Secure Digital

Lehen generazioko SD txartelak (SDSC edo Secure Digital Standard Capacity) MultiMediaCard (MMC) estandarra hobetzeko asmoarekin garatu ziren. SD txartelak MMC txartelekin desberdintasun batzuk dituzte:

• Erreten eta txartel asimetrikoak aldamenetan, txartela ezin dela buruz behera sartu ziurtatzen dutenak. MMC txartelak ia osorik sartu ahal dita, kontakturik egiten ez duten arren buruz behera sartu badira.
• SD txartel gehienek 2,1 mm. lodiera dute, MMC txartelen 1,4 mm. lodieraren aldean. SD espezifikazioak Thin SD deituriko txartela definitzen du, 1,4 mm. lodieraduna, baina ez da oso erabilia.
• Txartelaren kontaktu elektrikoak txartelaren gainazelarekiko barrurantz sartuak daude, hatzamarrekin kontaktua saihesteko.
• SD espezifikazioak MMC txartelak dituen baina kapazitate eta transferentzia abiadura handiagoak aurreikusi zituen, eta hauek denboran zehar haunditzen joan dira.

SDHC logo ofiziala

Secure Digital High Capacity (SDHC) formatua 2006ko urtarrilean iragarri zen, eta SD espezifikazio 2.0 bertsioan definitu zen. 32 GB arteko kapazidadeak onartzen ditu.[1] Konpatibilitatea ziurtatzeko asmoarekin SDHC marka lizentziapean dago.[5]

Fisikoki eta elektrikoki, SDHC txartelak eta SDSC txartelak berdinak dira. Konpatibilitate aldetik kontuan hartzekoak 2.0 bertsioko Card-Specific Data (CSD) erregistroaren berdefinizioa, eta SDHC txartelak FAT32 fitxategi sistemarekin formateatuak saltzen direla.

2.0 bertsioak abiadura haundiagoko bus modua sartzen du SDSC eta SDHC txartelentzat, zeinak abiadura estandar originala bikoizten duen, 25 MB/s-ko abiadura emanez. [6]

SDHC host gailuek SDSC txartelak onartzen dituzte. [7]

Alta, SDSC host gailuek ez dituzte SDHC edo SDXC txartelak errekonizitzen, gailu batzuetan firmwarea eguneratuz lortu ahal bada ere. [8] Windows 7 baino aurreragoko Windows bertsioek patch edo Service Packak behar dituzte SDHC txartelak erabili ahal izateko. [9] [10] [11]

SDXC logo ofiziala

Secure Digital eXtended Capacity (SDXC) formatua 2009ko urtarrilean iragarri zen, eta SD espezifikazio 3.01 bertsioan definitu zen. 2 TB (2048 GB) arteko kapazidadeak onartzen ditu, SDHC txartelek 2.0 espezifikazioan onartzen dituzten 32 GBen aldean. SDXC txartelek Microsoften exFAT fitxategi sistema erabiltzen dute derrigorrezko ezaugarri bezala.

3.0 bertsioan Ultra High Speed (UHS) busa sartu zen SDHC eta SDXC txartelentzat, 30 eta 104 MByte/s bitarteko interfaze abiadurekin lau biteko UHS-I busarentzat.

2011ko ekainean sarturiko 4.0 bertsioak 156 MByte/s eta 312 MByte/s bitarteko abiadurak onartzen ditu, lau lerroko UHS-II busaren bitartez. Bus honek pin hilara gehigarri bat behar du.

SDXC txartelak Microsoften exFAT fitxategi sistema jabedunarekin aldez aurretik formateatuak daude. Microsoftek ez ditu exFAT sistemaren espezifikazioak publikatu, eta ondorioz sistema eragile zahar edo alternatibo askok ez dute exFAT formatuarentzat euskarririk, SDXC txartel irakurlearen hardwarearentzat euskarria eduki ahal izanda ere. Honen ondorioz exFAT erabiltzen duten SDXC txartelak ez dira elkartruke medio unibertsalak SDXC host gailu guztientzat.

Windows XP (SP2 eta hurrengoek) eta Apple Mac OS X (10.6.5 eta hurrengoek) exFAT eta SDXCrentzat euskarria dute. [12] [13] [14] Arrazoi legalak direla eta, BSD eta linux sistemek ez dute exFATentzat euskarririk jatorrian. Microsoftengandik exFAT lizentzia jaso duten erabiltzaileek kode irekiko FUSE moduloaren bitartez lortu ahal dute exFAT euskarria. [15]

SDXC txartelak beste fitxategi sistema batzuk erabiltzeko birformateatu daitezke. Adibidez, FAT32 formatuak 2 TBerainoko partizioentzat euskarria dauka, eta teorikoki 32 GB baino partizio handiagoakekin erabil daiteke. Hala ere, SDXC espezifikazioa betetzeko helbururarekin, SDXC host gailu askoren firmwarea 32 GB baino handiagoko txartelak aurkitzen dituenean exFAT fitxategi sistema eskatzeko programatua dago, eta ez dituzte FAT32 bezala birformatutako 32 GB baino gehiagoko txartelak onartzen, 32 GBdunak edo txikiagoak onartzen dituzten bitartean (SDHC konpatibilidadeagatik). Honen ondorioz, orokorrean fitxategi sistema batentzat euskarria badago ere, SDXC txarteletan erabiltzea ez da beti posiblea, gailuan SDXC espezifikazioa inplementatzerakoan erabili den zorroztasunaren arabera, eta erabilpenak datuak galtzea ekarri dezake, gailuak txartela hutsa eta kaltetua dagoela ulertu eta txartela birformatu dezakeelako.

