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SD-Karte

digitales Speichermedium

Eine SD-Karte (von englisch Secure Digital Memory Card „sichere digitale Speicherkarte“) ist ein digitales Speichermedium, das nach dem Prinzip der Flash-Speicherung arbeitet.

Speichermedium
SD-Karte
SD-Logo.svg
Logo der SD-Karte
Allgemeines
Typ Halbleiterspeicher
Kapazität SD: 8 MB bis 2 GB[1]
SDHC: 4 GB bis 32 GB
SDXC: 48 GB[2] bis max. 2 TB[3]
Größe SD: 32 mm × 24 mm × 2,1 mm
miniSD: 20 mm × 21,5 mm × 1,4 mm
microSD: 11 mm × 15 mm × 1,0 mm
Lese-
geschwindigkeit
bis 300 MByte/s (2015: Lexar Professional 2000x)[4]
Schreib-
geschwindigkeit
bis 243 MByte/s (2015: Lexar Professional 2000x)
Gebrauch mobile Geräte: Digitalkameras, Mobiltelefone, MP3-Player, Camcorder, Einplatinencomputer
Ursprung
Entwickler SanDisk
Vorstellung 2001
Vorgänger Multimedia Card

Die SD-Karte wurde im Jahr 2001 von SanDisk auf Basis des älteren MMC-Standards entwickelt. Der Name Secure Digital leitet sich von zusätzlichen Hardware-Funktionen für die Digitale Rechteverwaltung (DRM) ab. Mittels eines im geschützten Speicherbereich abgelegten Schlüssels soll die Karte das unrechtmäßige Abspielen geschützter Mediendateien verhindern. Die Verschlüsselung erfolgt nach dem CPRM-Verfahren des 4C Entity Konsortiums,[5][6] das in ähnlicher Weise (CPPM) auch bei DVD-Audio benutzt wird.

Die industrielle Spezifikation steht unter Verschluss und kann nur von den zahlenden Lizenznehmern der SD-Karten-Vereinigung[7] eingesehen werden. Diese Vereinigung hat nach eigenen Angaben derzeit weltweit 1000 Mitglieder mit 460 Handels- bzw. Firmenmarken. Unabhängig davon ist jedoch ein Teil der Zugriffsprotokolle, ohne Zugang zum geschützten Speicherbereich, offengelegt. Eine internationale Norm durch Gremien der IEC oder der ISO existiert nicht.

Hardwareseitig erfolgt der Zugriff über ein eigenes Protokoll namens „SD Bus“. Alternativ kann das SPI genutzt werden, wobei SD-Karten aber keine neueren Funktionen und garantierte Geschwindigkeiten unterstützen.[8] Der SD Bus kann verschiedene Zugriffsverfahren wie 1- oder 4-Bit-serielle Datenübertragung nutzen. Wird die in der Spezifikation angegebene Initialisierungssequenz nicht genau befolgt, wird der Host-Controller des Kartenlesers/PDA abgeschaltet.

Inhaltsverzeichnis

Aufbau der KarteBearbeiten

 
SD-Speicherkarten: von oben: SD Card, miniSD, microSD (bis 2005: TransFlash)

Die Speicherkarte besitzt einen integrierten Controller, ist 32 mm × 24 mm × 2,1 mm groß und hatte ursprünglich eine Kapazität von 8 Megabyte. Nachfolgende Modelle verdoppelten den Speicherplatz jeweils (16, 32, … MB), so dass heute Kapazitäten von bis zu 1 Terabyte verfügbar sind. Ausnahmen von diesem Schema existieren allerdings ebenso.

An der Seite einer SD-Karte befindet sich ein kleiner Schieber für den Schreibschutz. Die Stellung dieses Schiebers kann durch einen Schaltkontakt im Kartenhalter erfasst und per Geräte-Software ausgewertet werden. Wenn der Schieber in Richtung Kartenkontakte steht, signalisiert das die Freigabe für Schreibzugriffe.

KompatibilitätBearbeiten

Das Konsortium für SD-Karten definiert nur eine Kartenkapazität bis maximal 1 GB (SD 1.0) und 2 GB (SD 1.1) mit dem Filesystem FAT (FAT16).

  • In verschiedenen Geräten wird die größere Karte einfach nur mit der Kapazität von 1 GB angezeigt und partitioniert.
  • Nicht nach SD-1.0- oder SD-1.1-Industriestandard ausgelegte größere Karten sind in älteren Geräten nicht kompatibel, außerdem funktionieren sie auch in einigen SDHC-Geräten nicht.
  • Geräte, die nur SD-1.0-Industriestandard unterstützen (ältere Kartenleser und oft auch neuere interne von Notebooks), lesen 2-GB-Karten manchmal, verursachen aber Fehler im Speicherbereich über 1 GB.
  • Karten mit einer Kapazität von 4 GB, die als SD-Karten – also nicht als SDHC-Karten – verkauft werden, entsprechen nicht den Spezifikationen.

SDHC-Karten funktionieren nicht in Geräten, die lediglich mit SD-Karten arbeiten können. Da dies nicht immer auf den Geräten vermerkt ist, sollte man das Zusammenspiel von Karte und Lesegerät vor dem Kauf testen. Die Abmessungen entsprechen denen von SD-Karten.

AnschlüsseBearbeiten

Zur Kommunikation mit dem Kartenleser besitzen SD-Karten 9 Pins, MiniSD-Karten 11 Pins und microSD-Karten 8 Pins an der Unterseite.

Pin-Belegung (SD-, miniSD-[9] und microSD-Karte) im 4-Bit-SD-Bus-Modus
Pin Name Typ Beschreibung

 
Pins von SD, miniSD und microSD
std mini micro
1 2 CD / DAT3 I/O/PP Kartenerkennung / Datenleitung [Bit 3]
2 3 CMD PP Befehl und Antwort
3 GND1/VSS1 S Masse
4 4 VDD S Stromversorgung (DC 2,7...3,6 V)
5 5 CLK I Takt
6 6 GND2/VSS2 S Masse
7 7 DAT0 I/O/PP Datenleitung [Bit 0]
8 8 DAT1 I/O/PP Datenleitung [Bit 1]
9 1 DAT2 I/O/PP Datenleitung [Bit 2]
10 NC reserviert
11 NC

SDHC (SD 2.0)Bearbeiten

 
Logo der SDHC-Karte

Diese Spezifikation macht Speicherkapazitäten bis zu 32 GB unter der Bezeichnung SDHC (SD High Capacity) möglich. SDHC-Karten funktionieren nicht in Geräten, die lediglich mit SD-Karten nach SD 1.0 oder SD 1.1 arbeiten können; die Kompatibilität muss nicht zwangsläufig deklariert sein. Die Abmessungen und die Kontakte sind denen von SD-Karten gleich.

 
SDHC-Geschwindigkeits­klas­sen-Logos: Class⑥ gewähr­leistet eine Schreibgeschwindig­keit von 6 MByte/s

Darüber hinaus legt die SDHC-Spezifikation Leistungsklassen fest, die gesicherte Mindestübertragungsraten für die Aufzeichnung von MPEG-Datenströmen festschreiben: Bei Karten der Klasse 2 sind es 2 MByte/s, bei Klasse 4 sind es 4 MByte/s, bei Klasse 6 sind es 6 MByte/s, und bei Klasse 10 sind es mindestens 10 MByte/s. AVCHD-Kameras benötigen meist mindestens 1 MByte/s, die Panasonic HDC-SD1 mit 13 MBit/s, also 1,6 MB/s, womit Klasse 2 ausreichend wäre. Höhere Datenraten sind vorteilhaft für die Serienbildaufnahme von Digitalkameras und die Übertragung zum PC. Nach diesem Schema sind die Klassen auf den SDHC-Speicherkarten mindestens mit einer der Zahlen 2, 4, 6 oder 10 innerhalb eines nach rechts offenen Kreises bedruckt (siehe Fotos). Die bisherigen SD-Spezifikationen sahen einen solchen für alle Hersteller allgemein verbindlichen Standard für Transferraten nicht vor.

Im August 2006 kam die erste 4-GB-SDHC-Speicherkarte auf den Markt, Anfang 2008 folgte die weltweit erste Klasse-6-Karte mit 32 GB, im Dezember 2009 die Klasse-10-Karten.[10]

Da primär für den Gebrauch in Digitalkameras bestimmt, sind SDHC-Karten in der Regel mit dem Dateisystem FAT32 formatiert. Deshalb sind sie mit älteren Kameras, die lediglich das (bei SD-1.x-Karten übliche) FAT16-Format verstehen, nicht kompatibel. Für die Nutzung in älteren Kameras können SDHC-Karten mit FAT16 formatiert werden, was allerdings die nutzbare Kapazität auf 2 GB und 4 GB beschränkt. Prinzipiell sind SD-Karten (und somit auch SDHC-Karten) nicht auf das FAT-Dateisystem beschränkt. Es ist kein Problem, sie mit anderen Dateisystemen (wie etwa UFS, ZFS, ext3, NTFS oder HFS) zu verwenden, was diese Medien wegen ihrer Größe als Ersatz für USB-Sticks sowie für die Nutzung in digitalen Camcordern interessant macht. Zu beachten ist dabei jedoch, dass sie wegen mangelnder Unterstützung dieser Dateisysteme in Digitalkameras von diesen nicht angesprochen werden können und ein Kartenfehler gemeldet wird.

SDXC (SD 3.0)Bearbeiten

 
SanDisk Ultra microSDXC 64 GB, UHS-I-Bus

Auf der Consumer Electronics Show 2009 kündigte die SD Card Association den Nachfolger von SDHC an.[11] Die Spezifikation der SDXC (SD eXtended Capacity) genannten Karten erlaubt eine Bruttogröße bis 2 TB (2048 GB). Die Einteilung in Leistungsklassen wird beibehalten und reicht nun bis 104 MB/s, geplant sind 300 MB/s. Es können technisch grundsätzlich alle Dateisysteme verwendet werden, erstmals schreibt die Spezifikation jedoch ein konkretes Dateisystem, Microsoft exFAT, vor.

Insgesamt hat das exFAT eine gewisse Verbreitung erlangt. Treiber für exFAT gibt es unter Windows 7, in Windows Vista ab Service-Pack 1 und Mac OS X (ab 10.6.5). Für Windows XP ist ab Service-Pack 2 ein separates Update erhältlich. Mittels eines Patentaustauschabkommens mit Microsoft ist Tuxera nach eigenen Angaben daran, einen exFAT-Treiber für Embedded-Linux zu entwickeln.[12] Ob dieser Treiber jedoch wie Tuxeras NTFS-3G nach dem „Dual-Licensing“-Prinzip sowohl unter einer kommerziellen Lizenz als auch unter einer Open-Source-Lizenz veröffentlicht wird, ist unbekannt.

Aufgrund der technischen und juristischen Probleme des exFAT kommt bei Android- und GNU/Linux-Systemen zumeist der ext4-Treiber zum Einsatz. Die SD-Karte wird dazu, je nach Anwendungsfall, mit ext2 oder ext4 formatiert. Insbesondere zur Kompatibilität zu älteren Geräten findet auch das überholte FAT32 weiterhin Anwendung. SDXC-Karten sind zu SD- oder SDHC-Lesern jedoch nur eingeschränkt abwärtskompatibel.

Pretec hat am 6. März 2009 die erste SDXC-Speicherkarte mit einer Speicherkapazität von 32 GB und einer Schreib- und Lesegeschwindigkeit von 50 MB/s vorgestellt.[13] Panasonic brachte im Frühjahr 2010 Karten mit 48 und 64 GB auf den Markt.[14] Die erste Karte mit einer Kapazität von 128 GB wurde im März 2011 von Lexar vorgestellt.[15] Am 17. September 2012 kündigte Lexar die branchenweit erste SDXC-Speicherkarte mit einer Gesamtspeicherkapazität von 256 GB an.[16] Auf dem deutschen Markt sind Geräte, die SDXC unterstützen, seit 2010 erhältlich.[17][18] Im Juni 2013 stellte PNY Technologies Speicherkarten mit Übertragungsgeschwindigkeiten bis zu 100 MB/s und Größen bis 64 GB vor.[19] Am 12. September 2014 stellte Sandisk Speicherkarten mit Größen von bis zu 512 GB und Übertragungsgeschwindigkeiten bis zu 95 MB/s vor.[20] Am 20. September 2016 stellte Sandisk auf der Photokina einen Prototypen einer 1-TB-SDXC-Speicherkarte der Öffentlichkeit vor.[21]

SDUCBearbeiten

Speicherkarten nach dem Standard SDUC (Secure Digital Ultra Capacity) haben eine Speicherkapazität von über 2 und bis zu 128 Terabyte.[22]

SD ExpressBearbeiten

Im Juni 2018 wurden SD Express mit einer Geschwindigkeit von bis zu 985 Megabyte pro Sekunde angekündigt. Für diese hohen Datenraten ist zusätzlich eine PCI-Express-Schnittstelle der dritten Generation in die Speicherkarten integriert, die mittels des Software-Standards NVM Express über die Kontakte der UHS-II-Spezifikation angesteuert werden kann.[23]

BauformenBearbeiten

miniSDBearbeiten

Für kleine Geräte wurde die miniSD entwickelt. Sie ist mit 20 mm × 21,5 mm × 1,4 mm etwa halb so groß wie die SD-Card. Mit Hilfe eines häufig beim Kauf mitgelieferten Adapters passt sie in jeden normalen SD-Slot. Diese kleinen Karten werden mit einer Speicherkapazität bis 16 GB (miniSDHC) angeboten. Seit September 2009 wurde die Produktion aber weitestgehend eingestellt, somit sind nur noch Restbestände erhältlich. Besitzer von Geräten, die miniSD voraussetzen, können jedoch weiterhin microSD-Speicherkarten über Adapter nutzen, der Fortbestand dieser Geräte ist somit gesichert.

microSDBearbeiten

 
Logo der miniSD-Karte

Die microSD-Karte (ehemals unter dem Namen TransFlash bekannt) ist nochmals kleiner als die miniSD. Mit 11 mm × 15 mm × 1,0 mm[24] hat sie gerade die Größe eines Fingernagels und war 2011 die kleinste Flash-ROM-Speicherkarte der Welt. microSD-Karten werden derzeit mit einer Speicherkapazität bis 512 GB[25] (microSDXC) angeboten.

Sowohl miniSD als auch microSD (seit 2005) lassen sich per Adapter auf SD-Kartenformat bringen. Eine microSD-Karte kann zudem auch per Adapter auf miniSD-Format gebracht werden.

WLAN & GPSBearbeiten

 
Eye-Fi Mobi 16 GB Wifi SD-Card

Seit Mitte 2008 gibt es SD-Karten mit integrierter WLAN-Funktion. Diese werden inzwischen von verschiedenen Herstellern angeboten (Wi-Fi SD-Card von Transcend, FlashAir von Toshiba, Eye-Fi Card, etc.). Je nach Karten-Typ werden PC-Synchronisation, Internet-Upload über Hotspots oder Wireless Access Points ermöglicht, dazu noch das Abspeichern der geografischen Daten des Aufnahmeortes. Sie besitzen die gleichen Abmessungen wie SD-Karten und passen somit in die meisten Kamera-Modelle. Soweit Geokoordinaten verwendet werden, entstammen sie einer Datenbank örtlicher WLAN-Stationen (Skyhook) und werden beim Durchleiten der Bilder ins Internet den Exif-Daten hinzugefügt. Diese Karten sind nicht mit jedem Gerät funktionsfähig.

SonstigesBearbeiten

Seit 2005 gibt es spezielle SD-Karten, die über einen integrierten USB-Anschluss verfügen und somit auch ohne Adapter oder Speicherkartenlesegerät an eine USB-Buchse des Typs A angeschlossen werden können. Der USB-Anschluss ist meist durch eine Abdeckung geschützt, die entweder weggeklappt oder abgezogen werden kann.

ÜbertragungsgeschwindigkeitBearbeiten

Während anfangs die Übertragungsgeschwindigkeit bei ca. 3,6 MB/s (lesen) und 0,8 MB/s (schreiben) lag, erreichen heute (2017) selbst preiswerte Karten eine Schreibgeschwindigkeit von 9 MB/s. Die sogenannten Highspeed-Karten mit UHS-I-Schnittstelle erreichen mittlerweile bis zu 80 MB/s beim Schreiben, Karten mit UHS-3-Schnittstelle (U3) 90 MB/s.

Eine Möglichkeit, die Schreibgeschwindigkeit zu erhöhen, ist die Verwendung von zwei parallel angesprochenen Speicherbänken.

Die maximalen Werte schwanken jedoch stark und sind vom Hersteller und den zur Nutzung verwendeten Geräten abhängig. Die Übertragungsgeschwindigkeit wird häufig nicht direkt angegeben, sondern als Faktor auf Basis der Lesegeschwindigkeit von CDs (= 150 KiB/s für die ursprünglichen single speed- oder 1×-Laufwerke). Ausgehend von CD-Brennern hat sich diese Schreibweise auch für andere beschreibbare Speichermedien etabliert. Beispiel: High Speed SD Card 50× = ca. 7,5 MB/s Schreibgeschwindigkeit. Es ist zu beachten, dass eine zu geringe Schreibgeschwindigkeit von Speicherkarten die Leistungsfähigkeit bei Geräten mit einem schnell zu bearbeitenden hohen Datenvolumen störend begrenzen kann. Bei digitalen Kameras kann die maximale Bildwiederholungsfolge unter der Herstellerangabe liegen, beim Aufnehmen von Videos kann unter Umständen die mögliche Auflösung beschränkt sein oder es kann zu Aussetzern kommen.

GeschwindigkeitsklassenBearbeiten

In der SD-5.1-Spezifikation sind folgende Geschwindigkeitsklassen (speed classes) als minimale Schreibgeschwindigkeiten[26][8] definiert:

Mindestschreib-
geschwindigkeit
Geschwindigkeitsklasse Anwendung
UHS Video
0002 MB/s    Class 2 (C2) SD-Videoaufnahmen
0004 MB/s    Class 4 (C4) - High-Definition-Videoaufnahmen (HD),
inklusive Full HD (von 720p bis 1080p/1080i)
0006 MB/s    Class 6 (C6)     Class 6 (V6)
0010 MB/s   Class 10 (C10)   Class 1 (U1)   Class 10 (V10) Full-HD-Videoaufnahmen (1080p) und aufeinander
folgende HD-Einzelbilder (High Speed Bus), Echtzeit-
übertragungen und große HD-Videodateien (UHS Bus)
0030 MB/s   Class 3 (U3)   Class 30 (V30) 4K-Videodateien mit 60/120 fps (UHS Bus)
0060 MB/s   Class 60 (V60) 8K-Videodateien mit 60/120 fps (UHS Bus)
0090 MB/s   Class 90 (V90)
Anwendungs-
Leistungsklasse
Mindestschreib-
geschwindigkeit
Minimale Geschwindigeit bei zufälligem
Lesen Schreiben
    Class 1 (A1) 0010 MB/s 1500 IOPS 0500 IOPS
  Class 2 (A2) 4000 IOPS 2000 IOPS

Am 23. Juni 2010 wurde die UHS-Klassifizierung (Ultra High Speed) für das UHS-Bus-System[27] vorgestellt. Es ist der Nachfolger des bisherigen Normal Bus I/F (Speed Classes 2, 4 und 6) sowie High Speed Bus I/F (Speed Class 10).[28][26] Auf der IFA 2010 wurden erste UHS-I-SD-Speicherkarten vorgestellt sowie von der SD Association die Entwicklung von SD 4.00 bekanntgegeben.[29][30]

Am 16. Juli 2013 kündigte Toshiba als erstes Unternehmen SDHC- und SDXC-Speicherkarten mit UHS-II-Schnittstelle und der aktualisierten Spezifikation 4.10 an. Diese bietet bis zu 312 MB/s Übertragungsgeschwindigkeit, das neue Bussystem heißt UHS-II I/F und macht neue Kontakte auf der SD-Speicherkarte notwendig. Trotzdem ist der neue Standard sowohl aufwärts- als auch abwärtskompatibel.[31] Aktuell (Stand Januar 2018) sind über 15 Kameras und mindestens 9 SD-Speicherkarten mit UHS-II-Schnittstelle verfügbar.[32]

Bus-Schnittstelle Karten-Logo Bus-Logo Bus-Geschwindigkeit Spec-Version
Normal Speed       0012,5 MB/s 1.01
High Speed 0025 MB/s 2.00
UHS-I       0012,5 MB/s (SDR12)
0025 MB/s (SDR25)
0050 MB/s (SDR50, DDR50)
0104 MB/s (SDR104)
3.01
UHS-II   0156 MB/s (FD156)
0312 MB/s (HD312)
4.00/
4.10[27]
UHS-III   0312 MByte/s (FD312)
0624 MByte/s (FD624)
6.0[33]

Mittlere ZugriffszeitBearbeiten

Die mittlere Zugriffszeit gibt die Zeit an, die von der SD-Karte benötigt wird, um einen bestimmten Speicherbereich zum Lesen oder zum Schreiben zu finden. Für moderne Systeme wird ein Wert von unter 12 ms empfohlen. Für den Lesezugriff ist das bei fast allen SD-Karten gegeben.

HaltbarkeitBearbeiten

 
USB-Kartenleser für SD- und MMC-Karten

Aufgrund der verwendeten Speichertechnik ist Flash-Speicher grundsätzlich nicht unbegrenzt oft beschreibbar. Allerdings besitzen alle Karten einen Algorithmus, durch den eine wesentlich längere Nutzungszeit erreicht werden kann. Dabei werden Schreibzugriffe auf einen logischen Block des Mediums auf wechselnde physische Speicherbereiche umgelenkt (englisch „wear leveling“), so dass beispielsweise das häufige Schreiben von Dateisystemtabellen nicht immer auf denselben Speicherzellen stattfindet und diese frühzeitig unbrauchbar machen kann. Allerdings sind die verwendeten Verfahren in der Regel nicht offengelegt und auch selten auf den Produkten vermerkt, so dass es kaum eine Auswahlmöglichkeit nach Langlebigkeit gibt. Die geschätzte Lebensdauer wird bei SLC-NAND-Chips mit 1.000.000, beim Einsatz von MLC-NAND-Chips mit 100.000 Schreibvorgängen angegeben. Lesezugriffe auf Flash-Speicher sind unbegrenzt möglich.

Neben der Begrenzung durch Schreibvorgänge kann eine SD-Karte auch andere Defekte aufweisen. Dazu zählen neben Ausfällen durch Alterung genauso elektrische Schäden (ESD, häufig fällt dann „nur“ der Kartencontroller aus, nicht der Flashspeicher selbst) und mechanische Schäden (Schäden durch Steckvorgänge, Schäden durch Verbiegungen der Karte, Auseinanderbrechen der Karte).

NutzungBearbeiten

 
Wasserdichte Aufbewah­rungs­box für SD-Karten

SD-Karten werden in vielen verschiedenen Geräten eingesetzt. Häufig kommen sie zur Aufnahme von Fotos in Digitalkameras, in MP3-Playern zur Wiedergabe von MP3-Dateien und in PDAs und Mobiltelefonen für unterschiedliche Anwendungsbereiche zum Einsatz. Mobile Navigationssysteme verwenden SD-Karten zum Abspeichern des Landkartenmaterials, ferner verwenden einige Handheld-Konsolen und E-Book-Reader SD-Karten.

Geräte mit SD-Steckplatz sind meist abwärtskompatibel zu MMC-Karten. So lassen sich MMCs meist auch in Geräten betreiben, die für die SD-Memory-Card ausgelegt sind. Allerdings können schnelle MMC-Karten in reinen SD-Lesern nicht mit voller Geschwindigkeit angesprochen werden; dafür ist eine vollwertige MMC-Unterstützung nötig. Das Betreiben von SD-Karten in Geräten, die nur für MMC ausgelegt sind, ist hingegen nicht möglich. Um Fehlbenutzungen zu vermeiden, haben SD-Karten ein etwas dickeres Gehäuse als MMC-Karten. Daher passen SD-Karten wegen ihrer Dicke normalerweise nicht in MMC-Steckplätze.

Abgesehen von der Digitalfotografie mit hohen Auflösungen und schneller Bildfolge oder der Aufnahme von Videos, ist für die meisten Geräte und Anwendungszwecke die Verwendung von SD-Karten mit hoher Schreibgeschwindigkeit („high speed“) nicht erforderlich. SDIO-kompatible Steckplätze (SDIO steht für „SD Input/Output“) ermöglichen auch den Anschluss anderer Geräte (Radio, Kamera, W-LAN).

FälschungenBearbeiten

Es werden Karten verkauft, die

nicht die angegebene Kapazität aufweisen
Damit dies nicht (sofort) auffällt, weist der Deskriptor meist nicht die tatsächliche, sondern die angebliche Speicherkapazität auf. Wird beim Speichern die tatsächlich Speicherkapazität überschritten, ist dies mit einem Datenverlust sämtlicher bisherig gespeicherten Daten verbunden.
nicht die angegebene Geschwindigkeit erreichen
Meist werden langsamere Karten des Herstellers oder langsame Karten von Noname-Herstellern umgelabelt. Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit des vermeintlichen Modells werden meist nicht erreicht.
die nicht vom angegebenen Hersteller stammen
Erfolgt meist zusammen mit den ersten beiden Punkten.

Da die Gewinnspannen der Fälschungen bei teuren Karten am größten ausfällt, werden vorzugsweise die aktuell schnellsten und/oder mit größter Kapazität ausgestatteten Speicherkarten namhafter Markenhersteller gefälscht.

Gerade die aktuell schnellsten und/oder mit größter Kapazität ausgestatteten Speicherkarten namhafter Markenhersteller werden gerne als minderwertige Markenfälschungen angeboten. Aber auch andere Speicherkarten werden gefälscht.

Soll-Kapazität und tatsächliche KapazitätBearbeiten

Fälschungen von Speicherkarten zeigen dem Betriebssystem die angegebene (angebliche) Kapazität an und lassen sich sogar mit der angeblichen Kapazität formatieren, ohne dass eine entsprechende Fehlermeldung erscheint.

Das wird dadurch ermöglicht, dass in Speicherkarten und anderen Flash-Speichern die verfügbare Gesamt-Speichermenge (Kapazität) in einem auslesbaren Bereich einprogrammiert ist. Diese Speicherung des Wertes der Kapazität wurde aus dem Grund geschaffen, da das Überprüfen der Kapazität bei jedem Einlegen des Datenträgers zu lange dauern würde (man stelle sich z. B. vor, das Betriebssystem müsse zuerst jedes Byte einer 128 GB-Speicherkarte zählen und prüfen). Also liest das Betriebssystem lediglich die im Speichermedium hinterlegte Kapazität aus und zeigt diese unverifiziert als Gesamt-Speichermenge an.

Gefälschte Speicherkarten können aber meist nur einen Bruchteil der angegebenen Datenmenge wirklich speichern. Bei diesen wurde das Register im Chip (Flash-Speicher) der Speicherkarte manipuliert und meist durch einen zusätzlich eingefügten ROL-Befehl („Roll Over Left“ – das Verschieben des Inhaltes einer Adresse um 1 Bit nach links) dazu gebracht, das x-fache (meist Faktor 8) der tatsächlichen Kapazität an das Betriebssystem zu melden. So werden beispielsweise aus tatsächlichen 8 GB somit 64 GB, die dem Betriebssystem als verfügbar übermittelt werden. Natürlich kann auch jede andere angebliche Kapazität, die an das Betriebssystem gemeldet werden soll, in den Flash-Speicherchip des Speichermediums programmiert werden.

Bei dem Versuch, größere Datenmengen auf eine derart manipulierte Karte zu speichern, werden dann aber, sobald die tatsächliche Kapazität ausgeschöpft ist, sämtliche weitere noch zu speichernde Dateien einfach nicht mehr auf der SD-Karte gespeichert, wobei die dafür benötigte Zeitspanne aber durchaus so groß ist, wie wenn die Daten tatsächlich auf die Karte geschrieben würden. Da beim Kopieren keine Verifikation der geschriebenen Daten stattfindet, sondern nur das Error-Flag, welches dem Betriebssystem einen I/O-Fehler signalisiert, ausgelesen wird, welches bei modernen Fälschungen ebenfalls manipuliert ist, erscheint durch den nicht funktionierenden Kopiervorgang nicht einmal eine Fehlermeldung des Betriebssystems.

Der Benutzer einer gefälschten Karte fühlt sich daher also solange sicher, bis er versucht, auf die gespeicherten Daten zuzugreifen, und sich diese Dateien dann aber entweder nicht im Dateisystem (Inhaltsverzeichnis) der Speicherkarte auffinden lassen oder zwar aufgelistet werden, aber die Dateien dann tatsächlich keine sinnvollen Daten enthalten. Speichertests wie Badblocks[34] oder H2testw (für Windows)[35] oder "f3 - Fight Flash Fraud" (für Linux)[36] zeigen an, bei welchen Adressen das passiert, und ermöglichen so die Berechnung der tatsächlich vorhandenen Speichergröße. Weil einige Fälschungen falsch adressieren, muss das Testen mit einem ständig wechselnden Bit-Muster (Zufallsmuster) erfolgen.

Schreib-/LesegeschwindigkeitBearbeiten

Als weiteres Merkmal einer Fälschung liegt die tatsächliche Übertragungsrate (Schreib-/Lesegeschwindigkeit) gefälschter Speicherkarten erkennbar weit unter dem beworbenen und auf der Verpackung oder Karte aufgedruckten Wert. Die Klasseneinteilungen der Karten (Class, UHS Class) entsprechen Mindestwerten der sequentiellen Schreibgeschwindigkeit, wobei eine deutlich niedrigere Schreibgeschwindigkeit ein Indiz für eine Fälschung sein kann. Jedoch kann die tatsächliche Übertragungsgeschwindigkeit auch von anderen Faktoren, wie der verwendeten Schnittstelle (z. B. USB) oder dem Kartenleser begrenzt sein.

WeblinksBearbeiten

  Commons: SD-Karte – Sammlung von Bildern

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. SD Memory Card Choices SD Association
  2. Panasonic kündigt erste (48 GB) SDXC Speicherkarten für Februar 2010 an. Panasonic.de
  3. Speicherkarten-Revolution: Zwei Terabyte Kapazität. pressetext.com, 8. Januar 2009
  4. lexar.com
  5. Website 4C-Konsortium
  6. SD CPRM White Paper. (PDF)
  7. Website SD Card Association
  8. a b Part 1, Physical Layer Simplified Specification. (PDF; 2,3 MB)
  9. chlazza.net
  10. Class 10 SDHC Speicherkarten von Transcend. fotofenster.de, 29. Dezember 2009
  11. Ankündigung SDXC (Memento vom 6. Februar 2009 im Internet Archive) (PDF)
  12. Tuxera exFAT Embedded
  13. Pretec introduces world’s first SDXC card. dpreview.com, 6. März 2009
  14. SDXC-Speicherkarte Panasonic RP-SDW64GE1K (64 GB, Class 10). Panasonic.de
  15. Lexar starts shipping 128 GB & 64 GB SDXC memory cards. dpreview.com, 15. März 2011
  16. Lexar announces $900 256 GB SD card for pro video. cnet.com, 17. September 2012
  17. Panasonic Digitalkamera Lumix DMC-TZ10. Panasonic.de
  18. Canon PowerShot A3000 IS Digitale Kompaktkamera – Technische Daten. canon.at
  19. heise.de
  20. techhive.de
  21. WD zeigt 1-TByte-SD-Karte. In: c’t Fotografie. Abgerufen am 20. September 2016.
  22. SD, SDHC, SDXC and SDUC Card Capacity Choices, SD Association, abgerufen am 28. Juni 2018
  23. SD Express Cards with PCIe and NVMe Interfaces, SD Association vom Juni 2018, abgerufen am 28. Juni 2018
  24. SD Technology >> microSD (Memento vom 24. Mai 2009 im Internet Archive) SD Association
  25. Integral Memory: Smartphone and Tablet microSDHC/XC Class 10 UHS-I U1. (integralmemory.com [abgerufen am 7. März 2018]).
  26. a b SD Speed Class/UHS Speed Class. SD Association
  27. a b SD Bus Speed. SD Association
  28. SD Association: Pressemitteilung vom 23. Juni 2010. (PDF; 77 kB)
  29. UHS I-SDHC-Karten vorgestellt. hardware-infos.com, 7. September 2010
  30. SD Association Reveals New Memory Card Design for Incredibly Fast Cards. (PDF; 158 kB) SD Association, 2. September 2010
  31. UHS-II – Neuer SD-Karten-Standard gewinnt an Fahrt, Produkte noch 2013. ValueTech.de, 17. Juli 2013.
  32. UHS-II Camera List: Cameras that Support UHS-II SD Card Interface. cameramemoryspeed.com, Updated November 29, 2017
  33. Understanding the New UHS-III.
  34. HOWTO badblocks linux-community.de
  35. H2testw 1.4: Windows-Freeware zum Verifizieren von SD-Cards und anderen R/W-Speichermedien. Heise online
  36. f3 - Fight Flash Fraud - Tool für Linux