SD카드

SD카드(에스디카드)는 시큐어 디지털 카드(secure digital card)의 줄임말이다. SD카드는 마쓰시타, 샌디스크, 도시바가 디지털카메라, 핸드헬드 컴퓨터, PDA, GPS 장치와 같은 휴대용 장치에 사용하기 위해 개발한 플래시 메모리카드 포맷이다.

개요

SD카드는 매일 음악을 듣고, 비디오를 녹화하고, 사진을 찍고, 데이터를 저장하고, 휴대폰을 사용하는 수백만 명의 사용자 경험을 향상시키는 고성능 제품을 제공 할 수 있다. 산업 표준인 SD 표준은 휴대폰, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 개인용 컴퓨터, 태블릿, 프린터, 자동차 내비게이션 시스템, 전자 서적 및 기타 여러 소비자 전자 장치를 포함하여 휴대용 스토리지 산업의 여러 시장 부문에서 사용된다.

역사

• 1999년 : 마쓰시타, 샌디스크, 도시바의 SD 메모리 카드 개발 및 판매 합의
• 2000년 : CES 전시회에서 SD카드를 홍보하기 위한 SD 협회(SD Association, SDA) 창설 발표
• 2003년 : 폼팩터 확장을 위한 미니 SD카드 채택
• 2005년 : 메모리카드 소형화를 위한 마이크로 SD카드 폼팩터 발표
• 2006년 : 32GB 저장용량 개선과 파일 시스템 FAT32 필수지원의 SDHC 발표
• 2008년 : 마이크로 SD카드 시장지배로 인한 미니SD카드 생산 중단
• 2009년 : 메모리카드 저장밀도의 증가로 SDA는 최대 2TB 용량, 파일시스템 exFAT을 지원하는 SDXC 발표
• 2010년 : SDXC 카드의 출시
• 2012년 : 전문 비디오 애플리케이션을 위한 파나소닉의 MicroP2 형식 도입
• 2014~2016년 : 128~512GB를 지원하는 마이크로SDXC 카드 발표 및 출시
• 2018년 : 985MB/s 및 128TB를 지원하는 SDUC 형식 발표

종류

SD카드 규격

SD카드는 크기에 따라 표준형, 미니, 마이크로 3가지로 나눌 수 있다. 미니 SD카드와 마이크로 SD카드는 어댑터를 사용하여 표준형 SD카드로 사용할 수 있다.

크기

표준형 SD카드 

표준형 SD카드의 사이즈는 32.0mm×24.0mm×2.1mm, 무게는 2g, 동작 전압은 2.7~3.6V, 핀 수는 9핀이다. 카드 위쪽의 오른쪽 모서리가 잘린 부분이 있으며, 이는 카드를 반대로 삽입하는 것을 방지하기 위해 비대칭 모양으로 제작되었다. 뒷면의 접점 부분은 카드 표면으로부터 파진 홈에 위치하여 접촉부가 모서리와 사용자의 신체 접촉을 방지하도록 되었다. 그리고 SD카드의 특징으로 왼쪽에 올리고 내릴 수 있는 쓰기 방지 탭이 있다. 이 탭을 사용하여 쓰기를 금지하거나 허용할 수 있다. 탭을 아래로 내리면 쓰기를 금지하여 읽기 전용으로 사용할 수 있고, 위로 올리면 쓰기가 허용된다.

미니 SD카드 

미니 SD카드의 사이즈는 21.5mm×20.0mm×1.4mm, 무게는 1g, 동작 전압은 2.7~3.6V, 핀 수는 11핀이다. 2003년 샌디스크가 CEBIT에서 처음 발표한 SD카드의 소형화 규격으로 2006년 4GB 용량까지 발매된 바 있으나 2005년 등장한 마이크로 SD카드와 역할이 겹친다는 평가로 인해 2008년 단종되었다. 미니 SD카드는 일부의 카메라나 게임기에서 사용하는데, 미니 SD카드 자체와 어댑터를 구하기 어렵다는 단점이 있다.