SD Associationek SD, SDHC eta SDXC txartelak txekeatu eta formateatzeko utilitate bat jartzen du eskuragarri Windows eta Mac OS X sistementzat. [16]

Ultra High Speed (UHS) busa SDHC eta SDXC txarteal batzuetan aurkitu daiteke. [17] [18] [19] Hauek dira espezifikazioko abiadurak:

UHS-I

3.01 bertsioan ezpezifikatua.[20]100 MHzeko erloju abiadurarentzako euskarria dauka (abiadura originalaren laukoitza), lau biteko transferentzia moduan 50 MB/s-ko abiadura transferentzia lortu dezakeelarik (SDR50). UHS104 bezala izendatutako UHS-I txartelek (SDR104) 208 MHz-eko erloju frekuentziarentzat euskarria ere badute, 104 MB/s-ko abiadurara heldu daitekeelarik. 3.01 bertsioan 50 MHz erloju abiadurarentzat datu-abiadura bikoitza ezpezifikatzen da (DDR50), UHS-I bezala etiketatutako microSDHC eta microSDXC txartelentzat derrigorrezkoa delarik. Modu honetan erlojuaren seinale igoeran lau bit transferitzen dira, eta beste lau jeitsieran, erloju ziklo oso bakoitzean byte oso bat transferituz.

UHS-II

4.0 bertsioan ezpezifikatua. Pin hilara bat gehiago erabiliz, 156 MB/s-ko (half duplex] edo 312 MB/s-ko (full duplex) abiadura maximo teorikoak lor ditzake. [21] (17 pin guztira tamaina osoko txartelentzat eta 16 pin micro tamainako txarteletan).

UHS espezifikazioa betetzen duten txartelek "I" edo "II" zenbaki erromatarak dituzte SD txartel logoaren ondoan, [20] eta host gailuari honen berri emoten dio. UHS-I erabili ahal izateko host gailuak txartelaren lan-tentsioa 3,3 Voltetik 1,8 Voltera jeitsi behar du, eta 4 biteko transferentzia modua ezarri; UHS-IIak 0,4 Voltetan egiten du lan.

HP iPAQ gailu batzueara konektatzeko SDIO interfazea darabilen kamera

Secure Digital Input Output (SDIO) txartel bat sarrera/irteera funtzioak dituen espezifikazioaren estentsio bat da. SDIO txartelak berauen sarrera-irteera funtzioentzat euskarria daukaten gailuetan bakarrik dira guztiz funtzionalak. Gailu hauek SD erretena GPS hargailu, modem, barra-kode irakurgailu, FM irrati hargailuak, telebista hargailuak, RFID hargailuak, argazki kamera digitalak, eta Wi-Fi, Bluetooth, Ethernet, eta IrDA bezalako gailuaentzat euskarri bezala erabil dezakete. Beste SDIO gailu batzuk ere proposatu izan dira, baina sarrera-irteera gailuetan ohikoagoa da USB interfazea erabiltzea konexio modu bezala.

SDIO txartelek SD txartelen komando gehienentzat euskarria dute. SDIO txartelak zortzi txartel logiko bezala estrukturatu daitezke, ohikoena sarrera-irteera txartel bat eta memoria txartel bat bezala estrukturatzea izanik.

SDIO eta SD interfazeak mekanikoki eta elektrikoki berdinak dira. SDIO txartelentzako eginiko gailuak sarrare-irteera funtzio gabeko SD txartelak onartzen dituzte orokorrean. Alderantzizkoa ez da orokorrean betetzen, host gailuek driver eta aplikazioak behar dituztelako txartelaren sarrera-irteera funtzioak erabiltzeko.

Espezifikazio berriagoak dituzten host gailuek atzerakako konpatibilitatea gordetzen dute eta SD txartel zaharragoak onartzen dituzte.[7] Adibidez, SDXC host gailuek aurreragoko SD memoria txartel guztiak onartzen dituzte, eta SDHC host gailuek SD txartelak onartzen dituzte.

Host gailu zaharragoek orokorrean ez dituzte onartzen txartel fomatu berriagoak, eta txartelak erabiltzen duen bus interfazearentzat euskarria dutenean ere, [2] hainbat faktore agertzen dira:

• Txartel berriago batek host gailuak baino kapazitate handiagoa eduki dezake (4 GBtik gora SDHC txartelak, 32 GBtik gora SDXC txartelak).
• Txartel berriago batek host gailuak irakurri ezin dezakeen fitxategi sistema bat erabil dezake (FAT32 SDHC txartelak, exFAT SDXC txartelak).
• SDIO txartel bat erabiltzeko txartelak dituen sarrera/irteera funtzioentzat euskarria duen host gailu bat beharko da.
• 2.0 bertsiotik aurrera txartelaren hardware interfazea aldatu egin zen (bus erloju abiadura handigoak, kapazitatearen kalkulurako biten berdefinizioa eta SDHC familiaren UHS busa).
• UHS-IIak fisikoki pin gehiago ditu, baina atzerakako konpatiblea da UHS-I eta ez-UHS txartel eta erretenentzat.[17]
• Saltzaile batzuek 1 GB baino gehiagoko txartelak fabrikatu zituzten SDAk hau egiteko metodoa estandarizatu aurretik.

SanDisk microSDXC txartela, UHS-I eta UHS Speed Class 1 markekin

SD Associationek bideoa grabatzean lortzen den errendimendu minimoaren arabera definitzen ditu abiadura klase estandarrak. Bai irakurketa zein idazketa abiadurek espezifikatutako abiadura hobetu behar dute. [20] [25]

Errendimendu minimoa (sequential writing)	Speed Class	UHS Speed Class	Video Speed Class	Erabilpena
2 MB/s	Class 2 (C2)	-	-	Definizio estandarreko (SD) bideo grabaketa
4 MB/s	Class 4 (C4)	-	-	Bereizmen handiko (HD) bideo grabaketa, Full HD barne (720p-tik 1080p/1080i-ra)
6 MB/s	Class 6 (C6)	-	Class 6 (V6)
10 MB/s	Class 10 (C10)	Class 1 (U1)	Class 10 (V10)	Full HD (1080p) bideo grabaketa eta HD argazki finkoen grabaketa kontsekutiboa (High Speed bus); denbora-errealeko emanaldiak eta HD bideo fitxategi haundiak (UHS bus)
30 MB/s	-	Class 3 (U3)	Class 30 (V30)	4K bideo 60/120 fps fitxategiak (UHS bus)
60 MB/s	-	-	Class 60 (V60)	8K bideo 60/120 fps fitxategiak (UHS bus)
90 MB/s	-	-	Class 90 (V90)

Application Performance Class	Minimum sustained sequential writing speed	Minimum random read	Minimum random write
Class 1 (A1)	10 MB/s	1500 IOPS	500 IOPS
Class 2 (A2)		4000 IOPS	2000 IOPS

2, 4, eta 6 abiadura klaseek abiadura hauek MB/s-tan mantendu daitezkeela diote, fragmentatuta dagoen txartel baten idazterakoan. 10 klaseak txartela 10 MB/s-ko idazketa abiadura minimoaz idatzi daitekeela dio, fragmentatu-gabeko idazketa sekuentzialean, eta High-Speed bus modua erabiltzen duela.[20] Konparazio bezala, "x" sailkapen zaharrak abiadura maximoa baldintza idealetan neurtzen zuen, eta ez zegoen argi irakurketa edo idazketa abiadura zen.

