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SDHC記憶卡種類小知識

現在幾乎大家手上都有幾部大小數位相機,不管是DSLR還是小DC或類單眼,這些相機都需要用上記憶卡,因此我們會替這些相機購買記憶卡,但市面上記憶卡廠牌眾多,規格也好幾種,似乎看起來眼花撩亂,倒不是品牌眾多的問題,而是記憶卡上的規格、種類讓人摸不著頭緒。對於玩家來說,這些記憶卡規格、種類的選擇不成問題,對於一般使用大眾可能會因為不熟悉記憶卡種類、規格而傷腦筋,在這篇短文裡老喵彙整出相機最常用記憶卡的種類與規格的小知識,讓多數人在選用上不會再傷腦筋。


記憶卡的規格與種類:
老喵以市面上最常用到的記憶卡為解說重點,這種記憶卡應用廣泛幾乎所有機種都支援這種規格,因此也可以稱作『泛用型記憶卡』。這種記憶卡現在分成以下三個種類:
SD、SDHC、SDXC(UHS,2009年制定的新衍生種類,已有產品上市。)
這些是標準接口規格的泛用型記憶卡種類,多數相機都設置這種標準接口。


而這三種又可以分成下列應用於超小型端子接口的三個種類:
Micro SD、Micro SDHC、Micro SDXC(預計這個種類應該很快就會推出),這些記憶卡的面積比拇指指甲還要小,因此大部份設置標準接口的機器需要用上轉接卡,多數購買記憶卡時就會附贈,也有些是不附轉接卡的。(由於與手機記憶卡通用,因此沒附上轉接卡。多數市售手機都使用這種記憶卡。)這些記憶卡除外觀與標準SD記憶卡不同之外其他規格均相同。


其他種類:
CF
這是多數旗艦級DSLR所配用的記憶卡規格(中片幅DSLR也配用這種記憶卡,例如:Mamiya Digital 67),例如:Nikon、Canon的旗艦機種。一般中階、入門級機種不會配用這種記憶卡,唯一例外的是Canon的入門機,曾有過數種機型配用過這個規格記憶卡,但近10年來已經不再配用,理由是泛用性並不高,且記憶卡本身售價高昂,連帶會影響用家購買相機的慾望。而近5年來的旗艦機種,多數都配有雙插槽,可以相容於上述所有記憶卡種類。因此用家不再受限於僅能使用一種記憶卡的窘況。


SD記憶卡的格式化檔案系統版本規格:
Format 格式化,這是無論在電腦或相機裡都需執行的一項作業,格式化的目的,是讓格式化的系統能在記憶卡裡建置出如:編碼、資料夾、編號、密碼等等相關檔案系統辨識資料。唯一不同的是,電腦格式化是完全清除記憶卡上的資料,僅建置所謂儲存表格,這是讓作業系統可以在存檔寫入時可以依據的資料存放分配表。相機格式化則與此不同,格式化時,相機會依生產商的不同而建置不同的辨識用編碼、資料夾、編號等等,因此,若在Nikon相機上格式化記憶卡,然後拿到Canon相機裡去用,結果可以發現Canon相機不認識這張記憶卡,會要求用家重新格式化這張記憶卡。其原因是每家廠商所建置的辨識編碼不同所導致。
記憶卡的格式化版本有如下的分別(根據支援容量的不同而有差異):
SD 記憶卡:SD 1.0、1.1、2.0
最早SD記憶卡最多的容量上限是1GB,後來製造技術進步之後,增加為2GB,但這時出現技術瓶頸,因此當年多數的SD記憶卡儲存上限為2GB(也有出現4GB,但數量很少)。根據電腦格式化規格,支援1GB(含1GB)以上的容量時需以 FAT16格式化規格來處理格式化作業,因此有,SD1.0與SD1.1的兩版本,但這兩版本唯一的差異不在格式化版本,而是容量的不同。


