Cartes SD et microSD : perdus dans la jungle des sigles ? On vous explique tout

Qu'est-ce qu'une SDXC UHS-III A2 C10 U3 V60 ?
Cartes SD et microSD : perdus dans la jungle des sigles ? On vous explique tout
Crédits : hopsalka iStock

Si les cartes SD et microSD sont largement répandues dans les appareils photo, smartphones et autres micro PC, il n'est pas toujours facile de s'y retrouver au moment d'en choisir une. Pour vous aider à y voir plus clair, voici un tour d'horizon des formats, interfaces (High Speed, UHS, Express...) et autres classes de vitesses ou performances (A, C, U et V).

Le format SD – Secure Digital – et la SD Association (SDA) en charge de son développement ont été créés au tout début de l'année 2000 par trois fabricants : Panasonic, SanDisk et Toshiba. Les premiers exemplaires étaient annoncés dans les mois suivant, avec des capacités de 32 et 64 Mo.

L'objectif était alors de proposer du stockage dans un format compact : 24 x 31 x 2,1 mm, pour environ deux grammes. Il existe également des Thin SD de 1,4 mm d'épaisseur, mais elles sont relativement rares. En 2003, les miniSD arrivaient, se limitant à 21,5 x 24 x 1,4 mm. Un format rapidement mis de côté au profit des microSD : 15 x 11 x 1 mm (environ 0,5 g).

Aujourd'hui encore, les cartes SD et microSD coexistent : les premières généralement dans les appareils photo ou via un port présent dans certains PC, les secondes dans les terminaux mobiles et autres microPC où l'espace occupé est un élément critique. Dans tous les cas, il existe des adaptateurs SD/miniSD/microSD. Peu onéreux, ils ne modifient que le câblage interne pour l'adapter au format, sans autre composant.

Mais aujourd'hui encore, le choix d'une carte (micro)SD est relativement complexe. Elles sont accompagnées de différents logos, normes, interfaces, chacun avec sa signification et ses applications. Nous avons donc souhaité vous simplifier les choses.

Carte SD

SD, SDHC, SDXC et SDUC : jusqu'à 128 To de stockage

Quel que soit le format des cartes (SD ou microSD), il existe quatre normes qui dépendent de la capacité de stockage : 

  • SD : jusqu'à 2 Go
  • SDHC : jusqu'à 32 Go
  • SDXC : jusqu'à 2 To
  • SDUC : jusqu'à 128 To

Les plus anciens se souviendront certainement qu'il existait des cartes SD de 4 Go. Parfois identifiées sous l'appellation « SD v1.1 », elles n'avaient rien d'officiel, même si les appareils compatibles cartes SD les acceptaient généralement.

Pour fonctionner correctement, une carte SDHC/XC/UC doit être installée dans un lecteur supportant au moins le même format. Une carte SDXC ne marchera par exemple pas dans un lecteur SDHC. Par contre, la rétrocompatibilité est assurée : un lecteur SDXC lira sans problème une carte SD ou SDHC. 

Notez que la SD Association recommande le formatage exFAT depuis le SDXC (contre FAT12/16/32 précédemment). Un système de fichiers conçu spécialement par Microsoft pour la mémoire flash amovible. Il nécessite une licence spécifique, mais peut être exploité sous la plupart des distributions Linux (via FUSE) et macOS. 

Des alternatives existent cependant. Samsung a par exemple travaillé sur un projet open source, intégré au noyau Linux courant 2012 : F2FS. Le projet est toujours maintenu

carte SD microSD
Autopsie d'un adaptateur microSD vers SD - Crédits : Sébastien Gavois

Six interfaces : de 12 à 985 Mo/s

Viennent ensuite les interfaces, exploitables par les cartes (micro)SD et les lecteurs. Il en existe six, avec des débits allant de 12,5 à 985 Mo/s : 

  • Default Speed : jusqu'à 12,5 Mo/s
  • High Speed : jusqu'à 25 Mo/s
  • UHS-I : jusqu'à 104 Mo/s
  • UHS-II : jusqu'à 312 Mo/s
  • UHS-III : jusqu'à 624 Mo/s
  • SD Express (SD uniquement) : jusqu'à 985 Mo/s

Les évolutions se font faites au fil des années. La Default Speed était utilisée au lancement de la norme SD 1.01 en 2000, alors qu'il a fallu attendre 2004 et la version 1.10 pour la High Speed jusqu'à 25 Mo/s. L'Ultra High Speed (UHS-I) est arrivée en 2010 (avec la norme 3.10), suivie par l'UHS-II en 2011 (4.0.0), l'UHS-III (6.00) en 2017 et enfin la SD Express – basée sur le PCIe 3.0 et le NVMe 1.3 – l'année dernière avec la version 8.0.0. C'est la seule à être réservée aux cartes SD.

