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2016年3月9日
您该知道的更多:如何选择适合您的 SD卡等级
SD 存储卡正在以它们于21世纪初期发展出之各式各样的应用,来证明其价值

撰写人: Andrew Ewing, Max Lam与 Mike Mohney

知识就是力量。在您购买一双鞋之前,您需要知道您穿鞋的尺码。把新家具组装在一起之前, 你应该会先阅读说明书。而任何一个将照顾您孩子的人你一定会确认对方是否是个能负责任、够细心的成年人。

所以您怎么可以买 SD 记忆卡而不先了解各种不同的等级分类的意义以及这些等级的最佳用途?因为选择正确的SD记忆卡才能为搭配的应用或设备,获取记忆卡最大的功能价值,并可以确保您不会遭遇买到一张卡却无法充分发挥其功能或起不了作用的下场。而更重要的是因为SD协会发布了一套新的视频速度等级分类来帮助用户获得最佳质量之视频录制和播放。

速度等级的重要性

我们以“速度等级”一词来定义三种规格的协议:视频速度等级(Video Speed Class 简称V) 、超高速速度等级(UHS Speed Class简称U) 及SD速度等级 (SD Speed Class简称C)。

速度等级包含的类型有SD速度等级(C2、C4、C6、C10) 、超高速速度等级(U1、U3) 以及新制订之视频速度等级(V6、V10、V30、V60、V90)。

当初因为越来越多的相机开始采用SD 记忆卡,于是速度等级被制订用来支持摄影玩家族群。由 SD协会增加速度等级标准以求因应视频录制使用量的增长趋势。标准明订了在SD记忆卡和设备间的最低数据传输率并对卡在使用任何设备执行时所需达到之规格速度等级订定了性能保证。最新标准,在2016年二月被公诸于世,新定义的视频速度等级为消费者提供新功能以及给SD产业带来新启用技术。这些新标准被介绍问世是为了因应产业采用之多档案(multi-file)以及超高清(UHD) 4K/8K 3D和360度视频录制,而被提升至 90 MB/s的拍摄性能所需满足之要求。这使得使用者得以更容易地播放或录制这种高清晰度视频。

较高画质的内容已经由数码摄影、无人驾驶飞机摄影与新款运动型摄像机类产品所大量提供,由于4K/8K超高清要求更高传输速度,因此对于视频速度等级被明确定义之需求是迫切而必须的。新的视频速度等级特别厘清了性能等级之范围,主要是以记忆卡之最低可持续传输速度所定义,并将有助于为未来更高清晰度视频奠定基础。

对SD卡制造商而言,视频速度等级为不论是最新或是未来采用的NAND技术重新定义了技术机制用来提供新的启用及优化之SD规则给所有的SD应用。

速度等级之选择

使用者选择对的速度等级使用在适当的应用或设备上是至关重要的。更高的速度等级向用户告知他们正在使用的设备需要更高的可持续速度并且帮助用户判断一张卡的最低可持续速度。

常见的Class 4 卡表示读取/写入时有4 MB/秒的传输速度。 Class 2、4 及6 都有着类似的应用,而且使用者若仅是应用于相片之拍摄与储存或装载在智能手机用于储存和音乐及视频播放,这些等级都能满足应用所需;它们也支持MPEG-2 (HDTV)视频录制。对于基本消费者需求来说Class 4 应该可以算是高经济效益的选项。

Class 10所提供的可用功能广泛深远而且是成长最大的类别,主要是因为高清晰度在相机以及智能手机产品上的普遍采用。通常Class 10是对于使用Full HD高清晰视频录制(1080p)和连续拍摄HD相片时推荐的最低速度等级。它在文件传输以及视频、音乐与相片之高速传输有较佳之性能表现, 而也能胜任在HD相片连续拍摄上的应用,在许多相机上都已经包含此功能且多数智能手机也已经开始采用。

更高阶的是UHS速度等级,被设计成只适合用在有支持UHS的设备并以指定之最低写入性能在UHS卡录制视频。UHS-I/UHS-II之UHS速度等级Class 1之文件传输速率能达10 MB/秒,而这类似于Class 10之最低可持续速度,但如果主机设备有支持UHS-I亦可支持更高之最高速度。UHS-I能让卡达到更高之高峰速度,因此用户能用于更高清晰之视频及相片。

