存儲卡就好比數(shù)碼時代的膠片,，每個人都知道存儲卡是玩攝影必須的裝備,。但是初學(xué)者看的是容量、老法師看的是讀寫速度,，可有哪位教攝影的老師好好教過學(xué)生有關(guān)存儲卡的物理知識,？至少我要說：存儲卡是需要保養(yǎng)得！您不信,，所以要補(bǔ)點理工科知識了,。

照相機(jī)中常用的存儲卡目前只有SD卡和CF卡兩種，今天我們重點講最常用的SD卡,。

首先,，我來說說SD卡的起源。SD卡源于一種MMC(Multi-Media Card）多媒體卡,。由西門子公司Siemens和SanDisk于1997年推出,。由于它的封裝技術(shù)較為先進(jìn)，7針引腳,，體積小,、重量輕、非常符合移動存儲的需要,。MMC支持1bit模式,，20MHz時鐘，采用總線結(jié)構(gòu),。

SD卡是由松下電器,、東芝和SanDisk聯(lián)合推出，1999年8月發(fā)布,。SD卡的數(shù)據(jù)傳送和物理規(guī)范由MMC發(fā)展而來,，大小和MMC卡差不多,，尺寸為32mm x 24mm x 2.1mm。長寬和MMC卡一樣,，只是比MMC卡厚了0.7mm,，以容納更大容量的存貯單元。S與 MMC 卡保持著向上的兼容,，MMC卡可以被新的SD設(shè)備存取,，兼容性則取決于應(yīng)用軟件，但SD卡卻不可以被MMC設(shè)備存取,。（SD卡外型采用了與MMC卡厚度一樣的導(dǎo)軌式設(shè)計,，以使SD設(shè)備可以適合MMC卡)。

SD卡容量目前有3個級別,，那就是SD,，SDHC和SDXC。

下表為等級容量范圍和標(biāo)準(zhǔn)磁盤格式：

容量等級

容量范圍

磁盤格式

SD

上限至2GB

FAT 12, 16

SDHC

2GB至 32GB

FAT 32

SDXC

32GB至2TB

exFAT

SD容量有8MB,、16MB,、32MB、64MB,、128MB,、256MB、512MB,、1GB,、2GB

SDHC容量有2GB 、4GB,、8GB,、16GB、32GB

SDXC容量有32GB,、48GB,、64GB、128GB,、256GB,、512GB、1TB,、2TB

不要光看容量,，SD卡對于攝影來說比較有實用意義的指標(biāo)是讀寫速度。這點,，老法師特別看中,。因為無論是連拍，還是拍攝視頻,，都需要做高速的寫入處理,。而有些性能不好的照相機(jī),，比如徠卡M、哈蘇這些看似極其高端,，其實硬件設(shè)計能力不足的小眾廠家的相機(jī)對存儲卡的寫入速度有特別高的要求,。

道理：因為這些相機(jī)的主板產(chǎn)量小，沒有廠家給他們制造專用的DSP圖像處理芯片,，因此只能在CMOS廠的開發(fā)板基礎(chǔ)上改改，存儲速度特別受限制,。用過徠卡大M之前的機(jī)器的用戶可能特別有發(fā)言權(quán),。其實哈蘇也是一樣的問題。就算徠卡大M開始轉(zhuǎn)用了富士通的MASTRO處理器,，可是存儲速度至今仍然沒有完全解決,。

相機(jī)的存儲性能不好，只好更依靠存儲卡的性能了,。

根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速度,，SD有不同的等級。速度等級

有兩種表示方法：

"X"表示法（SD1.0規(guī)范,，現(xiàn)已不用）這里略過,。

從SD2.0的規(guī)范開始，對SD卡的速度分級方法是：普通卡和高速卡的速率定義為Class2,、Class4,、Class6 和Class 10 四個等級。在Class10卡問世之前,，存在過一陣Class11和Class13的卡,但這種標(biāo)準(zhǔn)最終沒有被SDA共識,。

從SD3.01規(guī)范開始，被稱為超高速卡,，速率定義為UHS-I和UHS-II,。到2013年第二季度為止，已上市的只有UHS-I卡,。UHS-II在2012年第4季度發(fā)布,，但就2014年前的技術(shù)發(fā)展速度來看，UHS-I完全足夠度過2014年甚至更久,。UHS-I卡的速度等級分為UHS-Class0和UHS-Class1,。UHS-I的Class和SD2.0的Class不同，沒有明確的Class0卡,，字面含義就是達(dá)不到Class1的卡,。可能未來老Class標(biāo)準(zhǔn)的都會被歸納為Class0吧,。Class1代表的是最大讀取104MB/s,，而SD2.0標(biāo)準(zhǔn)里的Class代表的是寫入最小的速度范圍,。

不同等級的讀取速度和能滿足的應(yīng)用要求見下表：

速度等級

速度 (MB/秒)

