Secure Digital , oficialmente abreviado como SD , es un formato de tarjeta de memoria flash patentado y no volátil desarrollado por la SD Association (SDA) para su uso en dispositivos portátiles.
El estándar fue introducido en agosto de 1999 por SanDisk , Panasonic (Matsushita) y Toshiba como una mejora de las MultiMediaCards (MMC). [1] Los SD se han convertido en un estándar de la industria. Las tres empresas formaron SD-3C, LLC, una empresa que otorga licencias y hace cumplir los derechos de propiedad intelectual (PI) asociados con tarjetas de memoria SD y productos auxiliares y de alojamiento SD. [2]
En enero de 2000, las empresas formaron la Asociación SD (SDA), una organización sin fines de lucro para crear y promover estándares de tarjetas SD. [3] A partir de 2023 [actualizar], la SDA tiene aproximadamente 1.000 empresas miembro. Utiliza varios logotipos de marcas registradas propiedad de SD-3C para exigir el cumplimiento de sus especificaciones e indicar compatibilidad. [4]
En 1999, SanDisk , Panasonic (Matsushita) y Toshiba acordaron desarrollar y comercializar la tarjeta de memoria Secure Digital (SD). [5] La tarjeta se derivó de MultiMediaCard (MMC) y proporcionó administración de derechos digitales (DRM) basada en el estándar Secure Digital Music Initiative (SDMI) y una alta densidad de memoria . [ cita necesaria ]
La SD fue diseñada para competir con el Memory Stick , un producto DRM que Sony había lanzado el año anterior. Toshiba esperaba que su DRM alentara a los proveedores de música preocupados por la piratería a utilizar tarjetas SD. [6]
El logotipo de marca registrada SD se desarrolló originalmente para Super Density Disc , que fue la entrada fallida de Toshiba en la guerra de formatos DVD . Por esta razón, la letra "D" tiene un estilo que recuerda a un disco óptico. [7]
En el Consumer Electronics Show (CES) de 2000, las tres empresas anunciaron la creación de la SD Association (SDA) para promover las tarjetas SD. La SD Association, que tenía su sede en San Ramón, California , Estados Unidos, tenía entonces 30 empresas miembros y fabricantes de productos que fabricaban tarjetas y dispositivos de memoria interoperables. Las primeras muestras de la tarjeta SD [8] estuvieron disponibles en el primer trimestre de 2000, y las cantidades de producción de tarjetas de 32 y 64 megabytes (MB) [a] estuvieron disponibles tres meses después. [ cita necesaria ] Las primeras tarjetas de 64 MB estaban a la venta por 200 USD. [9] La SD se concibió como un formato de tarjeta de memoria única para varios tipos de dispositivos electrónicos, que también podría funcionar como una ranura de expansión para agregar nuevas capacidades a un dispositivo. [10]
En CeBIT de marzo de 2003 , SanDisk Corporation presentó, anunció y demostró el factor de forma miniSD . [11] La SDA adoptó la tarjeta miniSD en 2003 como una extensión de factor de forma pequeño del estándar de tarjetas SD. Si bien las nuevas tarjetas fueron diseñadas para teléfonos móviles, generalmente venían empaquetadas con un adaptador miniSD que brindaba compatibilidad con una ranura para tarjetas de memoria SD estándar. [ cita necesaria ]
Las tarjetas de memoria de factor de forma MicroSD fueron introducidas en 2004 por SanDisk y originalmente se llamaron T-Flash, [12] y más tarde TransFlash, que se abrevió como "T-Flash" o "TF". T-Flash pasó a llamarse MicroSD en 2005 cuando fue adoptado por la SDA. [13] Las tarjetas TransFlash y microSD son funcionalmente idénticas, lo que permite que cualquiera de ellas funcione en dispositivos diseñados para la otra. [14] Un adaptador permitía el uso de tarjetas MicroSD y TransFlash en ranuras para tarjetas SD. [14]
En septiembre de 2006, SanDisk anunció la miniSDHC de 4 GB. [15] Al igual que la SD y la SDHC, la tarjeta miniSDHC tiene el mismo factor de forma que la tarjeta miniSD anterior, pero la tarjeta HC requiere soporte HC integrado en el dispositivo host. [ cita necesaria ] Los dispositivos que admiten miniSDHC funcionan con miniSD y miniSDHC, pero los dispositivos sin soporte específico para miniSDHC funcionan solo con la tarjeta miniSD más antigua. Desde 2008, las tarjetas miniSD ya no se fabrican debido al dominio del mercado de las tarjetas microSD, aún más pequeñas. [ cita necesaria ]
La densidad de almacenamiento de las tarjetas de memoria aumentó significativamente [ cuantificar ] a lo largo de la década de 2010, lo que permitió que los primeros dispositivos que ofrecían soporte para el estándar SD:XC, como los teléfonos móviles Samsung Galaxy S III y Samsung Galaxy Note II , ampliaran su almacenamiento disponible a varios cientos de gigabytes .
En enero de 2009, la SDA anunció la familia SDXC, que admite tarjetas de hasta 2 TB [b] y velocidades de hasta 300 MB/s. [16] Las tarjetas SDXC están formateadas con el sistema de archivos exFAT de forma predeterminada. [17] SDXC se anunció en el Consumer Electronics Show (CES) 2009 (del 7 al 10 de enero). En la misma feria, SanDisk y Sony también anunciaron una variante comparable de Memory Stick XC con el mismo máximo de 2 TB [b] que SDXC, [18] y Panasonic anunció planes para producir tarjetas SDXC de 64 GB. [19] El 6 de marzo, Pretec presentó la primera tarjeta SDXC, [20] una tarjeta de 32 GB con una velocidad de lectura/escritura de 400 Mbit/s. Pero sólo a principios de 2010 aparecieron en el mercado dispositivos host compatibles, incluida la videocámara Handycam HDR-CX55V de Sony , la cámara SLR digital EOS 550D (también conocida como Rebel T2i) de Canon , [21] un lector de tarjetas USB de Panasonic, y un lector de tarjetas SDXC integrado de JMicron. [22] Las primeras computadoras portátiles que integraban lectores de tarjetas SDXC dependían de un bus USB 2.0, que no tenía el ancho de banda para admitir SDXC a máxima velocidad. [23]
A principios de 2010, aparecieron tarjetas SDXC comerciales de Toshiba (64 GB), [24] [25] Panasonic (64 GB y 48 GB), [26] y SanDisk (64 GB). [27]
A principios de 2011, Centon Electronics, Inc. (64 GB y 128 GB) y Lexar (128 GB) comenzaron a enviar tarjetas SDXC con clasificación de velocidad 10. [28] Pretec ofrecía tarjetas de 8 GB a 128 GB con clasificación de velocidad 16. [29] En septiembre de 2011, SanDisk lanzó una tarjeta microSDXC de 64 GB. [30] Kingmax lanzó un producto comparable en 2011. [31]
En abril de 2012, Panasonic introdujo el formato de tarjeta MicroP2 para aplicaciones de vídeo profesionales. Las tarjetas son esencialmente tarjetas SDHC o SDXC UHS-II de tamaño completo, con clasificación UHS Speed Class U1. [32] [33] Un adaptador permite que las tarjetas MicroP2 funcionen en equipos de tarjetas P2 actuales . [34]
Las tarjetas Panasonic MicroP2 se enviaron en marzo de 2013 y fueron los primeros productos compatibles con UHS-II en el mercado; La oferta inicial incluye una tarjeta SDHC de 32 GB y una tarjeta SDXC de 64 GB. [32] [35] Más tarde ese año, Lexar lanzó la primera tarjeta SDXC de 256 GB, basada en tecnología flash NAND de 20 nm . [36]
En febrero de 2014, SanDisk presentó la primera tarjeta microSDXC de 128 GB, [37] a la que siguió una tarjeta microSDXC de 200 GB en marzo de 2015. [38] En septiembre de 2014, SanDisk anunció la primera tarjeta SDXC de 512 GB. [39]
Samsung anunció la primera tarjeta microSDXC EVO Plus de 256 GB del mundo en mayo de 2016, [40] y en septiembre de 2016 Western Digital (SanDisk) anunció que se demostraría en Photokina un prototipo de la primera tarjeta SDXC de 1 TB [c] . [41]
En agosto de 2017, SanDisk lanzó una tarjeta microSDXC de 400 GB. [42]
En enero de 2018, Integral Memory presentó su tarjeta microSDXC de 512 GB. [43] En mayo de 2018, PNY lanzó una tarjeta microSDXC de 512 GB. En junio de 2018, Kingston anunció su serie Canvas de tarjetas MicroSD con capacidades de hasta 512 GB, [d] en tres variaciones, Select, Go! y reaccionar. [44]
En febrero de 2019, Micron y SanDisk presentaron sus tarjetas microSDXC de 1 TB de capacidad. [45]
El formato Secure Digital Ultra Capacity (SDUC) admite tarjetas de hasta 128 TB [b] y ofrece velocidades de hasta 985 MB/s.