UHS-I/UHS-II UHS速度等级Class 3之文件传输速率能达30 MB/秒。这是为了优化2K/4K视频之录制和播放,也为了能支持设备之视频附加功能 – 比如说,无人驾驶飞机,能支持4K视频并附带 GPS追踪定位以及搭载的其他各种功能。这个等级适合推荐给想将他或她手边现代科技完全发挥的玩家。

最新之SD记忆卡等级分类技术,亦即是视频速度等级,新增的另一种选择并且终将取代现行沿用已久之速度等级。以前,傻瓜相机类型之产品通常只需要Class 4等级的SD记忆卡,但随着如今许多机种之相机皆有2K或更高画质之视频拍摄模式功能,视频速度等级的记忆卡因此被推出问世来确保更强力的数据传输性能。

新发表之视频速度等级着重在性能之分级范围,主要是以记忆卡最低可持续传输速度MB/秒定义(即简称‘V’之后的数字),包括有 V6、V10、V30、V60以及V90。V会在转型过渡期内与速度等级共存。一台具有HD 720p或1080p (2K) 视频录制功能之相机或摄像机即可适用超高速速度等级U1或U3或V30-V90。在此需特别提醒的是所有有要求最低性能速率之新型视频录制类应用产品都将会支持新发表之视频速度等级。

每一个被规定之速度等级分类定义出卡的各种不同存取分类而这与NAND技术密切相关。这可以让SD记忆卡制造商依据规定的记录速率在生产记忆卡时能有所遵循的符合速度等级之要求,但是并非对同等之SD速度等级或超高速速度等级的要求 – 举例而言,一张符合V30要求的SDXC卡
(依据视频速度等级协议支持30 MB/秒记录速率)而只符合C10的要求(依据SD速度等级协议支持10 MB/秒记录速率)。

这就是一个必须遵守的重要规则:SD记忆卡永远需要去匹配您设备或应用的要求。  

最高速度:另一个考虑要因

对于使用者来说如果想要完全发挥他或她的主机设备之优点,最高速度就是记忆卡另一个重要的考虑因素。如果记忆卡主机设备的速度要求,主机可能会停止对记忆卡数据之写入或是必须等待记忆卡跟上。

目前Class 10记忆卡的最高总线速度为25 MB/秒。以此最高总线总线速度,以每秒60帧画面 (fps) 之速度纪录1080p视频,此等级之记忆卡尚能满足要求。然而,若是与能记录120 fps甚至更多的设备搭配,Class 10记忆卡的速度可能就跟不上了。卡虽然可以开始记录,但会迟迟无法完成。

UHS-I 记忆卡有三种类型: SDR25,文件传输率为25 MB/秒。SDR50/DDR50,文件传输率为50 MB/秒。还有SDR104,文件传输率为104 MB/秒。

想以120 fps甚至更高速来记录1080p 视频UHS-I UHS速度等级3 或 V30-V90会是最佳选择,用之于4K视频记录亦是如此。以4K视频来说,依然一样,以每秒画面帧数之需求而定:如是30 fps,建议用户选用UHS-I UHS速度等级1或V6-V10之记忆卡,而如果是60 fps 之4K视频,则建议用户应该选用UHS-I UHS速度等级3 或 V30-V90之记忆卡。

与UHS-I类似,UHS-II有两种总线速度,152 MB/秒以及 312 MB/秒。UHS-II设备目前虽然还相当有限,但是更高画质之视频纪录以及每秒更高画面帧数之需求使得UHS-II记忆卡成为新型设备不可或缺之必需品。对于采用UHS-II介面的主机设备之推荐是V30以上之速度等级。

影响UHS-I与UHS-II两者,速度不同的原因是在于介面设计的差异和大部分来自卡内部的制造材料。NAND闪存种类、NAND闪存和控制芯片的配置设计皆有影响,因此最好还是 仔细参考记忆卡制造商提供之数据表或产品包装说明。