La rétrocompatibilité est de mise : un lecteur UHS-III permettra de lire le contenu d'une carte High Speed ou UHS-I, tandis qu'une carte UHS-II fonctionnera dans un lecteur UHS-I. L'interface la plus rapide disponible, tant sur le lecteur que sur la carte, sera utilisée pour les transferts. Avec une exception pour l'interface SD Express : elle ne prend en charge que l'UHS-I maximum pour la rétrocompatibilité (et pas l'UHS-II ou UHS-III). Une carte UHS-III dans un lecteur SD Express sera donc limitée à l'UHS-I et ne dépassera pas 104 Mo/s au maximum.

L'explication réside dans l'agencement des broches sur les cartes mémoire. Avec l'UHS-II/III, une seconde rangée de connecteurs est apparue sous la principale (voir ci-dessous). Elle est utilisée différemment pour le SD Express, ne laissant plus que les connecteurs originaux (ceux du haut) pour assurer la rétrocompatibilité.

SD Association

Onze classes de vitesse, de 2 à 90 Mo/s en écriture

Définir des débits maximums théoriques pour une interface est une chose, pointer les performances réelles d'une carte mémoire en est une autre. Une information cruciale pour des usages spécifiques, comme dans le domaine de la photo/vidéo, où lorsque ces cartes sont utilisées pour stocker des applications ou un système entier.

C'est dans cette optique que les classes ont été introduites à partir de 2006. Mais elles sont complexes à comprendre puisqu'au nombre de onze, réparties en trois catégories. De plus, elles ne concernent que les débits séquentiels en écriture et ne donnent aucune indication sur les performances en lecture.

Autre problème, leur dénomination peut être source de confusion puisque les classes U1/U3 signifient « UHS Speed Class 1/3 », reprenant le nom de l'interface UHS. Il n'y d'ailleurs a pas de classe U2, dommage pour les amateurs du groupe.

  • C2 (Class 2) : au moins 2 Mo/s en écriture
  • C4 (Class 4) : au moins 4 Mo/s en écriture
  • C6 (Class 6) : au moins 6 Mo/s en écriture
  • C10 (Class 10) : au moins 10 Mo/s en écriture
  • U1 (UHS Speed Class 1) : au moins 10 Mo/s en écriture
  • U3 (UHS Speed Class 3) : au moins 30 Mo/s en écriture
  • V6 (Video Speed Class 6) : au moins 6 Mo/s en écriture
  • V10 (Video Speed Class 10) : au moins 10 Mo/s en écriture
  • V30 (Video Speed Class 30) : au moins 30 Mo/s en écriture
  • V60 (Video Speed Class 60) : au moins 60 Mo/s en écriture
  • V90 (Video Speed Class 90) : au moins 90 Mo/s en écriture

Notez que les classes C10, U1 et V10 ont toutes les trois la même limite inférieure de 10 Mo/s en écriture ; elles sont donc identiques. Il en est de même pour C6 et V6, ainsi que U3 et V30. 

Les Video Speed Class sont, comme leur nom l'indique, spécialement pensées pour la vidéo... mais ne permettent pas de savoir facilement de quoi il retourne. La SD Association recommande en effet :

  • V6 à V30 pour filmer en HD ou Full HD
  • V6 à V60 pour passer en 4K UHD
  • V60 ou V90 pour de la 8K

On a tout de même vu des numérotations plus intuitives et précises.

Il s'agit là des grandes lignes des différentes interfaces et indices de performance, mais certaines restrictions existent. Les cartes SD Default Speed ne peuvent ainsi être qu'en C2 à C6, les High Speed en C2 à C10 et V6 à V10, tandis que les UHS-I ajoutent U1, U3 et V30. En UHS-II et UHS-II, C2 disparait pour laisse place à V60 et V90.

