存儲速度簡要說明

本篇筆記對存儲介質中使用的速度規格做一個說明。

即便是同一廠牌,速度規格也成為區分高低階的重要指標

目錄

  1. 數據量直接表達
  2. 規格量化
    2.1. Class標準
    2.2. UHS標準
    2.3. USB
    2.4. Ultra DMA
  • 傳統遺留對比速度
  • 參考與引用

數據量直接表達


最直觀的表達方式,就是用數據傳輸量除以時間,單位一般為KB/s、MB/s以及以此擴張的其他單位。

在作為購買參考指標的時候,需要注意,是『最小持續寫入』或是『平均寫入』以及『峰值寫入』,這些看起來細微但很重要的差異,會對你的應用場景產生影響。

規格量化


為了應對一些特殊需求,部分組織制定了需求的速度標準。

Class標準

所謂的Class,說的是Speed Class Rating,是用于規范SD系存儲卡的最小寫入速度的標準。
最早誕生了3個標準:

  1. Class2
  2. Class4
  3. Class6

分別對應2MB/s、4MB/s與6MB/s的寫入速度,隨著Full HD記錄的普及,增補了Class10(最低10MB/s寫入),取代Class6的位置。

Class10的標志,是一個演化的C和10的結合

UHS標準

UHS,是Ultra High Speed總線的簡稱,用于約束部分SDHC及SDXC的存儲卡。總體而言比上述Class標準會更高。

UHS-I
UHS-I的Class1級別規定了最低10MB/s的寫入;增補的Class3級別,『UHS-I 3』,對應30MB/s寫入與讀取,這一規格也可視作4k視頻錄制的一個門檻。 UHS-I 3 不是 UHS-III!

這是一張示意圖,注意是在一個 U 里寫一枚 3

UHS-II
算是對I代的進化,高碼率4K視頻記錄,以及更高水準要求的存儲卡。
UHS-II標準的卡,在背面可以觀察到有增補觸點,十分容易辨認。

一張SanDisk出品,支持UHS-II規格的SDXC存儲卡的背面

因為增補了觸點,所以要使用新一代高速標準,不能簡單通過固件更新等方式實現,需要在硬件上進行升級。最早支持UHS-II的相機是富士公司的X-T1,差不多是2014年投放市場,同期記得SanDisk和Toshiba較早生產這類型的卡。而2017年初這一時間點,如奧林巴斯 E-M1 MarkII 以及 松下 GH-5 等均支持UHS-II的SD存儲卡。

沒錯,你的讀卡器也要更新了。

UHS-III
非常新鮮熱辣,是2017年2月份發布的標準。直接就說是『UHS-II的兩倍速度』,長遠來看可能步子小了一點,也許以后會有增補吧。可以查看此處

讀卡器還沒更新吧?要不再等等吧~

貢獻一個表格:

名稱 最低寫入速度 圖標 備注
Class2 2MB/s
針對標清視頻記錄
Class4 4MB/s
HD(720p)或1080i視頻記錄
Class6 6MB/s
HD(720p)或1080i視頻記錄
Class10 10MB/s
針對Full HD(1080p)視頻記錄的一般標準
UHS-I Class1
簡寫U1
10MB/s
UHS-I Class3
簡寫U3
30MB/s
UHS-II 156MB/s (FD156)
312MB/s (HD312)
這類SD、TF卡具有增補觸點
UHS-III 312MB/s (FD312)
624MB/s (FD624)
這類SD、TF卡具有增補觸點
A1 30MB/s
這是針對智能設備擴展用,指的是可以在其上直接運行APP<br />除了速度指標,要求最低達到1500讀與500寫進程每秒

話說未來8K視頻,如果保持60fps記錄,不計算特別的壓縮算法,
數據量就相當于1080p@30fps的32倍,相當可觀。

USB

USB,是為Universal Serial Bus(通用串行總線)簡寫,“宇宙存儲總線”,今日而言,無處不在~

USB的仿三叉戟標志

其幾代規格頗有時代速度的代表性,羅列如下:

USB 1.x,大約活躍在1996~2000的日子里。其規定最高速度為12Mbit/s,折換約1.5MB/s。

USB 2.0,大約活躍在2000~2010的時光,其實到現在也不鮮見,其中最高規格的High Speed的有效速度,在280 Mbit/s,或稱35MB/s。

USB 3.0,在2008年規范議定,逐漸流行;其規定的最高速度為5Gbit/s,約625MB/s。
USB 3.1,則是對3.0的增補,其中最高速的 USB 3.1 Gen 2 規定的最高速度為 10Gbit/s,也就是1.25GB/s。