SDHC 記憶卡:SD 3.0(SDHC,全名「Secure Digital High Capacity」,是SD卡協會(SD Card Association)在2006年3月發表SD 2.0規格的Secure Digital高容量版本。
由於數位科技的進步,相機所能拍攝的支援容量也越來越高,於是便出現高於2GB的記憶卡,這就是SDHC高容量記憶卡。SDHC記憶卡容量標準為初期4GB,後來擴增為8GB為標準容量。而所使用的格式化版本就不能使用FAT16來進行格式化作業,需以FAT32來進行格式化作業,FAT32是目前仍存在於電腦應用系統裡的少數相容性極高的格式化系統,其支援可以格式化的容量,理論上是『無上限』。而FAT32可以向下相容其他格式化系統,因此是個通吃型的格式化系統。SD標準2GB記憶卡,也可以在建置FAT32格式化系統的相機裡被使用,我們現在所使用的小DC、DSLR、類單眼多數都建置FAT32格式化系統,如果相機建置的並非FAT32格式化系統,則不能使用需以FAT32進行格式化的記憶卡,這多半為早期機種,約為10年前的機種就很常見,老喵的D50就是這種系統。
(註:SDHC與SD的主要差異在於,舊版本用FAT16檔案系統,意思是管理檔案所在位置的表格用16位元表示,所以最多只能管理65536個範圍,再考慮每個範圍能儲存32KB的資料量,所以65536 × 32KB = 2GB,SD卡容量上限只能到達2GB。為解決FAT16格式可支援容量有限的問題,SDHC改用了FAT32格式;依規格定義,容量最大可達到32GB。但理論上是無上限。)


SDHC記憶卡分為不同的級數(Class),表示該記憶卡穩定的最小存取速度,分為四種寫入速度:Class 2、Class 4、Class 6及Class 10。SD卡協會有強制規定,所有符合SDHC規範的裝置都必須標明「SDHC」標誌。
Class 2::2 MB/s
Class 4: 4 MB/s
Class 6:: 6 MB/s
Class 10:10 MB/s


SDXC 記憶卡:SD 3.0
是一種超高容量、超高速的記憶卡,目前據老喵所知,新一代SD 3.0(SDXC)標準規範為SD卡的新一代標準,於2009年CES消費電子展提出。SD 3.0規格於低容量中之SDXC卡仍使用FAT32,SD 3.0規定之最高速度為832 Mbit/s (UHS104),而高容量則於SD 4.0中規範最大容量可高達2TB,採用的檔案系統是微軟專利的exFAT規格,SD 4.0規範預定將此速度提升至2.4 Gbit/s。SDHC所採用的FAT,FAT32,Ext2於SDXC仍可使用, SDXC電氣介面規格仍與SDHC相容。
SDXC卡可使用SDHC規格之設備,但有以下之限制:
SDHC 讀卡設備只能支援SDXC的UHS104速度,高速的SDXC卡(SD 4.0規格)於SDHC讀卡設備上將無法辨識。
目前可支援SDXC的作業系統為:
Linux (with a proprietary driver for the exFAT filesystem), Windows 7, Windows Vista SP1+, Windows XP SP2 or SP3 with KB955704[3], Windows Server 2008 SP1+, Windows Server 2003 SP2 or SP3 with KB955704[3], Windows CE 6+, and Mac OS X Snow Leopard (Intel-based)。
另外請注意,使用和選購SDHC記憶卡時,必須注意相容性。因為SDHC記憶卡與現有SD 1.1讀卡設備和讀卡機並不相容,但SD卡可以和SDHC的讀卡器和讀卡設備相容。


SDHC記憶卡所使用的快閃記憶體種類與存取速度的關係:
現在市面上所販售的SDHC記憶卡,有些廠牌似乎讀、寫速度高過其他廠牌很多,某些用家就特別會去選用這種記憶卡,其原因何在??一般來說,記憶卡生產商多半不會在產品外包裝上標明使用何種快閃記憶體種類,但有經驗的用家可以在讀寫速率上來辨別該記憶卡所使用的快閃記憶體種類。為何要使用這些讀寫速度高的記憶卡??通常有兩種需求,多數用於DSLR的連拍速度上,此外就是現在Full HD的錄影順暢性上面。前者多使用於運動、動態人物,如時裝舞台攝影、生態攝影,這些拍攝主體通常運動速度較高,而連拍時,若記憶卡寫入速度跟不上相機快門的速度,就會產生延遲性,這會影響連拍畫面中某一個精采畫面的擷取機率,因此必須使用讀寫速率高的記憶卡,後者則使用於可錄影的高畫質HD相機、攝影機上,為求錄影時不會『累格』而選用。
SDHC記憶卡有以下兩種快閃記憶體種類:
SLC:
傳統上,每個儲存單元內儲存1個資訊位元,稱為單階儲存單元(single-level cell, SLC),使用這種儲存單元的快閃記憶體也稱為單階儲存單元快閃記憶體(SLC flash memory),或簡稱SLC快閃記憶體。SLC快閃記憶體的優點是傳輸速度更快,功率消耗更低和儲存單元的壽命更長。然而,由於每個儲存單元包含的資訊較少,其每百萬位元組需花費較高的成本來生產。由於快速的傳輸速度,SLC快閃記憶體技術會用在高效能的記憶卡。

