12 de julho de 2010

Cartão de memória flash

Memória flash (Flash Memory) é uma tecnologia de armazenamento de dados não volátil, que pode ser gravado e apagado, desenvolvida pela Toshiba em 1980. Sendo não volátil, não necessita de energia para manter os dados armazenados, apesar de ser mais lento do que uma memória volátil como DRAM (Dynamic Random Accesss Memory) de um PC. Foi dado o nome de flash porque o processo de apagamento do conteúdo lembrava o flash de uma câmera fotográfica.

Cartão de memória é um dispositivo de armazenamento de dados que utiliza a memória flash. Como são pequenos, regraváveis e mantêm os dados mesmo sem energia, são normalmente usados em equipamentos portáteis como câmera digital, filmadora de vídeo (camcorder) digital, aparelho celular, gravador de áudio portátil, MP3 Player, Notebook e diversos outros produtos eletrônicos. Como a transferência de dados, na maioria dos cartões, ocorre em paralelo, a sua taxa de transferência são apresentadas normalmente em Bps (Bytes por segundo) em vez de bps (bits por segundo), lembrando que 1 byte = 8 bits. Existem diversas tecnologias de cartão de memória e apresentarei a seguir as mais conhecidas.

SD (Secure Digital)

Cartão de memória SD ou SD Memory Card em inglês, foi desenvolvido pela Sandisk, Matsushita (Panasonic) e Toshiba  em 1999, para competir com o Memory Stick da Sony. Foi baseado em MMC (Multimedia Card), adicionando vários importantes avanços tecnológicos, incluindo a proteção de segurança criptográfica para dados com direito de cópia (DRM - Digital Rights Management), o CPRM (Content Protection for Recordable Media). Fisicamente tem a mesma dimensão do MMC, mas um pouco mais espesso. Hoje é o cartão de memória mais conhecido e usado em diversos tipos de equipamentos portáteis, disponíveis no seu tamanho padrão, como também em mini e micro (no SDXC não tem o mini). Também existem adaptadores.


Capacidade: No SD padrão, com o formato de arquivo FAT12 ou FAT16, a capacidade de armazenamento é de até 2GB (especificação 1.01 e 1.1). No SDHC (High Capacity - Alta Capacidade) com formato FAT32, a capacidade é de 4GB a 32GB (especificação 2.0). No SDXC (eXtended Capacity - Capacidade Estendida) com formato exFAT, aumentou a capacidade para 32GB até 2TB (especificação 3.0).

Compatibilidade: Conforme pode ver na ilustração abaixo, um aparelho que suporta SDXC, aceita também SDHC e SD, mas o SDXC não é reconhecido nos aparelhos que suportam somente SDHC ou SD. Ocorrendo o mesmo com SDHC, ou seja, aparelho que suporta SDHC, aceita também o SD mas não reconhece o SDXC. O aparelho que foi produzido para ler o SD padrão, não reconhece nem o SDHC e nem o SDXC. Antes de comprar, leia o manual do aparelho, para saber quais os tipos de cartões SD que podem ser utilizados.


Taxa de transferência: A memória flash tem uma característica em variar a velocidade de transferência. Como uma gravação de vídeo necessita de uma velocidade constante, a memória SD designa um desempenho mínimo de gravação, garantindo assim, uma velocidade mínima de transferência necessária para equipamentos de gravação de vídeo como filmadora, apresentada em classe de velocidade.


Atualmente existem 2 tipos: Speed Class que é dividido em 2, 4, 6 e 10 identificados dentro da letra C que vai até 832Mbps (104MBps) e UHS Class (Ultra High Speed) que são os cartões SDHC ou SDXC identificados com a letra I e vai de 832Mbps (104MBps) até 2.4Gbps (300MBps), onde o número da classe é colocado dentro da letra U, que deverá ser implementada na especificação 4.0 a ser divulgada. Os 2 tipos de cartões não são compatíveis.

Classes de taxa de transferência, com a garantia de velocidade mínima constante, encontradas nos cartões disponíveis no mercado são: Class 2 = 16Mbps (2MBps), Class 4 = 32Mbps (4MBps), Class 6 = 48Mbps (6MBps) e Class 10 = 80Mbps (10MBps). A Pretec lançou uma memória SDXC classe 16 que tem a garantia mínima de 128Mbps (16MBps).

