全面支持PCIe 4.0，SD卡再度提速

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/周凱揚(yáng)）盡管高度集成的內(nèi)置存儲(chǔ)已經(jīng)慢慢普及開來，但在一部分物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、數(shù)字成像產(chǎn)品、游戲掌機(jī)和車載系統(tǒng)中，SD卡這類互通的外置移動(dòng)存儲(chǔ)依然是廠商在某些設(shè)計(jì)上的首選。而隨著數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需求越來越高，諸如8K視頻錄制、360°環(huán)繞/VR視頻錄制和需要快速讀寫的應(yīng)用程序等，SD卡的速度已經(jīng)開始變得有些力不從心了。

SD和SD Express

在原本的SD規(guī)范中，只有SD總線接口，其默認(rèn)速度只有12.5MB/s，之后引入的High Speed、Ultra High Speed才慢慢將速度提上來。但即便是最為普及的高速UHS-II卡，其總線速度最高也只有312MB/s。然而隨著NAND閃存技術(shù)的不斷進(jìn)步，SD協(xié)會(huì)也開始為下一代的移動(dòng)存儲(chǔ)卡鋪路。

不同SD內(nèi)存卡的速度對(duì)比 / SD協(xié)會(huì)

SD協(xié)會(huì)在SD 7.0規(guī)范中引入了全新的SD Express，借助PCIe 3x1實(shí)現(xiàn)高達(dá)985MB/s的速度。而在8.0規(guī)范中，SD協(xié)會(huì)更是引入了對(duì)PCIe 4x1和4x2的支持，最高實(shí)現(xiàn)3938MB/s
的速度，媲美主流的PCIe 4.0 SSD。

而在最近的SD 9.1規(guī)范中，SD協(xié)會(huì)為microSD Express同樣引入了對(duì)PCIe 4.0x1的支持，最高速度可達(dá)1969MB/s，相較上一代速度翻倍。這對(duì)于不少有尺寸限制，又有升級(jí)存儲(chǔ)需求的產(chǎn)品來說，小小的一張microSD Express卡就能獲得媲美SSD級(jí)的性能。

除此之外，SD 9.1還引入了電源管理和熱管理這兩大新特性。SD Express卡可以設(shè)置多個(gè)最大功耗值，要想實(shí)現(xiàn)最高性能的話，主機(jī)會(huì)選取最高的最大功耗值。然而，并非每次操作都需要用到卡的最大性能，而電源管理和熱管理會(huì)根據(jù)所需維持速度等級(jí)來選擇合適的最大功耗值，并控制卡的內(nèi)部溫度。

挑戰(zhàn)CFexpress

很明顯，新的SD規(guī)范對(duì)PCIe 4.0的全面兼容，就是為了與逐漸開始在數(shù)字成像產(chǎn)品上普及的CFexpres卡展開競(jìng)爭。后者已經(jīng)通過率先支持PCIe 3.0，占據(jù)了一部分?jǐn)?shù)字成像產(chǎn)品的市場(chǎng)，而SD協(xié)會(huì)盡管早就推出了SD Express卡的規(guī)范，但目前在售的SD Express卡似乎只有ADATA威剛科技一家。

除此之外，由于速度提升后需要新的等級(jí)規(guī)范，而不再是原來的V30、V60和V90這類給SD總線定義的速度等級(jí)。針對(duì)基于SD Express總線的SD、microSD卡，SD協(xié)會(huì)新增了E150、E300、E450和E600，其中E600意味著其最低讀/寫性能達(dá)到600MB/s。很明顯，這對(duì)標(biāo)的也是CompactFlash協(xié)會(huì)對(duì)CFexpres卡所做的VPG200、VPG400等速度等級(jí)認(rèn)證。

但從SD卡新規(guī)范的落地速度來說，SD卡很可能會(huì)輸給CFexpres卡，甚至?xí)斀o那些仍在使用UHS-II總線的SD卡。比如UHS-III是在2017年提出的，而目前幾乎沒有什么設(shè)備和存儲(chǔ)卡支持這一總線協(xié)議。更重要的是，雖然SD Express可以做到向下兼容，但只支持基礎(chǔ)的SD卡協(xié)議，所以如果讀卡設(shè)備僅支持SD總線接口的話，哪怕支持到UHS-III，速度最高也只有104MB/s，在新的速度等級(jí)認(rèn)證落地之前，甚至只能獲得V30的認(rèn)證。

寫在最后

盡管SD協(xié)會(huì)擁有800家成員企業(yè)，但從目前全新面世的產(chǎn)品看來，UHS-II的SD卡速度基本已經(jīng)滿足了多數(shù)需要移動(dòng)存儲(chǔ)卡的要求。而在更高速的使用場(chǎng)景，除了內(nèi)置固態(tài)硬盤外，大多數(shù)廠商還是選擇了外置CFexpres卡的方案。如果SD協(xié)會(huì)想要打破這一局面的話，還是應(yīng)該盡快推動(dòng)SD Express控制器和讀卡器控制器集成到更多設(shè)備中去，比如慧榮科技的SM2708、創(chuàng)惟科技的GL9767等。