UHS-I eta UHS-II txartelek UHS Speed Class sailkapena erabili dezakete, maila bi direlarik posible: class 1 10 MB/s-ko irakurketa/idazketa errendimendu minimorako –"U1" sinboloa, 1 zenbakia "U" baten barruan-, eta class 3 30 MB/s-ko idazketa errendimendu minimorako –"U3" sinboloa, 3 zenbakia "U" baten barruan– 4K bideoa grabatzeko helburuarekin. [26] 2013ko azarorarte sailkapena UHS Speed Grade deitzen zen, eta 0 maila –sinbolo gabe– eta 1 maila –"U1" sinboloarekin– zituen. Fabrikatzaileek abiadura klase sinbolo estandarra ere erabili dezakete –zenbaki bat 'C' letraren barruan– UHS abiadura klaseasekin batera.

UHS memoria txartelak hobeto funtzionatzen dute UHS host gailuekin. Konbinazio honekin erabiltzaileak bereizmen handiko bideoak grabatu ditzake zinta gabeko camcorder batekin. Denbora-errealeko emanaldietarako eta bereizmen haundiko bideo luzeak kapturatzeko ere gai da.

Rating	Approx. (MB/s)	Comparable Speed Class
16×	2.34	(13×)
32×	4.69	(27×)
48×	7.03	(40×)
100×	14.6	(67×)

"x" sailkapena, abiadura klaseek zaharkituta utzi dutena, CD-ROMaren 150 KiB/s-ko abiadura estandarraren multiploa da –gutxigorabehera 1,23 Mbit/s-ko–. Txartel basikoek CD-ROMaren abiadura baino sei aldiz arinago (6x) transferitzen dituzte datuak, hau da, 900 KiB/s edo 7.37 Mbit/s. 2.0 espezifikazioak 200x-erainoko abiadurak definitzen ditu, baina ez da abiadura klaseen bezain argia abiadura neurketa nola egiten den zeazterakoan. Fabrikatzaileek kasu honenetako abiadurak eta irakurketa abiadura azkarrena adierazi dezakete, zeina tipikoki idazketa abiadura baino azkarragoa den. Saltzaile batzuk –tartean Trascend eta Kingston- beraien txartelen idazketa abiadura adierazten dute. Txartel bat abiadura klasea eta "x" sailkapena adierazten baditu, azken hau irakurketa abiadura dela uler daiteke. [27]

Idazketa errendimendu konstantea behar duten aplikazioetan, bideo grabaketan adibidez, gailua ondo ez ibiltzea gerta daiteke SD txartelaren klasea abiadura zehatz bat baino txikiagoa bada. Adibidez, bereizmen altuko camcorder batek 6 klaseko txartel bat behar izan dezake gutxienez, grabatze-uzteak edo okerdun bideoa grabatzea gerta daitekeelarik txartel motelagoa erabiltzen bada. Argazki kamera digitalek denbora luzea hartu dezakete argazki bat ateratzen denetik hurrengoa ateratzeko prest egon arte, kamerak lehen argazkia txartelean idazten duen bitartean.

Abiadura klase sailkapenak ez du guztiz adierazten txartelaren errendimendua. Klase berbereko txartel desberdinen artean kontutan hartzeko desberdintasunak egon daitezke klase espezifikazioak betetzen dituztelarik. Txartel baten abiadura hainbat faktoreren menpean dago, tartean:

• Txartelaren kontrolagailua berriro saiatzera behartzen dituen errore txikien maiztasuna.
• Idazkera anplifikazioa -Write amplification-: hau flash memorietan gertatzen fenomeno bat da. Flash kontrolagailuak eskatutakoa baino datu gehiago borratzeko beharrizana eduki dezake datuak mugitzerakoan.
• Fitxategi fragmentazioa: fitxategi bat erregio jarrai baten gordetzeko tokirik ez dagoenenean, erregio ez-jarraietan gordetzen da. Honek Disko gogoretan sortzen duen abiadura galketa sortzen ez badu ere, abiadura txikitu dezake.

Honetaz gain, abiadura nabarmen aldatu daiteke datu kopuru haundia fitxategi bakarrean idazten bada –atzipen sekuentziala–, kamera digital batek argazki edo bideo luzeak hartzen dituenean bezala, edo fitxategi txiki kopuru haundia idazten bada –ausazko atzipena–, telefono adimentsuetan ohikoa. Honi buruz egindako azterketa baten, ausazko atzipen erabilpenean, 2 klaseko txartel batzuk 1,38 MB/s-ko abiadura lortu zuten, probatutako 6 klaseko txartel guztiek, fabrikaitzaile handien txartelak barne, 100 aldiz motelagoak izan zirelarik. [28]

SD txartel espezifikazioak hiru tamaina fisiko definitzen ditu. SD eta SDHC familiak hiru tamainetan aurkitu daitezke, baina SDXC familia ez dago eskuragarri mini tamainaan, eta SDIO familia ez dago eskuragarri micro tamainaan. Txartel txikiak erreten handiagoan erabili daitezke adaptadore bitartez.

Familien tamaina konparazioa:
SD (urdina)
miniSD (berdea)
microSD (gorria)

microSD-SD adaptadorea (ezkerrean), microSD-miniSD adaptadorea (erdian), microSD txartela (eskuinean)

• SD (SDSC), SDHC, SDXC, SDIO
• 32,0 x 24,0 x 2,1 mm.
• 32,0 x 24,0 x 1,4 mm. (MMC txartelen lodiera) Thin SD txartelak (arraroak)

• miniSD, miniSDHC, miniSDIO
• 21,5 x 20,0 x 1,4 mm.

Mikrotamaina SD txartel formatuko tamaina txikiena da.