Além da classe de velocidade, que é a taxa de transferência mínima garantida, existe a especificação de velocidade máxima de leitura e gravação, onde em geral a velocidade de leitura é maior do que a de gravação. A especificação colocada no cartão pode confundir o consumidor, pois alguns fabricantes colocam somente a velocidade de leitura ou de gravação. Outro detalhe que deve prestar atenção é que dependendo do fabricante, a velocidade está em bps (bit) ou Bps (byte), ou ainda em múltiplo de velocidade do CD-ROM como base, que é de 1.2 Mbps (150KBps), como por exemplo x20 = 24Mbps (3MBps). Tome bastante cuidado na hora de comprar, lendo atentamente a especificação. Mais detalhes técnicos, veja no SDA (SD Association).

Wi-Fi SD: A Eye-Fi foi a primeira a lançar a memória SD com Wi-Fi integrado, onde funciona normalmente como qualquer cartão SD, mas com uma câmera que suporta esta memória, os dados podem ser transferidos diretamente a um PC sem retirar da câmera, através da rede Wi-Fi especificada. A Toshiba quer criar um fórum de fabricantes para promover o cartão SD com Wi-Fi integrado, criando uma padronização (veja detalhes na atualização da postagem Transferência de imagem e som HD).

MMC (MultiMedia Card)

Cartão MMC foi desenvolvido pela Siemens AG e SanDisk em 1997. Foi base para o desenvolvimento do cartão SD e tem a compatibilidade física, sendo só um pouco mais fino (1.4mm contra 2.1mm do SD), por isso é possível inserir no leitor de cartão SD e como alguns aparelhos reconhecem também o MMC, apesar de poucos fabricantes, até hoje existe a comercialização. Pode chegar até a capacidade de 32GB.

CF (CompactFlash)

Compact Flash ou CF Card foi desenvolvido pela SanDisk em 1994 e se tornou um sucesso entre os cartões comercializados na época. Incorpora o IDE (Integrated Device Electronics) que é o mesmo interface do HDD. Por ser de alta confiabilidade por causa do ECC (Error Checking and Correction - verificação e correção de erro), é o cartão preferido de muitos fabricantes para armazenar vídeo digital em equipamentos profissionais. A sua capacidade atual está em 128GB e a taxa de transferência, conforme a especificação 4.0, pode chegar até 1.06Gbps (133MBps) em UDMA133. Na nova especificação de 5.0, com o endereçamento de 48bits, a sua capacidade poderá chegar até 128PB (Petabyte = 1.000TB). Tem o Type I e Type II com a mesma dimensão física onde a diferença está somente na espessura, o Type II é mais grosso e pode suportar maior carga de corrente elétrica. Mais detalhes técnicos veja no CFA (Compact Flash Association).


Na ilustração acima, filmadora digital profissional de mão (handheld) da Canon XF305 que tem 2 slots (encaixe) para cartões CF e câmera DSLR profissional da Nikon D3x que utiliza 2 cartões CF para armazenar fotos.

Memory Stick

Desenvolvido pela Sony e SanDisk em 1998, é um cartão de memória com padrão fechado, para uso exclusivo em equipamentos da Sony. Atualmente os equipamentos novos da Sony estão aceitando como opcional, o cartão SD. Tem a tecnologia de proteção contra cópias MagicGate. Pode ser encontrado em 3 tamanhos: Padrão que tem o tamanho original inicial (Memory Stick PRO), Duo que é um pouco menor do que o cartão SD, por isso é o mais usado em equipamentos portáteis em geral como câmera digital, e no tamanho micro (M2).

Capacidade de armazenamento: O padrão normal chega até 32GB e a nova série XC pode chegar a 2TB.

Taxa de transferência: O padrão PRO tem a máxima de 160Mbps (20MBps) com a garantia mínima de 15Mbps (1.88MBps) ou 32Mbps (4MBps). Padrão HG pode chegar a máxima de 480Mbps (60MBps) com a garantia mínima de 40Mbps (5MBps) ou 120 Mbps (15MBps).

xD Picture

Cartão xD (Extreme Digital) Picture foi desenvolvido pela Fujifilm e Olympus em 2002 para utilização em câmeras digitais, e hoje está na tendência em se tornar obsoleto, pois não há mais produção de câmeras com uso exclusivo deste cartão, tanto as câmeras digitais da Fujifilm como as da Olympus estão aceitando também opcionalmente o cartão SD. Apesar da capacidade poder chegar a 8GB, normalmente é encontrado no mercado, somente até 2GB.

