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Dopo un periodo di due anni, la SD Association, un consorzio che definisce gli standard delle schede di memoria, ha annunciato le specifiche per la nuova scheda SD Express nella sua ottava versione. La caratteristica principale della scheda SD Express è la sua capacità di trasferire dati a 4 GBps, il che è davvero sorprendente. A parte questo, le due corsie sono state incorporate nella scheda SD Express per fornire velocità gigabyte. Quindi, se sei curioso di sapere come l'Associazione sia riuscita ad aumentare la velocità di trasferimento di quattro volte, sei nel posto giusto. In questo articolo, esaminiamo in dettaglio la cronologia delle versioni, gli aspetti tecnici, il design dell'architettura e altro ancora. Inoltre, ho discusso di ciò che questa nuova scheda di memoria può portare alla fine ai consumatori generali. Quindi, senza perdere tempo, passiamo attraverso l'articolo.
1. Le basi
Se non hai familiarità con i vari standard delle schede SD, rispolveriamo prima le basi. Le schede SD hanno più interfacce bus. Per interfaccia bus intendo il design dei connettori che stabiliscono una connessione con il dispositivo periferico. I nomi delle interfacce bus si basano sulla loro capacità di velocità. Per esempio, la prima interfaccia bus era letteralmente chiamata "Default Speed" che poteva leggere e scrivere a 12,5 MB / s. La versione successiva si chiamava "High Speed" e raggiungeva il picco di 25 MB / s. Successivamente, UHS (Ultra High Speed) è diventata l'interfaccia bus standardizzata per diversi anni dopo il rilascio di UHS-I, II e III. L'ultimo UHS-III supporta velocità di trasferimento fino a 624 MB / s. 
Nel 2018, la SD Association ha revisionato la sua interfaccia bus e ha introdotto un nuovo standard chiamato "Express". Sulle schede SD Express, la velocità di trasferimento poteva arrivare fino a 985 MB / s (circa 1 GBps), ma questa non era la sua caratteristica distintiva. Per la prima volta, la SD Association ha utilizzato l'interfaccia PCIe e il protocollo NVMe per creare una nuova interfaccia bus per la sua scheda SD. A proposito, PCIe e NVMe vengono utilizzati negli SSD e sappiamo quanto possono essere veloci (fino a 5 GBps). Quindi, con il rilascio della prima scheda SD Express nel 2018, ha segnato un nuovo capitolo nella storia di SD Association. Avanti veloce per presentare, e ora l'Associazione ha annunciato che la loro nuova scheda SD Express può arrivare fino a 4 GBps (3938 MB / s, per essere precisi), ancora una volta grazie all'interfaccia PCIe migliorata e al protocollo NVMe. 
Quindi per riassumere, Le schede SD sono finalmente entrate nella corsa dei Gigabit e sarebbe interessante vedere come cambia la dinamica del mercato per i produttori di dispositivi di consumo. Ma prima, andiamo avanti e studiamo come la nuova scheda SD Express ha sfruttato le tecnologie PCIe e NVMe per quadruplicare quasi la velocità di trasferimento dalla sua interfaccia bus di ultima generazione.
2. Interfaccia PCIe e protocollo NVMe
Durante il rilascio della prima scheda SD Express, il consorzio aveva implementato la vecchia interfaccia PCIe 3.1 e il protocollo NVMe 1.3. Ma ora lo sono utilizzando la nota interfaccia PCIe 4.0 e l'ultimo protocollo NVMe 1.5. Certo, l'interfaccia PCIe 4.0 non è l'ultima, ma è una delle interfacce bus più utilizzate dai produttori di elettronica. A parte questo, PCIe 4.0 mantiene la retrocompatibilità e l'interoperabilità con tutte le generazioni PCIe precedenti, quindi è fantastico. A parte questo, un altro motivo per cui la nuova scheda SD Express ha visto un aumento così massiccio della velocità di trasferimento è dovuto alla sua architettura a doppia corsia. Ho discusso in dettaglio l'architettura della scheda SD Express di seguito, quindi esaminiamola.
3. L'architettura della nuova scheda SD Express
Prima di approfondire la sua architettura, tieni presente che la SD Association non ha annunciato una scheda microSD con la tecnologia PCIe 4.0 + NVMe. Per adesso, è limitato solo alla scheda di memoria SD di dimensioni standard. Detto questo, passiamo all'architettura. La nuova scheda SD Express ha tre configurazioni:
- Un'interfaccia PCIe 4.0 a corsia singola che può arrivare fino a 2 GBps (4.0 x 1)
- Un'interfaccia PCIe 3.1 dual-lane che può arrivare fino a 2 GBps (3.1 x 2)
- Un'interfaccia PCIe 4.0 dual-lane che può arrivare fino a 4 GBps (4.0 x 2)
Nella Figura 3 di seguito, puoi vedere che utilizza gli stessi pin e connettori della vecchia interfaccia UHS-II. Tuttavia, l'interfaccia differenziale si basa su PCIe 4.0 e presenta una singola corsia. Come accennato in precedenza, può arrivare fino a 2 GBps. Passando alla Figura 4, è qui che le cose si fanno interessanti. Come puoi vedere, c'è un'ulteriore terza fila di pin per supportare due corsie PCIe. Può essere utilizzato per implementare entrambe le interfacce PCIe 3.1 e 4.0. Oltre a ciò, per le schede a doppia corsia, è stato aggiunto un ulteriore pin 19 per fornire più potenza (3,3 V). Inoltre, il Pin 18 è stato riservato per l'alimentazione opzionale da 1.2V pianificata per un utilizzo futuro.
