SD卡

MMC(Multi-Media Card，多媒体卡)由西门子公司Siemens和SanDisk于1997年推出。由于它的封装技术较为先进，7针引脚，体积小、重量轻、非常符合移动存储的需要。MMC支持1bit模式，20MHz时钟，采用总线结构。

SD卡是由松下电器、东芝和SanDisk联合推出，1999年8月发布。SD卡的数据传送和物理规范由MMC发展而来，大小和MMC卡差不多，尺寸为32mm x 24mm x 2.1mm。长宽和MMC卡一样，只是比MMC卡厚了0.7mm，以容纳更大容量的存贮单元。S与 MMC 卡保持着向上的兼容，MMC卡可以被新的SD设备存取，兼容性则取决于应用软件，但SD卡却不可以被MMC设备存取。（SD卡外型采用了与MMC卡厚度一样的导轨式设计，

SD卡结构以使SD设备可以适合MMC卡)。

SD卡接口除了保留MMC卡的7针外，还在两边加多了2针，作为数据线。

在 SD 卡 3.0 规范中，SD 卡的理论最大容量可达 2TB，理论最大读写速度可达 104MB/s（在最新的 4.10 规范中，理论最大读写速度已提高到 312MB/s）。

SD卡主要分为四部分组成：外部引脚、内部寄存器、接口控制器和内部存储介质。SD 卡(1)主要引脚和功能描述如下：

CLK：时钟信号，控制器或者 SD 卡在每个时钟周期传输一个命令位或数据位，在 SD 总线的默认速度模式下频率可在0～25MHz 之间变化，SD 卡的总线管理器可以不受任何限制的自由产生0～25MHz 的频率，在 UHS-I 速度模式下，时钟频率最高可达208M。

CMD：命令和响应复用引脚，命令是由控制器发给 SD 卡，可以是从控制器到单个 SD 卡，也可以是到 SD 总线上所有卡；响应是存储卡对控制器发送的命令应答，应答可以来自单卡或所有卡。

SD卡DAT0～3：数据线，数据可以从卡传向控制器也可以从控制器传向卡。

(2) 寄存器及功能描述如下：

OCR(Operating Conditions Register)寄存器：32位的操作条件寄存器主要存储了 VDD 电压范围，SD 卡操作电压范围为2~3.6V。

CID(Card IDentification Register)寄存器：卡识别码寄存器，长度为16个字节，存储 SD 卡唯一标识号，该号在卡生产厂家编程后无法修改。

CSD(Card-Specific Data Register)寄存器：卡特性数据寄存器，包含了访问该卡数据时的必要配置信息。

SCR(SD Card Configuration Register)寄存器：SD 卡配置寄存器（SCR），提供了 SD 卡的一些特殊特性在这张卡内，长度为64 位，这个寄存器内容由制造商在生产厂内设置。

RCA(Relative Card Address)寄存器：卡相对地址寄存器是一个16位可写的地址寄存器，控制器可通过地址选择对应地址的 SD 卡。

DSR(Driver Stage Register)寄存器：驱动级寄存器，属于可选寄存器，用于配置卡的驱动输出。

（3） 接口控制器：主要用于对内部存储核心进行控制和管理，通过接收用户对其发送的命令来进行控制和设置，并根据命令作出响应，然后执行响应的数据读写等操作。

（4） 内部存储介质：数据记忆存储的 Flash块。

根据数据传输速度，SD有不同的等级。速度等级有两种表示方法：

"X"表示法（SD1.0规范，现已不用）：

它是按CD-ROM的150kB/s为1倍速的速率计算方法来计算的。基本上，它们能够比标准CD-ROM的传输速度快6倍(900 kB/秒)，而高速的SD卡更能传输66x (10 MB/秒) 以及 133x 或更高的速度。一些数码相机需要高速SD卡来更流畅地拍摄影片，和连续拍摄相片更迅速。直至2005年12月，大部分设备跟从SD卡的1.01规格，而更高速至133x的设备亦跟从1.1规格,最高12.5MB/秒。

速度等级标识SD2.0的规范中对SD卡的速度分级方法是：普通卡和高速卡的速率定义为Class2、Class4、Class6 和Class 10 四个等级。在Class10卡问世之前，存在过一阵Class11和Class13的卡,但这种标准最终没有被SDA共识。