Secure Digital incluye cinco familias de tarjetas disponibles en tres tamaños. Las cinco familias son la capacidad estándar original (SDSC), la alta capacidad (SDHC), la capacidad extendida (SDXC), la ultracapacidad (SDUC) y la SDIO, que combina funciones de entrada/salida con almacenamiento de datos. [46] [47] [48] Los tres factores de forma son el tamaño original, el tamaño mini y el tamaño micro. Los adaptadores eléctricamente pasivos permiten que una tarjeta más pequeña encaje y funcione en un dispositivo construido para una tarjeta más grande. El tamaño reducido de la tarjeta SD es un medio de almacenamiento ideal para dispositivos electrónicos más pequeños, delgados y portátiles.
La tarjeta Secure Digital (SDSC o Secure Digital Standard Capacidad) de segunda generación se desarrolló para mejorar el estándar MultiMediaCard (MMC), que siguió evolucionando, pero en una dirección diferente. Secure Digital cambió el diseño de MMC de varias maneras:
Las tarjetas SD de tamaño completo no caben en las ranuras MMC, que son más delgadas, y otros problemas también afectan la capacidad de usar un formato en un dispositivo anfitrión diseñado para el otro. [ cita necesaria ]
El formato Secure Digital High Capacity (SDHC), anunciado en enero de 2006 y definido en la versión 2.0 de la especificación SD, admite tarjetas con capacidades de hasta 32 GB. [d] [46] La marca registrada SDHC tiene licencia para garantizar la compatibilidad. [50]
Las tarjetas SDHC son física y eléctricamente idénticas a las tarjetas SD de capacidad estándar (SDSC). Los principales problemas de compatibilidad entre las tarjetas SDHC y SDSC son la redefinición del registro de datos específicos de la tarjeta (CSD) en la versión 2.0 (ver más abajo) y el hecho de que las tarjetas SDHC se envían preformateadas con el sistema de archivos FAT32 .
La versión 2.0 también introduce un modo de bus de alta velocidad para tarjetas SDSC y SDHC, que duplica el reloj de velocidad estándar original para producir 25 MB/s . [51]
Se requieren dispositivos host SDHC para aceptar tarjetas SD más antiguas. [52] Sin embargo, los dispositivos host más antiguos no reconocen las tarjetas de memoria SDHC o SDXC, aunque algunos dispositivos pueden hacerlo mediante una actualización de firmware. [53] [ se necesita una mejor fuente ] Los sistemas operativos Windows más antiguos lanzados antes de Windows 7 requieren parches o paquetes de servicios para admitir el acceso a tarjetas SDHC. [54] [55] [56]
El formato Secure Digital eXtended Capacity (SDXC), anunciado en enero de 2009 y definido en la versión 3.01 de la especificación SD, admite tarjetas de hasta 2 TB, [b] en comparación con un límite de 32 GB [d] para tarjetas SDHC en el formato SD. Especificación 2.0. SDXC adopta el sistema de archivos exFAT de Microsoft como característica obligatoria. [57]
La versión 3.01 también introdujo el bus de velocidad ultraalta (UHS) para tarjetas SDHC y SDXC, con velocidades de interfaz de 50 MB/s a 104 MB/s para el bus UHS-I de cuatro bits. [58] (desde entonces, este número se ha superado con la tecnología patentada de SanDisk para lectura de 170 MB/s, que ya no es patentada, ya que Lexar tiene el 1066x funcionando a 160 MB/s de lectura y 120 MB/s de escritura a través de UHS 1, y Kingston también tiene su Canvas Go! Plus, que también funciona a 170 MB/s). [59] [60] [61] [62]
La versión 4.0, introducida en junio de 2011, permite velocidades de 156 MB/s a 312 MB/s en el bus UHS-II de cuatro carriles (dos carriles diferenciales), que requiere una fila adicional de pines físicos. [58]
La versión 5.0 se anunció en febrero de 2016 en CP+ 2016 y agregó clasificaciones de "Clase de velocidad de video" para tarjetas UHS para manejar formatos de video de mayor resolución como 8K . [63] [64] Las nuevas clasificaciones definen una velocidad de escritura mínima de 90 MB/s. [65] [66]
El formato Secure Digital Ultra Capacidad (SDUC), descrito en la especificación SD 7.0 y anunciado en junio de 2018, admite tarjetas de hasta 128 TB [b] y ofrece velocidades de hasta 985 MB/s, independientemente del factor de forma, ya sea micro o tamaño completo o tipo de interfaz, incluidos UHS-I, UHS-II, UHS-III o SD Express. [67] La interfaz SD Express también se puede utilizar con tarjetas SDHC y SDXC.
Las tarjetas SDXC y SDUC normalmente se formatean utilizando el sistema de archivos exFAT , lo que limita su uso a un conjunto limitado de sistemas operativos. [49]
Windows Vista (SP1) y posteriores [68] y OS X (10.6.5 y posteriores) tienen soporte nativo para exFAT. [69] [70] (Windows XP y Server 2003 pueden admitir exFAT mediante una actualización opcional de Microsoft). [71]
La mayoría de las distribuciones de BSD y Linux no lo hicieron por razones legales, aunque en el kernel de Linux 5.4 Microsoft abrió la especificación y permitió la inclusión de un controlador exFAT. [72] Los usuarios de kernels más antiguos o BSD pueden instalar manualmente implementaciones de terceros de exFAT (como un módulo FUSE ) para poder montar volúmenes formateados en exFAT. [73] Sin embargo, las tarjetas SDXC se pueden reformatear para usar cualquier sistema de archivos (como ext4 , UFS , VFAT o NTFS ), aliviando las restricciones asociadas con la disponibilidad de exFAT.