마이크로 SD카드 

마이크로 SD카드의 사이즈는 15.0mm×11.0mm×1.0mm, 무게는 0.5g, 동작 전압은 2.7~3.6V, 핀 수는 8핀이다. 마이크로 SD카드는 어댑터를 사용하여 일반 SD카드처러 사용할 수 있다. 마이크로 SD카드는 모든 마이크로 SD카드 슬롯에 삽입할 수 있지만, 4가지의 서로 다른 표준이 존재하여 호환성에 따라 작동하지 않을 수 있다. 4가지의 형식은 마이크로 SD, SDHC, SDXC, SDUC가 있으며 각 형식은 SD 사양에 정의되어 있지만 동일한 방식으로 작동하지 않는다.

용량

용량 및 포맷에 따른 SD카드의 변화

SD 로고(~2GB)   SDHC 로고(2~32GB)   SDXC 로고(32GB~2TB)   SDUC 로고(2~128TB)

고화소 카메라의 증가와 SD카드를 보조 혹은 메인 저장 장치로 사용하는 멀티미디어 기기들이 증가하면서 대용량의 SD카드가 필요하게 되어 용량에 따른 포맷의 변화로 인해 SD카드의 세대가 변화하였다.

SD 

SD는 바이트 단위도 주소를 지정하며, 규격에서 최대 2GB까지 공식 지원한다. 실질적으로는 1GB까지 지원하거나 2~4GB 카드는 불안하게 지원하는 경우가 많고, 파일 시스템은 16MB이하는 FAT12, 16MB이상은 FAT16을 사용한다.

SDHC 

SDHC는 2006년 새로 지정된 표준이다. 주소 지정 방식을 512바이트 섹터 단위로 변경하였으며, 2GB부터 32GB까지 공식 지원한다. SDHC 세대부터 FAT32 지원이 의무화 되었다. 2016년 현재 찾아볼 수 있는 대부분 스마트폰이나 디지털 카메라에서는 SDHC를 지원하지 않는 경우를 찾기가 어렵지만, 2006년 이전에 나온 구형 기기는 SDHC를 지원하지 않는 경우가 많다. 하지만 극히 일부 기기는 펌웨어 업데이트로 SDHC를 지원하기도 한다.

SDXC 

SDXC는 2009년 새로 지정된 표준이다. SDHC의 주소 지정 방식을 개선하여 32GB부터 2TB 메모리 카드까지 지원할 수 있도록 변경되었고 exFAT(FAT64) 지원이 의무화 되었다. 대부분 2011년 이후에 나온 기기들이 많이 지원하지만 기기에 따라 차이가 날 수 있기 때문에 기기나 카드 구입 시 자세히 살펴보아야 한다. 2014년 9월 기준으로 512GB 메모리가 100만 원이란 높은 가격이 형성되었으나, 시간이 지남에 따라 2020년 3월, 512GB를 9만 원대로 살 수 있게 되었고, 그 아래의 256GB는 4만 원 중반, 128GB는 제조사에 따라 1만 원 초반대의 가격으로도 구입할 수 있다. 카드 리더기는 반드시 SDXC가 되는지 확인해야 하지만, 샌디스크에 따르면 컴퓨터 운영체제에서 exFAT를 지원하는 경우 SDHC 리더기에서 SDXC 카드를 쓸 수 있고, 64GB 이상의 SDXC카드를 강제로 FAT32로 포맷하여 exFAT을 지원하지 않는 운영체제나 기기에서 사용하는 방법도 있지만, 정상적인 작동을 보증할 수 없으므로 주의해야 한다. 호환성에 있어서 SDXC 슬롯에 SD나 SDHC, SDHC에 SD를 꽂는 형식의 방법고 같이 모두 하위 호환이 가능하다.

SDUC 

SDUC(Secure Digital eXtended Capacity)는 2018년 새로 지정된 표준이다. 2TB부터 128TB까지 지원하며 파일시스템은 exFAT(FAT64)이다.

속도

속도에 따른 SD카드 표기로고

스피드 클래스 로고   UHS 스피드 클래스 로고   UHS 버스 인터페이스 로고   SD Express 로고   비디오클래스 로고   앱 퍼포먼스 로고

SD카드는 SD협회가 정의한 SD 속도 계열 등급을 가지고 있다. SD 속도 계열 등급은 비어있는 SDHC 카드 기준으로 최소 쓰기 속도를 지정하고 있다.

