[Gear] SDメモリー / 規格・性能・選び方 [2021/01/04]

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はじめに

ドライブレコーダー用、Nintendo Switch用、画像データの一時保管用など、最近では、3軸機構で動画のブレを少なして撮影できるDJI Pocket 2を購入したりと、SDメモリを使うGearが増えました。

これまで、SDカードにつて良く理解もせず選択していましたが、PCなどのデータ転送などに使うには、特段問題は発生しない事から、安価なSDメモリーを選択することで良かったのでした。でも、写真や動画では、SDメモリーのデータ転送速度は、データの保存性に関わってきます。写真の場合は、「連写」、動画の場合は、「4K撮影」などの大きなデータが発生するシチュエーションでは、SDメモリの性能(規格)の理解が重要です。

用途と推奨品

PCデータ転送用 : SDSCも使用可能。でも、高速のデータ転送を望むならSDXCも選択肢です。SanDisk Ultra (SanDiskのブランド名), micro SDXC (互換性), UHS-I (インターフェース), Class 10 (スピードクラス), 128GB (容量)を¥1,200程度で最近購入。
ポケットデジタルカメラ : 旧来品では、SDSCが使用されていた
Nintendo Switch : 高速タイプ使用を推奨。SUMSUNG製、256GB (容量), EVO+ (SUMSUNGのプランド名), micro SDXC (互換性), UHS-I(インターフェース), U-3 (スピードクラス)
動画録画ギア : 高速タイプを使用するのが良いと言われるので、I-O DATA製、SDXC (互換性), Class 10 (スピードクラス), U1 (スピードクラス), 128GB (容量)を使用しています
ドライブレコーダー : 付属品、おそらく安物。
DJI Pocket 2 : 高速タイプを購入 (別の記事をご覧ください)、SanDisk Extreme (SanDiskのブランド名)、micro SDXC (互換性), UHS-I(インターフェース), U-3 (スピードクラス), V30 (スピードクラス), A2 (アプリケーションクラス), 128GB (容量)

今回、4K動画を撮影可能なカメラ「DJI Pocket 2」の購入をきっかけにしてSDメモリーを選択するための規格について、情報をまとめてみました。

SDカードの種類と概要

先ずは、SDカードの歴史的側面から概要を理解します。初期のSDメモリーカードは、ご存知のように最も大きい標準サイズのSDSCカードです。1Kメディアすらない時代にPCなどのデータ移動用に使われることを目的にしていました。転送速度が遅くてもデータが、きっちり保存できることが性能の目安です。当時のデジカメも性能が低かったので、SDSCカードの使用で十分でした。

その後、高性能なビデオやカメラが出てきたので、SDHC、SDXCへと転送速度もそれに合わせて高速化対応できるようになりました。当然、付随的に保存容量は大きくなっています。高速化の第一の技術は小型化です。メモリチップを小型化、すなわち、プリント基盤としてどれくらいまで縮小サイズで作れるかが鍵となります。縮小することで、回路の経路が、短くなると電気信号の流れる速度が高まり、細くなると電力ロスも少なくなるので、電圧も低くできます。総じて、メモリー容量あたりのエネルギーコストが低下するということです。

SDメモリーの見方

SDメモリーカードは、下図のように記載があります。以下に解説していきます。

互換性
- SDSC
- SDHC
- SDXC
UHS規格 (インターフェース)
- ノーマル
- ハイスピード
- UHS-I
- UHS-II
- UHS-III
- SD Express
容量
- 256MB (昔はこんな小さいものもありました)
- 256GB (最近は大容量もあります)
スピードクラス
- V6 ~ V90
- UHS規格におけるスピードクラス(U1, U3)
- SDスピードクラス (Class 2, 4, 6, 8, 10)

互換性

SDSCカード (標準容量)
- 2GBまで
- ワード、エクセルなどの文書ファイルの保存
SDHCカード
- 2010年 ~
- 4GB ~ 32GB
- 一番的な使用による写真・動画の撮影
SDXCカード (exFat)
- 64GB ~ 2TB
- プロ/アマチュアで写真撮影・動画撮影

転送速度を理解する基礎

前述したようにハードウェア回路的には小型化により転送速度の向上が図れてきました。一方、転送するためのデータの転送方法、すなわち、インターフェースに関わる部分も転送速度が改善されてきた重要な記述の1つです。

昔は、シリアル転送よりもパラレル転送が高速でした。極端な例で言うと、シリアル転送を1本の電線、パラレル転送をデータのビット数だけの電線(8 bitでアルファベットを表せるとして8本を用意)、と仮定してみます。パラレル転送では、1つのアルファベットを転送するのに、1回のデータ転送で済みます。しかし、シリアル転送では、同期を取りながら、8 bitすなわち、8回のbit転送が必要です。単純に8倍の手間がかかるということです。

しかし、パラレル転送では、その8本の信号線から転送されるデータ信号は、8本全てが、同時でなければ意味がありません。これが、パラレル転送の限界です。やがて、時代はパラレルからシリアルに転換していきました。

ATA → シリアルATA
PCI → PCI Express
RS232C/RS488 → USB

パラレルからシリアルへ――なぜインタフェースは転機を迎えたのか (2004), — IT media News —
https://www.itmedia.co.jp/news/articles/0403/18/news017.html

以上を理解すれば、以下のSDカードの解説は理解しやすくなると思います。

因みに、PCやMac、iPadや携帯電話、家電、ほとんど全てのガジェットには、CPUが必須です。CISCやRISCと騒がれた時代のCPU開発の世界でも同様に理解することができます。これについては、他に譲ります。