Excepto por el cambio de sistema de archivos, las tarjetas SDXC son en su mayoría compatibles con lectores SDHC, y muchos dispositivos host SDHC pueden usar tarjetas SDXC si primero se reformatean al sistema de archivos FAT32. [74] [75] [76]
La SD Association proporciona una utilidad de formateo para Windows y Mac OS X que verifica y formatea tarjetas SD, SDHC, SDXC y SDUC. [77]
La velocidad de la tarjeta SD normalmente se clasifica según su velocidad de lectura o escritura secuencial. El aspecto de rendimiento secuencial es el más relevante para almacenar y recuperar archivos grandes (en relación con los tamaños de bloque internos de la memoria flash ), como imágenes y multimedia. Los datos pequeños (como nombres de archivos, tamaños y marcas de tiempo) caen dentro del límite de velocidad mucho más bajo del acceso aleatorio , que puede ser el factor limitante en algunos casos de uso. [79] [80] [81]
Con las primeras tarjetas SD, algunos fabricantes de tarjetas especificaban la velocidad como una calificación de "veces" ("×"), que comparaba la velocidad promedio de lectura de datos con la de la unidad de CD-ROM original . Esto fue reemplazado por Speed Class Rating , que garantiza una velocidad mínima a la que se pueden escribir datos en la tarjeta. [82]
Las familias más nuevas de tarjetas SD mejoran la velocidad de la tarjeta al aumentar la velocidad del bus (la frecuencia de la señal del reloj que envía información dentro y fuera de la tarjeta). Cualquiera que sea la tarifa del bus, la tarjeta puede indicarle al host que está "ocupada" hasta que se complete una operación de lectura o escritura. El cumplimiento de un índice de velocidad superior es una garantía de que la tarjeta limita el uso de la indicación "ocupado".
Las tarjetas SD leerán y escribirán a velocidades de 12,5 MB/s.
El modo de alta velocidad (25 MB/s) se introdujo para admitir cámaras digitales con la versión de especificación 1.10. [83]
El bus de ultra alta velocidad (UHS) está disponible en algunas tarjetas SDHC y SDXC. [84] [85] [86]
Las tarjetas que cumplen con UHS muestran números romanos 'I', 'II' o 'III' junto al logotipo de la tarjeta SD, [84] [82] e informan esta capacidad al dispositivo host. El uso de UHS-I requiere que el dispositivo host ordene a la tarjeta que baje de 3,3 voltios a 1,8 voltios a través de los pines de la interfaz de E/S y seleccione el modo de transferencia de cuatro bits, mientras que UHS-II requiere un funcionamiento de 0,4 voltios.
Las velocidades más altas de UHS-II y III se logran mediante el uso de señalización diferencial de bajo voltaje (LVDS) de 0,4 V de dos carriles en una segunda fila de pines. [87] Cada carril es capaz de transferir hasta 156 MB/s. En el modo full-duplex, un carril se usa para transmitir mientras que el otro se usa para recibir. En el modo semidúplex, ambos carriles se utilizan para la misma dirección de transferencia de datos, lo que permite una velocidad de datos doble a la misma velocidad de reloj. Además de permitir velocidades de datos más altas, la interfaz UHS-II permite un menor consumo de energía de la interfaz, un menor voltaje de E/S y una menor interferencia electromagnética (EMI).
Se especifican las siguientes velocidades ultraaltas:
Especificado en la versión SD 3.01. [88] Admite una frecuencia de reloj de 100 MHz (cuadruplicando la "velocidad predeterminada" original), que en modo de transferencia de cuatro bits podría transferir 50 MB/s (SDR50). Las tarjetas UHS-I declaradas como UHS104 (SDR104) también admiten una frecuencia de reloj de 208 MHz, que podría transferir 104 MB/s. La operación de doble velocidad de datos a 50 MHz (DDR50) también se especifica en la versión 3.01 y es obligatoria para las tarjetas microSDHC y microSDXC etiquetadas como UHS-I. En este modo, se transfieren cuatro bits cuando la señal del reloj sube y otros cuatro bits cuando baja, transfiriendo un byte completo en cada ciclo de reloj completo, por lo que se podría transferir una operación de 50 MB/s usando un reloj de 50 MHz.
Existe una extensión UHS-I patentada, llamada DDR200, creada originalmente por SanDisk que aumenta aún más la velocidad de transferencia a 170 MB/s. A diferencia del UHS-II, no utiliza pines adicionales. Lo logra utilizando la frecuencia de 208 MHz del modo estándar SDR104, pero utilizando transferencias DDR. [89] [90] Desde entonces, Lexar ha utilizado esta extensión para su serie 1066x (160 MB/s), Kingston Canvas Go Plus (170 MB/s) y la tarjeta SD MyMemory PRO (180 MB/s).
Especificado en la versión 4.0, aumenta aún más la velocidad de transferencia de datos a un máximo teórico de 156 MB/s (full- duplex ) o 312 MB/s (half-duplex) utilizando una fila adicional de pines para señalización LVDS [91] (un total de 17 pines para tarjetas de tamaño completo y 16 pines para tarjetas de tamaño micro). [84] Si bien las primeras implementaciones en cámaras de sistema compacto se observaron tres años después de la especificación (2014), pasaron muchos más años hasta que UHS-II se implementó de manera regular. A principios de 2024, casi 90 cámaras DSLR y sin espejo son compatibles con UHS-II. [92]
La versión 6.0, lanzada en febrero de 2017, agregó dos nuevas velocidades de datos al estándar. FD312 proporciona 312 MB/s mientras que FD624 lo duplica. Ambos son full-duplex. La interfaz física y la disposición de pines son las mismas que con UHS-II, conservando la compatibilidad con versiones anteriores. [93]
El bus SD Express se lanzó en junio de 2018 con la especificación SD 7.0. Utiliza un único carril PCIe para proporcionar una velocidad de transferencia full-duplex de 985 MB/s. Las tarjetas compatibles también deben implementar el protocolo de acceso al almacenamiento NVM Express . El bus Express se puede implementar mediante tarjetas SDHC, SDXC y SDUC. Para el uso de aplicaciones heredadas, las tarjetas SD Express también deben admitir el bus de alta velocidad y el bus UHS-I. El bus Express reutiliza la disposición de pines de las tarjetas UHS-II y reserva espacio para dos pines adicionales que pueden introducirse en el futuro. [94]
Los hosts que implementan la versión 7.0 de la especificación permiten que las tarjetas SD accedan directamente a la memoria , lo que aumenta drásticamente la superficie de ataque del host frente a tarjetas SD maliciosas. [95]
La versión 8.0 se anunció el 19 de mayo de 2020, con soporte para dos carriles PCIe con una fila adicional de contactos y velocidades de transferencia PCIe 4.0, para un ancho de banda máximo de 3938 MB/s. [96]
La versión 9.0 se lanzó en febrero de 2022. [97]
En febrero de 2019, la SD Association anunció microSD Express. [98] Las tarjetas microSD Express ofrecen interfaces PCI Express y NVMe, como lo hizo la versión SD Express de junio de 2018, junto con la interfaz microSD heredada para una compatibilidad continua con versiones anteriores. La SDA también lanzó marcas visuales para indicar las tarjetas de memoria microSD Express para facilitar la comparación entre la tarjeta y el dispositivo y lograr un rendimiento óptimo del dispositivo. [99]
NOTA: Si el lector de tarjetas utiliza el controlador DDR208 en los pines UHS 1, el lector de tarjetas funcionará a 180 MB/s en las tarjetas UHS 1 aplicables.
La Asociación SD define clases de velocidad estándar para tarjetas SDHC/SDXC que indican el rendimiento mínimo (velocidad mínima de escritura de datos en serie). Tanto la velocidad de lectura como la de escritura deben exceder el valor especificado. La especificación define estas clases en términos de curvas de rendimiento que se traducen en los siguientes niveles mínimos de rendimiento de lectura y escritura en una tarjeta vacía y la idoneidad para diferentes aplicaciones: [88] [82] [102] [103]
La Asociación SD define tres tipos de clasificaciones de clases de velocidad: la clase de velocidad original, la clase de velocidad UHS y la clase de velocidad de video.
Las clasificaciones de clase de velocidad 2, 4 y 6 afirman que la tarjeta admite la cantidad respectiva de megabytes por segundo como velocidad de escritura mínima sostenida para una tarjeta en un estado fragmentado.
