Железо

Новая статья: Сводное тестирование карт памяти microSD объёмом 64 Гбайт

В этом материале мы рассказываем о том, чем отличаются друг от друга присутствующие на рынке карты памяти, и даём практический ответ на вопрос, какая конкретно карта памяти может лучше проявить себя в тех или иных сценариях работы. Если вы хотите выбрать наилучшую карту памяти для камеры или смартфона, но затрудняетесь с выбором, то вы пришли по правильному адресу.

Они применяются во многих типах потребительской электроники, начиная от телефонов и фотокамер и заканчивая ноутбуками, дронами и видеорегистраторами. В 2018 году карты памяти распространены повсеместно. И дело не только в ёмкости: производительность карт памяти, как и их цена, может различаться в разы, а различные гаджеты предъявляют совершенно разные требования к скорости используемых в них носителей информации. Качественная работа всех подобных гаджетов прямо зависит от того, насколько соответствующая для них подобрана карта памяти. Стало быть, изучение практических характеристик карт памяти при нагрузке разных типов – очень важное исследование, которое позволяет найти наиболее подходящий для каждого случая вариант, не переплачивая при этом за избыточные характеристики. Если карта памяти будет подобрана неправильно, это может прямо сказаться на работе гаджета — вплоть до того, что он вообще откажется исполнять свои функции.

⇡#Немного об истории и стандартизации карт SD

Сейчас, по прошествии почти двух десятков лет с того момента, можно уже с полной уверенностью говорить о том, что поставленная цель была достигнута. Стандарт карт памяти Secure Digital (или кратко SD) приобрёл распространение в начале 2000-х, после того как в 1999-м три компании – SanDisk, Panasonic и Toshiba – решили объединиться и разработать единую спецификацию компактных сменных носителей информации на базе флеш-памяти. Отличной иллюстрацией успеха стандарта SD-карт может служить тот факт, что сейчас в разработке и внедрении этого стандарта так или иначе участвует более восьми сотен различных фирм. Инициатива прижилась, и SD-карты фактически стали единым отраслевым стандартом, несмотря на то, что производят эти карты памяти десятки компаний. Это хорошая новость.

Представленные на рынке карты различаются форм-факторами, ёмкостями и классами производительности. Плохая же новость заключается в том, что, несмотря на существование единого стандартизирующего органа – специальной организации SD Association, без зоопарка различных разновидностей карт памяти дело всё равно не обошлось. Часть представленных на рынке карт лучше подходит для загрузки приложений и работы внутри Android-смартфонов, потому что обладают лучшими показателями производительности при операциях случайного чтения, другие лучше справляются с последовательными операциями, что критично для записи видео высокого разрешения, фотографий и прочего. Причём, хотя в целом представленные устройства выполнены в соответствии с одним общим стандартом и по большей части совместимы между собой, они далеко не взаимозаменяемы.

Чего, например, стоит тот факт, что каждая новая версия спецификации SD вводила в обращение новую классификацию скоростных параметров и добавляла к уже имеющимся новые варианты маркировки. SD Association провела гигантскую инженерную работу по разработке технического стандарта компактных носителей информации, но просветительская и маркетинговая деятельность этой ассоциации вызывает массу вопросов. Однако не стоит бояться: в этом материале мы предложим простое и подробное разъяснение действующей классификации карт, а кроме того, сравним реальную производительность наиболее актуальных карт microSD ёмкостью 64 Гбайт. Кроме того, в сами названия видов карт памяти стали добавляться различные модификаторы, и к сегодняшнему дню ситуация пришла к тому состоянию, когда по многочисленным логотипам на упаковке флеш-карты даже специалист не сможет определить, чего от неё следует ожидать в практическом использовании.

⇡#Форм-факторы SD-карт

Несмотря на то, что на логическом уровне никаких различий между разными форм-факторами нет, существует три разных размера карт памяти: стандартный, мини и микро. Самое простое и понятное различие между различными SD-картами заключается в их физическом размере.

При этом, поскольку SD, MiniSD и MicroSD выполнены в соответствии с единым стандартом, они могут быть взаимозаменяемыми с использованием простых переходников. Совершенно очевидно, что карты разного размера применяются в разных типах устройств, и более компактные карты обычно используются в более портативных гаджетах. Использование переходников не сказывается ни на скорости, ни на чём-то еще. Так, наиболее компактные карты MicroSD зачастую поставляются вместе с адаптером, который позволяет использовать их в полноразмерных слотах SD, и такая совместимость не наносит никакого ущерба. Поэтому карты microSD оказываются наиболее универсальным вариантом: их можно установить в устройства и со слотом microSD, и с обычным слотом SD.