SD3.01规范被称为超高速卡，速率定义为UHS-I和UHS-II。到2013年第二季度为止，已上市的只有UHS-I卡。UHS-II在2012年第4季度发布，但就2014年前的技术发展速度来看，UHS-I完全足够度过2014年甚至更久。UHS-I卡的速度等级分为UHS-Class0和UHS-Class1。UHS-I的Class和SD2.0的Class不同，没有明确的Class0卡，字面含义就是达不到Class1的卡。可能未来老Class标准的都会被归纳为Class0吧。Class1代表的是最大读取104MB/s，而SD2.0标准里的Class代表的是写入最小的速度范围。

下图速率等级在卡上的标注符号如上图所示：

不同等级的读取速度和能满足的应用要求见下表：

SD卡容量目前有3个级别，那就是SD，SDHC和SDXC

下表为等级容量范围和标准磁盘格式

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

SD卡应用于以下的手提数码装置：

●数码相机储存相片及短片

●数码摄录机储存相片及短片

●个人数码助理（PDA）储存各类资料

●手提电话储存相片、铃声、音乐、短片等资料

●多媒体播放器

SD卡多用于MP3随身听、数码摄像机、数码相机等，也有用于笔记本电脑上。SD卡在2013年的发展很快，已经开始威胁到CF卡的市场份额了。不过注意的是，在某些产品例如手机上，SD卡和MMC卡是不能兼容的。2013年的SD卡容量由8MB到128GB不等。

MMC卡在SM卡基础上诞生替代了东芝开发的SM卡。不久的几年后，在MMC卡基础上研发的SD卡又替代了MMC卡，成为了几乎一切便携式数码产品的存储卡格式。2001年SM卡的市场占有率超过50%，但到了2005年中下降到了40%左右，并快速滑落离开人世。大部分的数码相机生产商都提供了SD卡的支持，包括佳能、尼康、柯达、松下及柯尼卡美能达等。近些年专业相机市场也被SD卡侵蚀，高速高价的CF卡命中注定会在几年后被廉价更高速的SD卡彻底替代。

SD卡SD卡是东芝在MMC卡技术中加入加密技术硬件而成，由于MMC卡可能会较易让使用者复制数码音乐，东芝便加入这些技术希望令音乐业界安心。类似的技术包括索尼的MagicGate，理论上加密技术可引入一些数码版权管理措施，但这功能甚少被应用。

用户可以使用一个USB的读卡器，在个人电脑上使用SD卡。某些新型电脑上已经内置了读卡装置。

“SD”商标实际上是用于另一个完全不同的用途：它最早是用在“超级密度光盘”上（Super-Density Optical Disk），这个由东芝开发的产品在DVD格式之争中败北。这就是为什么那个“D”字看起来像一张光盘。

SD系列记忆卡都是SanDisk完成测试后送交SD卡协会认证规格，因此几乎所有专利权都掌控在SanDisk手上。不过在2007年，因为NAND市场的动荡SanDisk变卖了家当，给外界一种即将消失错觉。失去了很多自己的核心技术和专利，最重要的NAND工厂都卖给了美光。没多久，重新吸引外资换了脸面的SanDisk，无心再研发Flash技术和建立新厂。而是注资东芝与东芝合作，使用东芝的制造工艺和技术生产芯片。之后东芝试产的新产品都会有两个品牌的LOGO。SD卡也不例外，两个品牌的产品拥有着很多相似之处，这两个牌子也是SD卡市场的主要供货来源。

Mini SD卡

MiniSD由松下和SanDisk共同开发。首次露面是在2003年的CeBIT展览中出现在闪迪展台。自此它加入了Memory Stick Duo和xD卡这类细小的存储卡规格中。

MiniSD卡的设计初始是为逐渐开始普及的拍照手机而作

通过附赠的SD转接卡还可当做一般SD卡使用。

MiniSD卡的容量由16MB至8GB，而MiniSDHC卡的容量由4GB至16GB

SD卡Micro SD卡

在超小型存储卡产品上，SD协会率先将T-flash纳入其家族，并命名为Micro SD，用来替代Mini SD的地位。

只有指甲般大小的Micro SD在2005年推出后就令消费者惊艳不已。在2008年手机就已经普及这种极小的存储卡。

M2、Micro SD和MMC micro并列为全球最小的迷你存储卡，超小体积却拥有着更大的优势，可以运用于各类的数码产品，不浪费产品内部设计的空间，令产品设计者所喜爱，对于精致化数码生活也起到了“推波助澜”的作用。只可惜仅存活的只有Micro SD。M2卡作为Micro SD的SONY版衍生产品，最终还是被Micro SD彻底替代。而MMC micro，它到底生产了多少？现实世界中去哪里才能看见它们？这种卡的升值空间很大，适合收藏使用。