La Clase 10 afirma que la tarjeta admite 10 MB/s como velocidad mínima de escritura secuencial no fragmentada y utiliza un modo de bus de alta velocidad. [88] El dispositivo host puede leer la clase de velocidad de una tarjeta y advertir al usuario si la tarjeta informa una clase de velocidad que cae por debajo de la necesidad mínima de una aplicación. [88] En comparación, la clasificación "×" anterior medía la velocidad máxima en condiciones ideales y no aclaraba si se trataba de velocidad de lectura o de escritura.
El símbolo gráfico de la clase de velocidad tiene un número rodeado por una 'C' (C2, C4, C6 y C10).
Las tarjetas UHS-I y UHS-II pueden utilizar la clasificación de clase de velocidad UHS con dos grados posibles: clase 1 para un rendimiento de escritura mínimo de al menos 10 MB/s (símbolo 'U1' con el número 1 dentro de 'U') y clase 3 para un rendimiento mínimo Rendimiento de escritura de 30 MB/s (símbolo 'U3' con 3 dentro de la 'U'), destinado a grabar vídeo 4K . [104] Antes de noviembre de 2013, la clasificación se denominaba Grado de velocidad UHS y contenía grados 0 (sin símbolo) y 1 (símbolo 'U1'). Los fabricantes también pueden mostrar símbolos de clase de velocidad estándar (C2, C4, C6 y C10) junto a la clase de velocidad UHS o en lugar de ella.
Las tarjetas de memoria UHS funcionan mejor con dispositivos host UHS. La combinación permite al usuario grabar vídeos en resolución HD con videocámaras sin cinta mientras realiza otras funciones. También es adecuado para transmisiones en tiempo real y captura de videos HD de gran tamaño.
La clase de velocidad de video define un conjunto de requisitos para que las tarjetas UHS coincidan con la moderna memoria flash MLC NAND [65] y admite video progresivo 4K y 8K con velocidades mínimas de escritura secuencial de 6 a 90 MB/s. [63] [82] [102] Los símbolos gráficos utilizan una 'V' estilizada seguida de un número que designa la velocidad de escritura ( es decir , V6, V10, V30, V60 y V90).
La clase de rendimiento de aplicaciones es un estándar recientemente definido a partir de las especificaciones SD 5.1 y 6.0 que no solo define velocidades de escritura secuenciales sino que también exige un IOPS mínimo para lectura y escritura. La clase A1 requiere un mínimo de 1.500 operaciones de lectura y 500 operaciones de escritura por segundo utilizando bloques de 4 kbytes, mientras que la clase A2 requiere 4.000 y 2.000 IOPS. [106] Las tarjetas de clase A2 requieren compatibilidad con el controlador del host, ya que utilizan colas de comandos y almacenamiento en caché de escritura para alcanzar velocidades más altas. Sin ellos, se garantiza que alcanzarán al menos las velocidades A1. A partir del kernel 5.15, Linux es totalmente compatible con A2. [107]
La clasificación "×", que fue utilizada por algunos fabricantes de tarjetas y quedó obsoleta por las clases de velocidad, es un múltiplo de la velocidad de la unidad de CD-ROM estándar de 150 KB/s [g] (aproximadamente 1,23 Mbit/s ). Las tarjetas básicas transfieren datos hasta seis veces (6×) la velocidad del CD-ROM; es decir, 900 kbit/s o 7,37 Mbit/s. La especificación 2.0 [ se necesita aclaración ] define velocidades de hasta 200×, pero no es tan específica como lo son las clases de velocidad sobre cómo medir la velocidad. Los fabricantes pueden informar las mejores velocidades y pueden informar la velocidad de lectura más rápida de la tarjeta, que suele ser más rápida que la velocidad de escritura. Algunos proveedores, incluidos Transcend y Kingston , informan la velocidad de escritura de sus tarjetas. [109] Cuando una tarjeta enumera tanto una clase de velocidad como una clasificación "×", se puede asumir que esta última es solo una velocidad de lectura. [ cita necesaria ]
En aplicaciones que requieren un rendimiento de escritura sostenido, como la grabación de video, es posible que el dispositivo no funcione satisfactoriamente si la clasificación de clase de la tarjeta SD cae por debajo de una velocidad particular. Por ejemplo, una videocámara de alta definición puede requerir una tarjeta de al menos Clase 6, sufriendo interrupciones o vídeo dañado si se utiliza una tarjeta más lenta. Las cámaras digitales con tarjetas lentas pueden tardar un tiempo considerable después de tomar una fotografía antes de estar listas para la siguiente, mientras la cámara escribe la primera imagen.
La clasificación de la clase de velocidad no caracteriza totalmente el rendimiento de la tarjeta. Diferentes tarjetas de la misma clase pueden variar considerablemente aunque cumplan con las especificaciones de la clase. La velocidad de una tarjeta depende de muchos factores, entre ellos:
Además, la velocidad puede variar notablemente entre escribir una gran cantidad de datos en un solo archivo ( acceso secuencial , como cuando una cámara digital graba fotografías o vídeos de gran tamaño) y escribir una gran cantidad de archivos pequeños (un uso de acceso aleatorio común en los teléfonos inteligentes) . ). Un estudio realizado en 2012 encontró que, en este uso de acceso aleatorio, algunas tarjetas de Clase 2 alcanzaron una velocidad de escritura de 1,38 MB/s , mientras que todas las tarjetas probadas eran de Clase 6 o superior (y algunas de Clases inferiores; Clase inferior no significa necesariamente mejor rendimiento de archivos pequeños), incluidos los de los principales fabricantes, eran más de 100 veces más lentos. [79] En 2014, un blogger midió una diferencia de rendimiento de 300 veces en escrituras pequeñas; Esta vez, la mejor carta de esta categoría fue una carta de clase 4. [80]
El dispositivo host puede ordenar a la tarjeta SD que se convierta en de solo lectura (para rechazar comandos posteriores para escribir información en ella). Existen comandos de host reversibles e irreversibles que logran esto. [110] [111]
La mayoría de las tarjetas SD de tamaño completo tienen un "interruptor mecánico de protección contra escritura" que permite al usuario avisar a la computadora host que desea que el dispositivo sea tratado como de solo lectura. Esto no protege los datos de la tarjeta si el host se ve comprometido: "Es responsabilidad del host proteger la tarjeta. La posición [es decir, la configuración] del interruptor de protección contra escritura es desconocida para los circuitos internos de la tarjeta. " [112] Algunos dispositivos host no admiten protección contra escritura, que es una característica opcional de la especificación SD, y los controladores y dispositivos que obedecen una indicación de solo lectura pueden brindarle al usuario una forma de anularla. [ cita necesaria ]
El interruptor es una pestaña deslizante que cubre una muesca en la tarjeta. Los formatos miniSD y microSD no admiten directamente una muesca de protección contra escritura, pero se pueden insertar en adaptadores de tamaño completo que sí la admiten. [ cita necesaria ]
Al mirar la tarjeta SD desde arriba, el lado derecho (el lado con la esquina biselada) debe tener una muesca. [ cita necesaria ]
En el lado izquierdo, puede haber una muesca de protección contra escritura. Si se omite la muesca, la tarjeta se puede leer y escribir. Si la tarjeta tiene una muesca, es de sólo lectura. Si la tarjeta tiene una muesca y una pestaña deslizante que cubre la muesca, el usuario puede deslizar la pestaña hacia arriba (hacia los contactos) para declarar la tarjeta como lectura/escritura, o hacia abajo para declararla de solo lectura. [ cita necesaria ] El diagrama de la derecha muestra una pestaña deslizante naranja de protección contra escritura en las posiciones desbloqueada y bloqueada. [ cita necesaria ]