• microSD, microSDHC, microSDXC
• 15,0 x 11,0 x 1,0 mm.

Txartelek hurrengo bus mota eta transferentzia moduen hainbat konbinaziorentzat izan dezakete euskarria. SPI bus modua eta bit-bateko SD bus modua derrigorrezkoak dira SD familia guztientzat. Behin host gailuak eta txartelak buz interfaze modua negoziatu dutenean, pin zenbaki bakoitzaren erabilpena berdina da txartel tamaina guztientzat.

• SPI bus mode: (SPI bus modua) Serial Peripheral Interface Busa nagusiki mikrokontrolagailu txertatuetan erabiltzen da. Bus honek 3,3 Volteko interfazea bakarrik onartzen du. Host lizentzia beharrik ez duen bus mota bakarra da.

• One-bit SD bus mode: (bit-bateko SD bus modua). Komando eta datu kanal banaduak eta tranferentzia formatu jabeduna.

• Four-bit SD bus mode: (lau-biteko SD bus modua). Pin gehigarri batzuk eta berriz esleitutako pin batzuk erabiltzen ditu. UHS-I eta UHS-II busek bus modu hau behar dute.

Interfaze fisikoak 9 pin ditu. MiniSD txartelek konexio gabeko pin bi gehiago dituzte erdian, eta microSD txartelek ez dute V_SS (lurra) pinetako bat. [29]

Pin zenbaketa ofiziala txartel mota bakoitzarentzat (goitik behera): MMC, SD, miniSD, microSD. MMC txarteletatik -SD hauetan oinarritzen da- eboluzioa ikusten da. OHARRA: irudi honetan ez dira 4.0 espezifikazian gehitu ziren 8 UHS-II kontaktu berriak iksuten.

Oharrak:

1. Norabidea txartelarekiko da: I = Input, O = Output.
2. PP = Push-Pull logika, OD = Open-Drain logika.
3. S = Zirkuitu integratuaren energi-iturria, NC = konektatu gabe (edo high logikoa).

SD txartelak eta host gailuak hasieran bit-bateko interfaze sinkrono bidez komunikatzen dira. Host gailuak erloju seinalea emoten du bit-ak banan banan SD txartelera bidaliz/txarteletik hartuz. Era honetan host gailuak 48-biteko komandoak bidali eta erantzunak jasotzen ditu.

Hainbat komando bidalita, host gailu batek hurrengoa lor dezake:

• SD txartelaren mota, memoria kapazitatea eta ahalmenak zehaztu
• Txartelari voltai desberdina, erloju abiadura desberdina edo interfaze elektriko aurreratuagoa erabiltzeko agindua eman.
• Txartelaren flash memorian idatzi, edo bertatik hautatutako bloke bat irakurri

Komando interfazea MultiMediaCard (MMC) txartelen interfazearen estentsio bat da. SD txarteletan MMC protokoloan zeuden komandu batzuk desagertu egin dira, baina kopia babeserako komando batzuk gehitu dira. Sartutako txartel mota ezagutu arte estandar biek ulertzen dituzten komandoak bakarrik erabiliz, host gailuak bai SD zein MMC txartelak eraibili ditzake.

SD txartel familia guztiek hasieran 3,3 Volt-eko interfaze elektrikoa erabiltzen dute. Komando agindupean, SDHC eta SDXC txartelek lan tentsioa 1,8 Volt-era aldatu dezakete.[20]

Gailua piztu edo txartela sartzerakoan, host gailuak Serial Peripheral Interface (SPI) busa edo bit-bateko SD busa hautatzen du, 1 pinean dagoen tentsioaren arabera. Hortik aurrera, host gailuak lau-biteko bus interfazera aldatzeko agindua bidali dezake, SD txartelak honentzat euskarria badauka. Txartel mota batzurentzat, lau-biteko busarentzat euskarria aukerakoa edo derrigorrezkoa da.[20]

SD txartelak euskarria duela baieztatu ondoren, host gailuak txartelari transferentzia abiadura handiago batera aldatzeko agindua ere bidali dezaioke. Txartelaren ahalmenak baieztatu ondoren, host gailuak ez luke 400 kHz baino abiadura haundiagoa erabili beharko. SD txartelek -SDIO txartelak ezik- 25 MHz-etako lehenetsitako erloju abiadura erabiltzen dute. Ez da beharrezkoa host gailuak txartelak erabili dezakeen erloju abiadura maximoa erabiltzea, maximoa baino abiadura txikiagoa erabili dezake energia gutxiago xahutzeko.[20] Komando tartean, host gailuak guztiz gelditu dezake erlojua.

SDIO familiak abiadura txikiko eta abiadura haundiko txartelak barneratzen ditu. Txartel mota biek onartzen dituzte SPI bus modua eta bit-bateko SD bus modua. Abiadura txikiko SDIO txartelek lau-biteko bus modua ere onartu dezakete. Abiadura haundiko SDIO txartelek derrigorrez onartu behar dute lau-biteko SD busa. SDIO txartela "combo" txartel bezala erabiltzeko (memoria bezala eta sarrera-irteera gailu bezala), lehenengo host gailuak lau-biteko SD bus operazioa hautatu behar du. Abiadura txikiko SDIO txartelen ezaugarri berezi bi 400 kHz-etako erloju abiadura komunikazio guztietarako, eta 8 pinaren erabilpena "interrupzio" bezala, host gailuarekin komunikazioa hasteko dira.[30]

Bit-bateko SD protokoloa MMC protokoloan oinarritu zen, zeinak hiru txartel seinale komundun bus lerro baten ezartzeko ahalmena aurreikusi zuen. Txartelek kolektore irekiko interfazeak erabiltzen dituzte, non txartelak boltai baxuko mailan ezarri dezakeen lerro bat; pull-up erresistentzia edukitzerakoan lerroa maila altuan dago, baldin eta maila baxura bultzatuko duen txartelik ez badago. Txartelek erloju eta seinale lerroak konpartitzen dituzten arren, txartel bakoitzak bere chip select lerroa dauka, host gailuak berau hautatu duela jakiteko.

SD protokolak chip select lerro bananduak erabili gabe 30 txartel bateratzeko ahalmena aurreikusi zuen. Host gailuak komando broadcasta egingo lieke txartel guztiei eta komandoari erantzuten dion txartela beronen serie zenbaki bakarraren bitartez identifikatu.

