	6 MB/s
	V10	10 MB/s
	V30	30 MB/s
	V60	60 MB/s
	V90	90 MB/s
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SD应用性能标准对比

应用速度标准	最小随机读取性能	最小随机写入性能	最小顺序写入速度
A1	1500 IOPS	500 IOPS	10 MB/s
A2	4000 IOPS	2000 IOPS	10 MB/s
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总结与购买建议

最后我们以两张实际的SD卡标签纸为例进行解读，简单梳理一下上文的各种标准。

首先还是这张东芝64GB的SDXC卡。左上的95MB/s是厂商自己写的，一般这种数字都代表着这张SD卡的最高读取速度，在95MB/s的右边则是容量标准，这张卡是64GB的，所以是SDXC标准卡，然后在SDXC的右边有一个罗马数字I，它代表这张卡支持UHS-I标准。继续往下面一行看，在容量数字64GB的右边有一个U3标识，它代表这张卡在UHS-I总线下的最低持续写入速度超过30MB/s，在它的右边有一个Class 10标识，它的意思是在SD总线的高速模式下，卡片的最低持续写入速度超过10MB/s。

第二张卡我们换上目前市场上较高规格的UHS-II卡来解读，这张卡标签纸的最下面就把这些认证标识排列的很整齐，首先是SDXC标准，支持UHS-II总线，然后是V90标识，代表卡片的最低持续写入速度大于90MB/s，其实有了这个标识，随后的U3、Class 10都可以不用看了。当然，如果厂商直接标出了这张卡的速度——比如在这里就是270MB/s的读取和260MB/s的写入——那么还是相信一下厂商的良心，不用再过多在意除了UHS总线版本以外的标识了。

那么，说了这么多，我们该如何选购SD卡呢？主要是看设备和用途。

比如说你拥有一台Sony A7M3，而你对于SD卡的写入性能有比较高的要求，那么认准下面这个标准买肯定没错。

而如果只是普通的相机用户，我推荐认准U3标识，现在这种卡已经很便宜了，没有必要买性能更差的卡。

如果你买卡是用于4K摄像的，那么请认准V30以上的等级就行。

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