Cartões SD e microSD: velocidades, tipos e capacidades

Introdução

Se você tem uma câmera digital ou um smartphone, provavelmente precisa (ou cogita) usar um cartão SD ou microSD nele. Esses são os tipos de cartão de memória mais usados atualmente. O problema é que escolher o cartão ideal não é uma tarefa fácil: termos como SDHC, Classe e UHS I deixam tudo muito confuso.

Mas não se preocupe. Eu, Emerson Alecrim, vou explicar tudo o que você precisa saber para comprar o cartão SD ou microSD mais aquedado às suas necessidades. Detalhes como velocidade de transferência de dados e capacidade de armazenamento serão abordados de uma maneira que facilita a compreensão.

Vamos lá, então? Se você preferir, pode acessar um tópico específico usando os links abaixo. Mas, se você quiser entender tudo desde o início, é só rolar a página ;-)

- O que é memória Flash?
- Surgimento dos cartões SD
- Cartão SD "convencional"
- Cartão miniSD
- Cartão microSD
- Capacidade: cartões SDHC
- Cartões SDXC
- Cartões SDUC: ultracapacidade
- Comparando os tamanhos
- Velocidades dos cartões SD e microsSD
- Classes e UHS
- Barramentos: Normal Speed, High Speed, UHS-I, UHS-II e UHS-III
- Video Speed Class: V6, V10, V90 e mais
- App Performance Class: A1
- smartSD: microSD com NFC
- E o que é SDIO?
- SD Express

Antes, o que é memória Flash?

Antes de conhecermos as características do SD e do microSD, é conveniente sabermos o que é memória Flash, afinal, essa é a tecnologia que permite o armazenamento e o acesso aos dados nos cartões.

Tendo a Toshiba como principal nome por trás do seu desenvolvimento, a memória Flash é, essencialmente, um chip do tipo EEPROM (Electrically-Erasable Programmable Read Only Memory), o que significa que, nele, a gravação e a eliminação de dados são feitas eletricamente, sem necessidade de uso de equipamentos especiais para a realização dessas tarefas.

Trata-se de uma tecnologia "não volátil": as informações podem ficar armazenadas por bastante tempo nos chips sem que baterias ou outras fontes de energia tenham que ser usadas para esse fim.

Conforme explico neste texto sobre unidades SSD, há, basicamente, dois tipos de memória Flash: Flash NOR (Not OR) e Flash NAND (Not AND). O nome é proveniente da tecnologia de mapeamento de dados de cada um.

O primeiro tipo permite acesso às células de memória de maneira aleatória, tal como acontece com a memória RAM, mas com alta velocidade. Em outras palavras, o tipo NOR possibita acessar dados em posições diferentes da memória de maneira rápida, sem necessidade de essa ação ser sequencial. O tipo NOR é usado em chips de BIOS ou firmwares de smartphones, por exemplo.

O tipo NAND, por sua vez, também trabalha em alta velocidade, porém faz acesso sequencial às células de memória e as trata em conjunto, isto é, em blocos de células, em vez de acessá-las de maneira individual. Em geral, memórias NAND também podem armazenar mais dados que memórias NOR, considerando blocos físicos de tamanhos equivalentes. Trata-se do tipo mais utilizado, inclusive nos cartões SD e microSD.

Surgimento dos cartões SD

Os cartões SD são, na verdade, uma evolução de um padrão anterior chamado MultiMedia Card (MMC), lançado em 1997 graças a uma parceria entre SanDisk e Siemens. Ambos são, de fato, bastante parecidos, inclusive nos aspectos técnicos e nas dimensões físicas.

Cartão SD no slot de um notebook
Cartão SD no slot de um notebook

O padrão SD — sigla para Secure Digital — foi anunciado pouco tempo depois, em 1999, e é fruto de uma parceria entre SanDisk, Panasonic e Toshiba. Entre as suas principais características estão: compatibilidade com determinações de segurança da Secure Digital Music Initiative (SDMI), que visa evitar a distribuição ilegal de músicas; uma pequena trava de segurança que impede a eliminação de dados do dispositivo; e desempenho aprimorado na transferência de dados.