Las tarjetas vendidas con contenido que no debe modificarse están marcadas permanentemente como de solo lectura al tener una muesca y no tener pestaña deslizante. [ cita necesaria ]
Un dispositivo host puede bloquear una tarjeta SD utilizando una contraseña de hasta 16 bytes, normalmente proporcionada por el usuario. [ cita necesaria ] Una tarjeta bloqueada interactúa normalmente con el dispositivo host, excepto que rechaza comandos para leer y escribir datos. [ cita necesaria ] Una tarjeta bloqueada solo se puede desbloquear proporcionando la misma contraseña. El dispositivo host puede, después de proporcionar la contraseña anterior, especificar una nueva contraseña o desactivar el bloqueo. Sin la contraseña (normalmente, en el caso de que el usuario olvide la contraseña), el dispositivo host puede ordenar a la tarjeta que borre todos los datos de la tarjeta para su reutilización futura (excepto los datos de la tarjeta bajo DRM), pero no hay manera. para acceder a los datos existentes. [ cita necesaria ]
Los dispositivos Windows Phone 7 utilizan tarjetas SD diseñadas para que solo el fabricante del teléfono o el proveedor de telefonía móvil puedan acceder a ellas. Una tarjeta SD insertada en el teléfono debajo del compartimiento de la batería queda bloqueada "al teléfono con una clave generada automáticamente" de modo que "la tarjeta SD no puede ser leída por otro teléfono, dispositivo o PC". [113] Los dispositivos Symbian , sin embargo, son algunos de los pocos que pueden realizar las operaciones de formato de bajo nivel necesarias en tarjetas SD bloqueadas. Por tanto, es posible utilizar un dispositivo como el Nokia N8 para reformatear la tarjeta para su uso posterior en otros dispositivos. [114]
Una tarjeta de memoria smartSD es una tarjeta microSD con un " elemento seguro " interno que permite la transferencia de comandos de unidad de datos del protocolo de aplicación ISO 7816 a, por ejemplo, subprogramas JavaCard que se ejecutan en el elemento seguro interno a través del bus SD. [115]
Algunas de las primeras versiones de tarjetas de memoria microSD con elementos seguros fueron desarrolladas en 2009 por DeviceFidelity, Inc., [116] [117] pionero en comunicaciones de campo cercano (NFC) y pagos móviles , con la introducción de los productos In2Pay y CredenSE. , posteriormente comercializado y certificado para transacciones móviles sin contacto por Visa en 2010. [118] DeviceFidelity también adaptó la microSD In2Pay para que funcione con el iPhone de Apple utilizando iCaisse, y fue pionero en las primeras transacciones NFC y pagos móviles en un dispositivo Apple en 2010. [ 119] [120] [121]
Se han realizado varias implementaciones de tarjetas smartSD para aplicaciones de pago y autenticación segura. [122] [123] En 2012, Good Technology se asoció con DeviceFidelity para utilizar tarjetas microSD con elementos seguros para la identidad móvil y el control de acceso . [124]
Las tarjetas microSD con soporte Secure Elements y NFC ( comunicación de campo cercano ) se utilizan para pagos móviles y se han utilizado en billeteras móviles directas al consumidor y soluciones de banca móvil, algunas de las cuales fueron lanzadas por los principales bancos de todo el mundo, incluidos Bank of America , US Bank y Wells Fargo , [125] [126] [127], mientras que otros formaron parte de nuevos e innovadores programas neobancarios directos al consumidor, como Moneto, lanzado por primera vez en 2012. [128] [129] [130 ] [131]
Las tarjetas microSD con Secure Elements también se han utilizado para el cifrado de voz seguro en dispositivos móviles, lo que permite uno de los niveles más altos de seguridad en las comunicaciones de voz de persona a persona. [132] Estas soluciones se utilizan mucho en inteligencia y seguridad.
En 2011, HID Global se asoció con la Universidad Estatal de Arizona para lanzar soluciones de acceso al campus para estudiantes que utilizan microSD con tecnología Secure Element y MiFare proporcionada por DeviceFidelity, Inc. [133] [134] Esta fue la primera vez que se pudieron usar teléfonos móviles normales para abrir puertas sin necesidad de llaves de acceso electrónicas.
Los proveedores han buscado diferenciar sus productos en el mercado a través de varias características específicas del proveedor:
Una tarjeta SDIO (entrada y salida digital segura) es una extensión de la especificación SD para cubrir funciones de E/S. Las tarjetas SDIO sólo son completamente funcionales en dispositivos host diseñados para admitir sus funciones de entrada y salida (normalmente PDA como el Palm Treo , pero ocasionalmente computadoras portátiles o teléfonos móviles). [ cita necesaria ] Estos dispositivos pueden usar la ranura SD para admitir receptores GPS , módems , lectores de códigos de barras , sintonizadores de radio FM , sintonizadores de TV, lectores RFID , cámaras digitales e interfaces para Wi-Fi , Bluetooth , Ethernet e IrDA . Se han propuesto muchos otros dispositivos SDIO, pero ahora es más común que los dispositivos de E/S se conecten mediante la interfaz USB. [ cita necesaria ]
Las tarjetas SDIO admiten la mayoría de los comandos de memoria de las tarjetas SD. Las tarjetas SDIO se pueden estructurar como ocho tarjetas lógicas, aunque actualmente la forma típica en que una tarjeta SDIO utiliza esta capacidad es estructurarse como una tarjeta de E/S y una tarjeta de memoria. [ cita necesaria ]
Las interfaces SDIO y SD son mecánica y eléctricamente idénticas. Los dispositivos host diseñados para tarjetas SDIO generalmente aceptan tarjetas de memoria SD sin funciones de E/S. Sin embargo, lo contrario no es cierto, porque los dispositivos host necesitan controladores y aplicaciones adecuados para soportar las funciones de E/S de la tarjeta. Por ejemplo, una cámara HP SDIO normalmente no funciona con PDA que no la incluyan como accesorio. Insertar una tarjeta SDIO en cualquier ranura SD no causa daños físicos ni interrupciones en el dispositivo host, pero los usuarios pueden sentirse frustrados porque la tarjeta SDIO no funciona completamente cuando se inserta en una ranura aparentemente compatible. (Los dispositivos USB y Bluetooth presentan problemas de compatibilidad comparables, aunque en menor medida gracias a las clases de dispositivos USB y perfiles de Bluetooth estandarizados ). [ cita necesaria ]
La familia SDIO comprende tarjetas de baja y máxima velocidad. Ambos tipos de tarjetas SDIO admiten tipos de bus SPI y SD de un bit. Las tarjetas SDIO de baja velocidad también pueden admitir el bus SD de cuatro bits; Se requieren tarjetas SDIO de velocidad completa para admitir el bus SD de cuatro bits. Para utilizar una tarjeta SDIO como "tarjeta combinada" (tanto para memoria como para E/S), el dispositivo host debe seleccionar primero la operación del bus SD de cuatro bits. Otras dos características únicas del SDIO de baja velocidad son una frecuencia de reloj máxima de 400 kHz para todas las comunicaciones y el uso del Pin 8 como "interrupción" para intentar iniciar un diálogo con el dispositivo host. [140]
Los dispositivos host que cumplen con las versiones más recientes de la especificación brindan compatibilidad con versiones anteriores y aceptan tarjetas SD más antiguas. [52] Por ejemplo, los dispositivos host SDXC aceptan todas las familias anteriores de tarjetas de memoria SD, y los dispositivos host SDHC también aceptan tarjetas SD estándar.
