Secure Digital Memory Card (SD) — формат карты флеш-памяти, разработанный для использования в основном в портативных устройствах. На сегодняшний день широко используется в цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах, КПК, коммуникаторах и смартфонах, электронных книгах, GPS-навигаторах и в некоторых игровых приставках.

Формат был разработан в 1999 году фирмами Panasonic, SanDisk и Toshiba на основе MMC-карты. В 2000 году на CES компаниями Matsushita, SanDisk и Toshiba было объявлено о создании SD Card Association.

Карта размером 24x32x2,1 мм снабжена собственным контроллером и специальной областью, способной, в отличие от MMC, записывать информацию таким образом, чтобы «незаконное» чтение информации было невозможно, в соответствии с требованиями «Secure Digital Music Initiative». Этот факт был отражён в названии стандарта («Secure Digital»). Для записи в защищённую область используется специальный протокол записи, недоступный для обычных пользователей. При этом карта также может быть защищена паролем, без которого доступ к записанной информации невозможен; восстановить работоспособность карты можно только её полным переформатированием с потерей записанной информации.

 Устройство SD карты: U1 — контроллер, две большие микросхемы снизу — память.
Контактные площадки расположены с обратной стороны платы.

Карты формата Secure Digital снабжены механическим переключателем защиты от записи. В положении «lock» невозможны запись информации, и, соответственно, удаление файлов и форматирование карты, что позволяет избежать случайной потери информации. Однако следует учитывать, что собственно защита от записи осуществляется не самой картой, а устройством, использующим карту, и может оказаться в силу ряда причин в нём не реализованной, либо намеренно отсутствовать. Например, автозагрузка резидентной программы CHDK для фотоаппаратов Canon работает только когда карта защищена от записи.

Объём памяти
SD 1.0 — от 8 МБ до 2 ГБ
SD 1.1 — до 4 ГБ
SDHC — до 32 ГБ
SDXC — до 2 ТБ

Скорость работы

По мере того, как совершенствовались технологии, многие производители стали выпускать карты с повышенной скоростью записи. Чтобы обозначить скорость, на картах памяти обычно указывается специальный множитель (подобно CD-ROM). 1x = 150 кБ/с. Простейшие карты имеют скорость 6x (900 кБ/с), самые быстрые — 633x (95000 кБ/с).[1]

Подавляющее большинство производителей из коммерческих соображений присваивают «нечестные» множители. Фактически, если карта показывает такую скорость, то только в режиме чтения. Скорость записи обычно в два раза ниже.

Позднее SD Card Association ввела классификацию скоростных характеристик карт и устройств для работы с ними, так называемый SD Speed Class. Изначально было определено три класса, позже, в SD Card Specification Ver.3.0 был добавлен еще один (Class 10) :
SD Class 2 — (скорость записи не менее 2 МБ/с) — 13x
SD Class 4 — (скорость записи не менее 4 МБ/с) — 26x
SD Class 6 — (скорость записи не менее 6 МБ/с) — 40x
SD Class 10 — (скорость записи не менее 10 МБ/с) — 66x

Современные видеокамеры пишут видео в разрешении 1920*1080, а скорость потока — 24 Мбит/сек (3 Мбайт/сек). Таким образом, для Full HD видео требуется карта класса не ниже 4. В некоторых случаях, когда камера пишет видео с потоком менее 16 Мбит/сек, можно использовать и карточку 2 класса. А профессиональные видеокамеры могут писать видео с потоком 50 Мбит/сек — таким нужна карта класса не ниже 10. Можно измерить скорость потока путем записи на камеру пробного видео в течение определенного времени, например в течение минуты. Потом объем полученного видео в мегабайтах поделить на количество секунд. Полученная скорость потока и покажет требуемую карту.

Файловые системы

Стандартной для карт SD и SDHC является файловая система FAT (до 2 ГБ включительно — FAT16, более 2 ГБ — FAT32); многие производители поставляют их предварительно отформатированными. Однако, как и любое запоминающее устройство с произвольным доступом, карты Secure Digital при помощи соответствующего программного обеспечения можно отформатировать любым желаемым способом — например, аналогично жёсткому диску с использованием таблицы разделов.

