UHS a SD Express specifikace a SD karty

UHS, zkratka vychází z angl. Ultra Hight Speed. V překladu zkratka znamená ultra vysoká rychlost. Co to tedy znamená a jakou spojitost má zkratka UHS s SD kartami? O tom více v článku. Dále v článku píši o novém typu karet typu SDUC, ale hlavně rychlostních třídách těch nejnovějších karet typu SD Express.

SD, SDHC, SDXC a SDUC karty

Začnu tentokrát od konce. Zkratku UHS totiž najdete pouze na SD paměťových kartách. Konkrétně pak na kartách typu SDHC, SDXC a SDUC. Klasické SD karty (bez HC, XC a UC) UHS sběrnici nepodporují.

UHS sběrnice

Jak už jste pochopili z překladu, UHS je vlastně zkratka něčeho, co souvisí s rychlostí. V souvislosti s SD kartami se pak hovoří o tzv. sběrnici (viz Wikipedie), resp. rozhraní sběrnice.

Tato sběrnice (neboli angl. bus) umožňuje přenášet data různými rychlostmi. V dnešní době (duben 2020) se pro SD karty používá pětice různých rozhraní sběrnice:

• Default Speed (vyskytuje se u SD, SDHC, SDXC a SDUC karet), rychlost 12,5 MB/s,
• High Speed (rovněž u SD, SDHC, SDXC a SDUC karet), rychlost 25 MB/s,
• UHS-I (jen SDHC, SDXC a SDUC karty), rychlost 104 MB/s,
• UHS-II (jen SDHC, SDXC a SDUC karty), rychlost 312 MB/s,
• UHS-III (jen SDHC, SDXC a SDUC karty), rychlost 624 MB/s.

Uvedené rychlosti výše jsou teoretické maximální rychlosti, které lze pomocí sběrnice dosáhnout. Rozhodně to neznamená, že SD paměťové karty takových rychlostí běžně dosahují.

SD paměťové karty rychlostí třídy sběrnice UHS-III se ani na sklonku roku 2023 nevyskytují v jakémkoliv e-shopu. Nezaregistroval jsem ani žádnou zprávu o tom, že se takové karty mají v brzké době vyrábět. Je velmi pravděpodobné, že karty pro sběrnici UHS-III nikdy nevyjdou. Místo nich totiž můžete využívat mnohem rychlejší karty typu SD Express (více info v článku níže).

Značení UHS sběrnice / rozhraní

Znovu se podívejte na výše uvedené označení rozhraní / sběrnice. První dvě (Default a High Speed) se na kartách nijak viditelně neoznačují. Na kartách najdete pouze nápisy SD, nebo SDHC, SDXC, a nebo SDUC. Žádná další loga, ikonky či popisky. Poslední trojice výše vypsaných však na kartách můžete bezpečně poznat podle specifického značení.

Značí se nápisem SDHC, SDXC a SDUC následovanou římskou I, II, příp. III. Dříve jsem si myslel, že číslování by mohlo pokračovat. Koneckonců, maximální rychlostí rozhraní UHS-II kolem 300 MB/s už několik paměťových karet běžně dosahovalo, takže se dalo očekávat, že se brzy objeví UHS-III a opět začne souboj o to, kdo se jako první dostane na rychlosti kolem 600 MB/s. Několik let nic nenaznačovalo, že by tomu mohlo být jinak. Ale koncem roku 2023 mi došlo, že pravděpodobnější budoucností bude to, co jsem napsal do zvýrazněné části textu výše.

Na obrázku výše můžete vidět hypotetickou SD paměťovou kartu fungující v rozhraní UHS-III. Podobně značené jsou i karty, které podporují předchozí verze sběrnice (viz římská I a II). Mimochodem maximální rychlost rozhraní UHS-III stačí na pohodlné nahrávání 4K i 8K videa.

Rozdíly v paměťových kartách

Kvůli zachování zpětné kompatibility karet se muselo vymyslet, jak nové typy paměťových karet upravit, abychom mohli plně využít jejich rychlostní potenciál. Proto mají SD paměťové karty s rozhraním UHS-II a novějším trochu jinak piny než karty se starším rozhraním.