스피드 클래스 

스피드 클래스는 최저 쓰기 보장 속도이다. 플래시 메모리는 읽기속도는 빠르나 쓰기속도는 느린 단점이 있는데 고화질의 사진이나 영상을 찍을 때 이를 기록하는 메모리 속도가 일정 기준보다 느리면 촬영을 진핼할 수 없기 때문에 최저 속도를 보장하기 위해 명기하는 등급이다. SD카드의 속도 클래스는 클래스 2, 클래스 4, 클래스 6, 클래스 10를 순서로 2MB/s, 4MB/s, 6MB/s, 10MB/s의 최저 쓰기속도를 나타낸다.

UHS 스피드 클래스 

UHS 스피드 클래스의 UHS는 울트라하이스피드의 약자로 SD 협회가 2009 년에 도입하였으며, SDHC 및 SDXC 메모리 카드를 위해 설계되어 UHS 1은 스피드 클래스 10과 같은 10MB/s, UHS 3은 최소 쓰기 속도 30MB/s를 지원한다. UHS는 새로운 데이터 베이스를 사용하여 UHS를 지원하는 장치에서 사용하실 수 있고, 데이터 베이스 표준 기본값과 UHS 속도 등급 등급이 아닌 점수에 속도 등급을 사용한다. UHS 속도 등급으로 라이브 브로드 캐스트 및 대형 고화질 비디오 촬영을 녹음할 수 있다.

UHS 타입별 모양

UHS 버스 인터페이스 

UHS는 인터페이스 방식의 표시인 메모리카드 규격에 따라 UHS-Ⅰ, UHS-Ⅱ, UHS-Ⅲ, UHS-EXPRESS로 구분되는데 이는 메모리카드 뒷면의 금색 핀을 의미하며 전문 용어로 버스라고 한다. 각 종류에 따라 핀의 수가 달라지며 전송속도를 높이기 위해 핀의 수가 많아졌다. 각 종류의 최대 전송속도는 UHS-Ⅰ는 104MB/s, UHS-Ⅱ는 312MB/s, UHS-Ⅲ는 624MB/s, SD Express는 985MB/s를 지원한다. SD Express는 PCIe Gen.4 인터페이스 및 NVMe 애플리케이션 프로토콜을 사용하여 최대 3940MB/s의 가장 빠른 데이터 전송 속도를 제공하며, 풀 사이즈 SD Express 카드는 기존의 SD UHS-II에서 정의된 것과 동일한 핀과 커넥터 구성을 사용한다.

비디오 스피드 클래스 

비디오 스피드 클래스는 SD협회가 발표한 새로운 메모리카드 표준이다. 수많은 어플리케이션에 대하여 실시간 다중 파일 녹화 기능을 제공하기 위해 Speed Class 및 UHS Speed Class와 마찬가지로 최소 성능 수준을 보장하는 규격으로, 최저 속도는 초당 6MB에서 90MB까지이다. 가장 빠른 옵션인 V60와 V90는 8K 해상도를 지원하며, V6, V10 및 V30은 HD 화질 및 4K 해상도 캡처를 위한 규격이다.

응용 프로그램 퍼포먼스 클래스 

'응용 프로그램 퍼포먼스 클래스(애플리케이션 성능 클래스)는 SD 메모리 카드에 저장된 데이터의 편집과 같은 편리한 애플리케이션 조작을 실현하기 위해 도입되었다. 요즘 SD 메모리 카드에 애플리케이션 및 애플리케이션 데이터를 설치하는 것이 일반적으로 SD 메모리 카드의 확장 사용으로 수행되며, Android의 Adoptable Storage Device 기능의 도입으로 애플리케이션 메모리 확장에 대한 요구가 더욱 강화되었다. 애플리케이션 성능 등급 1 (A1)은 SD Physical 5.1 사양에 의해 정의되었으며, 지도, 그림, 비디오, 음악, 사전 및 문서를 저장할뿐만 아니라 사용자가 데이터 편집 및 업데이트를 느리게하는 형태를 자유롭게 할 수 있다. 애플리케이션 성능 등급 2 (A2)는 SD Physical 6.0 사양에 의해 정의된다. Command Queuing 및 캐시 기능을 사용하여 SD 메모리 카드의 성능을 A1 성능보다 훨씬 높으며, 유지 보수 기능을 통해 효율적인 플래시 메모리 관리를 지원할 수 있다. 애플리케이션 성능 등급은 UHS SDHC / SDXC 메모리 카드 제품군에 적용될 수 있다.