Em 2000, foi fundada a Secure Digital Association (ou, atualmente, SD Association), entidade que reúne fabricantes de cartões e memórias Flash com o intuito de promover e desenvolver a tecnologia SD, assim como padrões derivados, entre eles, o microSD.

Ah, sim: o padrão MMC "sobreviveu", mas não por muito tempo. Até variações foram criadas, como os cartões MMCmicro, SecureMMC e MMCmobile. Mas os padrões SD evoluíram muito, em todos os sentidos: custos de produção, confiabilidade, segurança, capacidade de armazenamento e velocidade de transferência de dados. Por conta disso, não teve jeito: os cartões MMC caíram em desuso.

Cartão MMC de 16 MB
Cartão MMC de 16 MB

Tipos de cartões: o SD "convencional"

No intuito de atender às mais variadas necessidades, a SD Association padronizou pelo menos três tipos de cartões SD. Vamos conhecer todos eles, começando pelo SD "convencional".

Esse foi o primeiro tipo a ser lançado e é bastante usado até os dias atuais, principalmente em dispositivos de porte relativamente grande, como câmeras, filmadoras e reprodutores de mídia. Muitos laptops também têm entrada para esse formato de cartão.

Os cartões SD possuem as seguintes medidas: 24 mm x 32 mm x 2,1 mm. Em uma de suas extremidades há um pequeno "corte" que faz o dispositivo lembrar vagamente uma folha de papel com a ponta dobrada. Como já mencionado, esse tipo também possui uma pequena trava lateral de segurança que você pode ativar para evitar gravação ou eliminação de dados.

Além disso, a versão mais básica dos cartões SD possui nove pinos de contato. Essa quantidade pode ser maior em cartões mais sofisticados, no entanto.

A capacidade de armazenamento dos cartões SD será abordada mais à frente, mas já adianto que podemos encontrar modelos com os mais diferentes "totais". Os primeiros modelos tinham algumas dezenas de megabytes. Hoje, é possível encontrar unidades SD com capacidade igual ou superior a 1 terabyte (TB).

Cartões SD de 4 GB e 128 MB (mais antigo); repare na trava nas laterais
Cartões SD de 4 GB e 128 MB (mais antigo); repare na trava nas laterais


Cartão miniSD

Não, você não leu errado. Existiu mesmo uma variação chamada miniSD. Na verdade, ainda é possível encontrar esse formato de cartão, mas ele é raro.

Anunciado em 2003, o cartão miniSD é, tal como o nome sugere, uma versão de dimensões reduzidas do cartão SD (37% menor), possuindo as seguintes medidas: 20 mm x 21,5 mm x 1,4 mm. Esse tipo não possui trava de segurança e utiliza, por padrão, 11 pinos de contato.

Trata-se de um tipo de cartão que foi relativamente comum em telefones celulares, só que dos mais antigos. Os atuais smartphones são compatíveis com microSD, como você deve saber.

Um raro miniSD de 2 GB
Um raro miniSD de 2 GB (imagem por SanDisk)


Cartão microSD

Chegamos ao "queridinho da turma". Lançado em 2005, o cartão microSD tornou o que já era pequeno em algo muito menor: o chip possui apenas 11 mm x 15 mm x 1 mm. Com efeito, essa versão não possui trava de segurança, mas, convenhamos, esse recurso dificilmente faz falta, né?

Slots para microSD podem ser encontrados em diversos tipos de equipamentos, mas os smartphones é que tornaram esse formato bastante popular.

Não é difícil entender o motivo. Usamos nossos smartphones para armazenar fotos (e temos câmeras cada vez mais sofisticadas nesses dispositivos), baixar músicas, instalar jogos e por aí vai. Logo, não raramente, a capacidade de armazenamento do aparelho acaba não sendo suficiente. Aí temos que recorrer a um microSD.

um simplório microSD de 128 GB (imagem por SanDisk)
um "simplório" microSD de 128 GB (imagem por SanDisk)

Como o microSD é muito pequeno — cabe na ponta do dedo —, a sua adoção em dispositivos móveis se mostrou muito adequada, afinal, smartphones, tablets e afins são equipamentos compactos.

