SD Memory Card

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Speichermedien
Allgemeines
Name	SecureDigital Memory Card
Abkürzung	SD Card
Ursprung
Erfindungsjahr	2001
Erfinder	SanDisk
Lesegeschwindigkeit	3,6 MB/s
Schreibgeschwindigkeit	0,8 MB/s
Daten
Größe SD	32,0 mm × 24,0 mm × 2,1 mm
Größe miniSD	20,0 mm × 21,5 mm × 1,4 mm
Größe microSD	11,0 mm × 15,0 mm × 0,7 mm
Speicherkapazität	8 MB bis 4 GB (SD-Karte) 4 GB bis 32 GB (SDHC-Karte)
Schnellste Schreibgeschwindigkeit	30 MB/s = 200x (SanDisk Extreme® III High Performance Card)

Eine SD Memory Card (Kurzform für Secure Digital Memory Card; deutsch Sichere digitale Speicherkarte) ist ein digitales Speichermedium, das nach dem Prinzip der Flash-Speicherung arbeitet.

Die SD-Karte wurde im Jahr 2001 von SanDisk auf Basis des älteren MMC-Standards entwickelt. Der Name Secure Digital leitet sich von zusätzlichen Hardware-Funktionen für das Digital Rights Management (DRM) ab. Mittels eines vom Nutzer nicht einsehbaren Speicherbereichs soll die Karte das unrechtmäßige Abspielen geschützter Medien-Dateien verhindern. Die genaue Spezifikation steht unter Verschluss und kann nur von den zahlenden Lizenznehmern der SD Card Association eingesehen werden.

[Bearbeiten] Aufbau der Karte

Platine einer SD-Speicherkarte

Die Speicherkarte besitzt einen integrierten „Controller“. Sie ist 32 mm × 24 mm × 2,1 mm groß und hat eine Speicherkapazität von 8 MB, 16 MB, 32 MB, 64 MB, 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1 GB, 2 GB, 4 GB, 8 GB, 12 GB, 16 GB oder 32 GB ^[1]. An der Seite befindet sich ein kleiner Schiebeschalter für die Einstellung des Schreibschutzes. Dieser Schiebeschalter ist jedoch kein Schutzmechanismus auf der Karte, sondern wird nur vom Kartenhalter erkannt und per Geräte-Software ausgewertet. Meist bedarf es lediglich einer ausreichend festen Schicht Klebeband anstelle des Schreibschutzschalters, um beschädigte Karten wieder beschreibbar zu machen. Die Lesegeräte nutzen meist einen Metallabnehmer zur Statuserkennung, der durch ausreichend Widerstand an der Position „beschreibbar“ heruntergedrückt werden muss.

Die Norm für SD-Karten definiert nur eine Kartenkapazität bis maximal 1 GB (SD 1.0) und 2 GB (SD 1.1). Karten mit einer Kapazität über 2 GB, die als SD-Karten (nicht SDHC) verkauft werden, entsprechen nicht den Spezifikationen und führen vor allem in etwas älteren Geräten manchmal zu Problemen, außerdem funktionieren sie in einigen SDHC-Geräten (z. B. einigen Lumix-Modellen von Panasonic) nicht.

Geräte, die nur SD 1.0 unterstützen (ältere Kartenleser und oft auch neuere interne von Notebooks) lesen 2 GB Karten manchmal, verursachen aber diverse Fehler im Speicherbereich über 1 GB – z. B. Schreibfehler. Oft wird die Karte auch einfach nur als 1 GB angezeigt und partitioniert.

[Bearbeiten] SDHC (SD 2.0)

Eine Erweiterung dieser Norm macht Speicherkapazitäten bis auf die maximale Kapazität von 32 GB^[2] unter der Bezeichnung SDHC (SD High Capacity) möglich. Das theoretische Limit liegt nach Spezifikation bei 2 TB^[2]. Zu beachten ist, dass SDHC-Karten nur mit Geräten funktionieren, welche die SD-Spezifikation Version 2.0 implementiert haben. Da das selten auf den Geräten vermerkt ist, sollte man das Zusammenspiel von Karte und Lesegerät vor dem Kauf testen. Die Abmessungen entsprechen denen von SD-Karten.