其他注意事项

对使用者来说其实在某个特定的设备或应用上使用速度等级太高的记忆卡并算不上是个技术问题;它顶多只会是性价比的问题。如果使用者只是要在普通的智能手机用一张记忆卡来储存照片,他或她就并不真的需要用到Class 10的性能,但就算用了Class 10之类的高速卡应该也不至于会有任何负面的影响。尽管使用者可能会多花费一些不必花的钱,然而当他或她想用在其他设备而有着更高性能要求的应用时即可以更灵活的使用此高速卡。

一些其他需要考虑的︰在储存卡早期刚问世的时代,“SD”就是安全数字卡(Secure Digital card )的标准而最高只能达到2 GB的储存容量。如今市面最普遍被使用的SDHC则能储存4 GB 至 32 GB的容量。SDXC 提供从64 GB至 2 TB的顶级能力和容量范围 – 但在这些情况下,而使用者却购买了设备不支持的记忆卡,卡可能就无法使用得顺顺当当的了。例如,如果使用者试图SDXC卡插入老旧机种的手机或者相机,它就可能无法正常使用,或可能受限于32 GB的储存容量,所以很重要的就是要确认与主机设备的兼容性,并始终要使记忆卡去匹配该设备

同样的,UHS-II有超过200 MB/秒以上的极高速度,但它们需要UHS-II-兼容设备才能充分发挥其优异之处;否则,在性能方面将会有明显的下降。

未来的速度等级趋势

因为相机与设备持续的引进新功能导致对提升速度等级和最低速度之需求不断而且有增无减,视频速度等级也正是因此因应而生。比方说,如无人驾驶飞机,可以拍摄4K视频和GPS追踪定位可以制成视频素材之映射。

此外还有变得越来越流行的是慢动作视频,在1080p高清或 4K 视频上都有较高的每秒画面帧数量。慢动作视频的受欢迎程度会继续增加,而视频速度等级记忆卡将有助于促进它的普及。

8K视频将是下一个震撼市场的重头戏 – 在2016年消费性电子展展出的8K电视 – 而视频速度等级将引领它问世。新的视频速度等级将对整个产业展示未来在存储和数据传输以及拔得头筹抢占商机这些方面什么是会被需要的。

SD记忆卡之新应用

过去几年microSD 记忆卡出货量的绝大部分都是用在手机;在这一市场区隔仍呈现增长的幅度,但已相当大幅地趋缓。

目前嵌入式解决方案已被较小程度的使用,但将会继续增长。一个例子是树莓派(Raspberry Pi),在欧洲非常流行的小型、低价位之超级小电脑。它可以被整合到多种工业应用和使用microSD记忆卡进行储存。

记忆卡将会被继续不断的被要求要具备有更高的最低速度以及比正常更高的随机性能。而因为SD记忆卡的可扩充性和可移动性,汽车和航空以及大部份的制造设施,都将都会是在未来的增长领域。

随着物联网的不断扩大,许多与之连接的设备都将有储存的需求;microSD记忆卡将因为它精巧的尺寸和价位而成为一个理想的解决方案。

购买时的注意事项

如果用户购买的主机设备支持某种类型之SD记忆卡,设备上将会有一个标志指示它支持的是什么类型之SD记忆卡,然后用户就可以依据设备上的标志找到他或她想要买的卡。现今大多数的设备都支持SDXC卡,并在这一级别的所有卡都向后兼容 – 所以无论什么大小容量的卡都将能使用。这道理引用在视频速度等级上也可以适用。一些主机厂商也将会在使用者手册中为一些特定设备标示理想速度等级。

当在购买SD记忆卡时牢记以上所有注意事项就可以帮助用户买到正确的一张。一定要考虑你正在使用的设备和您计划如何使用记忆卡,您就会在正确的方向上,获得最好的记忆卡以满足您的需求。

Andrew Ewing于Kingston Technology Company (金士顿科技) Flash Business Unit任经理一职,为SD协会会员。他的电子邮件信箱为Andrew_Ewing@kingston.com。Mike Mohney于Kingston Technology Company, Inc的Technology Resources Group任职资深技术经理。他的电子邮件信箱为 Mike_Mohney@kingston.com。Max Lam于Kingston Technology Company, Inc任职SD卡工程师。他的电子邮件信箱为Tung_Lam@Kingston.com.

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