Praktikan, kateatutako txartelak arraroak dira, open-collector operazioak arazoak emoten dituelako abiadura haundietan eta energi xahutzea haunditzen delako. SD espezifikazioaren bertsio berrienek txartel bakoitzarentzat lerro bat gomendatzen dute.

SD espezifikazioak lau-biteko transferentziak definitzen ditu (MMC espezifikazioak honentzako euskarria dauka eta 8-biteko modua ere definitzen du). Erloju pultsu bakoitzean hainbat bit transferitzeak txartelaren abiadura orokorra haundiagotzen du. SD familia aurreratuek transferentzia abiadura are gehiago haunditu zuten, erloju abiadura haundituz eta double data rate –erloju seinalearen goranzko eta beranzko aldaketak erabiltzea– bidez.

Beste flash memoria txartel batzuekin gertatzen den bezala, edozein SD familiatako SD txartelak bloke bidez direkzionatu –block addressable– daitezkeen informazio biltegiak dira, non host gailuak tamaina finkoko blokeak bloke zenbakia espezifikatuz irakurri edo idatzi ditzakeen.

SD txartel gehienak MBR partizio bat edo gehiagorekin aldez aurretik formateatuak datoz, lehen partizioak edo partizio bakarrak fitxategi sistema bat daukalarik. Honela disko gogorrek bezela operatu dezakete. SD txartel espezifikazioak dioenez, SD txartela MBRarekin eta hurrengo fitxategi sistemekin partizionatzen da:

• SD txartertan:
  • 32.680 sektore logiko baino gutxiagoko kapazitatea (16 MB): FAT12 –01h partizio mota–.
  • 32.680 eta 65.535 arteko sektore logiko kapazitatea (16 eta 32 MB artean): FAT16 –04h partizio mota–.
  • 65.536 sektore logiko edo gehiagoko kapazitatea (32 MB baino gehiago): FAT16B –06h partizio mota–.
• SDHC txarteletan:
  • 16.450.560 sektore logiko baino gutxiagoko kapazitatea (7,8 GB baino gutxiago): FAT32 –0Bh partizio mota–.
  • 16.450.560 sektore logiko edo gehiagoko kapazitatea (7,8 GB baino gehiago): FAT32X –0Ch partizio mota–.
• SDXC txarteletan: exFAT –07h partizio mota–.

SD txartela erabiltzen duten kontsumo produktu gehienak era honetan partizionatuko direla suposatzen da. FAT12, FAT16, FAT16B, FAT32 eta FAT32Xrentzat euskarri unibertsalak, erabiltzaileak SDSC eta SDXC txartelak SD irakurgailu konpatibledun etxeko ordenagailu gehienetan erabiltzea ahalmantzen du, izendun fitxategiak dituen direktorio zuhaitz ezaguna ikusiz.

SD txartel hauetan Mac OS Xeko Disk Utilityedo Windowseko SCANDISK bezalako programak erabili daitezke fitxategi sistema hondatuak konpondu eta batzutan galdutako fitxategiak berreskuratzeko. FAT fitxategi sistementzako defragmentazio tresnak erabili daitezke. Defragmentatzeak fitxategien irakurtze edo idazte abiaduran hobetze txiki bat lortu dezake, [31] baina ez disko gogoretan lortzen den hobekuntzaren parekoa. Gainera, defragmentazioak txartelaren bizitza esperantza gutxituko duten idazketak egingo ditu SD txartelean. Txartel kapazitatea haunditzen duten teknologia berriek txartelaren idazketa bizitza laburrago bat eskeintzen dute.

32 MB edo gehiagoko –65536 sektore logiko edo gehiago–, baina ez 2 GB baino gehiagoko txartelak birformateatzeko FAT16B fitxategi sistema gomendatzen da txartela kontsumo gailuetarako bada.[31] (FAT16B 4 GBdun txartelentzako ere aukera bat da, baina 64 KiBko clusterak behar ditu, eta hauek ez dute euskarri zabalik). FAT16Bk ez dauka 4 GB baino gehiagoko txartelentzat euskarririk.

SDXC espezifikazioak Microsoften exFAT fitxategi sistema jabeduna erabiltzea agintzen du, [32] honek sistema eragile jabedun batzuen euskarria bakarrik daukalarik.

Host gailuak SD txartela bloke gordailu bezala ikusten duenez, txartelak ez du behar MBR partiziorik edo fitxategi sistema espezifikorik behar. Txartela sistema eragileak onartzen duen edozein fitxategi sistematan birformateatu daiteke. Adibidez:

• Windowsen, SD txartelak NTFS sistemarekin formateatu daitezke, eta, azken bertsioetan, exFAT formatuarekin.
• Mac OS Xen, SD txartelak GUID gailu bezala partizionatu eta HFS Plus fitxategi sistemarekin formateatu daitezke, edo exFAT erabili.
• Unix motako sistema eragileetan, linux eta FreeBSD adibidez, SD txartelak UFS, Ext2, Ext3, Ext4, btrfs, HFS Plus, ReiserFS edo F2FS bezala formateatu daitezke.

Aipatutako sistema eragileen bertsio berrienek txartelak UDF fitxategi sistemarekin formateatu ditzakete.

Honetaz gain, USB flash gailuekin gertatzen den bezala, SD txartel baten sistema eragile bat instalatu daiteke. Ordenagailuak SD txartel batetik abiarazi daitezke (USB adaptadore bidez edo ordenagailuaren flash txartelen irakurgailua erabiliz) disko gogorretik abiarazi beharrean, honela hondadutako disko gogor bateko informazioa berreskuratzea posible izan daitekeelarik.

SD txartel bat fitxategi sistema berri batera birformateatzeak, edo sistema berberera, txartelaren abiadura moteltzea ekar dezake, edo bizitza laburtzea. Txartel batzuk wear levelling txartelaren bizitza luzatzeko metodoa erabiltzen dute, askotan aldatzen diren blokeak memoriaren toki desberdinetara mapeatuz. Wear levelling algoritmo batzuk FAT12, FAT16 edo FAT32 formatuen atzipen patroietara egokituak daude.[33] Honetaz gain, aldez aurretik formateatutako txartelak memoria fisikoko ezabatze eskualdearekin bat datorren cluster tamaina izan dezake; birformateatzeak clusteraren tamainaa aldatu dezake, idazketaren efizientzia gutxituz.