Los dispositivos host más antiguos generalmente no admiten formatos de tarjetas más nuevos, e incluso cuando pueden admitir la interfaz de bus utilizada por la tarjeta, [47] surgen varios factores:
Debido a su tamaño compacto, las tarjetas Secure Digital se utilizan en muchos dispositivos electrónicos de consumo y se han convertido en un medio generalizado para almacenar varios gigabytes de datos en un tamaño pequeño. Los dispositivos en los que el usuario puede quitar y reemplazar tarjetas con frecuencia, como cámaras digitales , videocámaras y consolas de videojuegos , tienden a utilizar tarjetas de tamaño completo. Los dispositivos en los que el tamaño pequeño es primordial, como los teléfonos móviles , las cámaras de acción como la serie GoPro Hero y los drones con cámara , suelen utilizar tarjetas microSD. [141] [142]
La tarjeta microSD ha ayudado a impulsar el mercado de los teléfonos inteligentes al brindar tanto a los fabricantes como a los consumidores una mayor flexibilidad y libertad.
Si bien el almacenamiento en la nube depende de una conexión a Internet estable y planes de datos suficientemente voluminosos , las tarjetas de memoria en los dispositivos móviles brindan una expansión del almacenamiento privado e independiente de la ubicación con tasas de transferencia mucho más altas y sin demoras en la red , lo que permite aplicaciones como fotografía y grabación de video . Si bien los datos almacenados internamente en dispositivos bloqueados son inaccesibles , el usuario puede recuperar los datos almacenados en la tarjeta de memoria y acceder a ellos externamente como dispositivo de almacenamiento masivo . Una ventaja sobre la expansión del almacenamiento USB sobre la marcha es su ergonomía sin concesiones . El uso de una tarjeta de memoria también protege el almacenamiento interno no reemplazable del teléfono móvil del desgaste causado por aplicaciones pesadas como el uso excesivo de la cámara y el alojamiento de un servidor FTP portátil a través de WiFi Direct . Gracias al desarrollo técnico de las tarjetas de memoria, los usuarios de los dispositivos móviles existentes pueden ampliar con el tiempo su almacenamiento aún más y a precios más económicos. [143] [144] [145]
Las versiones recientes de los principales sistemas operativos, como Windows Mobile y Android , permiten que las aplicaciones se ejecuten desde tarjetas microSD, creando posibilidades para nuevos modelos de uso de tarjetas SD en los mercados de informática móvil, además de liberar espacio de almacenamiento interno disponible. [146]
Las tarjetas SD no son la solución más económica en dispositivos que solo necesitan una pequeña cantidad de memoria no volátil, como las estaciones preestablecidas en radios pequeñas. Es posible que tampoco representen la mejor opción para aplicaciones que requieren mayores capacidades de almacenamiento o velocidades como las que ofrecen otros estándares de tarjetas flash como CompactFlash . Estas limitaciones pueden abordarse mediante la evolución de las tecnologías de memoria, como las nuevas especificaciones SD 7.0 que permiten capacidades de almacenamiento de hasta 128 TB. [b] [147]
Muchas computadoras personales de todo tipo, incluidas tabletas y teléfonos móviles, utilizan tarjetas SD, ya sea a través de ranuras integradas o mediante un adaptador electrónico activo. Existen adaptadores para la tarjeta PC , ExpressBus, USB , FireWire y el puerto paralelo de impresora . Los adaptadores activos también permiten utilizar tarjetas SD en dispositivos diseñados para otros formatos, como CompactFlash . El adaptador FlashPath permite utilizar tarjetas SD en una unidad de disquete .
Algunos dispositivos como el Samsung Galaxy Fit (2011) y el Samsung Galaxy Note 8.0 (2013) tienen un compartimento para tarjetas SD ubicado externamente y accesible con la mano, mientras que en otros dispositivos se encuentra debajo de la tapa de la batería. Los teléfonos móviles más recientes utilizan un sistema de expulsión por orificios para la bandeja que alberga tanto la tarjeta de memoria como la tarjeta SIM .
Comúnmente se encuentran en el mercado tarjetas Secure Digital mal etiquetadas o falsificadas que informan una capacidad falsa o funcionan más lentamente que lo etiquetado. [148] [149] [150] Existen herramientas de software para comprobar y detectar productos falsificados . [151] [152] La detección de tarjetas falsificadas generalmente implica copiar archivos con datos aleatorios a la tarjeta SD hasta que se alcance la capacidad de la tarjeta y volver a copiarlos. Los archivos que se copiaron se pueden probar comparando sumas de verificación (por ejemplo, MD5 ) o intentando comprimirlos . Este último enfoque aprovecha el hecho de que las tarjetas falsificadas permiten al usuario leer archivos, que luego consisten en datos uniformes fácilmente comprimibles (por ejemplo, 0xFF repetidos ).
Las tarjetas de memoria Secure Digital se pueden utilizar en videocámaras Sony XDCAM EX con un adaptador. [153]
Aunque muchas computadoras personales admiten tarjetas SD como dispositivo de almacenamiento auxiliar mediante una ranura incorporada, o pueden admitir tarjetas SD mediante un adaptador USB, las tarjetas SD no se pueden usar como disco duro principal a través del controlador ATA integrado, porque ninguno de las variantes de tarjetas SD admiten señalización ATA. El uso del disco duro primario requiere un controlador de host SD separado [154] o un conversor de SD a CompactFlash. Sin embargo, en las computadoras que admiten el arranque desde una interfaz USB, una tarjeta SD en un adaptador USB puede ser el disco de arranque, siempre que contenga un sistema operativo que admita el acceso USB una vez que se completa el arranque.
En computadoras portátiles y tabletas , las tarjetas de memoria en un lector de tarjetas de memoria integrado ofrecen una ventaja ergonómica sobre las unidades flash USB , ya que estas últimas sobresalen del dispositivo y el usuario debería tener cuidado de no golpearlas mientras transporta el dispositivo, lo que podría dañar el puerto USB. Las tarjetas de memoria tienen una forma unificada y no reservan un puerto USB cuando se insertan en la ranura para tarjetas dedicada de una computadora.
Desde finales de 2009, las computadoras Apple más nuevas con lectores de tarjetas SD instalados pueden iniciar macOS desde dispositivos de almacenamiento SD, cuando están formateadas correctamente en el formato de archivo Mac OS Extended y la tabla de particiones predeterminada configurada en GUID Partition Table . [155]
Las tarjetas SD están aumentando en uso y popularidad entre los propietarios de computadoras antiguas como Atari de 8 bits . Por ejemplo , hoy en día se utiliza SIO2SD ( SIO es un puerto Atari para conectar dispositivos externos). Se puede incluir software para un Atari de 8 bits en una tarjeta SD que puede tener menos de 4 a 8 GB de tamaño de disco (2019). [156]
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En 2008, la SDA especificó Embedded SD, "aprovechando estándares SD bien conocidos" para habilitar dispositivos de estilo SD no extraíbles en placas de circuito impreso. [157] Sin embargo, este estándar no fue adoptado por el mercado, mientras que el estándar MMC se convirtió en el estándar de facto para los sistemas integrados. SanDisk proporciona dichos componentes de memoria integrados bajo la marca iNAND. [158]
La mayoría de los microcontroladores modernos tienen lógica SPI incorporada que puede conectarse a una tarjeta SD que funciona en modo SPI, proporcionando almacenamiento no volátil. Incluso si un microcontrolador carece de la función SPI, la función se puede emular mediante bits . Por ejemplo, un truco casero combina pines de entrada/salida de uso general (GPIO) de repuesto del procesador del enrutador Linksys WRT54G con código de soporte MMC del kernel de Linux . [159] Esta técnica puede alcanzar un rendimiento de hasta 1,6 Mbit/s .
Las microSD pregrabadas se han utilizado para comercializar música bajo las marcas slotMusic y slotRadio de SanDisk y MQS de Astell & Kern .