Tamanho físico reduzido não implica, necessariamente, em menos capacidade de armazenamento: quando eu finalizei esse texto, conseguia encontrar no mercado cartões microSD com capacidades como 64 GB, 128 GB e 256 GB. Em janeiro de 2018, uma companhia chamada Integral Memory anunciou um microSD com 512 GB de espaço para dados.

Em 2021, microSDs de 1 TB (1.024 GB) já eram relativamente comuns, emboras caros.

Normalmente, cartões microSD possuem oito pinos de contato, mas é possível encontrar unidades com mais (são os cartões UHS-II; falaremos deles logo mais).

Com um adaptador, é possível usar um microSD como SD
Com um adaptador, é possível usar um microSD como SD

Capacidade: cartões SDHC

Até agora está fácil, não? Temos três tamanhos de cartões. Mas, a partir daqui, algumas siglas começam a aparecer, como SDHC. Eis um novo tipo de cartão? Podemos dizer que sim, mas no mesmo formato.

Via de regra, cartões SD convencionais têm capacidades que variam de 4 MB até 2 GB. Essas opções foram suficientes por algum tempo, mas aí o mercado começou a ter demandas cada vez maiores para imagens e vídeos em alta definição (HD — High Definition). A resposta para essa necessidade são os cartões Secure Digital High Capacity (SDHC), apresentados em 2006.

Trata-se de uma categoria com as mesmas medidas do tipo SD. Não é um novo tipo de cartão em todos os sentidos. Estamos falando, basicamente, de uma evolução que traz mais capacidade de armazenamento: cartões SDHC possuem 4 GB, 8 GB, 16 GB ou 32 GB.

Em parte, isso é possível porque cartões SDHC utilizam sistema de arquivos FAT32 contra o FAT16 das versões de menor capacidade, permitindo mais endereçamento de dados (mas é possível o uso de outros sistemas de arquivos).

A maioria dos dispositivos que leem cartões SD pode fazê-lo também com chips SDHC. As exceções ficam para equipamentos mais antigos que não são compatíveis com as especificações 2.00 ou mais recentes da Secure Digital Association.

Também é possível encontrar versões reduzidas de cartões SDHC, ou seja, podemos ter cartões miniSDHC (muito raros) e microSDHC (é comum chamá-lo apenas de microSD com SDHC ou algo assim).

Cartão SDHC de 32 GB
Cartão SDHC de 32 GB

Cartões SDXC

A necessidade por mais espaço para dados não para de crescer. Só para você ter ideia, hoje temos até smartphones medianos que gravam vídeos em resolução 4K. É por isso que, em 2009, surgiu a especificação Secure Digital Extended Capacity (SDXC).

Sim, cartões desse tipo têm mais capacidade de armazenamento do que cartões SDHC. As capacidades aqui variam entre 32 GB e 2 TB (pois é, terabytes), para ser preciso. É claro que, quanto mais espaço houver para dados, mais caro será o cartão.

Vale ressaltar que, assim como no padrão SDHC, pode haver incompatibilidade de cartões SDXC com dispositivos leitores mais antigos. Ah, é claro: a gente também pode encontrar no mercado cartões miniSDXC e microSDXC.

Símbolo dos cartões SD (simples), SDHC e SDXC —
	repare neles ao comprar um cartão
Símbolo dos cartões SD (simples), SDHC e SDXC — repare neles ao comprar um cartão

Cartões SDUC: ultracapacidade

Em 2018, a SD Association apresentou o padrão SDUC, sigla para Secure Digital Ultra Capacity. Como o nome sugere, o diferencial dessa variedade é a altíssima capacidade de armazenamento de dados.