Darüber hinaus legt die SDHC-Spezifikation Leistungsklassen fest, die gesicherte Mindestübertragungsraten für die Aufzeichnung von MPEG-Datenströmen festschreiben: Bei Karten der Klasse 2 sind es 2 MByte/s, bei Klasse 4 sind es 4 MByte/s und bei Klasse 6 mindestens 6 MByte/s. AVHC-HD-Kameras benötigen meist mindestens 1 MB/s, die Panasonic HDC-SD1 z.B. 13 MBit/s, also 1,6 MB/s, womit also Klasse 2 ausreichend wäre. Höhere Datenraten sind vorteilhaft für die Serienbildaufnahme von Digitalkameras und die Übertragung zum PC. Die bisherigen SD-Spezifikationen sahen einen solchen für alle Hersteller allgemein verbindlichen Standard für Transferraten nicht vor.

SDHC-Karte 4 GB Class 4

SDHC-Karte 8 GB Class 6

Im August 2006 kam die erste 4-GB-SDHC-Speicherkarte auf den Markt, Anfang 2008 folgte die weltweit erste Klasse-6-Karte mit 32 GB.

SDHC-Karten sind in der Regel mit dem Dateisystem FAT32 formatiert, deshalb sind sie mit älteren Kameras nicht kompatibel.

[Bearbeiten] Varianten

• Für kleine Geräte wurde die miniSD entwickelt. Sie ist mit 20 mm × 21,5 mm × 1,4 mm etwa halb so groß wie die SD-Card. Mit Hilfe eines häufig beim Kauf mitgelieferten Adapters passt sie in jeden normalen SD-Slot. Diese kleinen Karten werden derzeit mit einer Speicherkapazität von 32 MB bis 8 GB angeboten.

• Die microSD-Karte (ehemals unter dem Namen TransFlash bekannt) ist nochmals kleiner als die miniSD. Sie hat mit 11 mm × 15 mm × 0,7 mm gerade die Größe eines Fingernagels und ist 2005 die kleinste Flash-RAM-Speicherkarte der Welt. Diese sehr kleinen Karten werden derzeit mit einer Speicherkapazität bis 8 GB angeboten. Auf der „Consumer Electronics Show“ (CES) in Las Vegas 2008 hat Sandisk allerdings auch schon eine 12 GB fassende microSD vorgestellt.

• Sowohl miniSD als auch microSD lassen sich per Adapter auf SD-Kartenformat bringen. Eine microSD-Karte kann zudem auch per Adapter auf miniSD-Format gebracht werden.

• Seit Januar 2005 gibt es spezielle SD-Karten, die über einen integrierten USB-Anschluss verfügen und somit auch ohne Adapter oder Speicherkartenlesegerät an eine USB-Buchse des Typs A angeschlossen werden können. Der USB-Anschluss ist meistens durch eine Abdeckung verdeckt, die entweder weggeklappt oder abgezogen werden kann.

MiniSD-Karte mit Adapter	SD-Karten mit USB-Anschluss und Abdeckung	SD-Karte mit USB-Anschluss und ohne Abdeckung	SDIO-Kamera
SD-Karte mit 4 GB, in dieser Kapazität nicht standardkonform	Größenvergleich	Größenvergleich der Platine

[Bearbeiten] Übertragungsgeschwindigkeit

Lag anfangs die Übertragungsgeschwindigkeit bei ca. 3,6 MB/s (lesen) und 0,8 MB/s (schreiben), so erreichen selbst preiswerte Karten heute eine Schreibgeschwindigkeit bis zu 9 MB/s. Die sogenannten Highspeed-Karten erreichen mittlerweile bis zu 20 MB/s und mehr beim Schreiben.

Die maximalen Werte schwanken jedoch stark und sind vom Hersteller und den zur Nutzung verwendeten Geräten abhängig. Die Übertragungsgeschwindigkeit wird meist nicht direkt angegeben, sondern als Faktor auf Basis der Lesegeschwindigkeit von CDs (= ca. 150 kB/s für die ursprünglichen single speed- oder 1x-Laufwerke). Diese Schreibweise hat sich ausgehend von CD-Brennern auch für andere beschreibbare Speichermedien verbreitet. Beispiel: High Speed SD Card 50x = ca. 7,5 MB/s Schreibgeschwindigkeit.

In der SD-2.00-Spezifikation sind drei sogenannte „Speed Classes“ definiert. Speed Class 2, 4 und 6, die jeweils Übertragungsgeschwindigkeiten von mindestens 2, 4 und 6 MB/s verlangen.