En complément, les fabricants précisent généralement sur leurs cartes moyen/haut de gamme les débits qu'elles sont capables de tenir selon leurs tests. Selon l'appareil utilisé, il peut être intéressant d'opter pour une certification minimum afin de s'assurer que les performances seront au rendez-vous.

Par exemple, un appareil photo ou une caméra pourrait ne pas pouvoir enregistrer en rafales ou des vidéos en pleine résolution si la carte mémoire est trop lente pour écrire les informations. Dans ce genre de cas, le débit séquentiel en écriture est le plus important à regarder. Ce ne sera pas forcément le cas pour le stockage de l'OS d'un micro PC. 

SD Association SD Association

Des Performance Class A1 et A2 peu ambitieuses

En 2016, la SD Association s'est donc enfin décidée à proposer des indices pour la lecture en plus de l'écriture, mais uniquement pour les performances applicatives. On trouve deux classes de performances applicatives, la plus récente datant de 2017 :

  • A1 : 1 500 IOPS en lecture, 500 IOPS en écriture et au moins 10 Mo/s en écriture
  • A2 : 4 000 IOPS en lecture, 2 000 IOPS en écriture et au moins 10 Mo/s en écriture

Ces classes A1 et A2 sont symptomatiques du manque d'ambition de la SD Association, tant les débits sont faibles. Proposer seulement un maximum de quelques milliers d'IOPS et 10 Mo/s ne permet pas vraiment de départager des cartes mémoire capables pour certaines d'approcher les 300 Mo/s en lecture et en écriture, dommage.

Ce problème ne touche d'ailleurs pas que les classes A1 et A2 : dans toutes celles proposées, pas une seule ne va au-delà de 90 Mo/s en écriture. Pas question de résultats hors de débits séquentiels, alors que l'information est importante pour certains usages. C'est aussi l'un des points faibles des cartes mémoire (voir ce test). 

SD Association

LVS : une question de tension

Depuis leur lancement en 2000, les cartes SD fonctionnent à 3,3 volts. En 2017, la SD Association a annoncé le Low Voltage Signaling (LVS) à 1,8 volt. Il existe quatre types de cartes, moins gourmandes en énergie, mais aussi parfois moins rapides : 

  • LV50 : interface UHS-I, jusqu'à 50 Mo/s
  • LV104 : interface UHS-I, jusqu'à 104 Mo/s
  • LV156 : interface UHS-II, jusqu'à 156 Mo/s
  • LV624 : interface UHS-III, jusqu'à 624 Mo/s

Les cartes LVS sont compatibles avec les lecteurs LVS et ceux en 3,3 volts. Mais les lecteurs LVS ne prennent en charge que les cartes LVS... à une exception près : « les cartes UHS-II classiques peuvent également fonctionner si un mode UHS-II est disponible par l'hôte et choisi par l'utilisateur ».

La SD Association rappelle en effet qu'une tension de 1,8 volt avait déjà été introduite avec l'UHS-I en 2010, mais l'initialisation demandait toujours une tension de 3,3 volts. En 2011, ce n'était plus le cas avec l'UHS-II (de plus amples informations sont disponibles dans ce document). Il n'existait par contre pas de norme spécifique pour des cartes mémoire à 1,8 volt. Un manque qu'est venu combler LVS.

SD Association LVS

SD NFC, SmartSD, (i)SDIO, etc.

Les cartes SD proposent des fonctionnalités parfois méconnues et sous exploitées. La SD Association a par exemple annoncé la SD NFC en 2013 : « cette interface permet aux cartes microSD de contenir des applications sans contact utilisant les capacités du contrôleur NFC intégré dans l'hôte ». Elle peut utiliser une interface Default Speed ou UHS-II. De plus amples informations sont disponibles par ici.

Citons également les SmartSD, au format microSD elles aussi. Elles intègrent un élément sécurisé pouvant servir à de l'authentification, du stockage chiffré, du paiement sans contact, etc. « La carte mémoire SmartSD remplit la même fonction qu'une carte à puce, authentifiant et sécurisant les informations d'identification de l'utilisateur », explique la SD Association. Les SmartSD sont une des possibilités offertes par l'ASSD (Advanced Security SD), des technologies permettant de sécuriser les cartes SD.