SD/SDHC/SDXC memoria txartelek "area babestu" bat –Protected Area– bat daukate txartelean SD estandarreko babes funtzioak betetzeko; formateatzaile estandar batek area hau ezabatu dezake, eta arazoak sortu babesa erabilpenean badago. SD Associationek dohainik deskargatu daitekeen SDak formateatzeko softwarea jartzen du eskuragarri Windows eta Mac OS Xen arazo hauek ekiditeko.[34] Formateatzaile honek ez du aipatutako "area babestua" formateatzen, eta SDAk software egokia edo SD babesarentzat euskarria duen SD-konpatiblea den gailua erabiltzea gomendatzen du txarteleko "area babestua" formateatzeko.

SD txartelen energi kontsumoa abiadura moduaren, fabrikatzailearen eta modeloaren arabera aldatzen da.

Transferentzia unean 66–330 mW (20–100 mA 3,3Volteko elikadurarekin) tartean egon daiteke. TwinMos technologiesek 149 mW (45 mA)eko maximoa espezifikatzen du transferentzietan, Toshibak 264–330 mW (80–100 mA).[35] Egonean –standby– korrontea askoz txikiagoa da, 0.2 mA baino gutxiago 2006ko microSD txartel batentzat.[36] Telefono adimentsuetan, datu transferentzia periodo esanguratsuetan zehar gertatzen bada, bateriaren iraupena era hautemangarrian jaitsi daiteke.

UHS-II txartel modernoek 2.88 W-eko kontsumoa izan dezakete, host gailuak SDR104 edo UHS-II bus abiadurarentzat euskarria badauka. UHS-IIren kasuan kontsumo minimoa 0.72 W-ekoa da.

Txartelen edukia aldaketa edo ezabaketen aurka babestu daiteke, baimen gabeko erabiltzaileen sarrera saihestu, eta jabetza eskubideak dituen edukiak eskubide digitalen kudeaketa (DRM) bitartez babestu.

Host gailuak SD txartelari irakurtzeko soilik bilakatzeko komandoa bidali diezaioke –txartelean idazteko aginduak ezesteko–. Hau lortzeko komando itzulgarriak eta itzulezinak daude.

Erabiltzaileak SD txartel gehienak soilik-irakurtzeko eran jarri ditzake txartelak duen hozkadura baten dagoen hautagailua irristatuz (miniSD eta microSD txartelek ez dute hautagailu honentzat euskarririk).

SD txartela goitik begiratuta, eskuinaldean (alakatuta dagoen aldean) hozkadura bat egon behar da.

Ezkerraldean idazketak babesteko hozkadura egon daiteke. Hozkadurarik ez badago, txartelean irakurri eta idatzi egin daiteke. Hozkadura badago, txartelean soilik irakurri egin daiteke. Hozkaduran hautagailu irristakor bat badago, erabiltzaileak hautagailua gorantz (kontaktuen alderantz) irristatu dezake txartela irakurri/idatzi eran jartzeko, edo berantz soilik-irakurri eran jartzeko.

Hozkadura egoteak ala ez egoteak, eta hautagailua egoteak eta honen posizioak ez daukate eraginik SD txartelaren operazioan. Idazketak babesteko euskarria daukan host gailua da txartelean idaztea errefusatzen duena txartela soilik-irakurri bezala ezarri bada era honetan. Host gailu batzuk ez daukate idazketa babesteko euskarririk, hau SD espezifikazioan aukerakoa bait da. Soilik-irakurri aginduak jarraitzen dituzten gailuek hau kontutan ez hartzeko aukera eman beharko lieke erabiltzaileei.

Aldatu behar ez den edukiarekin saltzen diren txartelak soilik-irakurri eran daude, hozkadura dutelako baina hautagailurik ez.

Host gailu batek SD txartel bat blokeatu dezake 16 byte arteko pasahitz bat erabiliz, normalean erabiltzaileak sartua. Txartel blokeatu batek normaltasunez elkar eragin dezake host gailu batekin, baina irakurri eta idazteko aginduak errefusatu egiten ditu. Blokeatutako txartel bat pasahitza sartuta bakarrik desblokeatu daiteke. Behin pasahitza sartuta host gailuak pasahitz berri bat ezarri edo blokeoa ezgaitu dezake. Pasahitz gabe –normalean, erabiltzaileak pasahitza ahazten duenean–, host gailuak txarteleko datu guztiak ezabatu ditzake txartela berriro erabili ahal izateko –eskubide digitalen kudeaketa (DRM) daukaten datu txarteletan izan ezik–, baina pasahitz gabe ez dago datuak irakurtzeko erarik.

Txartel guztiek daukate eskubide digitalen kudeaketa (DRM) kopia babesa txertatua. SD txartel baten kapazitatearen %10 inguru erabiltzaileak erabili ezin dezakeen "area babestu" bat da, txartelaren barneko prozesagailuak erabiltzen duena aplikazio bat identifikatu eta babestutako edukiak irakurri ahal izateko. Txartelak beste erabilpen batzuk galerazten ditu, babestutako fitxategien kopiak egitea bezalakoak. (txartela birformateatzeak area babestua ezabatu dezake; ikusi Birformateatzearen arriskuak atala).

SD txarteletako DRM eskema 4C Entityren Content Protection for Recordable Media (CPRM edo CPPM) ezpezifikazioa da, zeinak Cryptomeria cipher –C2 bezala ere ezagutua– zifratua erabiltzen duen. Espezifikazioa sekretupean dago eta lizentzia dutenentzat bakarrik dago eskuragarri. Eskema ez da crackeatua izan; hala ere, gutxitan erabiltzen da ezaugarri hau edukiak babesteko. DVD-Audion DRM eskema berbera erabiltzen da.

Windows Media fitxategiak DRM eskemarekin kodifikatu daitezke SD txartelaren DRM ezaugarriak erabili ahal izateko.

