Um guia para cartões SD Express

Os cartões SD são o padrão universal de cartão de memória atualmente, independentemente do tipo ou marca do dispositivo. Porém, o SD ​​Express se destaca dos demais por ter especificações superiores por ser quase um SSD. Neste artigo discutiremos as diferentes características técnicas desses cartões de memória.

os cartões de memória SD ​​Express foram criados por demanda em altas larguras de banda de câmeras de vídeo e fotografia. Junto com esse requisito, buscou-se também um formato compacto e facilmente portátil. Antes do surgimento desse padrão, as câmeras de filme profissionais costumavam usar unidades de armazenamento de estado sólido. Tamanho grande para armazenar o conteúdo. Porém, devido à universalidade dos cartões nos formatos SD e MicroSD eles foram adotados por todos os tipos de dispositivos. Talvez tenham sido os próprios smartphones os que garantiram a popularidade deste formato.

O que são cartões de memória SD Express?

Sob o nome de SD ​​Express, há uma série de cartões de memória com formato SD (Secure Digital) que são compatíveis com versões anteriores de sua interface, mas com maior largura de banda. Sua maior velocidade de transferência se deve ao uso da interface PCI Express. O que lhe confere uma série de vantagens em relação aos cartões SD convencionais.

Tudo isso significa menor latência no acesso aos dados. Embora os cartões SD padrão tenham uma latência de acesso considerável, em alguns sistemas ela é ainda maior que a de um disco rígido. Tudo isso apesar de ser baseado em memórias NAND Flash. No caso das memórias SD ​​Express Possuem a mesma latência de acesso que um SSD ao utilizar as mesmas linhas PCI Express.

Ou seja, apenas um nível abaixo da RAM na hierarquia de memória. Então, de um certo ponto de vista, eles poderiam ser considerados uma versão de cartão de memória de um SSD. Mas é claro, projetado para dispositivos alimentados por bateria, como telefones celulares, consoles de videogame portáteis e câmeras de vídeo ou fotográficas.

Eles funcionam como um SSD do tipo DRAM-Less

Devido ao espaço reduzido dentro do cartão, drives SD Express não incluem memória RAM própria para cálculo de endereços pelo seu controlador flash. É por isso que eles usam um Host Memory Buffer ou HMB. Isso envolve usar uma parte da RAM principal para isso. Ou seja, embora tenha latência menor que um disco rígido, é muito maior que a de um SSD convencional.

Porém, o fabricante de cada dispositivo pode adicionar uma memória , seja em formato SRAM ou DRAM, na interface SD Express que pode ser utilizada pelo controlador flash e assim melhorar seu desempenho. Os cartões SD Express não incluem nenhum tipo de RAM para seu controlador flash, portanto, esse problema deve ser resolvido de uma forma ou de outra pelo fabricante do dispositivo.

Felizmente, usar a interface PCI Express permite que o cartão SD Express seja capaz de usar a RAM do sistema para seus cálculos. Essa é uma habilidade que a versão antiga dos cartões de memória não possuía.

Compatibilidade com versões anteriores de cartões SD e MicroSD padrão

Na realidade, você deve ver o SD ​​Express como uma versão melhorada dos cartões SD com compatibilidade retroativa. Não é à toa que o padrão surge a partir da versão 7.0, então tudo isso significa que não estamos diante de um novo padrão, mas sim uma evolução.

Claro, embora os leitores de cartão SD ​​Express sejam compatíveis com versões anteriores, eles não são compatíveis com cartões de memória SD UHS-II e UHS-III. A razão para isso é que o SD ​​Express utiliza pinos para comunicação entre o cartão de memória e o leitor que ficam na mesma posição do UHS-II e UHS-III.

O que isto significa? Bem, ao ler e gravar em um cartão de memória UHS-II ou UHS-III irá reconhecê-lo como UHS-I. Isso implica que você verá sua largura de banda limitada. Por exemplo, se pegarmos um SD UHS-III e colocá-lo em um leitor SD Express, descobriremos que a velocidade de transferência não será de 624 MB/s, mas de 104MB/s.

Outro recurso dos cartões SD padrão que não é encontrado naqueles SD ​​Express é a segurança CPRM. Se houver conteúdo codificado nesse formato no conteúdo do cartão de memória, o driver não poderá descriptografá-lo.