Карта microSD с адаптером для стандартного слота

Более того, не будет большим преувеличением сказать, что на сегодняшний день он мёртв. Что же касается форм-фактора MiniSD, то он в современных устройствах он практически не применяется.

⇡#Ёмкости и разновидности стандарта

Хотя SD-карты могут иметь размер от 1 Мбайт до 2 Тбайт (а в перспективе – и ещё больший), запутаться здесь крайне тяжело, тем более что на любой карте памяти её вместимость в гигабайтах указана таким крупным шрифтом, что не найти или неправильно прочитать эту величину попросту невозможно. Ёмкость карты памяти – это, пожалуй, ещё одна очевидная её характеристика.

Дело в том, что в зависимости от вместимости SD-карты относят к разным типам: SDSC, SDHC и SDXC. Впрочем, SD Association потрудилась над тем, чтобы обычный человек получил некоторую порцию головной боли даже здесь. Такая классификация обусловлена применением различных файловых систем, и в результате каждый тип имеет собственные рамки по ёмкости устройств.

Более вместительные карты с ёмкостью от 2 до 32 Гбайт относятся к типу SDHC (High Capacity), а самые вместительные на сегодня карты имеют тип SDXC (eXtended Capacity), и их размер может достигать теоретического предела в 2 Тбайт. Стандартные SD-карты SDSC (Standard Capacity), первыми появившиеся на рынке, могли иметь размер не более 2 Гбайт, но они по понятным причинам устарели и уже практически не встречаются.

Старые SDSC использовали FAT12 или FAT16, SDHC перешли на файловую систему FAT32, а в наиболее современных SDXC применяется exFAT. Каждый из этих типов характеризуется собственной файловой системой. Дело в том, что это закрытая файловая система, имеющая ограниченную поддержку в операционных системах. Здесь стоит подчеркнуть, что переход на использование exFAT вызвал в своё время немало споров. 6. Вследствие этого SDXC-карты могут не работать в некоторых свободных дистрибутивах Linux и требуют сравнительно свежих вариантов Windows (как минимум XP SP2 или Vista SP1) и Mac OS X (версии 10. Переформатирование же SDXC-карты в отличную от exFAT файловую систему возможно, но способно привести к потере совместимости с целевым гаджетом, для которого она изначально предназначалась. 5 и выше).

Он определяет устройства с максимальной ёмкостью от 2 до 128 Тбайт и продолжает использовать файловую систему exFAT. В 2018 году к списку типов SD-карт добавился ещё один – SDUC (Ultra Capacity). В продаже таких карт пока нет, но совершенно очевидно, что в скором времени нам придётся столкнуться и с четвёртым типом SD-карт.

Дело в том, что совместимость между устройствами и разными SD-картами лишь односторонняя. Хотя между ёмкостью SD-карт и их типом существует взаимно-однозначное соответствие, задумываться о разновидности приобретаемой карты всё равно необходимо. Но устройство без поддержки SDXC с такими картами работать не будет. Так, если гаджет совместим с SDXC, то он будет поддерживать не только SDXC, но и SDHC-карты.

⇡#Скоростные характеристики карт памяти

Для того чтобы пользователи могли легко выбирать карты памяти в соответствии со своими потребностями, SD Association ввела дополнительную классификацию SD-карт по уровням производительности. Устройства разного типа используют карты памяти с разной интенсивностью и накладывают разные требования на их скоростные характеристики. В теории это должно было помогать правильному подбору карт, однако с каждой новой версией стандарта вводилась новая схема ранжирования по классам быстродействия, и к сегодняшнему дню определено уже пять разных параметров, которые иллюстрируют скоростные возможности SD-карты: класс скорости, класс UHS, скорость шины UHS, класс скорости для видео и класс производительности для приложений.

Однако всё не так сложно, как кажется на первый взгляд. Производители карт памяти могут использовать как часть, так и все эти параметры для маркировки своей продукции, что может вызывать определённую путаницу.