Le SDIO (composé de SD et IO pour Input/Output ou entrée/sortie) permet pour sa part d'utiliser un emplacement SD pour d'autres périphériques comme un GPS, un modem Bluetooth ou un récepteur radio, à condition que l'hôte soit compatible. Avantage de cette solution selon la SD Association, une carte SDIO est « utilisable sans installer de pilote spécial ».

Cartes mémoire SDCarte SD Wireless LAN

En 2013, nous avons eu droit à une évolution avec l'Intelligent SDIO (ou iSDIO). Cette fois-ci, la SD Association a combiné les deux mondes : stockage et SDIO. La carte microSD dispose donc d'un espace de stockage interne (comme un modèle classique), avec un module supplémentaire exploitant SDIO. Les détails techniques sont disponibles par là.

Exemple de carte exploitant la norme iSDIO, la Wireless LAN SD Card. Comme son nom l'indique, elle propose du Wi-Fi 4 (802.11n) avec du stockage et peut ainsi se connecter à un réseau sans fil pour transférer des photos sur un serveur. L'annonce de la norme iSDIO avait d'ailleurs provoqué la colère d'Eye-Fi, qui vendait déjà depuis un moment des cartes SD avec du Wi-Fi. Le fabricant a accusé la SD Association de violer ses brevets

La SD Association a également lancé TransferJet SD, lui aussi basé sur iSDIO. Cette technologie permet de transférer rapidement des données entre deux terminaux très proches l'un de l'autre (quelques centimètres). De plus, une carte mémoire TransfertJet SD peut être montée sur un autre terminal (disposant d'un récepteur compatible) comme un stockage SCSI. Il y a quelques années, Toshiba avait ainsi annoncé ses cartes TransferJet J301.

Cartes SD
Ce contenu est désormais en accès libre

Il a été produit grâce à nos abonnés, l'abonnement finance le travail de notre équipe de journalistes.

ou choisissez l'une de nos offres d'abonnement :

14 commentaires
Avatar de KP2 Abonné
Avatar de KP2KP2- 27/12/18 à 09:29:32

Merci ! C’est super complet et je comprends enfin la différence entre UHS-I/II/III et U1/3. Et je suis surpris par la faiblesse des perfs. Je pensais vraiment que ça montait vraiment plus haut pour le haut de gamme...

Franchement, les mecs sont fous avec leurs appellations. C’est le bordel...

Spéciale cass-dédi à tous qui pensent sincèrement qu’une microSD « c’est pareil que le stockage interne » dans un téléphone ou que « 200€ pour 256Go de stockage interne, c’est de l’arnaque alors que ça vaut 50€ si on prend une microSD » et pis « chez moi ça marche bien comme ça » :love: sur vous, changez rien. Vous êtes parfaits...

Avatar de darknoon29 Abonné
Avatar de darknoon29darknoon29- 27/12/18 à 09:43:41

Merci ! Je n'avais jamais creusé autant et je m’arrêtais aux classes données par les constructeurs. Je vais garder cet article en favoris pour mes prochains achats de cartes SD :-)

Très bel article !

Avatar de David_L Équipe
Avatar de David_LDavid_L- 27/12/18 à 10:16:51

(quote:38625:KP2) ...

J'avoue que la comparaison SD / Stockage interne est toujours marrante, même si ça ne veut pas dire que les constructeurs mettent toujours un stockage interne rapide ou très efficace (surtout que c'est rarement testé et parfois difficilement testable).

Avatar de lordofsoul Abonné
Avatar de lordofsoullordofsoul- 27/12/18 à 13:00:10

Merci pour l'article, très intéressant et clair !

Avatar de Pilot83 INpactien
Avatar de Pilot83Pilot83- 27/12/18 à 15:25:43

Encore merci. Excellente explication dans la jungle des cartes de stockage

Avatar de B3nit0 Abonné
Avatar de B3nit0B3nit0- 27/12/18 à 17:39:58

Merci pour l'article.

J'aurais bien vu une parenthèse sur le format propriétaire nanoSD de Huawei. Ça permettrait de voir l'intérêt (ou pas) de ce nouveau format.

Avatar de Geolim4 Abonné
Avatar de Geolim4Geolim4- 28/12/18 à 09:05:39

Un bien bon article de qualité (encore), merci pour ce papier NXI !