應(yīng)用范圍

Class 0

低于Class 2和未標(biāo)注Speed Class的情況

Class 2

最低寫入2.0

觀看普通清晰度電視，數(shù)碼攝像機(jī)拍攝

Class 4

最低寫入4.0

流暢播放高清電視（HDTV）,，數(shù)碼相機(jī)連拍

Class 6

最低寫入6.0

單反相機(jī)連拍,，以及專業(yè)設(shè)備的使用

Class 10

最低寫入10

全高清電視的錄制和播放

UHS-I

寫入50以內(nèi)/讀取104以內(nèi)

(實際產(chǎn)品的寫入速度已超標(biāo)準(zhǔn))

專業(yè)全高清電視實時錄制

我舉個實際的例子，比如上圖這個SD卡,，號稱是UHS-II規(guī)格,，打出了150MB/s的讀寫速度作為招牌。大家不要被它騙了,。它的真正規(guī)格是：讀取時150MB/s,；寫入時75MB/s。寫入速度減了一半,。而寫入速度才是攝影人所需要的性能,。其實這張卡只是CLASS 10規(guī)格，而非UHS-II規(guī)格,。

而這張索尼的卡才是真正的UHS-II規(guī)格,，寫入速度可以達(dá)到100MB/s。

攝影老法師對SD的講解到此為止了,。

而齊老師在這里只是剛剛開了個頭,。正真的內(nèi)容在后面。

很少有人關(guān)心一下SD的讀寫能力究竟是不是無限,，很多人覺得SD卡沒有硬盤的馬達(dá),，可以永久使用下去。其實這些都是非常錯誤的觀念,。

SD的性能永遠(yuǎn)都受一些限制,，最要命的是SD卡的壽命是非常有限的，而且使用不當(dāng)?shù)脑?，容量甚至?xí)冃　?/p>

在SD卡中,，只有大約1/3的面積是真正的存儲區(qū)域。大家看到的這個用小方格表示的便是NAND閃存顆粒,。NAND顆粒是SD卡所使用的真正的記憶體,。

根據(jù)NAND閃存中電子單元密度的差異，又可以分為SLC(單層次存儲單元),、MLC(雙層存儲單元)以及TLC(三層存儲單元),，此三種存儲單元在壽命以及造價上有著明顯的區(qū)別。

SLC(單層式存儲),，單層電子結(jié)構(gòu),，寫入數(shù)據(jù)時電壓變化區(qū)間小，壽命長，讀寫次數(shù)在10萬次以上,，造價高,，多用于企業(yè)級高端產(chǎn)品。

MLC(多層式存儲),，使用高低電壓的而不同構(gòu)建的雙層電子結(jié)構(gòu),，壽命長，造價可接受,，多用民用高端產(chǎn)品,，讀寫次數(shù)在5000左右。

TLC(三層式存儲),，是MLC閃存延伸,，TLC達(dá)到3bit/cell。存儲密度最高,，容量是MLC的1.5倍,。 造價成本最低,， 使命壽命低,，讀寫次數(shù)在1000~2000左右，是當(dāng)下主流廠商首選閃存顆粒,。

所以我們所說的SD卡是具有有限壽命的,，尤其是低端的SD卡采用TLC NAND顆粒的，讀寫壽命就更為有限,。

而即使是高端的,、相機(jī)用的SD卡讀寫極限也只有10萬次。

正因為SD卡使用的是NAND閃存顆粒,。這就與磁性的HDD硬盤不同,，NAND必須處于數(shù)據(jù)可以被寫入的狀態(tài)，沒有HDD所具有的“位寫入”（write-in-place）功能,。如果數(shù)據(jù)已經(jīng)被寫在NAND上,，那么該數(shù)據(jù)必須被擦除NAND才能接受新的數(shù)據(jù)。從物理意義上：擦除是一個破環(huán)薄層材質(zhì)的過程,。所以SD卡一旦寫入新的數(shù)據(jù),，也就意味著舊的數(shù)據(jù)就會被刪除而不能恢復(fù)。

也正應(yīng)為是NAND,，所以才需要ECC以確保數(shù)據(jù)完整性,。

NAND閃存的每一個頁面上都包括額外的存儲空間，它就是64個字節(jié)的空閑區(qū)(每512字節(jié)的扇區(qū)有16字節(jié)),。該區(qū)能存儲ECC代碼及其它像磨損評級或邏輯到物理塊映射之類的信息,。ECC的全稱是Error Checking and Correction,是一種用于Nand的差錯檢測和修正算法。ECC能在硬件或軟件中執(zhí)行，但是,，硬件執(zhí)行有明顯的性能優(yōu)勢,。在編程操作期間，ECC單元根據(jù)扇區(qū)中存儲的數(shù)據(jù)來計算誤碼校正代碼,。數(shù)據(jù)區(qū)的ECC代碼然后被分別寫入到各自的空閑區(qū),。當(dāng)數(shù)據(jù)被讀出時，ECC代碼也被讀出,；運用反操作可以核查讀出的數(shù)據(jù)是否正確,。