Спецификация задает четыре различных класса – C2, C4, C6 и C10. Класс скорости (обычный). Обозначение обычного класса скорости (Speed Class) в виде числа в окружности с разрывом можно найти практически на любой карте памяти или на её упаковке. Например, соответствие классу скорости 10 означает, что при записи карта обеспечит быстродействие не ниже, чем 10 Мбайт/с. Данный количественный параметр определяет минимальную гарантированную скорость линейной записи в мегабайтах в секунду.

Считается, что такой производительности достаточно для записи как минимум стандартного видеопотока с Full HD-разрешением с типовым сжатием. Хотя в продаже всё ещё продолжают встречаться карты памяти низших классов скорости, почти все актуальные предложения соответствуют скоростному классу C10.

К счастью, на рынке их осталось совсем немного. Поскольку карты памяти низших скоростных классов C1, С4 или С6, это – явно устаревшие продукты, при выборе мы советуем сразу отмести предложения такого рода.

Здесь SD Association определяет два скоростных класса — UHS Speed Class 1 и UHS Speed Class 3. Класс скорости UHS (Ultra High Speed). UHS-класс 1 соответствует минимальной скорости линейной записи 10 Мбайт/с, а UHS-класс 3 гарантирует скорость записи в 30 Мбайт/с. Обозначаются они логотипами с литерой U, внутрь которой вписана цифра 1 или 3.

В то время как UHS-класс 1 фактически эквивалентен обычному десятому классу скорости, UHS-класс 3 является гарантией того, что на карту можно будет записывать видео в формате Full HD с частотой кадров до 120 FPS или стандартное видео в формате 4K.

Здесь речь идёт не о возможности массива флеш-памяти, работающего внутри карты, а о шине, по которой карта памяти общается с устройством-хостом. Скорость шины UHS. Хотя этот скоростной параметр перекликается по названию с предыдущим, на самом деле никакого отношения к нему не имеет. Версия UHS-I позволяет передавать данные с максимальной теоретической скоростью до 104 Мбайт/с в одну сторону, а UHS-II имеет максимальную пропускную способность 312 Мбайт/с в одну сторону или 156 Мбайт/с в полнодуплексном режиме. Актуальные карты памяти используют две версии внешней шины – UHS-I или UHS-II. На картах памяти и упаковках версия шины обозначается обычной римской цифрой I или II.

Однако постепенно начинают встречаться и более скоростные UHS-II-устройства. Большинство карт памяти, которые представлены на прилавках магазинов, используют шину UHS-I. Однако это также означает, что, хотя карты с поддержкой UHS-II и способны работать с устройствами с шиной UHS-I, использовать их в таких гаджетах смысла нет – максимальную скорость они не разовьют. Их нетрудно отличить не только по соответствующей маркировке, но и благодаря тому, что на таких картах памяти имеется второй ряд контактов, за счёт использования которого как раз и достигается увеличение скорости. Впрочем, обратная совместимость стандартов в данном случае полностью гладкая, поэтому, если требуемые скорости вписываются в рамки полосы пропускания первой версии UHS, вполне допускается устанавливать UHS-I-карты в устройства с поддержкой UHS-II.

Слева – UHS-I microSD-карта; справа – UHS-II microSD-карта

На данный момент о существовании в природе карт памяти или гаджетов с поддержкой UHS-III нам ничего не известно, но наверняка со временем на рынок придут и такие решения. Также стоит упомянуть, что в 2017 году SD Association выпустила спецификацию шины UHS-III, пропускная способность которой достигает 624 Мбайт/с.

Реализованная версия шины определяет лишь максимальную скорость интерфейса. Нужно понимать, что скорость шины UHS – параметр, который не оказывает явного влияния на быстродействие карты памяти. При этом обеспечить такое быстродействие при записи смогут лишь единичные SD-карты последнего поколения, стоимость которых превышает цену любых UHS-I карт памяти в несколько раз. Поэтому целенаправленно гоняться за UHS-II-устройствами имеет смысл лишь в том случае, если вам действительно нужны скорости свыше 90-100 Мбайт/с.

Ещё один дополнительный признак, по которому SD Association предлагает классифицировать карты памяти, точечно направлен на аудиторию пользователей, занимающихся съёмкой видео в высоких и сверхвысоких разрешениях 4K и 8K. Класс скорости для видео. Спецификация вводит следующие классы: V6, V10, V30, V60 и V90, и к ним принадлежат SD-карты со скоростью последовательной записи выше 6, 10, 30, 60 или 90 Мбайт/с соответственно. Класс скорости для видео (Video Speed Class) обозначается буквой V и идущим следом числом, которое является минимальной гарантированной скоростью записи на карту.