インターフェース

バスクロックの高速化による、UHSは超高速(Ultra High Speed)を意味している。バス転送速度最大は、理論上の最大を表すが、SDカード製品としての最低速度の保証は、この値ではないので注意が必要。

ノーマルスピード
- カードタイプ : SD,SDHC, SDXC and SDUC
- バス転送速度最大 12.5MB/s
ハイスピード
- カードタイプ : SD, SDHC, SDXC,and SDUC
- 25MB/s
UHS-I
- カードタイプ : SDHC, SDXC,and SDUC
- 2010年に発表された規格
- 端子9本
- 電圧1.8V
- パラレル通信
- バス転送速度最大 104MB/s
- SDカード端子数 : 9
- microSDカード端子数 : 8
UHS-II
- カードタイプ : SDHC, SDXC,and SDUC
- 端子17本
- 電圧0.4V
- シリアル通信
- バス転送速度最大 312MB/s
- SDカード端子数 : 17
- microSDカード端子数 : 16
UHS-III
- カードタイプ : SDHC, SDXC,and SDUC
- 2017年に発表
- バス転送速度最大 624MB/s
- SDカード端子数 : 17
- microSDカード端子数 : 16
SD Express
- カードタイプ : SDHC, SDXC,and SDUC
- バス転送速度最大 985MB/s, 1970MB/s および3940MB/s
- SDカード端子数 1-lane : 17-19
- microSDカード 1-lane : 17

3つのスピードクラス

インターフェースの理解が済んだら、実際のSDカード製品の性能がスピードクラスという規格値からその製品個体としての性能の把握をしていきます。

以下の3つのスピードクラスが存在しています。以下には、速度(MB/s)を記載しているので、その値を見てください。相互に比較する場合、これらの値を見比べれば性能差を理解できます。ビデオスピードクラスには、V90(90MB/s)までの高性能な規格が設定されていて、その他のスピードクラスとして、U3やClass 10を説明していますが、それらの最大性能より大きく上回る速度性能です。これは、最近の高速化の要望から最も新しく設定された規格だからです。

ビデオスピード・クラス

V6~V90は、動画撮影の性能を表す規格(2016)です。

V6
- 6MB/s
- スタンダード video
- HD/フルHD video
V10
- 10MB/s
- HD/フルHD video
- 4K video
V30
- 30MB/s
- HD/フルHD video
- 4K video
- 8K video
V60
- 60MB/s
- 4K video
- 8K video
V90
- 90MB/s
- 8K video

UHSスピードクラス

UHSのインターフェースで製造されたSDカードのカード性能としての最低保証速度を意味するのが、U1とU3です。U2はありません。

U1
- 最低速度 10MB/s
U3
- 最低速度 30MB/s

SDスピードクラス

規格として策定されたのは、2006年で初期の規格です。

Class 2 (最低保証速度 2MB/s)
Class 4 (最低保証速度 4MB/s)
Class 6 (最低保証速度 6MB/s)
Class 8 (最低保証速度 8MB/s)
Class10(最低保証速度 10MB/s)
- フルHD動画撮影に使用できる
- V10と同値の性能

以上、SDカードの選択に際して必要な知識は獲得できたと思います。今回のSDカード購入では、知識がなかったことで、結果的には失敗した購入となったと認識していますが、今後は、今回まとめた情報から失敗しないよう購入したいと思います。

HD :「ハイビジョン」の正式名称である「High Definition TeleVision（HDTV）」を略した名称。画面解像度は1280×720、1280を1K(1024)と理解する
フルHD :解像度1920×1080。1920を1K(1024)と理解する
地デジ : 地デジのサイズは1080×1440です。HDやフルHDのテレビの表示枠内で表示可能ということです

アプリケーションパフォーマンスクラス

スマートフォンなどでアプリを快適に動作させる性能を表す。内蔵メモリと同程度の性能を持っているSDカードと言える。

A1
- 最低保証速度 10MB/s
- ランダムアクセス : Read 1500, Write 500 IOPS
A2
- 最低保証制度 10MB/s
- ランダムアクセス : Read 4000, Write 2000 IOPS

SDカードの選び方 – ビックカメラ.com –
https://www.biccamera.com/bc/c/camera/sdcard/index.jsp

わかりやすいSDHC UHS-I,UHS-II と class10 の違い – HSGI DELKIN SHOP –
https://www.hsgi-shop.jp/page/190

SD/SDHC/SDXCカードにおけるスピードクラス/UHSスピードクラスと転送速度（パフォーマンス）の違い
UHS-ISanDIsk -SanDisk サポート-
https://kb-jp.sandisk.com/app/answers/detail/a_id/5512/~/sd%2Fsdhc%2Fsdxcカードにおけるスピードクラス%2Fuhsスピードクラスと転送速度（パフォーマンス）の違い

バスインターフェーススピード – SD Association –
https://www.sdcard.org/jp/developers/overview/bus_speed/index.html

SD標準規格の紹介 – SD Association –
https://www.sdcard.org/jp/developers/overview/

このリンク先の表示は、iPad/Safariで見ると崩れており、タイトルを確認できませんでした。タイトルは不明ですが、ご了承ください^^;
http://sony-xperia-zl2-sol25.blogspot.com/2017/02/uhs-i.html

アイオープラザベテラン店長くわちつの
調べてみた! やってみた!
https://www.ioplaza.jp/LP/kuwacchi/SD/index.html

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2021/01/04 Mr.HARIKIRI

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