SD 聯盟釋出 7.0 版本, SD Express 採用 PCIe 介面與 NVMe 協定,SDUC 最高容量可達 128TB

SD 聯盟釋出 7.0 版本, SD Express 採用 PCIe 介面與 NVMe 協定,SDUC 最高容量可達 128TB

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SD 聯盟近日於 MWC 上海宣布推出 SD 7.0 版本,這個版本新增 SDUC 容量規範,最高容量將從現行 SDXC 的 2TB 上推至 128TB,另外 WD 已經先行展出採用 PCIe 介面的 SD 記憶卡,正式命名為 SD Express,並支援 PCIe 介面和 NVMe 協定等多種特性。

近日 MWC 上海展覽開展,SD 聯盟趁此機會公布 SD 7.0 版本規範,導入 SD Ultra Capacity(SDUC),將 SD 記憶卡的容量上限從現行 SDXC 的 2TB 提升至 128TB,雖然目前並未見到 2TB 的記憶卡,但在 QLC 紀錄形式快閃記憶體與控制器逐漸成熟的情況,先行推出支援的規範倒也無可厚非。

SD 7.0 還有個令消費者和玩家們興奮的 SD Express,與 PCI-SIG 合作納入支援 PCIe 3.0 單通道,PCIe 3.0 單通道單向傳輸速率可達 984.6MB/s,相較目前 UHS-II 全雙工 156MB/s 或是半雙工 312MB/s 高出甚多。快閃記憶體存取協定也直接採用 NVMe 1.3 協定,並支援 PCIe 或是 NVMe 的多項功能,譬如 Bus Mastering、Multi Queue、Host Memory Buffer。

SD Express 所支援的介面頻寬比較
▲SD Express 所支援的介面頻寬比較。

us Mastering 可以讓接在匯流排的裝置直接對其它裝置發出 I/O 請求,而不需要處理器的介入
▲Bus Mastering 可以讓接在匯流排的裝置直接對其它裝置發出 I/O 請求,而不需要處理器的介入。

SD Express 支援 NVMe 的多核心處理器 Multi Queue 功能
▲SD Express 支援 NVMe 的多核心處理器 Multi Queue 功能。

Host Memory Buffer 可以去除 SD Express 記憶卡上的靜態記憶體需求降低成本,直接向主機借一部分動態記憶體使用
▲Host Memory Buffer 去除 SD Express 記憶卡上的靜態記憶體需求降低成本,直接向主機借一部分動態記憶體使用。

SD Express 利用原本 UHS-II 第二排觸點傳輸 PCIe 差動訊號,因此 SD Express 將不支援 UHS-II,其餘 PCIe 所需訊號如 REFCLK、CLKREQ#、PERRST# 等,將與第一排觸點共用,且能夠自動切換以便支援 UHS-I。接上電腦之後,SD Express 會被識別為「標準 NVMe 裝置」,如同現今多數 NVMe SSD 一樣。

SD Express 的 PCIe 差動訊號將透過 USH-II 的第二排觸點傳輸,因而不支援 UHS-II,但向下相容 UHS-I
▲SD Express 的 PCIe 差動訊號將透過 USH-II 的第二排觸點傳輸,因而不支援 UHS-II,但透過第一排觸點向下相容 UHS-I。

部分 SD 記憶卡功能也可以從 NVMe 協定支援,譬如從傳統 SD 介面以密碼鎖住記憶卡,那麼也無法從 NVMe 協定存取內部資料,此外若是扳動記憶卡的防寫保護,NVMe 協定也無法寫入資料。其餘像是 SD CPRM Security 版權授權管理以及 Speed Class 分級則無法或不需要透過 PCIe/NVMe 介面支援。

SD Express 記憶卡所需電源除了標準的 3.3V 電壓,並強制要求主機提供 1.8V,另外還有個 1.2V 列為選配,保留給未來電源或是效能最佳化所需。不過 SD Express 向主機索取的電力加總最高需在 1.8W 以下。SD Express 往下相容 SDHC、SDXC 等容量規範,消費者可以從記憶卡印製的「EX」或是「EXPRESS」字樣判斷是否為支援 SD Express 的記憶卡。

消費者可以從「EX」或是「EXPRESS」字樣,判斷該記憶卡是否支援 SD Express
▲消費者可以從「EX」或是「EXPRESS」字樣,判斷該記憶卡是否支援 SD Express。

SD Express 的 PCIe 差動訊號將透過 USH-II 的第二排觸點傳輸,因而不支援 UHS-II,但向下相容 UHS-I
▲不同標準組態,SD 記憶卡可以支援的最高傳輸速度一覽表。


▲SD Express 介紹影片。

 

資料來源

SD Express Cards with PCIe and NVMe Interfaces

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