9代标准3种接口,SD卡是怎么把自己作没的

当一块标称900MB/s的SD卡,被塞进最高只支持300MB/s速度的读卡器,大家觉得会得到什么样的实际读写速度?以为是“向下兼容”,被限制在300MB/s吗?错了,答案是只有100MB/s。

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为什么会这样?在这个看似反直觉的数据背后,所反映的恰恰正是目前整个SD卡生态里最大的笑话,也就是9代产品、三种接口标准,而且新旧互不兼容的现状。


SD卡的早期:一款接口传三代


为了让大家弄明白到底发生了什么事,我们需要从SD卡最早的历史讲起。


2000年SD1.0标准公布,它定下了SD卡最初的外观标准,包括大家熟悉的尺寸、接口形状、物理安全锁设计(这也是SD卡的名字来源)。

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两张看似完全不是一个时代的SD卡,却有着完全共享的接口设计


在这之后的9年时间里,虽然SD卡的标准从1.0发展到3.0,但它的造型从未改变,接口的理论最大带宽则从12.5MB/s增加到了104MB/s。


在这个过程中,SD卡的“提速”主要靠的是闪存技术的进步。但当闪存的速度越来越快后,诞生于2000年、最多只有9个触点的接口设计,就成了制约SD卡继续进步的最大瓶颈。


双层触点三倍速度?实际并不能达到


为了解决SD标准从一开始就遗留的“历史包袱”,2013年SD协会公布了4.0标准。它的最大改变就是引入新的“UHS-Ⅱ”总线规范,并制定了专为其而生的两排接口设计。

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UHS-I与UHS-


可以看到,SD UHS-Ⅱ卡将接口触点从以往的9个大幅增加到了17个。这也帮助它将理论上的最大传输速率,从前代的104MB/s直接增加了200%,来到312MB/s。


不过用过SD UHS-Ⅱ卡的朋友估计知道,2013年前后,当时的闪存技术还无法做到在这么小的存储卡上实现超过300MB/s的读写。所以市面上能买到的绝大多数SD UHS-Ⅱ卡,实际读写速度大多在150MB/s到300MB/s之间,更快的基本见不到了。


无人问津的SD6.0,让问题变得复杂起来


话说到这里,有些朋友可能已经意识到一个比较尴尬的事实了。那就是SD卡接口的发展历程,几乎都是与闪存技术的发展速度“错位”。早期的SD卡提速缓慢是因为当时闪存技术不被重视,SD卡厂商“巧妇难为无米之炊”。

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2TB的SD卡比2TB SSD可要贵太多


到了后来,新的闪存倒确实是有了,可SSD已经兴起,高品质闪存当然就优先被拿去做SSD,存储厂商也不舍得给SD卡用上速度又快、存储密度又高的新型闪存颗粒。


结果这就导致2017年的SD6.0标准虽然推出了新的总线规范,却根本就无闪存可用,最终压根没有这种规范的SD卡上市,使得它成了一个只在名义上存在的技术标准。


从SD到SDEX,进步的代价是放弃自己的标准


或许正是因为SD6.0标准的失败,让SD协会意识到了他们的技术标准已经脱离市场这个现实。所以到了2018年,SD协会做出妥协,新的SD7.0标准看似是一次普通的提速,但它真正的意义在于完全放弃SD协会的UHS-Ⅱ、UHS-Ⅲ总线和接口标准,拥抱了当时已成主流的NVMe SSD技术。


这是什么概念呢?大家看看SD7.0之后的卡面造型,也许会觉得它不也是一样的两排触点。

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但实际上,以前的SD卡上面第一排触点走的是SD卡协议,下面的第二排触点(如果有的话)是更高速的SD卡协议。可是从SD7.0标准开始,新的“SDEX”卡上面第一排触点是SD卡协议,但下面的第二排触点就变成了PCIE接口的一种变体,相当于是微缩版的NVMe SSD。

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从SD协会的官方材料中就能看到,他们放弃了自己的UHS-Ⅱ/Ⅲ协议


这就导致了本文开头讲到的那种现象,如果将一块SDEX卡插进UHS-Ⅱ/Ⅲ读卡器,那么此时虽然卡和读卡器的触点看起来完全“一对一”吻合,但实际上它们之间的第二排高速接口触点却会相互“不识别”。


最终,也就有了“900MB/s的SD卡插进300MB/s的读卡器,却只能得到100MB/s实际读写性能”的现象。


“完美读卡器”能解决问题,但问题是它也不存在


那么这种现状,难道就没有解决方案吗?首先从接口定义来说,由于SD协会在SD7.0到最新的SD9.1标准里,都放弃了UHS-Ⅱ/Ⅲ协议,所以指望未来的新款超高速SD卡“重新兼容”旧的超高速读卡器,基本上并不现实。

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但这个问题也不是没有变通的解决方案。比如,曾有读卡器厂商提出,可以在读卡器上做“双模”设计,同时兼容UHS和NVMe两种协议,插什么卡就自适应切换协议,从而完美地发挥出所有SD卡的最高性能。


不过就凭SD卡这个行业目前“半死不活”的状态,这种理论上完美的“双模超高速读卡器”到底什么时候能上市,甚至能不能上市,可能又是个永远没有答案的问题。


【本文图片来自网络】

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