Следует учитывать, что поддержка той или иной файловой системы зависит от микропрограммы использующего карту устройства; так, некоторые устройства поддерживают исключительно FAT16, а иногда, помимо того, имеют ограничение на максимальный объём используемой карты.

SDHC

SDHC — Secure Digital High Capacity — сменная карта флеш-памяти, удовлетворяющая спецификации SDA 2.00, введённой SD Card Association (SDA), объединяющей порядка 500 производителей карт флеш-памяти. SDHC стал развитием популярного формата SD (Secure Digital), унаследовав большинство его характеристик.

Потенциальный максимальный объём карт SDHC увеличен до 32 GB. Как правило, для хранения информации на картах этого типа используют файловую систему FAT32 (для SD использовалась FAT16/32).

SDXC

В 2009 г. на CES SD Association представила новый стандарт SDXC (eXtended Capacity), поддерживающий карты объёмом до 2 TiB (2 199 023 255 552 байт) и скорость обмена до 104 МБ/с. В дальнейшем планируется повысить скорость до 300 МБ/с. Разумеется, речь идет о скорости интерфейса «контроллер карты» <=> «контроллер ридера», но флэш-памяти до таких скоростей ещё далеко, и именно её невысокой скоростью будет определяться быстродействие карты в целом. Планируется, что стандартной для SDXC карт будет файловая система exFAT, разработанная компанией Microsoft. Японская компания Toshiba объявила о выпуске SDXC карт памяти объемом 64 Гб, которые, со слов производителя, являются самыми быстрыми картами в мире и имеют максимальную скорость передачи данных при записи — 35 Мб/сек и 60 Мб/сек — при чтении. В дополнение к SDXC карте Toshiba представила две новые модели SDHC карт памяти объемом 16 и 32 Гб с аналогичными скоростными показателями, как и у SDXC карты.

Новые модели SDXC и SDHC карт памяти, как заявляет компания, соответствуют новому стандарту SD Ver. 3.00, UHS104 и предназначены для использования в устройствах, требующих больших объемов памяти для хранения данных при их высокой скорости передачи, каковыми, например, являются цифровые фото- и видеокамеры.

Окончательная версия SDXC, также называемая SD 4.0 поднимает теоретическую максимальную скорость передачи данных до 300Мб/сек, а ёмкость карт может быть выше 64Гб. С SDHC-устройствами они не совместимы полностью.

Устройства с поддержкой SDXC также полностью поддерживают карты стандартов SD и SDHC.

SDXC карты используют файловую систему exFAT и официально поддержка кардридеров и карт стандарта SDXC заявлена только для Windows Vista, Windows Server 2008 и Windows 7. Остальные ОС на момент написания FAQ SDXC не поддерживают. В обозримом будущем возможна реализация поддержки SDXC для Linux. Обновленный от 2011 MacBook Pro так же имеет поддержку карт памяти SDXC.

Если SDXC-карту вставить в устройство, заведомо не поддерживающее этот стандарт, то будет выведено сообщение о необходимости форматирования карты. Этого ни в коем случае не надо делать, поскольку такая операция приведёт карту в неработоспособное состояние.

Сразу же после утверждения стандарт подвергся критике из-за того, что стандартной файловой системой для него является запатентованная компанией Microsoft ФС exFAT. Её спецификаций в свободном доступе нет, полноценного свободного драйвера тоже ещё нет (на данный момент существует коммерческий драйвер для Linux и Android для фирм и OEM-производителей оборудования). Таким образом, карты SDXC нельзя будет использовать в свободных операционных системах. Даже если при помощи обратной разработки будет создан полнофункциональный драйвер для этой файловой системы, то его использование из-за патентов может быть незаконно в некоторых странах. А при переформатировании карты в другую ФС, свободную и поддерживающую накопители и файлы большого объёма (например, ext4), карта может потерять совместимость с устройствами, для которых предназначена.