所以SD卡最好預(yù)留一定的空間，不要每次都寫滿,。

NAND技術(shù)自身的復(fù)雜性需要在后臺進(jìn)行許多額外工作,。數(shù)據(jù)寫入并不是把數(shù)據(jù)放入空白存儲區(qū)塊這樣簡單。每個NAND單元的壽命有限——只能承受一定量的數(shù)據(jù)讀寫,。要覆蓋NAND上的原有數(shù)據(jù)需擦除整個NAND區(qū)塊（該區(qū)塊可能包含其他有效數(shù)據(jù)）,，這就額外增加了復(fù)雜性。因此,，控制器要不斷來回移動數(shù)據(jù),，使各個單元耗損均勻，并且預(yù)先準(zhǔn)備“空閑區(qū)塊” 供未來寫入數(shù)據(jù),。

因此真正資深的理工男都會給采用NAND顆粒的SD卡留出10%的空間,，而不是一次全部寫滿。切記,！

如果SD卡在相機(jī)正常使用后,，在電腦上查看所拍照片，需要翻轉(zhuǎn)所查看的照片的時候,，請先把照片復(fù)制到電腦上再進(jìn)行操作,，若直接在卡里面修改后，再次把卡放在相機(jī)里查看相關(guān)圖片,，會出現(xiàn)無法查看該照片的情況,，大量的圖片被修改后有可能會使SD卡“癱瘓”，要格式化后才能再正常使用,。

如果SD卡在相機(jī)里面拍攝過程中如出現(xiàn)卡機(jī),、死機(jī)的情況，可能是該SD卡有故障的情況或壽命已到,，請用讀卡器把卡里面的內(nèi)容導(dǎo)出來保存再進(jìn)行格式化（如果是要壞的卡讀取,、復(fù)制的時候會慢很多），格式化完后有的能正常使用,，可以用一些修復(fù)軟件,，它會把壞的地方分為單獨的一個分區(qū)，然后再隱藏。但建議別再存放重要的數(shù)據(jù)使用,，因為其他的地方也可能飽經(jīng)風(fēng)霜,，馬上就要故障了。

如果是第一次開封使用的SD卡,，最好用相機(jī)的格式化功能,，將SD卡格式化。使之成為符合該相機(jī)的最佳SD卡,。

同樣,，如果是其他相機(jī)使用過的SD卡，移動到新的相機(jī)以后,，也最好用相機(jī)的格式化功能,，將SD卡格式化。使之成為符合該相機(jī)的最佳SD卡,。

SD卡的讀寫是需要維持電壓與電流的,。一定要使用符合規(guī)范的讀卡器，一定要保證相機(jī)有充足的電源,。不要在讀寫中突然去掉電源,。

最后，既然NAND讀寫是有壽命的,，那么每次拍完照,，還是將數(shù)據(jù)移動到機(jī)械硬盤保存,，比較靠譜,。記得：最好是企業(yè)級的機(jī)械硬盤。

今天關(guān)于SD卡的知識就講到這里,。沒想到我會啰嗦這么多吧,？

攝影的數(shù)據(jù)是如此重要，SD卡的重要性不言而喻,！請好好守護(hù)它,！

追加知識點補(bǔ)充：CF卡

盡管很多相機(jī)都不再使用CF卡了，為了追求體積小巧的緣故,。但是正如我經(jīng)常說單反機(jī)要比微單靠譜,，在高端的單反機(jī)中，仍然普遍使用的CF卡,，就是支持我這種說法的一個理由,。

CF卡（Compact Flash）是1994年由SanDisk最先推出的。CF卡具有PCMCIA-ATA功能,，并與之兼容,；CF卡重量只有14g，僅紙板火柴般大小（43mm x 36mm x 3.3mm）,，是一種固態(tài)產(chǎn)品,，也就是工作時沒有運動部件。CF卡采用閃存（flash）技術(shù),，是一種穩(wěn)定的存儲解決方案,，不需要電池來維持其中存儲的數(shù)據(jù)。對所保存的數(shù)據(jù)來說,，CF卡比傳統(tǒng)的磁盤驅(qū)動器安全性和保護(hù)性都更高,；比傳統(tǒng)的磁盤驅(qū)動器及Ⅲ型PC卡的可靠性高5到10倍。

CF卡比閃盤之類的存儲器更加接近硬盤,，CF卡內(nèi)部控制器設(shè)計完全模擬硬盤,，而且使用標(biāo)準(zhǔn)的ATA/IDE接口界面，可以很容易的通過IDE接口與電腦連接,，而且早已實現(xiàn)無驅(qū)動設(shè)計,，使用非常方便。

由于CF卡內(nèi)置控制器和仿硬盤的設(shè)計,，也簡化了CF適配器的設(shè)計,，只不過由于CF卡本身體積比SD等存儲卡要大，針腳也多得多,，所以相對來說往往還是CF適配器要大一些,。CF卡在自身設(shè)計上也作出了軟硬件兩方面的配合。

因此雖然同樣是使用NAND顆粒作為記憶體,，CF的整體性能要超過SD卡很多,。

比如這種標(biāo)稱讀取速度160MB/s的CF卡，實際寫入速度也可以達(dá)到140MB/s,。大家仔細(xì)瀏覽SD卡的規(guī)格會發(fā)現(xiàn),，SD的寫入速度一般只有讀取速度的50%。而CF卡則高達(dá)80%,。

因此,，在高端應(yīng)用上，CF卡還有很強(qiáng)的生命力,。

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