ARTIKEL/TESTS / Samsung PRO Ultimate microSDXC im Test

Offizielles SD-Standard-Logo.

Aktuell werden Secure Digital Speicherkarten in drei verschiedene Generationen unterteilt. Dabei handelt es sich um den ursprünglichen SD-Standard (SD 1.0/1.1), der Speichervolumen von 8 MB bis 2 GB abdeckt, um SDHC (SD 2.0 bzw. High Capacity) mit Volumina von 4 bis 32 GB sowie SDXC (SD 3.0 bzw. eXtended Capacity) mit Kapazitäten von 48 GB bis hin zu maximal 2 TB. Alle SD-Karten verfügen über einen integrierten Controller, der physikalische Zugriff erfolgt über SPI. Die 32 mm x 24 mm (L x B) großen Speicherkarten werden mit einem optionalen Schreibschutz, der über einen kleinen seitlichen Schieber aktiviert werden kann, ausgeliefert. Mini- und Micro-SD-Speicherkarten sind sowohl bei der Anzahl der I/O-Pins sowie bei den Abmessungen reduziert und werden häufig in mobilen Endgeräten verwendet. Eine Mini-SD kommt auf 21,5 mm x 20 mm (L x B), eine Micro-Ausführung auf nur noch 15 mm x 11 mm (L x B). Entsprechende Adapter werden üblicherweise mitgeliefert.

SanDisk Extreme PLUS SDHC-Karte mit UHS-I Bus-Interface und Klassifizierung nach C10 und U3 (min. 30 MB/s Schreibgeschwindigkeit). 80 MB/s beträgt die max. Lesegeschwindigkeit.

Seitens der Performance von SD-Karten muss man nach verschiedenen technischen Gesichtspunkten unterscheiden. Erstes Kriterium ist dabei das Bus-Interface, das verschiedene Geschwindigkeiten bieten kann und durch Logos auf den SD-Karten gekennzeichnet wird. Das Bus-Interface ist maßgebend für die Lese- und Schreibgeschwindigkeit und wird momentan nach vier verschiedenen Typen unterschieden. Das Normal Speed I/F bietet Datenraten von bis zu 12,5 MB/s und wird wie das High Speed I/F (bis zu 25 MB/s) nicht gesondert gekennzeichnet. Das bedeutet im Umkehrschluss, wenn man eine SD-, SDHC- oder SDXC-Karte ohne Bus-Logo in Händen hält, gelten die oben genannten Limits. Noch relativ neu ist die UHS-Klassifizierung (Ultra High Speed), die aktuell die Klassen I und II kennt. Speicherkarten mit UHS-I I/F werden mit einer „I“ versehen (Bus-Logo) und können bis zu 104 MB/s übertragen. Die theoretische Geschwindigkeit hängt vom internen Aufbau der Karten ab. Nach UHS-II I/F spezifizierte Medien tragen eine „II“ und erreichen Übertragungsraten von bis zu 312 MB/s. Auch hier lässt sich die theoretische Performance nur aus den technischen Daten der Karte ablesen.

Zu guter Letzt werden alle Karten nach ihrer minimalen Schreibgeschwindigkeit eingeordnet. Dadurch soll der Käufer sofort erkennen können, ob die betreffende Speicherkarte beispielsweise für die Aufnahme von 4K-Serienbildern in einer hochwertigen Digitalkamera geeignet ist, oder eher für HD- oder gar nur SD-Inhalte taugt. Hierzu gibt es schon sehr lange die Klassifizierung mittels so genannter Geschwindigkeitsklassen. Die Speed-Classes 2, 4, 6 und 10 werden dabei typischerweise mit einem großen „C“ und der entsprechenden Ziffer angegeben und stehen für minimale Schreibgeschwindigkeiten von 2, 4, 6 und 10 MB/s. Mit der Einführung der UHS-Klassifizierung wurden zudem die UHS-Classes 1 und 3 kreiert. UHS-Class 1 steht dabei für mindestens 10 MB/s, Class 3 für 30 MB/s. Die Angabe erfolgt in der Regel durch ein großes „U“ mit integrierter Ziffer. Das unten folgende Beispiel erläutert anhand einer SanDisk-SD-Karte noch einmal die beschriebenen Attribute, auf die man beim Kauf unbedingt achten sollte.