Так, V6 соответствует ординарному скоростному классу 6; V10 – это то же самое, что класс скорости 10 или UHS Speed Class 1, а класс UHS-скорости 3 пересекается с требованиями V30. Очевидно, что различные виды классификации имеют пересечения. Считается, что в то время как V30-карт должно хватать для 4K-съёмки, карты, соответствующие классам V60 и V90, должны заинтересовать видеографов, работающих с форматами изображения 8K при частоте кадров 60 или даже 120 FPS. Однако такая множественность сущностей совсем не смущает SD Association, которая напирает на то, что дополнительные классы скорости для видео позволяют подбирать карты памяти для видеосъёмки по более универсальному единому правилу.

Если сопоставить все классы, которые характеризуют скорость последовательной записи, то получится следующая таблица, из которой должно быть понятно, как пересекаются между собой скоростные классы, введённые разными изданиями спецификации SD-карт.

Минимальная скорость линейной записи, Мбайт/с

Класс скорости

Класс скорости UHS

Класс скорости для видео

2

C2

-

-

4

C4

-

-

6

C6

-

V6

10

C10

U1

V10

30

-

U3

V30

60

-

-

V60

90

-

-

V90

По мере того, как карты памяти стали активно использоваться не только в фото- и видеокамерах, но и в смартфонах или планшетах, SD Association задумалась о необходимости классификации с точки зрения их применимости и в таких устройствах. Класс производительности для приложений. Операции данного типа возникают при запуске с SD-карт приложений и при хранении на них рабочих файлов, и это – совершенно иная нагрузка, не имеющая ничего общего с привычной последовательной записью. Дело в том, что при использовании в Android-устройствах критически важной характеристикой оказывается не только скорость последовательной записи, но и скорость произвольного мелкоблочного чтения и записи.

Соответствующие логотипы можно тоже иногда обнаружить на SD-картах или их упаковках. Для ранжирования карт по степени их пригодности для установки, хранения и запуска программ были введены два дополнительных класса Application Performance Class A1 и A2.

Количественно описать класс производительности для приложений не так просто: в рамках этих классов устанавливаются требования к минимальной скорости одновременно при нескольких сценариях нагрузки.

Класс производительности для приложений

Минимальная скорость случайного чтения, IOPS

Минимальная скорость случайной записи, IOPS

Минимальная скорость линейной записи, Мбайт/с

A1

1500

500

10

A2

4000

2000

10

Среди них – кеширование данных во внутренней DRAM, работа с очередью запросов, а также набор средств для обслуживания массива флеш-памяти (автономная сборка мусора). Кроме того, карты памяти, соответствующие классу A2, должны поддерживать целый ряд дополнительных функций, более характерных для SSD.

А жаль, ведь за счёт реализации дополнительной функциональности они должны стать устройствами принципиально иного уровня, более близкими по своим свойствам к современным высокотехнологичным твердотельным носителям информации. Впрочем, класс A2 был определён всего год назад, и соответствующие ему SD-карты практически не встречаются на рынке.

⇡#Рабочее напряжение

До недавних пор все они использовали единый уровень напряжения 3,3 В, но в прошлом году SD Association ввела в обращение LVS-карты (Low Voltage Signaling), ориентированные на напряжение 1,8 В и предназначенные для использования в экономичных устройствах. Ещё одна характеристика, по которой различаются SD-карты, это – используемое сигнальное напряжение. Такие энергоэффективные карты должны помечаться специальным логотипом с символами LV.

В то время как для обычных карт характерно рассеивание 0,5-1 Вт тепла при максимальной нагрузке, тепловыделение высокопроизводительных карт памяти может доходить до нескольких ватт, что вызывает трудности с охлаждением и совершенно неприемлемо для большинства мобильных гаджетов. Необходимость в переходе на пониженные напряжения связана ещё и с тем, что скоростные карты памяти, работающие с наиболее быстрыми вариантами шины UHS-II и UHS-III, стали демонстрировать чрезмерно высокий уровень тепловыделения.