由上面观看，在SD卡的右面通常有一个开关，即是覆写保护SD卡侧面的写保护开关开关，而MMC卡则没有。当覆写保护开关拨下时，SD卡将受到覆写保护，资料只能阅读。当覆写保护开关在上面位置，便可以覆写资料。由于这保护开关是选择性的，有些品牌的SD卡没有此保护掣。

覆写保护开关的原理与卡式录音带，VHS录像带，电脑磁片上的覆写保护类似。关闭状态表示可覆写，而开启状态表示被保护。

如果开关破损，这张卡便只能变成写保护的只读存储卡。有一种方法可以解决这个问题，即用胶带将凹口封住，这样的话这张卡将永远处于可写状态。

Kingmax生产的SD卡没有写保护开关。因为该公司认为这个开关太容易损坏。它所生产的SD卡厚度与MMC卡相同，为1.4毫米。

与其它存储卡格式一样，SD卡也有众多的专利和注册商标保护，授权只能由安全数字卡联盟进行。安全数字卡联盟在2013年的授权协议并不允许开放源代码的SD驱动程序，这种状况产生了很多关于开放源代码和免费软件的争论。通行的做法是开发一个开放源代码的外壳，但核心是针对特定平台的封闭源代码SD驱动程序，这种做法与期望的开放标准差异太大。另一种通行的做法是采用较老的MMC模式，因为根据SD卡标准，所有的SD卡都必须支持MMC模式。

SD卡这说明SD卡的开放度比CF卡或闪存低，上述两种格式几乎免费，仅需要使用联盟标志和注册商标的授权费。但比xD卡或记忆棒的开放度高得多，这两种格式根本不提供公开文档支持。

支持模式

SD卡(3)所有SD和SDIO卡都必须支持较老的SPI/MMC模式。这个模式支持慢速的四线序列接口（时钟、序列输入，序列输出，芯片选择），兼容于序列终端接口（SPI）和许多微控制器。

大部分数码相机，数码音频播放器和其他便携设备仅能使用MMC模式。有关这一模式的详细文档可以从MMCA购买，价格是500美元。但是部分有关SDIO的文档是免费的。有些还可以从存储卡厂商处获得。

MMC模式不支持SD卡的加密特性。从免费的文档里也找不到这些细节。但对于大多数消费者来讲，这无关痛痒，用户只是用来储存不受保护的数据。

支持传输模式

SD卡共支持三种传输模式：SPI模式（独立序列输入和序列输出），1位SD模式 （独立指令和数据通道，独有的传输格式）， 4位SD模式 （使用额外的针脚以及某些重新设置的针脚。支持四位宽的并行传输）

SD卡三种模式的针脚定义：

低速卡通常支持 0~400 千比特/秒 数据传输率，采用SPI 和1位SD传输模式。 高速卡支持 0 ~ 100 兆比特/秒数据传输率，采用4位SD传输模式； 支持0–25 兆比特/秒 ，采用SPI和 1位SD模式。

针对制造商、销售商和主机适配器生产商需要缴纳SD/SDIO授权费，每年1000美元外加1500美元的会员费。但SDIO卡和MMC适配器生产商无需授权费。 MMC卡使用7针接口，SD卡和SDIO卡采用了9针接口。

使用SDIO界面的视像镜头SD插口的用途不止是插存储卡。支持SDIO接口的PDA，笔记本电脑等都可以连接象GPS接收器，Wi-Fi或蓝牙适配器，调制解调器，局域网适配器，条型码读取器，FM无线电，电视接收器，射频身份认证读取器，或者数码相机等等采用SD标准接口的设备。

另外一些设备也宣布将支持，包括RS-232序列口适配器，指纹扫描仪，SDIO转USB主/从适配器(可支持SDIO接口的手持设备使用USB外设或连接至电脑)，消磁读取装置，蓝牙/Wi-Fi/GPS无线电收发器， 手机调制解调器 (个人通讯服务(PCS), CDPD, GSM等)，和 APRS/TNC 适配器。

不同型MMC/SD卡

4GB的SDHC卡SD卡不是安全数字卡联盟批准的唯一一种存储卡标准。其它批准的格式包括miniSD、 microSD（在联盟未通过标准前称为TransFlash）和SDHC。

SD卡这些更小的卡加上一个适配器也能用在全尺寸的 MMC/SD/SDIO 插槽上。要知道开发出SD尺寸的输入输出设备标准已经很难了，再想开发更小尺寸的简直就不太现实了。