P2

Lançado pela Panasonic em 2004, Professional Plug-in, P2 é um cartão de memória para armazenamento de vídeo digital profissional, utilizado em filmadora digital profissional da Panasonic. É um cartão do tipo PC Card onde internamente tem alguns módulos de memória SD com controlador LSI, conseguindo assim aumentar a capacidade de armazenamento e a taxa de transferência. Atualmente estão disponíveis na capacidade de 16GB, 32GB e 64GB e a taxa de transferência pode chegar a 1.2Gbps (150MBps) na série E. Na ilustração temos a filmadora profissional de mão da Panasonic, modelo AG-HPX175, de 1.9Kg, que utiliza cartão P2 para armazenar vídeos em multiformato.

SxS

Cartão SxS (lê-se S by S - S por S) desenvolvido pela Sony e SanDisk em 2007, é uma memória flash no padrão do ExpressCard. Utilizados em vídeo digital profissional, e disponíveis na capacidade de 8GB, 16GB e 32GB na taxa de transferência de 800Mbps (100MBps), podendo chegar a 2.5Gbps (312MBps). Por ter um custo alto, foi desenvolvido o cartão SxS-1, opção mais econômica, que tem a mesma característica do PRO, porém de uma vida útil menor (número reduzido de leitura e gravação), onde afirmam que usando a plena carga, 1 vez por dia, pode chegar a 5 anos de vida útil. Filmadoras XDCAM EX novas da Sony estão incorporando um medidor de vida útil do cartão. Para facilitar, existem adaptadores para Memory Stick PRO-HG Duo e cartão SDHC. Na ilustração abaixo, filmadora profissional XDCAM EX de mão da Sony, PMW-EX1R, que tem medidor de vida útil do cartão e 2 slots para cartões SxS.



Atualizações

30/nov/2010: A SanDisk, Sony e Nikon propuseram uma nova especificação de cartão de memória de uso no mercado profissional de foto e vídeo, para Compact Flash Association (CFA). Nessa proposta, a taxa de transferência deve atingir a 500MBps (4Gbps), utilizando a interface PCI Express, na especificação CF 6.0 é de 167MBps (1.34Gbps). A capacidade máxima de armazenamento deverá passar de 2TB. Veja detalhes no Press Release da Nikon.

06/jan/2011: A SDA (SD Association) anunciou as primeiras características do Bus UHS-II, especificação 4.0 que deverá estar disponível aos fabricantes até março. A velocidade será de 312MB/s (2.496Gbps) e será disponibilizado somente em cartões SDXC, SDHC e respectivos micros. Para obter esta velocidade terá segundo grupo de contatos (em laranja na ilustração). Os equipamentos que suportarão os novos cartões, aceitarão os cartões anteriores sem problema, e este novo cartão poderá ser usado também nos atuais equipamentos, mas ativando somente o primeiro grupo de contatos e obviamente terá uma velocidade menor. A SDA informou ainda que pretendem dobrar esta velocidade. Veja no Press Release da SDA [PDF].

02/set/2011: A Toshiba anuncia cartão de memória SDHC com rede sem fio integrado (wireless LAN), FlashAir, com capacidade de 8GB e speed class 6, com início de comercialização prevista para fevereiro de 2012. Pode tanto transmitir como receber imagens sem necessidade de acoplar num PC, mesmo numa câmera que não suporte FlashAir (funciona como um cartão comum). Como o cartão da Eye-Fi não tem certificação da SD Association, é considerado como o primeiro da categoria. Veja mais detalhes no site da Toshiba.

19/dez/2011: Panasonic, Samsung, SanDisk, Sony e Toshiba criam Next Generation Secure Memory Initiative para licenciar e promover proteção de imagens HD nos cartões de memória SD e outros dispositivos de armazenamento para uso em equipamentos como Tablets e Smartphones. Acreditam que com a tecnologia que dará máxima proteção nos conteúdos HD em memórias SD, será possível fazer download pela internet, cópia de discos Blu-ray, etc., podendo assim apreciar imagens HD em diversos dispositivos como smartphones (Android), tablets, TVs e produtos Blu-ray. Estas memórias deverão estar disponíveis a partir de 2012. Mais detalhes no site da Next Generation Secure Memory Initiative.