La especificación de la tarjeta SD define tres tamaños físicos. Las familias SD y SDHC están disponibles en los tres tamaños, pero las familias SDXC y SDUC no están disponibles en el tamaño mini y la familia SDIO no está disponible en el tamaño micro. Las tarjetas más pequeñas se pueden utilizar en ranuras más grandes mediante el uso de un adaptador pasivo.
El factor de forma micro es el formato de tarjeta SD más pequeño. [160]
Las tarjetas pueden admitir varias combinaciones de los siguientes tipos de autobuses y modos de transferencia. El modo de bus SPI y el modo de bus SD de un bit son obligatorios para todas las familias de SD, como se explica en la siguiente sección. Una vez que el dispositivo host y la tarjeta SD negocian un modo de interfaz de bus, el uso de los pines numerados es el mismo para todos los tamaños de tarjeta.
La interfaz física consta de 9 pines, excepto que la tarjeta miniSD agrega dos pines desconectados en el centro y la tarjeta microSD omite uno de los dos pines V SS (Tierra). [161]
Notas:
Las tarjetas SD y los dispositivos host se comunican inicialmente a través de una interfaz síncrona de un bit, donde el dispositivo host proporciona una señal de reloj que hace que los bits individuales entren y salgan de la tarjeta SD. De este modo, el dispositivo anfitrión envía comandos de 48 bits y recibe respuestas. La tarjeta puede indicar que se retrasará una respuesta, pero el dispositivo anfitrión puede cancelar el diálogo. [88]
Mediante la emisión de varios comandos, el dispositivo host puede: [88]
La interfaz de comando es una extensión de la interfaz MultiMediaCard (MMC). Las tarjetas SD dejaron de admitir algunos de los comandos del protocolo MMC, pero agregaron comandos relacionados con la protección contra copia. Al utilizar únicamente comandos compatibles con ambos estándares hasta determinar el tipo de tarjeta insertada, un dispositivo host puede admitir tarjetas SD y MMC.
Todas las familias de tarjetas SD utilizan inicialmente una interfaz eléctrica de 3,3 voltios . Si se lo solicita, las tarjetas SDHC y SDXC pueden cambiar al funcionamiento con 1,8 V. [88]
En el encendido inicial o en la inserción de la tarjeta, el dispositivo host selecciona el bus de interfaz periférica serie (SPI) o el bus SD de un bit según el nivel de voltaje presente en el Pin 1. A partir de entonces, el dispositivo host puede emitir un comando para cambiar a la interfaz de bus SD de cuatro bits, si la tarjeta SD lo admite. Para varios tipos de tarjetas, la compatibilidad con el bus SD de cuatro bits es opcional u obligatoria. [88]
Después de determinar que la tarjeta SD lo admite, el dispositivo host también puede ordenarle a la tarjeta SD que cambie a una velocidad de transferencia más alta. Hasta determinar las capacidades de la tarjeta, el dispositivo anfitrión no debe utilizar una velocidad de reloj superior a 400 kHz. Las tarjetas SD distintas de SDIO (ver más abajo) tienen una velocidad de reloj de "velocidad predeterminada" de 25 MHz. No es necesario que el dispositivo host utilice la velocidad de reloj máxima que admite la tarjeta. Puede funcionar a una velocidad inferior a la máxima del reloj para conservar energía. [88] Entre comandos, el dispositivo host puede detener el reloj por completo.
La mayoría de las tarjetas SD se envían preformateadas con una o más particiones MBR , donde la primera o única partición contiene un sistema de archivos . Esto les permite funcionar como el disco duro de una computadora personal . Según la especificación de la tarjeta SD, una tarjeta SD está formateada con MBR y el siguiente sistema de archivos:
La mayoría de los productos de consumo que aceptan una tarjeta SD esperan que esté particionada y formateada de esta manera. El soporte universal para FAT12, FAT16, FAT16B y FAT32 permite el uso de tarjetas SDSC y SDHC en la mayoría de las computadoras host con un lector SD compatible, para presentar al usuario el método familiar de archivos con nombre en un árbol de directorio jerárquico. [ cita necesaria ]
En dichas tarjetas SD, se pueden utilizar programas de utilidad estándar como la " Utilidad de Discos " de Mac OS X o SCANDISK de Windows para reparar un sistema de archivos dañado y, a veces, recuperar archivos eliminados. En dichas tarjetas se pueden utilizar herramientas de desfragmentación para sistemas de archivos FAT. La consolidación de archivos resultante puede proporcionar una mejora marginal en el tiempo necesario para leer o escribir el archivo, [163] pero no una mejora comparable a la desfragmentación de discos duros, donde almacenar un archivo en múltiples fragmentos requiere movimiento físico adicional y relativamente lento. de un cabezal de accionamiento. [ cita necesaria ] Además, la desfragmentación realiza escrituras en la tarjeta SD que cuentan para la vida útil nominal de la tarjeta. La resistencia a la escritura de la memoria física se analiza en el artículo sobre memoria flash ; La tecnología más nueva para aumentar la capacidad de almacenamiento de una tarjeta proporciona una peor resistencia a la escritura. [ cita necesaria ]
Al reformatear una tarjeta SD con una capacidad de al menos 32 MB [i] (65,536 sectores lógicos o más), pero no más de 2 GB, [d] se recomienda FAT16B con tipo de partición 06h y EBPB 4.1 [162] si la tarjeta es para un dispositivo de consumo. (FAT16B también es una opción para tarjetas de 4 GB, pero requiere el uso de clústeres de 64 KB , que no son ampliamente compatibles). FAT16B no admite tarjetas de más de 4 GB [d] en absoluto.
La especificación SDXC exige el uso del sistema de archivos exFAT propietario de Microsoft , [164] que a veces requiere controladores adecuados (por ejemplo, / en Linux). exfat-utilsexfat-fuse
Reformatear una tarjeta SD con un sistema de archivos diferente, o incluso con el mismo, puede hacer que la tarjeta sea más lenta o acortar su vida útil. Algunas tarjetas utilizan nivelación de desgaste , en la que los bloques modificados con frecuencia se asignan a diferentes partes de la memoria en diferentes momentos, y algunos algoritmos de nivelación de desgaste están diseñados para los patrones de acceso típicos de FAT12, FAT16 o FAT32. [165] Además, el sistema de archivos preformateado puede utilizar un tamaño de clúster que coincida con la región de borrado de la memoria física de la tarjeta; reformatear puede cambiar el tamaño del clúster y hacer que las escrituras sean menos eficientes. La SD Association proporciona software SD Formatter de descarga gratuita para superar estos problemas para Windows y Mac OS X. [166]
Las tarjetas de memoria SD/SDHC/SDXC tienen un "Área protegida" en la tarjeta para la función de seguridad del estándar SD. Ni los formateadores estándar ni el formateador de la Asociación SD lo borrarán. La Asociación SD sugiere que los dispositivos o software que utilizan la función de seguridad SD puedan formatearlo. [166]
El consumo de energía de las tarjetas SD varía según su modo de velocidad, fabricante y modelo. [ cita necesaria ]
Durante la transferencia, puede estar en el rango de 66 a 330 mW (20 a 100 mA con una tensión de alimentación de 3,3 V). Las especificaciones de TwinMOS Technologies enumeran un máximo de 149 mW (45 mA) durante la transferencia. Toshiba enumera entre 264 y 330 mW (80 y 100 mA). [167] La corriente en espera es mucho menor, menos de 0,2 mA para una tarjeta microSD de 2006. [168] Si hay transferencia de datos durante períodos significativos, la duración de la batería puede reducirse notablemente; Como referencia, la capacidad de las baterías de los teléfonos inteligentes suele ser de unos 6 Wh (Samsung Galaxy S2: 1650 mAh a 3,7 V).