MLC:
多階儲存單元快閃記憶體(Multi-level cell flash memory, MLC flash memory)可以在每個儲存單元內儲存2個以上的資訊位元,其「多階」指的是電荷充電有多個能階(即多個電壓值),如此便能儲存多個位元的值於每個儲存單元中。藉由每個儲存單元可儲存更多的位元,MLC快閃記憶體可降低生產成本,但比起SLC快閃記憶體,其傳輸速度較慢,功率消耗較高和儲存單元的壽命較低,因此MLC快閃記憶體技術會用在標準型的記憶卡。
以上述兩種類快閃記憶體種類的功能分野,我們可以從同等級記憶卡售價上來辨識,其使用的快閃記憶體種類,例如:8GB C10的記憶卡,通常售價較高的、讀寫速率快的,會使用SLC快閃記憶體,而售價低、讀寫速率一般的,會使用MLC快閃記憶體。
順帶一提『快閃記憶體』的發明者,快閃記憶體(無論是NOR型或NAND型)是舛岡富士雄博士在1984年於東芝公司工作時發明的。 據東芝表示快閃記憶體的 「Flash」 是舛岡博士的同事所持有泉建議的。因為這種記憶體的抹除流程讓他想起了相機的閃光燈。舛岡博士在1984年的加州舊金山IEEE國際電子元件大會(International Electron Devices Meeting, IEDM)上發表了這項發明。Intel看到了這項發明的巨大潛力,並於1988年推出第一款商業性的NOR Flash晶片。


下面兩張照片是使用SLC快閃記憶體的廠家所生產的SDHC記憶卡:

▲Toshiba (日本東芝電氣),為快閃記憶體發明元老廠家,這是一張讀寫速率每秒20mb的C10 SDHC記憶卡,俗稱『白卡』,因為所有SDHC記憶卡生產商,多數使用黑、藍作為外殼,而唯獨TOSHIBA使用純白色作為外殼,由於性能優秀,且由日本原廠所生產,被DSLR用家暱稱為『白卡』,也有部分用家暱稱為『東芝白』。也順帶一提,白色是東芝運用在電氣產品上的一個企業識別色,多數東芝電氣相關產品都以白色為基礎色系,但這個白色並非100%純白,而是95%純白加上5%的極淺灰所組成,因此看起來色調相當優雅、不刺眼。這也展現日本企業對產品色調與環境色調融合的傳統理念的堅持。


 


▲金士頓,國內記憶體開發、生產的老廠,總公司設在新台五線的遠東科技大樓裡(這是過去的記憶,不知道是否還有搬遷到他處),早年多數電腦使用的記憶體模組,皆為金士頓所生產,是國內相當知名資深的記憶體生產商。上圖是最近金士頓所推出的SDHC高速記憶卡:UltimateX 100X,是一張讀寫等級C10的記憶卡,此卡也是使用SLC快閃記憶體。過去老喵除選擇創見、宇瞻等廠家外,也經常使用金士頓。此卡與過去金士頓的外觀設計有很大不同,除標準SD卡形式不能變更外,那張貼在記憶卡上的辨識標籤就顯示出,金士頓對這次所推出的記憶卡品質、性能的保證,還刻意將金士頓的復活島人頭石像的標誌以銀漆印製於記憶卡之上,這是過去所沒有的設計。
順帶一提的是,國內所生產的記憶卡,在售價上比進口記憶卡來的低一些,原因是記憶體的開發製造我國是大宗,因此成本自然比進口記憶卡來的低。
以上是關於SD記憶卡種類的相關小知識,提供給大家做為參考,這相信可以免除選擇記憶卡的煩惱、疑惑。
 

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