Windows Phone 7 gailuek telefono adimentsuaren fabrikatzaileak edo telefonia mugikorreko operadoreak soilik-irakurtzeko bezala diseinatu dituzten SD txartelak erabiltzen dituzte. Telefonoaren bateriaren azpiko konpartimenduan sartzen den SD txartela telefono horrek bakarrik erabiltzeko moduan blokeatzen da automatikoki sortzen den pasahitz baten bitartez, era honetan txartela ezin daitekeelarik beste telefono, gailu zein ordenagailutan irakurri. Symbian gailuak blokeatutako SD txarteletan maila buxuko operazioak egin ditzaketeen gutxi batzuetakoak dira.

Super Talenten Super Digital produktua funtsean DRM ezaugarriak ez dituen SD txartel bat zen.[38]

SD eta USB konexiodun interfaze bikoitzdun SD txartelak

Fabrikatzaile batzuk beraien produktuak ezaugarri ezpezifikoekin bereiztea nahi izan dute:

• Wi-Fi integratua — Hainbat konpainiek Wi-Fia barneratua daukaten SD txartelak fabrikatzen dituzte, seguritate ezaugarriekin (WEP 40, 104 eta 128; WPA-PSK eta WPA2-PSK). SD erretendun argazki-kamera digitalekin hartutako argazkiak harigabeko sare baten bitartez bidali daitezke, edo txartelaren memorian gorde sare bat eskuragarri izan arte. Adibide batzuk SanDisk Eye-Fi, Transcend Wi-Fi, Toshiba FlashAir, Trek Flucard, PQI Air Card eta LZeal ez Share dira.[39] Modelo batzuk argazkiak geolokalizatzeko aukera daukate.
• Aurrez kargatutako edukia — 2006an SanDiskek Gruvi iragarri zuen, DRM ezaugarridun microSD txartela, edukiak publikatzeko asmoarekin. 2008an slotMusic aurrez kargaturiko txartelak iragarri zituzten, oraingoan txartelen DRM ezaugarriak erabili gabe.[40] 2011n, SanDiskek slotMusic txartel bakarrean 1000 abesti batzen zituen hainbat bilduma iragarri zituen, 40$ inguruko salneurrian.
• USB konektore integratua — SanDisken SD Plus produktua zuzenean USB ataka batean sar daiteke, USB txartel irakurgailu baten beharrizanik gabe.[41] Beste konpainia batzuk ere antzerako produktuak jaurti zituzten, tartean OCZ Technologyren Duo SD edo A-DATAren 3 Way –microSDHC, SDHC, eta USB–, zeina 2008an bakarrik egon zen eskuragarri.
• Kolore desberdinak — SanDiskek kolore desberdinetako plastiko edo etiketa itsasgarriak erabili ditu, tartean txartelaren kapazitatea ikusten uzten duten kolore desberdindun plastiko gardedun gaming txartel lerro bat.
• Pantaila integratua — 2006an A-DATAk Super Info SD txartela iragarri zuen, zeinak txartelaren erabili gabeko memoria kopurua adierazten zuten karaktere bi erakutsi zitzakeen pantaila bat zeukan.[42]

Egiazko, zalantzazko eta imitaziozko/faltsifikatutako microSD txartelak dekapsulatu aurretik eta ondoren.

Merkatuan etiketa faltsodun edo imitaziozko SD txartelak aurki daitzeke, kapazitate faltsua adierazi eta esandakoa baino motelagoak direnak. [43] [44] [45]

SD eta MMC txartelek Toshibaren SmartMediaren tokia hartu zuten kamera digitaletan erabilitako memoria txartel erabilienak bezala. 2001ean SmartMedia %50 inguruko erabilpena zeukan, baina 2005erako SD eta MMC txartelak kamera digitalen merkatuaren %40ra heldu ziren, eta 2007an SmartMediaren gain behera etorri zen.

Garai hartan kamera digital fabrikatzaile nagusi guztiek erabiltzen zuten SD beraien kontsumoko produktu lerroetan, Canon, Casio, Fujifilm, Kodak, Leica, Nikon, Olympus, Panasonic, Pentax, Ricoh, Samsung, eta Sony barne. Aurrerago, Olympus eta Fujifilmek xD txartelak erabitzen zituzten, eta Sonyk MemoryStick; 2010erako hirurek zuten SD euskarria.

Kamera digital profesional eta prosumer mailako batzuk CompactFlash (CF) eskaintzen jarraitu zuten, bai bigarren txartel erreten bezala zein biltegi bakr bezala, CFk kapazitate maximo asko haundiagoak eta transferentzia abiadura azkarragoak onartzen baititu, eta historikoki merkeagoa izan da kapazitate berbererako.

Secure Digital memoria txartelak Soniren XDCAM EX camcorderetan erabili daitezke adaptadore bitartez, eta Panasonicen P2 ekipoetan MicroP2 adaptadorearen bitartez.

Ordenagailu pertsonal askok barne erreten zein USB adaptadore bitartez SD txartelak biltegi osagarri bezala erabili badezakete ere, SD txartelak ezin dira disko gogor primario bezala erabili barneko ATA kontrolagailuaren bitartez, SD txartel bariante batek ere ez baitu ATA seinaleentzako euskarririk. Erabilpen horretarako SD kontrolagailu txip osagarri bat behar da, [46]edo SD-CompactFlash bihurtzailea. Hala ere, USB interfaze bidez bootstraping euskarria duten ordenagailuetan, USB adaptadore baten doan SD txartela disko gogor primarioa izan daiteke, behin bootstrapa bukatutakoan USB atzipenarentzat euskarria duen sistema eragile bat baldin badu.

2009ko bukaeratik aurrera, SD txartel irakurgailua duten Apple odenagailuek Mac OS X abiarazi dezakete SD txartel bidez, HFS Plus-Mac OS Extended fitxategi sisteman formateatuak badaude eta partizio taula lehenetsia GUID bezala badago. [47]

SD txartela disko primario bezala erabiltzean azaltzen diren arazo batzuk txartelaren abiadura, eta idazketa intentsiboek txartelaren bizitza laburtzen dutela dira.

Arduino plakekin SD txartelak erabiltzeko hedapen plaka bat.

2008an SD Associationek Embedded SD –SD txertatua– espezifikatu zuen, SD estandarrak betetzen zituzten gailu ez aldagarriak zirkuitu inprimatudun plaketan –PCB– txertatzea posible eginez. [48]

Mikrokontrolagailu moderno gehienek SPI logika dute inkorporatua, zeinak SD txartelarekn interfazea egin dezaken honen SPI moduan, biltegi memoria ez hegazkora lortuz.