Jak můžete vidět, karta vpravo má trochu více pinů. Nové piny slouží právě k připojení ke sběrnici UHS-II. Promiňte mi, že vám nyní neukážu nejnovější karty UHS-III. Toto rozhraní, nebo chcete-li sběrnice, sice bylo představené/á v březnu 2017, ale ani v prosinci 2023 neexistuje jediná paměťová karta, který by toto rozhraní / sběrnici využívala. Jediné, co jsem četl, bylo, že karty novějšího pro UHS-III mají mít stejné množství a rozložení pinů, jako předchozí. Uvidíme. Každopádně aktuálně existují ještě rychlejší karty SD Express s teoretickými maximálními rychlostmi přibližně od 985 do 3938 MB/s. Tyto karty mají stejné rozměry jako klasické SD karty. Co se pinů na zadní straně karty týče, tak vypadají jako UHS-II karty. Poznáte je tak, že mají v názvu velké „EX“. Když se povídám na fotografii níže, tak by vedle SDXC bylo i velké EX.

Nová specifikace (tzv. SD 8.0 a novější), která se týká SD Express karet, počítá s jiným množstvím pinů na zadní straně karet. Změna spočívá v tom, že druhý řádek s piny (viz obrázek UHS-II karty výše) se pouze zkopíroval do třetího řádku. Dále se zde objevily další dva piny. Konkrétně jeden nalevo a jeden napravo mezi druhým a třetím řádkem s piny. Specifikace SD 7.0 s nimi počítala, ale na nic je nevyužívala. Až s příchodem verze 8.0 a přidáním třetího řádku pinů se začaly vyžívat.

Kompatibilita UHS karet

O kompatibilitě karet a zařízení více píšu v souvislosti s SD / SDHC / SDXC / SDUC paměťovými kartami. S UHS kartami je to trošku jinak. Dnes (rok 2017) jsou v oběhu UHS-II karty dosahující rychlostí kolem 300 MB/s. Jedná se např. o karty od SanDisku, resp. dnes již Western Digital.

Karta výše je tedy kompatibilní pouze v zařízeních zvládající číst karty SDXC a SDUC. To je koneckonců jasné – viz odkazovaný článek o paměťových kartách. Pokud chcete využít maximálních rychlostí rozhraní UHS-II, kupte si čtečku karet, která umí toto rozhraní plně využít. Ale zpět k tomu rozhraní. Rozhodně to neznamená, že nemůžete výše uvedenou kartu vložit do čtečky, která si rozumí pouze s rozhraním UHS-I. Naopak! Jen tato čtečka plně nevyužije onen rychlostí potenciál karty. Při troše štěstí z ní stáhnete fotografie rychlostí kolem 100 MB/s.

Kompatibilita prakticky

Opakování je matka moudrosti, tak ještě pro jistotu jednou o kompatibilitě karet. Hypoteticky máme k dispozici zařízení, které si rozumí s SDUC kartami s UHS-II rozhraním. Takové zařízení umí pracovat s kartami:

• SDUC II (myšleno nové rozhraní UHS-II na SD kartách typu SDUC),
• SDUC I (obdobně jen pro rozhraní USH-I),
• SDUC (tzn. bez UHS rozhraní),
• SDXC II,
• SDXC I,
• SDXC,
• SDHC II,
• SDHC I,
• SDHC,
• SD.

Máte starší zařízení, které umí pracovat pouze s SDHC kartami s rozhraním UHS-I? V takovém případě budete poněkud ochuzeni, co se kompatibilních karet týče. Takové zařízení podporuje pouze karty:

• SDHC II (nepracuje maximální rychlostí, které rozhraní UHS-II umožňuje),
• SDHC I,
• SDHC,
• SD.

Karty s rozhraním SD Express

V textu výše se zmiňuji o nových kartách SD Express. Tedy spíše bych měl napsat, že se jedná o SD paměťové karty pro rozhraní SD Express. Tyto karty využívají v počítači dnes běžně používaná rozhraní PCI-Express (viz Wikipedia) a NVMe, tedy NVM Express (viz opět Wikipedia). Rozměrově jsou karty totožné s klasickými SD kartami.

Aby se vše náležitě pletlo, tak piny na kartě SD Express mohou a nemusí vypadat jako na kartě pro rozhraní UHS-II. Píši o tom ve zvýrazněném textu výše v článku. Novější specifikace SD karet (od specifikace 8.0) počítá s tím, že karty SD Express mohou využívat dokonce tři řádky pinů. To v závislosti na tom, jestli karta využívá jednu či dvě linky rozhraní PCI-Express. To má samozřejmě vliv na takové rychlost karty. Proto se ve specifikacích mluví o teoretických maximálních rychlostech 985 až 3938 MB/s.

Pro zajímavost: 985 MB/s platí pro jednu linku rozhraní PCI-E verze 3.0. Teoretickou rychlost 1970 MB/s dosáhnete se dvěma linkami PCI-E verze 3.0, příp. s jednou linkou PCI-E verze 4.0. No a konečně – k rychlosti 3940 MB/s musíte využít 2 linky sběrnice PCI-E verze 4.0.