Las tarjetas UHS-II modernas pueden consumir hasta 2,88 W, si el dispositivo host admite el modo de velocidad de bus SDR104 o UHS-II. El consumo mínimo de energía en el caso de un host UHS-II es de 720 mW. [ cita necesaria ]
Todas las tarjetas SD permiten que el dispositivo host determine cuánta información puede contener la tarjeta, y la especificación de cada familia SD le da al dispositivo host una garantía de la capacidad máxima que reporta una tarjeta compatible.
Cuando se completó la especificación de la versión 2.0 (SDHC) en junio de 2006, [170] los proveedores ya habían ideado tarjetas SD de 2 GB y 4 GB, ya sea como se especifica en la Versión 1.01 o leyendo creativamente la Versión 1.00. Las tarjetas resultantes no funcionan correctamente en algunos dispositivos host. [171] [172]
La versión SD 1.00 asumió 512 bytes por bloque. Esto permitía tarjetas SDSC de hasta 4.096 × 512 × 512 B = 1 GB. [d]
La versión 1.01 permite que una tarjeta SDSC utilice un campo de 4 bits para indicar 1.024 o 2.048 bytes por bloque. [88] Al hacerlo, se habilitaron tarjetas con 2 GB y 4 GB de capacidad, como la tarjeta SD Transcend de 4 GB, la tarjeta SD Memorette de 4 GB y la tarjeta microSD Hoco de 4 GB. [ cita necesaria ]
El formato del registro de datos específicos de la tarjeta (CSD) cambió entre la versión 1 (SDSC) y la versión 2.0 (que define SDHC y SDXC).
En la versión 1 de la especificación SD, las capacidades de hasta 2 GB [d] se calculan combinando campos del CSD de la siguiente manera:
Capacidad = ( C_SIZE + 1) × 2 ( C_SIZE_MULT + READ_BL_LEN + 2)dónde 0 ≤ C_SIZE ≤ 4095, 0 ≤ C_SIZE_MULT ≤ 7, READ_BL_LEN es 9 (para 512 bytes/sector) o 10 (para 1024 bytes/sector)
Las versiones posteriores establecen (en la Sección 4.3.2) que una tarjeta SDSC de 2 GB debe configurar su READ_BL_LEN (y WRITE_BL_LEN) para indicar 1024 bytes, de modo que el cálculo anterior informe correctamente la capacidad de la tarjeta, pero que, para mantener la coherencia, el dispositivo host deberá no solicitar (mediante CMD16) longitudes de bloque superiores a 512 B. [88]
En la definición de tarjetas SDHC en la versión 2.0, la porción C_SIZE del CSD es de 22 bits e indica el tamaño de la memoria en múltiplos de 512 KB (el campo C_SIZE_MULT se elimina y READ_BL_LEN ya no se usa para calcular la capacidad). Dos bits que antes estaban reservados ahora identifican la familia de tarjetas: 0 es SDSC; 1 es SDHC o SDXC; 2 y 3 están reservados. [88] Debido a estas redefiniciones, los dispositivos host más antiguos no identifican correctamente las tarjetas SDHC o SDXC ni su capacidad correcta.
La capacidad se calcula así:
Capacidad = ( C_SIZE + 1) × 524288donde para SDHC 4112 ≤ C_TAMAÑO ≤ 65375 ≈2 GB ≤ Capacidad ≤ ≈32 GBdonde para SDXC 65535 ≤ C_SIZE ≈32 GB ≤ Capacidad ≤ 2 TB [ cita necesaria ]
Las capacidades superiores a 4 GB solo se pueden lograr con la versión 2.0 o posterior. Además, las capacidades iguales a 4 GB también deberán hacerlo para garantizar la compatibilidad. [ cita necesaria ]
Como la mayoría de formatos de tarjetas de memoria, la SD está cubierta por numerosas patentes y marcas comerciales . Excluyendo las tarjetas SDIO , se imponen regalías por las licencias de tarjetas SD para la fabricación y venta de tarjetas de memoria y adaptadores de host (1000 dólares estadounidenses al año más membresía de 1500 dólares estadounidenses al año) [ cita necesaria ]
Las primeras versiones de la especificación SD estaban disponibles bajo un acuerdo de confidencialidad (NDA) que prohibía el desarrollo de controladores de código abierto . Sin embargo, finalmente se realizó ingeniería inversa al sistema y los controladores de software gratuitos proporcionaron acceso a tarjetas SD que no usaban DRM. Después del lanzamiento de la mayoría de los controladores de código abierto, la SDA proporcionó una versión simplificada de la especificación bajo una licencia menos restrictiva que ayudó a reducir algunos problemas de incompatibilidad. [173]
En virtud de un acuerdo de exención de responsabilidad, la especificación simplificada publicada por la SDA en 2006, a diferencia de la de las tarjetas SD, se extendió posteriormente a la capa física, extensiones ASSD, SDIO y SDIO Bluetooth Type-A. [174]
La especificación simplificada [175] está disponible.
Nuevamente, la mayor parte de la información ya había sido descubierta y Linux tenía un controlador totalmente gratuito para ella. Aún así, la construcción de un chip que se ajuste a esta especificación hizo que el proyecto One Laptop per Child reclamara "la primera implementación SD verdaderamente de código abierto, sin necesidad de obtener una licencia SDI o firmar acuerdos de confidencialidad para crear controladores o aplicaciones SD". [176]
La naturaleza propietaria de la especificación SD completa afecta a los sistemas integrados , a los ordenadores portátiles y a algunos ordenadores de sobremesa; Muchas computadoras de escritorio no tienen ranuras para tarjetas y, si es necesario, utilizan lectores de tarjetas basados en USB . [ cita necesaria ] Estos lectores de tarjetas presentan una interfaz de almacenamiento masivo USB estándar para las tarjetas de memoria, separando así el sistema operativo de los detalles de la interfaz SD subyacente. [ cita necesaria ] Sin embargo, los sistemas integrados (como los reproductores de música portátiles) generalmente obtienen acceso directo a las tarjetas SD y, por lo tanto, necesitan información de programación completa. [ cita necesaria ] Los lectores de tarjetas de escritorio son en sí mismos sistemas integrados; sus fabricantes normalmente han pagado a la SDA por el acceso completo a las especificaciones SD. [ cita necesaria ] Muchas computadoras portátiles ahora incluyen lectores de tarjetas SD que no están basados en USB; Los controladores de dispositivos para estos esencialmente obtienen acceso directo a la tarjeta SD, al igual que los sistemas integrados. [ cita necesaria ]
El modo de interfaz SPI -bus es el único tipo que no requiere una licencia de host para acceder a las tarjetas SD. [ cita necesaria ]
Una tarjeta SD que funciona mal se puede reparar utilizando equipo especializado, siempre y cuando la parte central, que contiene el almacenamiento flash, no esté físicamente dañada. De este modo se puede eludir el control. Esto podría ser más difícil o incluso imposible en el caso de una tarjeta monolítica, donde el controlador reside en el mismo troquel físico. [177] [178]
{{cite web}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )Clase de velocidad considerada irrelevante: nuestra evaluación comparativa revela que la marca de "clase de velocidad" en las tarjetas SD no es necesariamente indicativa de rendimiento de la aplicación;
Aunque la clasificación de clase está pensada para el rendimiento secuencial, encontramos varios casos en los que las tarjetas SD de mayor calidad obtuvieron peores resultados que las de menor calidad en general.
Las variaciones en el rendimiento de los bloques pequeños de 4k produjeron una diferencia de aproximadamente 300 veces entre las tarjetas más rápidas y las más lentas.
Es preocupante que muchas de las tarjetas probadas fueran de mediocres a pobres en esa métrica, lo que puede explicar por qué ejecutar actualizaciones en Linux con tarjetas SD puede llevar mucho tiempo.
