市場滲透率極高的 SD / microSD 記憶卡,正在醞釀轉進 SD Express 全新紀元。

SMI 上半年發表 SM2708 記憶卡控制器,符合 SD Express、SD 8.0 規範可帶來 1700MB/s 傳輸速率,隨著 SD Express 實體產品正陸續投入市場,SMI 準備了樣品讓我們得以親自體驗。

首先簡短提一些 SD Express 概念,SD Association 因應現代 8K 錄影等專業內容創作需求,決定捨棄既有的 UHS(Ultra High Speed)匯流排介面,導入 PCIe 匯流排介面、NVMe 通訊協定新推出 SD Express 規範。首個正式規範 SD 7.0 於 2018 年成形,時至今日已經修編至 SD 8.0 版本,可支援至 PCIe 4.0 匯流排介面、2 條通道配置(即 PCIe 4.0 x2),使理論傳輸頻寬提升到 3,938MB/s 之譜。

從 UHS 轉進 PCIe / NVMe 又一次改朝換代,SD Association 依慣例保留了新、舊相容性,並未更改 SD、microSD 的機構樣式與尺寸,透過初始的第一排訊號腳位(1~9pin)來達成相容。SD Express 讀卡機 / 裝置得以使用 UHS-I / II / III 等規格記憶卡,而 SD Express 記憶卡也能在那些舊裝置上使用,唯交叉混用時只能以 UHS-I(UHS104,理論頻寬 104MB/s)匯流排速度來運作。

SD Express 需要全新的控制器,記憶卡、讀卡機、裝置等皆然,台灣晶片設計廠商相當積極投入開發。SMI(慧榮)所推出 SM2708 記憶卡控制器,符合 SD 8.0 / 7.1 規範支援 PCIe 3.0 x2 / x1、NVMe 1.3,最高傳輸速度可達 1700MB/s(PCIe G3L2)或 900MB/s(PCIe G3L1)之譜。AData、Lexar 等廠商已導入 SMI 方案進行試做,現階段採 SD 7.x / PCIe 3.0 x1 設定為主,之後將會陸續搶先上市銷售。

至於必要的裝置、讀卡機部分,有哪些錄影、攝影設備廠商已經導入試做,個人並沒有特別留意這方面動態。讀卡機則是確定已經商品化,像我們前陣子介紹的 MSI GE76 Raider 11UH 筆電,便是採用 Realtek 型號 RTS5261 讀卡機控制器。而 SMI 一併提供的讀卡機樣品,同樣來自 Realtek 設計解決方案,基於與電腦連結的介面差異,除了 RTS5261 另外再搭配 RTL9211DS(USB 橋接作用)構成。

首次的 SD Express 性能體驗,我們另外借來 Team XTREEM SDXC UHS-II 64GB 當參考比較組,基於向上、下相容僅能以 UHS-I 模式運作這點,我們讓兩款卡各自搭配合適的讀卡機來進行。AData 記憶卡採用 SMI SM2708 控制器,介面理論傳輸速度最高 900MB/s,Team XTREEM 則標示存取速度最高讀取 250MB/s、寫入 120MB/s,從實測結果可看到 SD Express 包含 IOPS 吞吐量也足有長進。

SMI SM2708 - Benchmark (7)
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另外以兩種類型檔案來試驗真實傳輸速度,約莫 9.71GB 單一大檔充當影片、相機 RAW 檔則是 351 個、約等 10GB,雖然兩造都能跑出理想的速度,但 SD Express 憑藉 PCIe / NVMe 介面通訊協定優勢,可提供相當於固態硬碟的體驗。最後提供一個示意組,兩款卡交換讀卡機礙於只能以 UHS-I 模式運作(介面理論頻寬 104MB/s),可以看到存取速度都滑落了相當多。

測試平台

  • 處理器:Intel Core i5-11600K
  • 主機板:ASUS ROG Maximus XIII Apex
  • 顯示卡:EVGA GeForce GTX 1660 XC Gaming
  • 系統碟:Western Digital WD_Black SN750 2TB
  • UHS-I 讀卡機:SanDisk ImageMate Pro USB 3.0
  • 作業系統:Microsoft Windows 10 Pro 64bit(21H1)

簡單而言,導入 PCIe / NVMe 的 SD Express,基本上等於 PCIe NVMe 固態硬碟的縮影,除了頻寬增加數倍也降低了存取延遲,對專業內容創作之類大量儲存應用格外有所助益。SMI 現在積極的推廣 SM2708 記憶卡控制器,也或許你日後開始接觸、取得 SD Express 產品時,SMI 控制器就在其中。

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