Co se kompatibility týče, tak SD Express karty jsou rychlostně a pinově kompatibilní s kartami pro rozhraní UHS-I. To znamená, že ve čtečkách pro UHS karty karty SD Express také fungují, ale přenášejí data maximální rychlostí kolem 100 MB/s. Pro vyšší rychlosti potřebujete adekvátní čtečku SD Express karet a samozřejmě zařízení, které tato data umí rychle zpracovat.

Jakou kartu použít do foťáku?

Vrtá vám hlavou, jakou paměťovou kartu tedy do fotoaparátu koupit? Pokud váš fotoaparát podporuje UHS-II karty, je to jasná volba – kupte je. Můžete tak těžit z rychlejšího rozhraní, což se hodí jak při sekvenčním snímání, tak i při natáčení videa. Obdobně to vidím, pokud fotoaparát podporuje SD Express paměťové karty. V takovém případě bych opět koupil adekvátní SD Express karty a pokusil se sehnat odpovídající čtečku karet.

Nepodporuje-li váš fotoaparát rozhraní UHS-II? Nekupujte zbytečně rychlejší karty. Nepřinesou fotoaparátu žádné výkonnostní zlepšení. Výjimkou je jejich používání v rychlé čtečce karet společně s moderním počítačem s rychlým diskem. Zde se rychlost karty projeví a data poputují do počítače opravdu rychle.

Čtečky karet

Většinu dnešního článku jsem věnoval rychlosti karet. Konkrétně pak rozhraní směrnic UHS-I, II, III a novému rozhraní SD Express. Již víte, že pokud chcete těžit z těchto nových rozhraní, potřebujete odpovídající zařízení. U fotografů se tedy jedná zejména o čtečky karet.

Většina dnešních čteček paměťových karet používá k přenosu mezi kartami a počítačem rozhraní USB. Jedná se o tzv. univerzální sériovou sběrnici. Tato sběrnice se rovněž postupem času vyvíjí a postupně zrychluje. Pokud doufáte, že vám čtečka pomůže dostat data rychleji do počítače, volte takové, které podporují novější verzi USB. Samozřejmě, že stejnou nebo novější verzi USB musí podporovat a obsahovat vás počítač.

Rozhraní USB

Podívejte se nyní na nejobvyklejší USB rozhraní v počítačích. Tedy myšleno nejčastější rozhraní pro rok 2023. S největší pravděpodobností jej budete mít v počítači taky:

• USB 2.0, teoretická propustnost až 60 MB/s (to se již pro nejnovější karty nehodí),
• USB 3.1 (1. generace), teoreticky 625 MB/s (pro dnešní karty v podstatě stačí),
• USB 3.1 (2. generace), teoreticky 1,25 GB/s (bude stačit i pro další generace karet),
• USB 3.2 (2×2 generace), teoreticky 2,5 GB/s,
• USB4 (3×2 generace), teoreticky 5 GB/s,
• USB4 v2.0, teoreticky až 10 GB/s.

Rozhraní USB4 se aktuálně (konec roku 2023) usídluje v těch nejrychlejších počítačích. Rychlost rozhraní těsně stačí na v článku zmiňované nejrychlejší karty. Mimochodem jestli se vám zdá, že ono USB rozhraní má zmatené značení, tak plně souhlasím. Je to pěkně matoucí a to zde záměrně nezmiňuji všechny pod-generace, ale jen ty hlavní či nejrychlejší.

Rád bych uvedl, že tyto rychlost jsou jen teoretické. Kupříkladu USB 3.0 papírově zvládá 5 Gbit/s (= 625 MB/s). Nicméně při přenosu něco ukousne režie, popř. nějaké rušení během přenosu. Maximální rychlost se tak sníží přibližně na reálných 400 MB/s. To je ale o 225 MB méně než člověk očekává. Toto je bohužel realita. S tím nejde mnoho dělat. Leda použít kvalitnější základní desku s pokročilejší elektronikou, kvalitní kartu, čtečku, řádně odstíněné kabely s adekvátním průměrem, atd.

Zaznamenáváme a kopírujeme fotografie

Každý z vás jistě fotí nebo alespoň natáčí. Své výtvory pak chcete mít u sebe. Některé dokonce zálohované. Jiné chcete ukázat okolnímu světu (po náležité retuši). Zamyslete se, jak tato citlivá data vhodně přenést do vašeho počítače.

Máte v podstatě dvě možnosti:

• čtečky karet,
• USB kabel připojený přímo do fotoaparátu.