SD 속도 계열 등급

	스피드 클래스				응용 프로그램 퍼포먼스 클래스
	스피드 클래스	UHS 스피드 클래스	비디오 스피드 클래스	SD Express
985MB/s				EX
90MB/s			V90
60MB/s			V60
30MB/s		U3	V30
10MB/s	Class 10	U1	V10		A1 A2
6MB/s	Class 6		V6
4MB/s	Class 4
2MB/s	Class 2

예시

SD카드 로고 표기 예시

크기, 용량, 속도의 종류에 따라 SD카드에 표기하는 방법의 예시이다. 규격에 따라 자세히 설명하면, 사이즈 15.0mm×11.0mm×1.0mm 규격인 마이크로 SD카드, SDHC 규격의 32GB까지 지원하는 파일 시스템 FAT32 형식, 스피드 클래스10 규격의 최저 쓰기속도 10MB/s, UHS-Ⅰ 방식과 UHS 1 규격의 최소 쓰기 속도 10MB/s, V10 규격의 최저 속도 10MB/s, 애플리케이션 퍼포먼스 클래스는 A1을 지원한다. SD카드에 표기된 로고들을 확인하여 SD카드 구매 시 활용도에 따라 필요한 성능의 SD카드를 구매하면 된다.

기능

카드 보안

SD카드의 콘텐츠가 수정 및 삭제되는 일과 권한이 없는 사용자의 엑세스, 디지털 권한 관리를 사용하여 데이터를 보호하고 할 수 있다.

쓰기 방지 스위치

대부분의 표준형 SD카드에는 물리적인 쓰기 보호 스위치가 있어 사용자가 장치를 읽기 전용으로 사용할 때 SD카드를 사용하는 기기에 알릴 수 있다. SD카드가 손상된 경우 데이터를 보호하지 않으며 일부 장치는 SD 사양의 옵션 기능이다. 스위치는 카드의 노치를 덮는 슬라이딩 탭이다. 미니SD 및 마이크로SD 형식은 쓰기 방지 스위치를 직접 지원하지 않지만, 이를 지원하는 표준형 어댑터에 삽입하여 사용할 수 있다. 카드에 노치와 노치를 덮는 슬라이딩 탭이 있는 경우 사용자가 탭을 위로 밀어 카드 읽기 / 쓰기를 선언하거나 아래로 밀어 읽기 전용으로 선언 할 수 있습니다. 변경해서는 안되는 콘텐츠와 함께 판매되는 카드는 노치가 있고 슬라이딩 탭이 없어 영구적으로 읽기 전용으로 표시된다.

카드 비밀번호

호스트 장치는 일반적으로 사용자가 제공하는 최대 16 바이트의 암호를 사용하여 SD 카드를 잠글 수 있다. 암호로 잠긴 카드는 데이터 읽기 및 쓰기 명령을 거부한다는 점을 제외하고는 호스트 장치와 정상적으로 상호 작용한다. 잠긴 카드는 동일한 암호를 제공해야만 잠금을 해제 할 수 있고, 호스트 장치는 이전 암호를 제공한 후 새 암호를 지정하거나 잠금을 비활성화 할 수 있다. 사용자가 암호를 잊어 버린 경우 호스트 장치는 카드에 향후 재사용을 위해 카드의 모든 데이터를 지워 초기화하는 방법은 있지만 암호를 변경하거나 찾는 방법은 없다. 이러한 기능을 사용하는 예시로 Windows Phone 7 장치는 전화 제조업체 또는 모바일 공급자만 액세스하도록 설계된 SD 카드를 사용하여 휴대폰 배터리 칸 아래에 삽입된 SD 카드는 자동 생성 된 키를 통해 휴대폰에 고정되어 다른 휴대폰, 장치 또는 PC에서 SD 카드를 읽을 수 없도록 했다.