06/jan/2012: A Sony anuncia cartão de memória XQD com velocidade de gravação de 1Gbps (125MBps), na capacidade de 32GB e 16GB para uso em câmeras DSLR. Início da comercialização está prevista para 15 de fevereiro a preço estimado de ¥33.000 (US$ 230.00 nos EUA) para 32GB (QD-H32) e de ¥20.000 (US$ 130.00 nos EUA) para 16GB (QD-H16). Também serão lançados juntos, leitora de cartão XQD com suporte para USB 3.0 (MRW-E80) e adaptador para ExpressCard (QDA-EX1). A sua tecnologia utiliza a interface PCI Express e foi elaborada junto com a SanDisk e a Nikon, chegando a velocidade de 2.5Gbps e no futuro a 5Gbps, e a capacidade de armazenamento poderá chegar a 2TB. A nova câmera D4 da Nikon já vem com 1 slot XQD. Mais detalhes no site da Sony.

10/jan/2012: A SD Association anuncia o padrão Wireless LAN SD que irá possibilitar a transferência de fotos e vídeos de uma câmera digital ou filmadora para um computador, por exemplo, sem a necessidade de conexão, ou seja, sem fio. Ou entre equipamentos, etc. Mais detalhes veja no site da SD Association.

20/jan/2012: A Lexar anuncia cartão CompactFlash, série Lexar Professional 400x de até 256GB, que suporta UDMA7, com garantia de velocidade mínima de 60MB/s, previsão de lançamento no primeiro semestre deste ano, apesar de não estar definido o preço nos EUA, no Japão deverá custar em torno de ¥149.800. Anuncia também Professional 1000x de até 128GB, que tem garantia de velocidade mínima de 150MB/s, que será lançado em abril a preço estimado de US$ 900.00. Mais detalhes no site da Lexar.

20/jan/2013: A Transcend anuncia cartão de memória SDHC com Wi-Fi integrado, Wi-Fi SD Card. Através deste cartão poderá transferir fotos diretamente para Tablet, SmartPhone, etc. Pode ser conectado de 2 modos: Direct Share Mode e Internet Mode. A velocidade do cartão é de classe 10. O início da comercialização está prevista para final de janeiro na versão de 16GB e 32GB. Os preços são: 32GB US$ 99.00 (¥7.980 no Japão) e 16GB US$ 69.00 (¥5.980 no Japão). Mais detalhes, veja no site da Transcend

Veja também:
Filmadora de alta definição
Câmera fotográfica
Câmera digital de lente intercambiável sem espelho
Gravador de áudio portátil
Filmadora Full HD compacta
Som: analógico x digital
Imagem RAW 

   

2 comentários:

  1. Olá Tio,

    Os cartões de memória se tornaram comum em nosso dia-à-dia, principalmente com o uso dos mini/netbooks que utilizam a HD-Flash e suporte aos diferentes padrões de cartões de memória. Uma dúvida, no meu PSP eu tenho 2 cartões de memória, o PRO Duo de 4 GB e o PRO Duo High Speed de 2 GB. Qual a vantagem do PRO Duo High Speed em relação ao PRO Duo normal?

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  2. Na especificação de cada padrão de memória (SDHC, SDXC, PRO, PRO-HG, etc.), existe uma faixa de velocidade de transferência, como exemplo de 10Mbps até 100Mbps. Normalmente os fabricantes, para atrair a atenção, colocam os que ficam na faixa mais próxima do limite (por exemplo de 80Mbps)como de alta velocidade, querendo dizer que é mais rápido do que os outros do mesmo padrão.

    Num PC, PSP ou qualquer equipamento digital em geral, significa que a transferência de dados ocorre mais rapidamente, demorando memos tempo.

    Como a memória flash é instável, não conseguindo manter uma velocidade constante, numa filmagem de vídeo digital, que geram dados mais constantes e precisam de algum dispositivo que receba estes dados na mesma velocidade que são enviados (os dados não podem esperar como num PC), criaram classes de velocidades com a garantia mínima, que é a especificação mais importante num cartão de memória, para usar em filmadora ou câmera digital numa gravação de vídeo.

    Numa filmagem de alta definição no formato AVCHD, pode gerar imagens em até 24Mbps, por isso uma memória a usar, necessita que tenha uma garantia mínima de 24Mbps. Se esta mesma memória, apesar não constante, tiver uma alta velocidade de leitura (por exemplo de 100Mbps), a transferência do arquivo de vídeo para um PC ocorrerá mais rapidamente.

    É muito importante ler, as normalmente ignoradas especificações que estão na embalagem, ou do produto num site, antes de comprar.

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