Variantu, že byste fotografie posílaly bezdrátově přes Wi-Fi nebo přes UTP kabel teď nebudu brát v potaz.

Koupíte si moderní paměťovou kartu s rychlostí 300 MB/s pro čtení i zápis. Jenže váš fotoaparát hypoteticky podporuje pouze staré rozhraní USB 2.0. Proto si pořídíte moderní čtečku karet s rozhraním USB řekněme verze 3.2. Stejné rozhraní bude mít i váš počítač. Začnete kopírovat fotky do počítače a najednou ejhle. Rychlost bude cca 60 MB/s. Jak to?

Vysvětlení je jednoduché. Nestačí jen rychlé přenosové rozhraní. Je třeba mít rychlý i váš disk v počítači. Pokud chcete využít maximální rychlost karet, budete potřebovat i rychlé SSD disky.

Osobní zkušenost

Běžný fotograf fotografující či natáčející (bez)zrcadlovkou ve většině případů vysoce rychlé rozhraní nevyužije (dle mého názoru). Příkladem budiž fotografování s APS-C zrcadlovkou Canon EOS 7D Mark II. Ta dnešní nejnovější rozhraní nevyužívá (podporuje „pouze“ UHS-I). Fotím-li v režimu jednotlivé snímky, je v podstatě jedno, jestli budu používat rychlé či pomalé paměťové karty. Situace se trochu mění přepnutím na rychlé kontinuální snímání. Zde rychlejší karta dokáže fotoaparátu trochu „ulevit“. Konkrétně stále v mezích rychlostí rozhraní UHS-I (tedy žádných 300 MB/s, ale necelých 100 MB/s). Fotoaparát pak dokáže v jedné sérii za sebou vyfotografovat o něco více snímků než s pomalejší kartou. Nicméně více než 20 až 25 fotografií za sebou jsem jen málo kdy potřeboval.

Se dvěma plnými 32 GB kartami pak přijdete domů a chcete obsah uložit do počítače. Můj počítač není žádný rychlík. Data kopíruje docela pomalu a takových 2 × 32 GB mu trvá kolem 40 minut. Tuto dobu obvykle využívám k údržbě fotografické techniky, která někdy trvá skoro až k hodině. Holt někdy je toho prachu a bordelu na fotoaparátu více. Přínos z případně rychlejší sběrnice UHS-II a novější je v mém případě tedy nulový.

Malá aktualizace: s příchodem novějšího hardware počítače přesouvám dat mezi paměťovou kartou a počítačem o dost rychlejší. Přesun 64 GB dat mi nyní trvá v řádech několika málo minut. Aktualizoval jsem jak čtečku, tak počítač a ten má i novější USB rozhraní. Následná záloha na domácí NAS je též otázkou několika minutek. Za to pro změnu může rychlá domácí 10Gbit síť.

Druhý příklad z terénu

Účastnil jsem se velkého focení tanečních souborů a mažoretek. Fotilo se na několika místech rovnou několika fotografy. Jednou za čas tyto fotografy obešla osoba, která si vzala plné paměťové karty a rozdala jim nové – prázdné. S plnými kartami pak tato osoba šla k počítači. Nyní to byl závod s časem. Bylo třeba fotografie stáhnout do centrálního počítače. Následně se stažené fotografie distribuovaly mezi dalších 10 přistavených počítačů. K nim měli soutěžící jdoucí kolem přístup a mohli si s jejich pomocí na místě nechat vytisknout vyfotografované snímky.

V tomto případě se již novější rozhraní UHS-II rozhodně vyplatí (i když ho fotoaparáty nemusí podporovat). Díky němu fotografie z karty mnohem rychleji přesunete do centrálního počítače. Po přesunu karty stačí zformátovat a vydat se na další kolečko s prázdnými kartami.

Závěrem

Ať už si vyberete jakoukoliv paměťovou kartu, přemýšlejte, jestli ji vaše zařízení vůbec přečte a vy využijete. Pokud potřebujete co možná největší rychlost, zvažte použití SD karet s rozhraním UHS-II. Jako alternativu můžete použít karty CFast 2.0, XQD s rychlostmi kolem 500 MB/s. Nesmím zapomenout ani na super rychlé karty SD Express s rychlostí od cca 1 GB/s do 4 GB/s. Výborně se tak hodí pro natáčení 4K i 8K. Tedy samozřejmě za předpokladů, že si s nimi „rozumí“ váš fotoaparát. Jaké karty můžete u svého fotoaparátu použít, se dozvíte u všech seriózních výrobců fotografické techniky.