La parte migliore della nuova architettura della scheda SD Express è che la prima riga si basa sull'interfaccia UHS-I. Significa che, nonostante sia una scheda di memoria moderna ed estremamente veloce, SD Express sarà ancora compatibile con le versioni precedenti di miliardi di dispositivi host SD esistenti. Sarai in grado di collegare la scheda SD Express e utilizzarla su laptop e lettori di schede meno recenti senza dover acquistare un lettore di schede SD compatibile. Tuttavia, tieni presente che non otterrai la propagandata velocità di trasferimento Gigabit.
4. Cosa significa per i consumatori generali?
La nuova scheda SD Express rappresenta un grande passo avanti nel segmento degli archivi rimovibili. Può essere un punto di svolta per i professionisti creativi che riprendono contenuti ad alta risoluzione come video super slow motion, fotografia in modalità burst continuo RAW, video 8K, video a 360 gradi e altro ancora. Infatti, l'Associazione SD ha affermato che “til suo nuovo protocollo consente alle schede di memoria SD Express di servire come unità a stato solido rimovibili (SSD)“. Dal punto di vista tecnico, la scheda SD Express è diventata davvero un SSD a questo punto. Tuttavia, dovremo aspettare e vedere come reagiranno i produttori di dispositivi di consumo a questo nuovo sviluppo. L'Associazione ha anche riposto la sua speranza sui produttori di dispositivi Android indicando che le schede SD Express possono ora essere utilizzate come memoria incorporata al posto dell'archiviazione eMMC o UFS.
Tuttavia, il grosso problema con le schede SD, in generale, è che consumano troppa energia rispetto a UFS o eMMC. Tradizionalmente, le schede SD richiedono 3,3 V per inizializzare la scheda e 1,8 V per eseguire le operazioni. Al contrario, UFS richiede da 0,2 V a 0,4 V per inizializzare ed eseguire operazioni. Inoltre, la nuova scheda SD Express è dotata di pin aggiuntivi per l'alimentazione, quindi è improbabile che le schede SD sostituiscano eMMC o UFS negli smartphone. Avendolo detto, sarebbe fantastico, se i laptop ripristinassero lo slot per schede SD - non solo per collegare la scheda di memoria rimovibile, ma per estendere la memoria.
Sarebbe la soluzione migliore e ridurrebbe il fastidio di sostituire l'SSD aprendo le parti interne di un laptop. Inoltre, la nuova scheda SD Express supporta l'archiviazione fino a 128 TB (teorico, lo so!) In modo da ottenere un'ampia capacità in un ingombro ridotto con una velocità di lettura-scrittura stellare. Per riassumere, la nuova scheda SD Express può essere un ottimo sostituto per gli SSD PCIe-NVMe.
Veniamo ora alla domanda cruciale: quando puoi mettere le mani sulla scheda di memoria ultraveloce? Bene, potrebbe essere necessario più di un anno ai produttori di schede di memoria per implementare le ultime specifiche, quindi la fine del 2021 sarebbe una scommessa sicura. Tuttavia, poiché ci sono così tante versioni e standard di schede di memoria, può essere fonte di confusione per un utente scegliere la scheda SD Express giusta. La SD Association ha rilasciato il marchio per la scheda SD Express e apparirebbe simile all'immagine sopra sulla scheda di memoria. Poiché supporta tutte e tre le famiglie di schede SD, puoi scegliere chiunque tra SDHC, SDXC, SDUC. Le schede SDHC sono disponibili sotto i 32 GB e avranno una velocità di trasferimento di circa 2 GBps. Successivamente, le schede SDXC possono avere uno spazio di archiviazione fino a 2 TB e possono arrivare fino a 2 GBps.
Infine, le schede SDUC ti offriranno una memoria massima fino a 128 TB e una velocità di trasferimento fino a 4 GBps. Tieni presente che tutti questi numeri sono teorici, quindi la velocità di trasferimento può cambiare in modo significativo a seconda del dispositivo host. Puoi trovare le velocità di trasferimento per varie combinazioni di carta-host dall'immagine sottostante.
Informazioni sulla nuova scheda SD Express
Quindi era tutto sulla scheda SD Express. Abbiamo discusso un po 'di storia, i suoi aspetti tecnici, l'architettura e alcuni suggerimenti per gli utenti generali per scegliere la scheda di memoria giusta. La scheda è ampiamente destinata a utenti creativi e professionali, ma penso che sarebbe un'ottima soluzione per le persone che desiderano estendere lo spazio di archiviazione sui propri computer in modo semplice. Comunque, è tutto da noi. Se vuoi saperne di più su questo argomento, puoi consultare il white paper pubblicato dalla SD Association. E se hai trovato l'articolo informativo, puoi commentare in basso e farcelo sapere.
