Vysvetlenie novej SD Express karty: Všetko, čo by ste mali vedieť

Po dvoch rokoch Asociácia SD – konzorcium, ktoré stanovuje štandardy pamäťových kariet – oznámila špecifikácie pre novú SD Express kartu vo svojom 8. vydaní. Hlavnou vlastnosťou karty SD Express je jej schopnosť prenášať dáta rýchlosťou 4 GB/s, čo je naozaj úžasné. Okrem toho boli do karty SD Express začlenené dva pruhy, ktoré poskytujú gigabajtovú rýchlosť. Ak vás teda zaujíma, ako sa Asociácii podarilo štvornásobne zvýšiť prenosovú rýchlosť, ste na správnom mieste. V tomto článku sa podrobne pozrieme na históriu jeho verzií, technické aspekty, dizajn architektúry a ďalšie. Ďalej som diskutoval o tom, čo môže táto nová pamäťová karta nakoniec priniesť bežným spotrebiteľom. Takže bez toho, aby sme strácali čas, prejdime si článok.

1. Základy

Ak nie ste oboznámení s rôznymi štandardmi kariet SD, najprv si oprášime základy. SD karty majú viacero zbernicových rozhraní. Zbernicovým rozhraním mám na mysli dizajn konektorov, ktoré vytvárajú spojenie s periférnym zariadením. Názvy zbernicových rozhraní sú založené na ich rýchlosti. napr.

prvé rozhranie zbernice bolo doslova nazývané „Default Speed“, ktoré dokázalo čítať a zapisovať rýchlosťou 12,5 MB/s. Ďalšie vydanie bolo nazvané „High Speed“, ktoré vyvrcholilo rýchlosťou 25 MB/s. Potom sa UHS (Ultra High Speed) na niekoľko rokov po vydaní UHS-I, II a III stalo štandardizovaným zbernicovým rozhraním. Najnovší UHS-III podporuje prenosovú rýchlosť až 624 MB/s.

V roku 2018 Asociácia SD prepracovala svoje zbernicové rozhranie a priniesla nový štandard s názvom „Express“. Na kartách SD Express mohla rýchlosť prenosu dosiahnuť až 985 MB/s (približne 1 GB/s), ale to nebola jeho výnimočná funkcia. Asociácia SD prvýkrát použila rozhranie PCIe a protokol NVMe vytvoriť nové rozhranie zbernice pre svoju SD kartu. Mimochodom, PCIe a NVMe sa používajú v SSD disky a vieme, aké rýchle môžu byť (až 5 GBps). Takže s vydaním prvej SD Express karty v roku 2018 to znamenalo novú kapitolu v histórii SD Association. Rýchlo vpred do súčasnosti a Asociácia teraz oznámila, že ich nová karta SD Express môže dosiahnuť rýchlosť až 4 GBps (konkrétne 3938 MB/s), opäť vďaka vylepšenému rozhraniu PCIe a protokolu NVMe.

Takže aby som to zhrnul, SD karty konečne vstúpili do gigabitových pretekov a bolo by zaujímavé vidieť, ako to zmení dynamiku trhu pre výrobcov spotrebiteľských zariadení. Predtým však poďme ďalej a preštudujme si, ako nová karta SD Express využila technológie PCIe a NVMe na takmer štvornásobné zvýšenie prenosovej rýchlosti z rozhrania zbernice poslednej generácie.

2. Rozhranie PCIe a protokol NVMe

Počas prvého vydania karty SD Express konzorcium implementovalo staršie rozhranie PCIe 3.1 a protokol NVMe 1.3. Ale teraz sú pomocou známeho rozhrania PCIe 4.0 a najnovšieho protokolu NVMe 1.5. Iste, rozhranie PCIe 4.0 nie je najnovšie, ale je to jedno z najrozšírenejších zbernicových rozhraní od výrobcov elektroniky. Okrem toho si PCIe 4.0 zachováva spätnú kompatibilitu a interoperabilitu so všetkými staršími generáciami PCIe, takže je to skvelé. Okrem toho je ďalším dôvodom, prečo nová karta SD Express zaznamenala taký masívny nárast prenosovej rýchlosti, jej dvojprúdová architektúra. Nižšie som podrobne diskutoval o architektúre SD Express Card, takže si to prejdeme.

3. Architektúra novej SD Express karty

Než sa ponoríme hlboko do jeho architektúry, majte na pamäti, že asociácia SD neoznámila microSD kartu s technológiou PCIe 4.0 + NVMe. Na Teraz, je obmedzená iba na pamäťovú kartu SD plnej veľkosti. S tým preč, prejdime k architektúre. Nová karta SD Express má tri konfigurácie:

• Jednoprúdové rozhranie PCIe 4.0 s rýchlosťou až 2 GB/s (4,0 x 1)
• Dvojprúdové rozhranie PCIe 3.1 s rýchlosťou až 2 GB/s (3,1 x 2)
• Dvojprúdové rozhranie PCIe 4.0 s rýchlosťou až 4 GB/s (4,0 x 2)

Na obrázku 3 nižšie môžete vidieť, že používa rovnaké kolíky a konektory zo staršieho rozhrania UHS-II. Diferenciálne rozhranie je však založené na PCIe 4.0 a obsahuje jeden pruh. Ako je uvedené vyššie, môže ísť až do 2 GBps. Prejdeme na obrázok 4 a tu začnú veci byť zaujímavé. Ako vidíte, existuje ďalší tretí rad kolíkov na podporu dvoch PCIe pruhov. Dá sa použiť na implementáciu rozhraní PCIe 3.1 aj 4.0. Okrem toho bol pre karty s dvoma pruhmi pridaný ďalší kolík 19, ktorý poskytuje viac energie (3,3 V). Okrem toho je kolík 18 vyhradený pre voliteľné napájanie 1,2 V plánované pre budúce použitie.