Avatar de Gilbert_Gosseyn Abonné
Avatar de Gilbert_GosseynGilbert_Gosseyn- 28/12/18 à 14:56:12

Voila le genre d'article à bien garder au chaud :).

Avatar de Sans intérêt Abonné
Avatar de Sans intérêtSans intérêt- 28/12/18 à 23:14:56

(quote:38625:KP2) Spéciale cass-dédi à tous qui pensent sincèrement qu’une microSD « c’est pareil que le stockage interne » dans un téléphone ou que « 200€ pour 256Go de stockage interne, c’est de l’arnaque alors que ça vaut 50€ si on prend une microSD » et pis « chez moi ça marche bien comme ça » :love: sur vous, changez rien. Vous êtes parfaits...

Le stockage interne des téléphones repose sur une technologie légèrement différente : la mémoire flash eMMC, qui intègre contrôleur et flash sur un même module.

Ceci étant, s'il est courant que ces solutions soient plus rapides et/ou moins gourmandes en énergie que les cartes SD ou microSD, je ne saurais l'expliquer, sinon que de le constater et faire des suppositions.

Notons tout de même que le stockage interne (flash eMMC) a pour inconvénient majeur d'être non remplaçable (par le commun des mortels, du moins). Or, quelle que soit la technologie de stockage flash employée, elle s'use lors des écritures. C'est la raison pour laquelle je préfère, sauf exceptions, enregistrer mes photos et vidéos mobiles sur carte microSD, plutôt que sur la mémoire interne du téléphone. Dans l'espoir (peut-être naïf ?) d'en rallonger la durée de vie.

Édité par Sans intérêt le 28/12/2018 à 23:16
Avatar de David_L Équipe
Avatar de David_LDavid_L- 29/12/18 à 07:48:48

(quote:38659:Sans intérêt) ...C'est la raison pour laquelle je préfère, sauf exceptions, enregistrer mes photos et vidéos mobiles sur carte microSD, plutôt que sur la mémoire interne du téléphone. Dans l'espoir (peut-être naïf ?) d'en rallonger la durée de vie.

Franchement, ça me semble un faux problème mis en avant depuis longtemps par certains. A titre perso, je n'ai jamais vu un smartphone sauter parce que seule sa puce Flash avait planté, et je ne vois pas en quoi un stockage externe complémentaire aurait sauvé l'affaire.

Le stockage interne (outre ses performances qui peuvent fortement varier) est surtout une problématique pour le stockage de l'OS et des apps, qui peuvent difficilement être déportés (ceux qui pensent que oui n'utilisent pas vraiment Android...).

Le stockage des données personnelles importantes telles que les photos/vidéos ne peut se contenter d'un stockage propre à l'appareil, ne serait-ce que pour en assurer la pérénité, il faut forcément une sauvegarde externe au minimum (NAS avec RAID par exemple).

L'idéal étant de faire une sauvegarde régulière voire automatique, avec une trace minimale locale au pire (comme le font certains services de Cloud). Mais se reposer sur du stockage interne, même amovible n'est pas une solution. Parce que l'un ou l'autre peut tomber en panne (l'aspect amovible renforçant ce point) sans rien changer à la durée de vie de l'appareil.

Alors oui on peut sortir une carte microSD, y transférer des données, puis la remettre dans l'appareil mobile, m'enfin à l'heure du Wi-Fi rapide, et de l'absence de lecteur microSD sur la plupart des appareils non mobiles, on s'ajoute des contraintes et on ne résout pas vraiment de problème avec du microSD.

Le stockage dans un smartphone c'est : une quantité permettant de stocker OS, apps et une bonne dose de photos/vidéo et des sauvegardes régulières vers un appareil tiers avec réplication des données, point. Sinon, on se rassure en attendant le jour où on perdra tout.

Après si on veut aussi placer ça sur du microSD pour se donner une impression d'indépendance et de liberté au passage, on peut (mais comme ça se fait dans un environnement Google en général, cette impression à de quoi faire sourire :D)

Il n'est plus possible de commenter cette actualité.
Page 1 / 2

2000 - 2019 INpact MediaGroup - SARL de presse, membre du SPIIL. N° de CPPAP 0321 Z 92244.

Marque déposée. Tous droits réservés. Mentions légales et contact