MiniSD formatua SanDiskek aukeztu zuen CeBIT ordenagailuen erakustazokan 2003ko martxoan. Urte horretan SDAk miniSD txartela SD txartel estandarraren tamaina txikiko estentsiotzat hartu zuen. Txartel hauek espezifikoki telefono mugikorrentzat zeuden diseinatuta, eta normalean SD gailuetan erabili ahal izateko adaptadore batekin batera saltzen ziren.

Micro SD, miniaturizatutako Secure Digital txartel aldagarriek jatorriz T-Flash edo TF izena zuten –TransFlash en laburdura–. TransFlash eta MicroSD txartelak funtzionalki berdin-berdinak dira, batak bestarentzat egindako gailu batean operatu dezakeelarik. SanDiskeko eta Motorolako teknologia zuzendariek –CTO– momentuko txartelak telefono mugikorretarako handiegiak zirela ondorioztatu, eta SanDiskek MicroSD txartelak asmatu zituen. Txartelari hasiera baten T-Flash izena eman behar zitzaion, baina jaurtitzeko momentua heltzear zegoela T-Mobilek T-(zerbait) markaren jabetza zuela erreklamatu zuen, azkenean txartelari TransFlash izena eman zitzaiolarik. 2005eko CTIA Wirelessean SDAk microSD tamainaaren berri eman zuen; honekin batera 2 GBeko kapazitate minimo eta 17.6 Mbit/s-ko irakurketa eta idazketa abiadura minimodun SDHC txartelen berri emon zuen. SanDiskek SDAk mikroSD txartelen estandarra administratzea eragin zuen. SDAk 2005eko uztailaren 13an microSD formatuaren behin betiko espezifikazioa onetsi zuen. Hasieran, microSD txartelak 32, 64, eta 128 MBeko kapazitateekin jarri ziren eskuragarri.

2006ko irailean SanDiskek 4 GBeko miniSDHC txartelaren berri eman zuen. SD eta SDHC txartelekin gertatzen den bezala, miniSDHC txartelak miniSD txartelaren tamaina berbera dauka, baina HC txartelak HC euskarria behar du host gailuan. MiniSDHC euskarria duten gailuek miniSD zein miniSDHC txartelak erabili ditzakete, baina miniSDHC euskarria espezifikoki ez daukaten gailuek miniSD txartelak bakarrik erabili ahal izango dituzte.

2006ko apirilean Secure Digital Associationek SD txartel estandarretan seguritatearekin zerikuzirik ez zuten parteentzat, Secure Digital Input Output (SDIO) txartelentzat, eta SD host gailu estandarrarentzat espezifikazio zehatz bat jaurti zuen.

2006ko urtarrilean iragarritako SDHC formatuak 32GBerainoko kapazitatea eta FAT32 fitxategi sistemarentzat derrigorrezko euskarria ekarri zituen.

2009ko urtarrilean SDAk SDXC familiaren berri eman zuen. Hauen ezaugarriak, 2 TBerainoko kapazitatea eta 300 MB/s-tik gorako abiadurak, eta derrigorrezko exFAT fitxategi sistemarentzat euskarria.

SDXC 2009ko Consumer Electronics Show (CES) erakustazokan iragarri zen (2009ko urtarrilak 7-10). Erakustazoka berean, SanDisk eta Sonyk SDXC formatuaren 2 TBetako kapazitate maximoa berdintzen zuen Memory Stick XC formatua iragarri zuten, [50] eta Panasonicek 64 GBeko SDXC txartelak produzitzeko asmoaren berri eman zuen.[51]

2009ko martxoaren 6an Pretecek lehen SDXC txartela jaurti zuen,[52] 32 GBeko kapazitatearekin eta 400 Mbit/s-ko abiadurarekin. Hala ere, host gailu konpatibleak 2010eko hasieran heldu ziren, tartean Sonyren Handycam HDR-CX55V camcorderra, Canonen EOS 550D –Rebel T2i– SLR argazki kamera digitala,[53] Panasonicen txartel irakurgailu bat eta JMicronen txartel irakurgailu integratu bat.[54] SDXC txartel irakurgailuak barneratu zituzten lehen ordenagailu eramangarriek USB 2.0 busa zeukaten, zeinak ez duen SDXC abiadura maximoarentzat nahikoa banda zabalera.[55]

2010eko hasieran Toshiba (64 GB),[56][57] Panasonic (64 GB eta 48 GB), eta SanDisk (64 GB)[58] etxeen SDXC txartelak agertu ziren. 2011ko hasieran, Centon (64 GB eta 128 GB) eta Lexar (128 GB) etxeek Speed Class 10 abiadurako SDXC txartelak merkaturatu zituzten.[59] Pretecek 8 GBetik 128 GBtaraino Speed Class 16 abiaduradun txartelak eskaini zituen.[60]

2011ko irailean, SanDiskek 64 GBeko microSDXC txartela jaurti zuen.[61] Kingmaxek produktu alderagarria jaurti zuen 2011n.[62]

2012ko bukaeran Lexarek lehen 256 GBdun SDXC txartela jaurti zuen, NAND flash teknologian oinarritua. [63]

2012ko apirilean Panasonicek bideo profesionalerako MicroP2 txartel formatua aurkeztu zuen. Txartel hauek oinarrian UHS-II SDHC edo SDXC txartelak dira, UHS Speed Class U1 abiadura klasekoak. [64] Adaptadore baten bitartez MicroP2 txartelak P2 txartelentzako ekipoetan erabili daitezke.[65]

Panasonic MicroP2 txartelak 2013ko martxoan merkaturaru ziren eta UHS-II estandarra betetzen zuten merkatuko lehen txartelak izan ziren; lehen eskaintzak 32GBeko SDHC txartel bat eta 64GBeko SDXC txartel bat izan ziren. [66]

SanDiskek 2014ko otsailean lehen 128 GBeko microSDXC txartela aurkeztu zuen,[67] 2014ko irailean 512 GBeko SDXC txartel bat,[68] eta 2015eko martxoan lehen 200 GBeko microSDXC txartela .[69]