공급 업체 기능 차별화

통합 와이파이

사전로드 된 콘텐츠

통합 USB 터넥터

다양한 색상

통합 디스플레이

SDIO

SDIO(Secure Digital Input Output)는 플래시 메모리카드 이상으로 PDA, 노트북, 휴대전화와 같은 장치들의 GPS 수신기, 무선랜, 블루투스, 모뎀, 이더넷 어댑터, 바코드 리더, IrDA 어댑터, FM 라디오 수신기, TV 수신기, RFID 리더, 디지털카메라, 하드 드라이브와 같으은 폼 팩터를 위해 설계된 작은 장치들을 사용할 수 있다. SD카드는 SD메모리 카드 호스트 컨트롤러(전력, 신호 처리 및 소프트웨어 등을 포함)와 완전히 호환되고, SDIO 카드가 SDIO를 인식하지 못하는 장치에 삽입된다 해도 장치나 호스트 컨트롤러에 물리적 위험은 일으키지 않는다.

장점

SD카드는 데이터를 저장하는 동일한 기능을 수행하는 외장하드보다 가진 장점은 다음과 같다.

• 외장하드에 비해서 작은 크기와 가벼운 무게, 외장하드에 지지않는 용량을 가지고 있다.
• SD카드는 외장하드의 디스크 구동부와 발열을 해소하기 위한 냉각팬이 없어 소음이 없다.
• 모터같은 구동부 민감한 장치가 없어 비교적 충격에 강하다.
• 외장하드는 자기식으로 네오미듐 자석에 접촉하면 데이터가 손상되거나 지워질 수 있는 위험에 비해 SD카드는 자기식이 아니므로 자기장에 강하다.
• 외장하드는 데스크탑, 노트북, 플레이스테이션 정도에서 사용가능하지만 SD카드는 이외에도 스마트폰, 태블릿PC, 닌텐도 스위치 등의 여러 IT기기와 콘솔에 사용할 수 있고, SD카드를 다른 기기(노트북, 프린터기)에서 활용하여 손쉽게 데이터를 사용할 수 있다.

한계

SD카드는 내장메모리(eMMC) 용량을 보조하는 수단으로 메모리를 완전히 대체할 수 있는 수단은 되지 못한다. SD카드가 내장메모리를 완전히 대체할 수 없는 이유는 다음과 같다.

• 모든 앱을 SD카드에 옮길 수 없다.
• 앱의 크기가 클 경우 일부의 데이터만 SD카드로 옮겨진다.
• SD카드에 앱을 옮길 수 있더라도 일부 앱은 기능 오류가 발생할 수 있다.
• 앱 자체를 SD카드로 옮겨도 앱의 캐시와 추가데이터까지 옮기는 것은 불가능하다.
• 앱을 내장 메모리에 먼저 설치한 후 SD카드로 옮기는 것은 가능하지만 앱을 SD카드에 바로 설치하는 것은 불가능하다.
• SD카드에 설치된 앱이라 할지라도 내장메모리의 용량이 부족하다면 업데이트가 불가능할 수 있다.
• 기기에서 지원하는 규격에 따라 사용가능한 SD카드의 최대 용량은 한계가 있다.

참고자료

• SD 협회 공식 홈페이지 - https://www.sdcard.org/index.html
• 〈SD card〉, 《위키피디아》
• 〈SD 카드〉, 《위키백과》
• 〈Secure Digital〉, 《나무위키》
• khd9345, 〈SD카드-메모리 카드(Memory card) 종류〉, 《네이버 블로그》, 2020-06-06
• 자산동 쉼터, 〈SD카드-메모리카드 선택 가이드 (구매요령)〉, 《네이버 블로그》, 2020-06-08
• GEORGE KIMATHI, 〈SD 카드 표준 설명 : SD, SDHC, SDXC 및 SDUC〉, 《DIGNITED》, 2020-02-06
• 〈SD / SDHC / SDXC 메모리 카드의 속도 클래스(Speed Class),UHS 속도 및 속도 등급 (Speed Ratings) 차이점〉, 《샌디스크》
• 이상호, 〈8K 영상 녹화를 위한 비디오 클래스 SD카드 규격 발표〉, 《보드나라》, 2016-02-25
• 이수원, 〈128TB 용량 985MB/s 속도 SD 카드 차세대 SD Express 특징은?〉, 《보드나라》, 2018-06-29

같이 보기

• 메모리카드
• 메모리
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