[Bearbeiten] Anzahl maximaler Schreibvorgänge

USB-Kartenleser für SD- und MMC-Karten

Aufgrund seiner Technologie ist Flash-Speicher grundsätzlich nicht unbegrenzt oft beschreibbar. Allerdings besitzen alle Karten einen Algorithmus zur Defektstreuung, durch den eine wesentlich längere Nutzungszeit erreicht werden kann. Dabei werden Schreibzugriffe auf einen logischen Block des Mediums auf wechselnde physikalische Speicherbereiche umgelenkt, so dass z. B. das häufige Schreiben von Dateisystemtabellen nicht immer auf denselben Sektoren stattfindet und diese frühzeitig unbrauchbar machen kann. Allerdings sind die verwendeten Verfahren in der Regel nicht offengelegt und auch selten auf den Produkten vermerkt, so dass es kaum eine Auswahlmöglichkeit nach Langlebigkeit gibt. Die rechnerische Lebensdauer beträgt bei SLC-NAND-Chips 1.000.000 Zugriffe, beim Einsatz von MLC-NAND-Chips 100.000 Schreibvorgänge (Lesezugriffe sind bei Flash-Speichern unbegrenzt möglich). In der Praxis weicht die erreichbare Lebensdauer allerdings davon ab.

[Bearbeiten] Nutzung

SD-Karten werden in vielen verschiedenen Geräten eingesetzt. Häufig kommen sie zur Aufnahme von Fotos in Digitalkameras, in MP3-Playern zur Wiedergabe von MP3-Dateien und in PDAs und Handys für unterschiedliche Anwendungsbereiche zum Einsatz. Ferner verwendet Nintendo in einigen seiner Produkte SD-Karten.

Geräte mit SD-Steckplatz sind generell abwärtskompatibel zu MMC-Karten. So lassen sich MMCs meist auch in Geräten betreiben, die für die SD Memory Card ausgelegt sind. Allerdings können schnelle MMC-Karten in reinen SD-Lesern nicht mit voller Geschwindigkeit angesprochen werden; hierfür ist eine vollwertige MMC-Unterstützung nötig. Das Betreiben von SD-Karten in Geräten, die nur für MMC ausgelegt sind, ist hingegen nicht möglich. Um Fehlbenutzungen zu vermeiden, haben SD-Karten ein etwas dickeres Gehäuse als MMC-Karten. Daher passen SD-Karten aufgrund ihrer Dicke normalerweise nicht in MMC-Steckplätze.

Abgesehen von der Digitalfotografie mit hohen Auflösungen und schneller Bildfolge ist für die meisten Geräte und Anwendungszwecke die Verwendung von High-Speed-SD-Karten nicht erforderlich. Um z. B. normale MP3-Dateien zu lesen, reicht die niedrigste Lesegeschwindigkeit einer SD-Karte völlig aus. Beim Übertragen von Daten kann auch das verwendete Kommunikationsprotokoll zum Flaschenhals werden:

• Bei USB 1.1 ist heute eine Übertragungsrate von 12 Mbit/s = 1,5 MB/s (10x) üblich.
• Bei USB 2.0 High Speed liegt die theoretische Übertragungsrate bei 480 Mbit/s = 60 MB/s (400x).
• Mit Bluetooth lassen sich bis zu 3 Mbit/s = 375 kB/s (2.5x) erreichen.
• Der WLAN-Standard 802.11b erlaubt bis zu 11 Mbit/s brutto = ~0,700 MB/s (4.7x) netto
• Der 802.11g-Standard erlaubt bis zu 54 Mbit/s brutto = ~3,2 MB/s netto (21x)
• Der neue Funkstandard 802.11n erlaubt bis zu 540 Mbit/s brutto = ~37,5 MB/s netto (250x)

SDIO-fähige Slots (SD Input/Output) ermöglichen es auch, über diesen Slot andere Geräte anzuschließen (z. B. Radio, Kamera, W-LAN, etc.).

[Bearbeiten] Weblinks

 Commons: SD Memory Card – Bilder, Videos und Audiodateien

• SD Card Association
• Infos/Testberichte zur Lese- und Schreibgeschwindigkeit von Speicherkarten
• OEM-Hardware- und Protokoll-Spezifikationen zum Herunterladen

[Bearbeiten] Quellen

1. ↑ SDHC-Karten speichern 32 GByte
2. ↑ ^{a b} Die Präfixe K, M, G stehen hier für Zweierpotenzen (2¹⁰, 2²⁰, 2³⁰). Beim Überfahren des Schriftzugs mit der Maus öffnet sich ein Tooltip, das die Umrechnung in die entsprechenden dezimalen Einheiten (10³, 10⁶, 10⁹) zeigt. Näheres siehe Byte.