Najlepšie na novej architektúre kariet SD Express je, že prvý rad je založený na rozhraní UHS-I. Znamená to, že napriek tomu, že ide o modernú a extrémne rýchlu pamäťovú kartu, SD Express bude stále spätne kompatibilný s miliardami existujúcich hostiteľských zariadení SD. SD Express kartu budete môcť zapojiť a používať na starších notebookoch a čítačkách kariet bez toho, aby ste si museli kupovať kompatibilnú čítačku SD kariet. Majte však na pamäti, že nezískate ponúkanú gigabitovú prenosovú rýchlosť.

4. Čo to znamená pre bežných spotrebiteľov?

Nová karta SD Express je veľkým skokom v segmente vymeniteľných úložísk. Môže to zmeniť hru pre kreatívnych profesionálov, ktorí snímajú obsah vo vysokom rozlíšení, ako je napr.spomalené video, kontinuálne sériové snímanie RAW, 8K video, 360-stupňové video a ďalšie. V skutočnosti Asociácia SD povedala, že „tjeho nový protokol umožňuje slúžiť pamäťovým kartám SD Express ako vymeniteľné disky SSD (Solid State Drive)“. Z technického hľadiska SD Express karta sa v tomto bode skutočne stala SSD. Budeme si však musieť počkať a uvidíme, ako na tento nový vývoj zareagujú výrobcovia spotrebiteľských zariadení. Asociácia tiež vložila svoju nádej do výrobcov zariadení so systémom Android, čo naznačuje, že karty SD Express možno teraz použiť ako vstavanú pamäť namiesto úložiska eMMC alebo UFS.

Veľkým problémom SD kariet vo všeobecnosti je však to, že spotrebúvajú príliš veľa energie v porovnaní s UFS alebo eMMC. Karty SD tradične potrebujú 3,3 V na inicializáciu karty a 1,8 V na vykonávanie operácií. Na rozdiel od toho UFS potrebuje 0,2 V až 0,4 V na inicializáciu a vykonávanie operácií. Okrem toho sa nová karta SD Express dodáva s ďalšími kolíkmi pre napájanie, takže je nepravdepodobné, že karty SD nahradia eMMC alebo UFS v smartfónoch. Keď som to povedal, bolo by úžasné, keby notebooky vrátili slot na SD kartu – nielen na pripojenie vymeniteľnej pamäťovej karty, ale aj na rozšírenie úložiska.

Bolo by to najlepšie riešenie a obmedzilo by sa problémy s výmenou SSD otvorením útrob notebooku. Okrem toho nová karta SD Express podporuje úložisko až do 128 TB (teoreticky, ja viem!), takže by ste získali dostatočnú kapacitu v malom priestore s hviezdnou rýchlosťou čítania a zápisu. Aby som to zhrnul, nová karta SD Express môže byť skvelou náhradou za PCIe-NVMe SSD.

Teraz sa dostávame k zásadnej otázke – kedy sa vám dostane ultrarýchla pamäťová karta do rúk? Výrobcom pamäťových kariet môže implementácia najnovších špecifikácií trvať viac ako rok, takže koniec roka 2021 by bol bezpečnou stávkou. Keďže však existuje toľko verzií a štandardov pamäťových kariet, môže byť pre používateľa mätúce vybrať si správnu SD Express kartu. Asociácia SD uvoľnila ochrannú známku pre kartu SD Express a vyzeralo by to podobne ako na obrázku vyššie na pamäťovej karte. Keďže podporuje všetky tri rodiny kariet SD, môžete si vybrať kohokoľvek z SDHC, SDXC, SDUC. Karty SDHC sú dostupné do 32 GB a budú mať prenosovú rýchlosť okolo 2 GB/s. Ďalej môžu mať karty SDXC úložný priestor až 2 TB a rýchlosť až 2 GB/s.

Napokon, SDUC karty vám ponúknu maximálne úložisko až 128TB a prenosovú rýchlosť až 4GBps. Majte na pamäti, že všetky tieto čísla sú teoretické, takže prenosová rýchlosť sa môže výrazne meniť v závislosti od hostiteľského zariadenia. Prenosové rýchlosti pre rôzne kombinácie karty a hostiteľa nájdete na obrázku nižšie.

Ďalšie informácie o novej karte SD Express Card

Takže to bolo všetko o karte SD Express. Rozoberali sme trochu histórie, jej technické aspekty, architektúru a niekoľko rád pre bežných používateľov, aby si vybrali tú správnu pamäťovú kartu. Karta je široko zameraná na kreatívnych a profesionálnych používateľov, ale myslím si, že by to bolo skvelé riešenie pre ľudí, ktorí chcú rozšíriť úložisko na svojich počítačoch bez problémov. Každopádne, to je od nás všetko. Ak sa chcete o tejto téme dozvedieť viac, môžete si prejsť whitepaper, ktorý zverejnila asociácia SD. A ak ste našli článok informatívny, môžete ho komentovať nižšie a dať nám vedieť.