Um aumento considerável na sua largura de banda

A maior vantagem dos cartões SD ​​Express é a sua largura de banda. Em sua versão base eles podem atingir os 985MB/s. Se levarmos em conta que os leitores SD Express não suportam UHS-II nem UHS-II, fica claro porque é necessário usar as memórias apropriadas. Além disso, temos 4 variantes diferentes deste tipo de cartão.

-985 MB/s de largura de banda para SD Express com 1 pino de dados e que usam PCIe de terceira geração. -Por outro lado, para cartões SD Express compatíveis com PCIe 4.0 (SD Express 8.0) a largura de banda passa a ser 1.969 MB/s. -A tudo isso devemos acrescentar o fato de que é possível usar não um, mas dois pinos de dados. Dessa forma, eles podem atingir quase 4.000 MB/s de largura de banda.

Porém, devemos ter em mente que o uso de um cartão SD Express de dois pinos para dados requer leitores compatíveis com esta opção. Lembre-se também que se nossa memória for compatível com PCI Express 4.0 e nosso leitor for compatível com a geração anterior, a velocidade de transferência será a mais baixa em comum.

O padrão também contempla uma atualização futura para PCI Express 5.0. Isto implica que veremos cartões SD Express atingindo velocidades de 8.000 MB/s. Embora, no momento não tenham sido anunciados, é a evolução lógica da indústria.

Notícias sob o padrão SD 9.0

A primeira novidade é a capacidade dos cartões SD 9.0. Eles também podem ser usados ​​como memórias de boot, pois possuem uma peça otimizada para isso. Ou seja, agora podemos ter dispositivos que podem ser iniciados a partir de um cartão SD Express diretamente. Além disso, isso permite automatizar dispositivos como câmeras de segurança, drones, alto-falantes inteligentes e qualquer dispositivo compatível.

A outra novidade é o suporte RPMB. Isso se traduz em um protocolo de decodificação ou criptografia de dados que permite proteger as informações com mais eficiência. A unidade responsável por isso está localizada no próprio cartão de memória, mas requer que o sistema host tenha a capacidade de criptografar e descriptografar as informações codificadas nesse formato. A capacidade de criptografar dados torna os cartões SD Express no padrão SD 9.0, chamados de dispositivos de memória confiáveis. Tudo isso graças à capacidade de criptografar informações automaticamente sem a ajuda de um dispositivo externo.

Novos tipos de cartões de memória SD Express

A versão 9.0 do padrão SD traz consigo o retorno das classes de velocidade. Isso significa que encontraremos diferentes cartões de memória com diferentes velocidades de leitura e gravação. A razão para fazer isso é que a interface PCI Express tem um consumo muito maior que a média, o que é prejudicial em muitos dispositivos que dependem de bateria. O segredo é reduzir a velocidade para reduzir o consumo de energia e aumentar a vida útil da bateria.

Isso complica e será necessário verificar se tanto o cartão de memória quanto a interface são suportados. Basicamente, você não vai comprar uma memória que funcionará na velocidade de uma categoria inferior mais barata. Portanto, se precisarmos de determinadas larguras de banda específicas, devemos observar cuidadosamente a etiqueta do cartão SD Express. Pelo menos eles são fáceis de catalogar. O número indica a largura de banda máxima, em megabytes por segundo, que pode atingir. Então nesse aspecto há poucas complicações.

SD Express versus CF Express

Os cartões SD não são os únicos que adotaram o protocolo PCI Express para se atualizar. Por outro lado temos algumas memórias Compact Flash que passaram pela mesma evolução. Assim, eles competem pelo uso em câmeras de vídeo profissionais e outros dispositivos que exigem cartões de memória de alta capacidade e largura de banda.

No entanto, as igualdades terminam aí. Os cartões Compact Flash Express são incompatíveis com cartões SD convencionais. Além de não usar as mesmas interfaces. A única coisa que eles têm em comum É o protocolo que utilizam para se comunicar com o sistema e o fato de serem cartões de memória. No entanto, sua maior vantagem sobre os cartões SD Express não é outra senão o fato de usar dois pinos PCI Express em vez de um.

A implicação disso é que esses cartões de memória oferecem uma capacidade de largura de banda mínima predeterminada e são consistentemente capazes de operar em níveis máximos de desempenho. Em contraste, o SD Express enfrenta uma limitação inerente, pois o seu desempenho depende da interface de comunicação, resultando em velocidades variáveis ​​que não podem ser garantidas.

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