Recht neu ist das Label „Application Performance Class A1“ der SD Association. Die A1-Zertifizierung bedeutet, dass zertifizierte Speicherkarten nicht nur für die Speicherung von Fotos, Videos, Musik oder sonstigen Daten genutzt werden können, sondern auch für die Auslagerung und Ausführung von Apps direkt auf der Karte. Die A1-Leistungsklassifizierung findet sich in der aktuellen Spezifikation 5.1 der SD Association. Speicherkarten müssen für eine A1-Zertifizierung mindestens 1.500 IOPS lesen und 500 IOPS schreiben sowie eine sequenzielle Datenübertragungsrate von 10 MB/s bieten. Seit einiger Zeit gibt es auch die A2-Klassifizierung. Dieser Standard hebt die Grenzen für Leseoperationen auf 2.000 IOPS und Schreiboperationen auf 4.000 IOPS an.

Obwohl High-End-Speicherkarten Übertragungsraten von bis zu 300 MB/s erreichen, ist das für viele Anwendungen dennoch nicht schnell genug. Nicht zuletzt aus diesem Grund wurde dieser Standard weiterentwickelt und ab Version 7.0 wird eine PCI Express Verbindung mit NVMe zur Datenübertragung vorgesehen. Dadurch werden theoretische Übertragungsraten von bis zu 985 MB/s möglich, was gänzlich neue Anwendungsgebiete denkbar macht. Version 7.1 des SD-Standards sieht zudem nicht SD-Express-Karten in konventioneller Größe vor, sondern umfasst auch microSD-Express-Speichermedien.

Toshiba Exceria CompactFlash mit 1000x Klassifizierung sowie Support für UDMA-7-Zugriffsprotokoll (Ultra Direct Mode Access 7) und das Video Performance Guarantee Profile 2 (VPG-20).

Ähnlich wie bei SD-Karten, gibt es auch bei Compact Flash verschiedene Bauformen. Unterschieden wird hierbei nach CF-Typ I (42,8 mm x 36,4 mm x 3,3 mm, L x B x H) und CF-Typ II (42,8 mm x 36,4 mm x 5 mm, L x B x H), die sich aber lediglich in ihrer Dicke unterscheiden und daher entsprechend adaptiert werden können. Im Inneren der CF-Karten arbeitet ein Controller, der für die Speicherverwaltung und für das IDE-Interface nach außen zuständig ist. Der seit 2010 gebräuchliche CF 6.0 Standard basiert auf einem Ultra DMA Mode 7 Interface, das theoretische Übertragungsraten von bis zu 167 MB/s ermöglicht. Die nebenstehende Exceria CF-Karte von Hersteller Toshiba nutzt dieses Maximum beinahe aus.

Die Klassifizierung der Geschwindigkeit wird über einen X-Faktor (1x entspricht 150 KB/s) vorgenommen und bezieht sich jeweils auf die maximale Lesegeschwindigkeit der Karte. Manche Hersteller geben neben dem X-Faktor auch die Übertragungsraten an. Neben der Angabe des Interface-Standards, gibt es seit CF 5.0 der so genannten Video Performance Guarantee (kurz VPG). VPG 20 steht für eine sequentielle Schreibgeschwindigkeit von mindestens 20 MB/s und wird durch eine Filmklappe mit einer integrierten „20“ auf dem CF-Gehäuse symbolisiert. Neben VPG 20 gibt es noch die Klassifizierung nach VPG 65, für mindestens 65 MB/s.

Die unten folgende Grafik zeigt die verschiedenen CF- und SD-Kartenformate in Relation zueinander, d.h. die Größen sind zwar nicht maßstabsgetreu, verdeutlichen jedoch die Unterschiede.

Größenvergleich der Formate CF, SD, miniSD, microSD.

Autor: Stefan Boller, Miletije Stojilkovic