Cartões SDUC foram projetados para contar com algo entre 2 TB e 128 TB de capacidade. Em parte, isso é possível graças à adoção do sistema de arquivos exFAT (também padrão em cartões SDXC).

Note, porém, que cartões com dezenas de terabytes ainda não são encontrados no mercado (pelo menos não eram até a última revisão deste texto).

Cartões SD e microSD do tipo SDUC
Cartões SD e microSD do tipo SDUC

Comparando os tamanhos

Antes de seguirmos para o próximo tópico (velocidade), vale a pena conferir as imagens a seguir. Elas mostram cartões SD, miniSD e microSD lado a lado. Assim fica mais fácil compará-los:

Cartões SD, miniSD e microSD
Cartões SD, miniSD e microSD

Cartões SD, miniSD e microSD e suas medidas
Cartões SD, miniSD e microSD, e suas medidas

Velocidades dos cartões SD e microSD

Além da capacidade de armazenamento, há outro fator que influencia nos preços dos cartões SD e microSD: a velocidade de transferência de dados. Bom, aqui o assunto começa a ficar um pouco confuso. Mas não se preocupe: eu explico tudo o que você precisa saber, começando pelas classes (class) que a Secure Digital Association definiu.

Classes e UHS

É bastante provável que em um cartão ou na embalagem deste você encontre um dos seguintes números: 2, 4, 6 ou 10. Esse número informa a classe de velocidade de gravação sequencial de dados do cartão.

Pode acontecer, por exemplo, de você comprar uma câmera digital que só vai funcionar corretamente se o cartão de memória tiver determinada velocidade de gravação. Daí a importância das classes: elas indicam qual a velocidade mínima daquele cartão. Então, vamos a elas:

  • Class 2: o cartão trabalha com pelo menos 2 MB/s (megabytes por segundo);
  • Class 4: o cartão trabalha com pelo menos 4 MB/s;
  • Class 6: o cartão trabalha com pelo menos 6 MB/s;
  • Class 10: o cartão trabalha com pelo menos 10 MB/s.

Você também pode encontrar cartões que, em vez de classe (ou paralelamente), usa a classificação Ultra High Speed (UHS), voltada aos tipos SDHC e SDXC. Até o momento, há duas categorias UHS:

  • UHS 1 (ou U1): o cartão trabalha com pelo menos 10 MB/s;
  • UHS 3 (ou U3): o cartão trabalha com pelo menos 30 MB/s.

Sim, a classe 10 e o U1 têm a mesma velocidade mínima. Eles são equivalentes, então? Na verdade, não: eles diferem um do outro na velocidade máxima. Você vai entender esse aspecto no próximo tópico (barramentos).

Antes de seguirmos para ele, é importante você saber que, normalmente, as classes 2, 4, 6 e 10 são indicadas no cartão dentro de uma forma circular que lembra a letra 'C'. Já Cartões U1 ou U3 utilizam um número dentro de uma forma que lembra a letra 'U'.

Classes de SD
Classes (imagem original por Amazon)

Barramentos: Normal Speed, High Speed, UHS-I, UHS-II e UHS-III

Até agora, a gente falou de velocidade mínima garantida de gravação. Esse parâmetro é útil para assegurar que o cartão microSD ou SD funcionará corretamente em equipamentos que necessitam de determinada taxa de transferência de dados. Mas os cartões também têm velocidade máxima de gravação ou leitura de dados. Ela é determinada pelo barramento usado.

Encontramos cinco barramentos: Normal Speed (especificação 1.01), High Speed (2.00), UHS-I (3.01), UHS-II (4.00) e UHS-III (6.00). Eis as taxas de transferência de dados de cada um:

  • Normal Speed: velocidade máxima de 12,5 MB/s;
  • High Speed: velocidade máxima de 25 MB/s;
  • UHS-I: velocidade máxima de 50 MB/s (UHS-50) ou 104 MB/s (UHS-104);
  • UHS-II: velocidade máxima de 156 MB/s ou 312 MB/s;
  • UHS-III: velocidade máxima de 312 MB/s ou 624 MB/s.