Спецификация предполагает их совместимость с любыми устройствами, использующими как пониженный, так и привычный уровень сигнальных напряжений. Стандарт предусматривает, что LVS-карты не должны стать совершенно отдельным классом носителей информации. Однако для гаджетов, требующих применения исключительно экономичных SD-карт, подойдут только карты LVS-разновидности. Таким образом, проблем у владельцев LVS-карт не будет – они подойдут везде.

Но постепенно они будут находить всё более широкое распространение, и о их существовании обязательно нужно помнить при подборе подходящего мобильного носителя информации. На данный момент подавляющее большинство продающихся в магазинах карт памяти не поддерживает пониженное сигнальное напряжение.

⇡#Маркировка

Обычный на данный момент набор маркировок включает ёмкость и тип карты памяти, а также класс скорости (обычный). В теории понять, какими свойствами обладает та или иная карта памяти, можно по нанесённым на её лицевой поверхности символам. Класс скорости для видео и приложений указывается редко, но такие карты тоже встречаются. Нередко в дополнение к этому можно встретить эмблемы версии шины UHS и UHS-класса скорости. Поэтому не стоит удивляться тому, что особенно пестрят различными маркировками карты памяти SanDisk. Общий принцип такой: чем более весомую роль играет производитель в SD Association, тем больше различных логотипов он поместит на карту.

Во-первых, соответствие заявленным классам – это лишь мнение производителя о своём продукте, не подтверждённое никакими независимыми испытаниями. Однако нужно понимать, что ориентироваться на логотипы – не самое мудрое решение. Наконец, в-третьих, ранжирование по принятым SD Association классам позволяет получить информацию о картах лишь в очень грубом приближении. Во-вторых, скоростные классы определяют главным образом лишь только один параметр – скорость линейной записи, а в реальности карты памяти различаются и по остальным вариантам производительности.

Поэтому некоторые из них выносят в маркировку или указывают в спецификациях не только классы, но и прямые скоростные характеристики своих продуктов. Всё это понимают и сами производители. Однако чаще всего делается это лишь в том случае, когда производитель хочет похвастаться быстродействием, а значит, какие-то дополнительные подробности о скорости таким путём можно узнать лишь для карт памяти с высокой стоимостью.

⇡#Таблица протестированных карт памяти microSDXC 64 Гбайт

Форм-фактор microSD выбран исходя из большей распространённости и универсальности таких карт, ведь в стандартный слот SD они могут быть установлены через переходник, который в большинстве случаев идёт с microSD-картами в комплекте. Для первых тестов (а у них наверняка будет и продолжение) мы собрали распространённые в розничной продаже карты microSDXC ёмкостью 64 Гбайт. Карты такого объёма позволяют сохранить примерно до 2880 фотографий разрешением 36 Мп, более двух часов 4K-видео с высоким битрейтом или более 6 часов видео с разрешением Full HD. Ёмкость 64 Гбайт – одно из самых ходовых на данный момент предложений.

Более скоростные UHS-II-карты уже начали появляться на прилавках магазинов, однако сейчас их приобретение вряд ли целесообразно: они дороги, а устройства, которые реально нуждаются в таких скоростных характеристиках, крайне редки. Сегодняшнее тестирование затрагивает исключительно карты с интерфейсом UHS-I — как наиболее распространённые и наиболее востребованные варианты.

Это позволяет гарантировать, что мы проверили основные карты памяти, доступные и популярные в России. Большинство представленных в этом тестировании карт памяти предоставлено «М.Видео» – одной из ведущих розничных сетей по продаже электроники.

Скорость работы карт памяти в каждом конкретном случае определяется не только заложенными в них скоростными характеристиками, но и тем, насколько качественно реализован UHS-интерфейс в хосте. Перед тем как перейти к подробному знакомству с протестированными картами microSD, стоит отметить ещё один важный момент. Превеликое множество примеров ситуаций, когда производительность карт памяти сдерживается именно на стороне хоста, можно наблюдать с недорогими карт-ридерами непонятного происхождения, которыми наводнены как отечественные торговые точки, так и китайские интернет-магазины. Нередки случаи, когда быстродействие SD-карт не раскрывается именно по вине читающего устройства, и грешить в таком случае на карты памяти явно не стоит.

Следующая страница →

⇣ Содержание

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

3dnews.ru/www/delivery/avw.php?zoneid=1778&cb=INSERT_RANDOM_NUMBER_HERE&n=a08ada54" border="0" alt=""/> <img src="https://ad.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть