Seznam kapitol
Fotoaparáty, kamery, telefony i drony, to vše může využívat paměťové karty. Dnes se podíváme, jak vlastně nekupovat ideální kartu pro váš přístroj.
Jak rychle se vyprázdní buffer aneb co ovlivňuje rychlost?
Fotíte sérii fotografií, buffer fotoaparátu se plní a je potřeba tyto snímky rychle uložit na kartu, aby se další focení nezpomalilo. Vždyť jen počítejme, pokud bude mít jeden RAW třeba 40 MB, a sekvenční (sériové) snímání zvládne 10 fps, máme to 400 MB/s.
Pokud vaše (pro tento účel hypotetická) karta zvládá zapisovat např. 100 MB/s, je jasné, že buffer se zaplňuje rychlostí 300 MB/s (jen 100 ze 400 MB dokáže každou sekundu uložit na kartu), a tak se dříve nebo později zaplní. Když k tomu dojde, nezbude fotoaparátu nic jiného než ukládat už jen na kartu, čímž se dostáváme na oněch 100 MB/s. V našem případě tak rychlost sekvenčního snímání spadne na 2,5 fps (100 MB/s při 40MB snímcích = 2,5 snímku za sekundu).
Na co tedy u SD karet koukat? V jejich případě výrobci udávají několik různých údajů, přičemž některé z nich hovoří o minimech (to je užitečné zejména pro video) a některé o maximech (to je užitečné zejména pro fotografie). V průběhu času jsme se z pomalých karet s Default Speed s teoretickým maximem 12,5 MB/s a High Speed s 25 MB/s dostali na standard UHS-I.
Ten už přichází v několika formách SDR12 (odpovídá původnímu Default Speed), SDR25 (odpovídá High Speed), SDR50 a DDR50 s maximem 50 MB/s a SDR104. Tento už přináší maximální rychlost 104 MB/s.
Takovou kartu poznáte podle znaku “I” na kartě (viz pravý spodní roh microSDXC karty na obrázku). Proto většina dnešních karet končí s rychlostmi někde okolo 100 MB/s nebo mírně pod.
Tady máme ještě jednu záležitost, některé karty (a týká se to i výše vyobrazené karty Adata Speed Plus microSDXC 512 GB) totiž zvládají režim DDR200, který teoreticky dovoluje jít s UHS-I až na 200 MB/s, tedy skoro dvojnásobek toho, co toto rozhraní teoreticky zvládá. K tomu ale potřebujete kompatibilní čtečku, která DDR200 zvládá, a těch není mnoho. Důvodem je to, že nejde o standard od SD Association. I pokud budete mít čtečku podporující ještě rychlejší standard UHS-II (312 MB/s), je dost dobře možné, že DDR200 na UHS-I zvládat nebude, a tak spadnete na standardní strop 104 MB/s.
To vidíte na obrázku výše z benchmarku CrystalDiskMark. Ačkoli jsem použil čtečku kompatibilní s UHS-II, režim DDR200 neuměla, a tak jsem u sekvenčního čtení dosáhl okolo 95,5 MB/s, u sekvenčního zápisu pak kolem 89 MB/s. Tedy kousek pod teoretickými hranicemi použitého rozhraní. V případě fotoaparátů a kamer vás čeká stejný problém, tam DDR200 nepodporuje nejspíš žádné takové zařízení a karta v nich bude fungovat jako SDR104.
To ale neznamená, že by taková karta byla zbytečná. Ačkoli vám nezrychlí samotné sekvenční snímání, s kompatibilní čtečkou to umožní rychleji nakopírovat snímky do počítače. Pokud si přinesete z focení třeba 100 GB dat, na standardní SDR104 by to trvalo přes čtvrt hodiny (teoreticky asi 17-18 minut), s DDR200 kartou se dostanete nejspíš pod 10 minut.
V posledních letech se už více začínají objevovat karty s UHS-II (a zařízení, která je podporují, se konečně začínají posouvat i do mainstreamu). To už najdete na kartách logo “II” a takové karty umí obousměrně až 156 MB/s najednou (teoretický limit rozhraní). Druhý přenosový kanál se ale umí i překlopit, a tak je možné využít oba najednou jedním směrem a dosáhnout tak 312 MB/s. Pokud to vaše zařízení podporuje a chcete zajistit rychlé čištění bufferu, UHS-II karta může být vítaným pomocníkem.
V našem modelovém příkladě výše by to celou situaci otočilo a ze 400 MB/s záznamu by s extra rychlou (opět hypotetickou) UHS-II kartou mohlo 300 MB/s jít rovnou na kartu a jen 100 MB/s do bufferu fotoaparátu. Buffer by tak mohl vydržet 3krát delší dobu. Toto berte ale jako ilustrační příklad. Reálně jsou UHS-II karty s přenosovými rychlostmi někde tak okolo 270 MB/s u těch nejlepších a některé mají maximální rychlosti zápisu i začínající jedničkou. Karty s UHS-II jsou už docela běžně k sehnání, čtečky také a umí to dnes už kdejaký lepší fotoaparát.
Zde počítejte s tím, že onen druhý kanál je zde v podobě druhé řady pinů, takže aby UHS-II karta fungovala na své maximální rychlosti, musíte mít UHS-II zařízení. V UHS-I zařízení sice taková karta fungovat bude, protože však má v zařízení kontakty s jen jednou řadou pinů, poběží v režimu UHS-I.
Teoreticky sice existuje i rozhraní UHS-III, které slibovalo 624 MB/s v obou směrech najednou, to se ale nikdy pořádně neobjevilo, nic ho nepodporuje a nevím o kartách, které by ho nabízely. Než na něj totiž došla řada, objevil se standard SD Express. Ten je postaven na základě sběrnice PCIe Gen3 x1 (pro srovnání, SSD mají 4 kanály, tedy x4) s maximální rychlostí 985 MB/s.
Později byly představeny i standardy s rychlostí 1970 MB/s (PCIe 4.0 x1 nebo PCIe 3.0 x2, v případě té druhé ale mají dokonce 3 řady pinů) a 3940 MB/s (PCIe 4.0 x2). Jenže ani tento standard se zatím neobjevil a z UHS-II jsme tak v případě potřeby vyšších rychlostí skočili na CFexpress.
Točíme video aneb když nás zajímá minimální rychlost
Zatímco u fotografií nás zajímá rychlost maximální, u videa je to obvykle ta minimální. Konkrétně jde o to, jakou minimální rychlost trvalého zápisu je karta schopna poskytnout. Potřebujete totiž zaručit, aby datový tok videa byl nižší než to, co dokáže karta trvale zpracovávat.
Je k ničemu informace o maximální rychlosti 100 MB/s, když vaše video má 50 MB/s a karta při dlouhém sekvenčním zápisu spadne na 30 MB/s a video neuloží. A právě proto vznikly rychlostní třídy. SD Association nám to nijak neulehčila a v průběhu času vymyslela hned 4 různé systémy označování minimálních rychlostí. A tak na kartách najdete přehršel piktogramů, které mnohdy říkají totéž.
To ostatně vidíte v tabulce výše. Původní karty měly tzv. Speed Class, kdy se v písmeně “C” objevila číslovka 2, 4, 6 nebo 10 podle minimální zapisovací rychlosti v MB/s. Zde je nutné podotknout, že to je minimální rychlost pro sekvenční zápis pro data charakteru videa. Pokud budete přenášet kvanta malých souborů, rychlost může být mnohem nižší a nebude to odporovat specifikacím, protože ty mluví o jiných podmínkách přenosů. Dnes už asi neseženete kartu, která by nepodporovala Class 10.
S příchodem standardu UHS-I přišlo nové značení UHS Speed Class. O pár let později se objevil další nový systém označování (Video Speed Class), a tak vznikly jen dva standardy U1 a U3, nicméně se oba používají dodnes. Ten první zaručoval 10 MB/s, druhý pak 30 MB/s.
Zde na chvíli odbočím k datovým tokům videa. To se obvykle udává v Mbps. Poněvadž jeden byte (B) má 8 bitů (b), Mbps převedete na MB/s vydělením osmi. Takové standardní 4K30p video může mít 100 Mbps, což znamená 12,5 MB/s. V praxi to sice zvládne takřka každá U1 karta, nicméně nezaručuje to žádná, takže chcete-li si být jistí, sáhněte po rychlejší U3. 4K60p je obvykle 200 Mbps, to máme 25 MB/s, zvládat by to měly U3 karty a lepší.
Pokud chcete natáčet např. v All-Intra, kde to mohou být vyšší stovky Mbps, pak už se dostáváme úplně někam jinam. Např. Panasonic Lumix S1 II natáčí 4K60p video při 200 Mbps (25 MB/s), pro 4K120p je už datový tok 300 Mbps (37,5 MB/s, to už U3 nezaručí) a v All-Intra záznamu pak 800 Mbps (100 MB/s). To už vidíme, že UHS-I karta nezvládne v podstatě ani v maximu, natož v minimu. A ono v minimu to vlastně nezvládne ani UHS-II s V90, o němž bude řeč níže.
A proto vznikly Video Speed Class. Nejnižší V6 (6 MB/s, 48 Mbps) jsem asi nikdy ani neviděl, občas se dá spatřit V10 (10 MB/s, 80 Mbps), velmi časté je V30 (30 MB/s, 240 Mbps), což ostatně vidíte i na dnes prezentovaných kartách od Adata. V60 pak slibuje 60 MB/s (480 Mbps) a V90 zaručuje 90 MB/s (720 Mbps).
To také znamená, že i pokud by se vyčerpal pSLC buffer, rychlost nespadne pod tuto deklarovanou hodnotu. Zde se dá předpokládat, že u takových karet budou výrobci pravděpodobně muset sáhnout po dražších čipech (TLC), neboť levnější (QLC) by u paměťových karet měly obvykle padat jen na desítky MB/s, což by už na V90 a pravděpodobně ani V60 nemuselo stačit. I to je důvodem, proč jsou rychlé karty tak drahé a není to jen a pouze marketingovým segmentováním trhu.
Když se vrátíme k výše zmíněnému Panasonicu, je to vidět i ve specifikacích. Pro datové toky do 72 Mbps včetně chce V10, nad 72 až do 200 Mbps už chce V30, nad 200 a do 400 Mbps vyžaduje V60, do 600 Mbps je to pak V90 a 800 Mbps a více už chce CFexpress kartu.
U nových typů karet SD Express vznikla “pro jistotu” další série značek, aby jich nebylo málo. A tak tu máme SD Express Speed Class, kde jsou E150 (150 MB/s, 1200 Mbps), E300 (300 MB/s, 2400 Mbps), E450 (450 MB/s, 3600 Mbps) a E600 (600 MB/s, 4800 Mbps). Zde by se slušelo říci, že CFexpress má svou vlastní sadu rychlostních piktogramů a v jeho případě jde o VPG200 (200 MB/s) a VPG400 (400 MB/s).
Tady ještě jedno upozornění. SD Express má stejné rozměry jako SD karty a má stejně jako UHS-II karty druhou řadu pinů. Tu ale používá pro onu PCIe komunikaci, takže pokud ji strčíte do slotu pro SD s UHS-II, správně komunikovat dokáže jen jedna řada pinů. Karta se tak chová jako UHS-I. Pokud jde o fotoaparáty, zatím se s podporou SD Express nic nepředstavilo a otázkou je, zda se vůbec kdy představí. Vzhledem k tomu, že zde máme CFexpress, které je už docela zavedené, je další podobný systém zbytečný (nemluvě o tom, že se dá udělat kombinovaný slot CFexpress/SD, jak ukazuje Sony).