Para alcançar a taxa máxima, o dispositivo tem que ser compatível com a especificação do cartão. Por exemplo, um aparelho que só suporta a especificação 3.01 (UHS-I) irá conseguir ler um cartão de memória 4.00 (UHS-II), mas com a velocidade máxima de 50 MB/s ou 104 MB/s.

Há alguma ligação entre as classes e os barramentos? Há. Cartões class 2, 4 e 6 geralmente têm barramento Normal Speed. Já o High Speed é aplicado aos cartões class 10.

Por fim, cartões UHS 1 e UHS 3 são atrelados aos barramentos UHS-I, UHS-II e UHS-III. Opa! A sigla "UHS" é usada duas vezes? Sim! Confuso, né? A Secure Digital Association podia ter usado uma sigla diferente para casa coisa, mas não o fez. Paciência...

Cartões Normal, High e UHS-I à esquerda; cartões
	UHS-II, com mais contatos, à direita
Cartões Normal, High e UHS-I à esquerda; cartões UHS-II, com mais contatos, à direita (imagem original por SD Association)

Cartões UHS-I costumam ser identificados com a letra 'I'. Como é de se presumir, cartões UHS-II usam o símbolo 'II'. Também espere encontrar o símbolo 'III' em cartões UHS-III.

Video Speed Class: V6, V10, V90 e mais

A "salada" de siglas referentes à taxa de transferência de dados não terminou. Temos também a classificação Video Speed Class. Ela diz respeito a um tipo de cartão microSD ou SD que geralmente utiliza uma memória mais sofisticada: MLC NAND.

Como o nome sugere, cartões com classificação Video Speed Class são indicados para equipamentos que gravam vídeos, especialmente nas resoluções 4K e 8K. Há cinco tipos: V6, V10, V30, V60 e V90. Vamos a eles:

  • V6: o cartão trabalha com mínimo de 6 MB/s na gravação de dados;
  • V10: o cartão trabalha com mínimo de 10 MB/s;
  • V30: o cartão trabalha com mínimo de 30 MB/s;
  • V60: o cartão trabalha com mínimo de 60 MB/s;
  • V90: o cartão trabalha com mínimo de 90 MB/s.

Para ganho desempenho, os tipos V30 e V60 são mais indicados para gravação de vídeos em 4K. Para 8K, a recomendação recai sobre os tipos V60 e V90. Note, porém, que esses cartões (ainda) não são comuns no mercado.

Observe bem os símbolos no cartão abaixo. Ele é SDHC, classe 10, U3, UHS-I e V30:

SD de 32 GB
SD de 32 GB (Imagem por SanDisk)

App Performance Class: A1

Em novembro de 2016, a SD Association introduziu mais uma classificação de cartão: a Application Performance Class ou, simplificando um pouquinho, App Performance Class. Sim, mais uma! Mas é válido conhecê-la.

A gente precisa entender o seguinte: gravações sequenciais de dados são importantes para aplicações de fotos ou vídeos, pois esse tipo de conteúdo, por ser volumoso, pode ocupar numerosos blocos consecutivos de células de memória. Assim, é importante garantir um desempenho mínimo nesse procedimento.

Porém, em determinados smartphones e tablets, cartões microSD podem ser usados como extensão da memória interna do aparelho. Só que, não raramente, o cartão é mais lento, fazendo o acesso a um aplicativo instalado ali demorar mais.

É aqui que a classificação App Performance Class passa a fazer sentido: ela informa a você que aquele SD ou microSD tem um desempenho mínimo em aplicações que geram gravações de pequenos blocos de dados que, como tal, não se beneficiam muito da otimização para gravação sequencial. Esse aspecto é bastante importante em smartphones e afins.

Por enquanto, a App Performance Class só tem duas categoriaa: a A1 e a A2. A primeira assegura que o cartão oferece gravação sequencial de pelo menos 10 MB/s, além de 1.500 IOPS em operações aleatórias de leitura e 500 IOPS em operações aleatórias de escrita de dados.