發展過程中,與USB相愛相殺的還有FireWire(IEEE 1394)、Thunderbolt(俗稱雷電)。它們的數據如下:

  • FireWire 400 —— 400Mbit/s,約49.152MB/s
  • FireWire 800 —— 原初的800Mbit/s,約100MB/s;后期的1394b可以支持到約400MB/s,理論上限
  • Thunderbolt v1 —— 雙通道滿載極限為20Gbit/s
  • Thunderbolt v2 —— 20通道滿載極限為20Gbit/s
  • Thunderbolt v3 —— 40Gbit/s,約5GB/s
THUNDERBOLT商標

FireWire感覺蘋果很青睞,還有就是DV上很喜歡這個口,其他根本想不到;而且沒有自帶電力供應,也使得不如USB方便(想想現在那么多的USB供電設備)。蘋果后來去到了雷電,由傳輸的PCIE和顯示的DP撐腰(接口界面就是mini DP),在一些高端和專有設備上存在,但仍然不敵USB的大眾化;結果到了3代,現在界面都和USB Type-C一致了,也許未來會是一個大融合的態勢。

Ultra DMA

UDMA從ATA控制器的標準演化得到,按說屬于計算機內部速度標準,但因為CF卡的電氣規格也是從ATA中而來,所以有共通之處。

早年的IDE硬盤接口(嚴格來說是PATA),從UltraATA33演化到UltraATA133(速度就標在名稱上,133MB/s)。到了UDMA7,便一起拿來用做CF6.0的規格,傳輸速度上限為167MB/s

索尼主導去做的XQD,號稱是CF接班人,用的PCI Express 3.0規范,最高支持8Gbit/s ,約1000 MB/s,但是似乎一直在消費級鋪展不開,目前似乎僅尼康D4支持,這方面大約不如SD陣營的UHS-II進化。

[圖片上傳失敗...(image-d38ab4-1513445758057)]
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傳統遺留對比速度


一個由CD時代傳下來的『倍速』說法。
一張CD的播放時間74分鐘,但作為數據存儲,大約為80分鐘長(這其中的標準演變不展開,參見此處),而其用于存儲數據的量為700MB,那么在這段播放時間內完成數據量的傳輸,即為一倍速(寫作1x),以此類推而有2x、4x、16x等。這其中的一倍速,<a>大約為150KB/s</a>。
在CD驅動器的末代,市售產品的讀取速度上限大約為52x。

類似的,到了DVD普及時代,也以DVD盤的數據量與DVD的標準播放時間之比,重新作為一倍速。單張數據DVD碟片數據量為4.38GB,對應記錄時間為120min,<a>所以DVD的1x 折合1.32MB/s</a>。末代的民用DVD光驅似乎止步于16x讀取的水平。

在HD DVD與Blu-ray爭霸戰落幕之后,Blu-ray作為藍光技術光碟代表,也有了自己的定義:單張碟片標稱數據量為23.25GB,時間為180min,<a>Blu-ray的一倍速約為4.29MB/s</a>。Blu-ray現在往著更多層的結構進化,但是連索尼自己都不在PS4 Pro上配置最新的藍光光驅,有人解讀為索尼更看好網絡流傳播。

在目前市售的存儲卡中,仍有以該項數據作為標稱的寫法,特別是沒有前述規范約束的CF卡,想來是照顧早年用戶。

[圖片上傳失敗...(image-4cfad4-1513445758057)]](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/144392-323511863916db3e.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

參考與引用


USB - 英文維基
https://en.wikipedia.org/wiki/USB

Thunderbolt雷電接口 - 英文維基
https://en.wikipedia.org/wiki/Thunderbolt_(interface)

Compact Disc Digital Audio - 英文維基
https://en.wikipedia.org/wiki/Compact_Disc_Digital_Audio

SD存儲卡的區別
http://www.toshiba-personalstorage.cn/overview/overview_sd.html

SD卡組織定義的速度標準
https://www.sdcard.org/consumers/speed/bus_speed/

SDアソシエーション、新UHSスピードクラス「UHS-III」を発表
http://dc.watch.impress.co.jp/docs/news/eventreport/1046330.html

SDカードがSATA 6Gbpsより高速な転送速度624MB/sのUHS-IIIに進化
~全二重通信の採用でUHS-IIから2倍に高速化
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1046118.html





之乎,于2017-02-28
2017-12 更新

最后編輯于
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