SD插槽支持MMC卡，更小尺寸的MMC卡变种也能兼容于支持SD卡的设备。与miniSD 和 microSD不同的是， RS-MMC 插槽可以兼容全尺寸的MMC卡。因为 RS-MMC卡只是缩短了的MMC卡。相关资讯可参考多媒体卡(MMC)。

因应SD卡的标准容量上限只有4GB，不足以应付日益上升的容量需求，联盟制定了新的SDHC标准。SDHC卡的外型跟普通的SD卡完全相同，而容量的下限为4GB，预料年内可推出高达32GB的SDHC卡。

SD卡SD卡内嵌的数字版权保护方案是按4C提出的 可纪录介质内容保护标准 (CPRM) 所制定。其核心是使用了Cryptomeria密码（也称为“C2“）。这一特性是保密的。DVD-Audio光盘也采用了与CPPM非常相似的加密方案。 SD卡（Secure Digital Memory Card）是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备。SD卡由日本松下、东芝及美国SanDisk公司于1999年8月共同开发研制。大小犹如一张邮票的SD记忆卡，重量只有2克，但却拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性。

SD卡在24mm×32mm×2.1mm的体积内结合了SanDisk快闪记忆卡控制与MLC（Multilevel Cell）技术和Toshiba（东芝）0.16u及0.13u的NAND技术，通过9针的接口界面与专门的驱动器相连接，不需要额外的电源来保持其上记忆的信息。而且它是一体化固体介质，没有任何移动部分，所以不用担心机械运动的损坏。

SD卡体积小巧，广泛应用在数码相机上，是由日本的松下公司、东芝公司和SanDisk公司共同开发的一种全新的存储卡产品，最大的特点就是通过加密功能，保证数据资料的安全保密。SD卡在外形上同MultiMedia Card卡保持一致，并且兼容MMC卡接口规范。不过注意的是，在某些产品例如手机上，SD卡和MMS卡是不能兼容的。SD 卡在售价方面要高于同容量的MultiMedia Card卡。

SD卡多用于MP3随身听、数码摄像机、数码相机等，其投影面积与MMC卡相同，只是略微厚一点，为2.1mm，但是SD卡的容量大得多，且读写速度也MMC卡快4倍。同时，SD卡的接口与MMC卡是兼容的，支持SD卡的接口大多支持MMC卡。2013年SD卡在数码相机中正在迅速普及，大有成为主流之势。SD卡在2013年的发展很快，已经开始威胁到CF卡的市场分额了。这是由于SD卡的体积要比CF卡小很多，并且SD卡在容量、性能和价格上和CF卡的差距越来越小，而这两年支持SD卡的手机迅速在市场走热，因此，SD卡的迅速成长绝对不是偶然的。最重要的一点就是MMC卡也能和SD卡相兼容，这也正是SD卡迅速走红的原因之一。

SD卡身材小巧，一般消费者在购买之前不会有太多了解，因此从外观上辨别有些困难，近些年卡的真伪鉴别已经不再重要，基本上已经没有假卡的存在。早些年假卡最多的是Kingston，因为Kingston不会制造SD卡，它使用的都是像产量最大的TOSHIBA和台湾一些封装厂做的无品牌卡刷标而成。卡的本身差异很大，没有共同点，一些山寨小作坊做出来的假卡混入其中也不会有人怀疑。而近些年，由于像Kingston这样只卖商标的公司越来越多，台湾和中国大陆的封装代工厂订单不断，导致市场饱和度过大，成本不高，山寨小厂已经没有存在的价值。

SD卡2013年市场上SD卡的品牌很多，诸如：TOSHIBA、SANDISK、索尼、Lexar、Maxell、松下、Transcend、Kingmax、PNY、Team、三星和Kingston等

其中有自己工厂的只有TOSHIBA、SANDISK、Lexar、松下和近两年才学会造卡的三星这几家。其它品牌都是使用现成的品牌卡刷标而成。用量最大的是TOSHIBA、SANDISK和台湾当地封装厂生产的TOSHIBA技术卡为主。像Kingston的卡主要来源就是TOSHIBA，只不过Kingston的卡肯定不如TOSHIBA自己的卡质量好。而SANDISK的卡主要供给底层无名小品牌刷标使用 因为SANDISK只把级别最低的卡让那些无名小辈糟蹋，中高端卡都只给自己用。台湾封装工厂的卡供给索尼、松下、Maxell和台湾自己品牌使用。