Por sua vez, a especificação A2 também trabalha com gravação sequencial mínima de 10 MB/s, mas eleva os demais parâmetros: 4.000 IOPS em operações de leitura e 2.000 IOPS em operações de escrita.

microSD de 256 GB do tipo A1
microSD de 256 GB do tipo A1 (imagem por SanDisk)

IOPS é a sigla para Input/Output Operations Per Second. Essa medida indica quantas operações de entrada e saída de dados é realizada no dispositivo. Quanto maior esse número, melhor.

smartSD: microSD com NFC

Em 2013, a SD Association apresentou o smartSD, uma especificação que permite que cartões microSD, microSDHC e microSDXC sejam usados em conjunto com a tecnologia NFC para, entre outras aplicações, permitir o uso com serviços de pagamento digital.

Assim, o usuário pode inserir o cartão em um smartphone que não conta com NFC para utilizar o aparelho em serviços como Google Pay. Outro exemplo de utilidade: o cartão pode fazer as vezes de um token que permite que um funcionário acesse uma área restrita dentro de uma empresa.

O "ingrediente" principal dessa ideia é o Single Wire Protocol (SWP), protocolo criado justamente para permitir a troca de dados com módulos NFC.

Apesar de a proposta ser interessante, o smartSD atraiu poucas empresas e organizações. O padrão só tem sido usado em aplicações muito específicas.

E o que é SDIO?

Vale destacar que há mais um tipo de padrão ligado aos cartões SD que chama a atenção: o Secure Digital Input Output (SDIO). Aparelhos compatíveis com essa especificação permitem que os slots dos leitores de cartões SD e microSD sejam usados para mais fins.

Com isso, é possível instalar câmeras, leitores de código de barra, aparelho de GPS e outros no slot de SD de um notebook, por exemplo, desde que todos os dispositivos envolvidos tenham compatibilidade com SDIO.

Mas, por conta da popularização das portas USB, dispositivos SDIO não ficaram populares.

SD Express

Cartão SD Express foram anunciados em junho de 2018 com uma proposta ousada: permitir taxas de transferência de dados mais altas que as dos padrões anteriores.

Na primeira versão da tecnologia, anunciada como parte das especificações 7.00 do SD, o SD Express podia suportas taxas de até 985 MB/s. Isso foi possível graças à integração do padrão à tecnologia PCI Express 3.0 e ao protocolo NVMe.

Em maio de 2020, a SD Association anunciou o SD Express baseado nas especificações 8.0. Com ele, o padrão PCI Express 4.0 passou a ser suportado, característica que elevou a taxa máxima suportada a incríveis 3.938 MB/s (ou seja, quase 4 GB/s).

O padrão SD Express pode ser associado a cartões SDHC, SDXC e SDUC. Cartões do tipo podem ser identificados por um símbolo com as letras 'EX'.

Finalizando

Cartões microSD e SD são deveras interessantes e, claro, úteis. Estamos falando de dispositivos pequenos, mas que armazenam "mundos" de informação. Para usufruirmos bem dessa tecnologia, é importante conhecermos todos os pormenores dela.

microSD combina bem com smartphones
microSD combina bem com smartphones

O problema é que há tantas especificações — e tantas siglas — envolvidas nesse assunto que é difícil não se perder entre elas, não é mesmo? É por isso que eu escrevi este texto: para te ajudar em todos os detalhes, inclusive a entender o porquê de os preços variarem tanto entre cartões microSD e SD com as mesmas capacidades.

Mas não se preocupe em decorar tudo. O mais importante é entender os conceitos. Quando bater aquela dúvida sobre uma sigla ou outra, basta consultar este texto novamente ;-)

Publicado em 22_01_2017. Atualizado em 01_07_2021.

Emerson Alecrim Autor: Emerson Alecrim
Graduado em ciência da computação, produz conteúdo sobre tecnologia desde 2001. É especializado em temas como TI, dispositivos móveis, internet e neg√≥cios.
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