Secure Digital (SD) es un dispositivo en formato de tarjeta de memoria para dispositivos portátiles, por ejemplo: cámaras digitales (fotográficas o videograbadoras), teléfonos móviles, teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y videoconsolas (de sobremesa y portátiles), tabletas y entre muchos otros. Inicialmente compitió y coexistió con otros formatos, y actualmente es uno de los formatos más comunes y utilizados en dispositivos portátiles y en computadoras y reproductores de música portátiles o domésticos, destacando principalmente por la velocidad a diferencia de sus predecesores.
El estándar SD fue desarrollado por SanDisk, Panasonic y Toshiba, e introducido en 1999 como una mejora evolutiva de las tarjetas MMC. El estándar es mantenido por la Asociación de Tarjetas SD en la que participan varios fabricanteswww.sdcard.org SD Standards - Universal, Portable, Convenient Storage . y fue implementado en más de 400 marcas de productos, cubriendo docenas de categorías y en más de 8000 modelos.
El formato SD incluye cinco versiones de tarjetas, disponibles en tres tamaños. Las cinco familias son: “Standard Capacity” (SDSC), la original, «capacidad estándar». “High Capacity” (SDHC), «alta capacidad». “Extended Capacity” (SDXC), «capacidad extendida». “Input/Output” (SDIO), «entrada/salida». “Ultra Capacity” (SDUC), «Ultra Capacidad».
Los tres tamaños son: SD estándar original. miniSD. microSD.
Este tamaño microSD es muy utilizado en tabletas y teléfonos móviles. Por medio de adaptadores pasivos eléctricamente es posible utilizar tarjetas en ranuras más grandes.
Los dispositivos con ranuras SD pueden utilizar tarjetas MMC, que son más finas, pero las tarjetas SD no caben en las ranuras MMC. Asimismo, se pueden utilizar en las ranuras de CompactFlash o de PC Card con un adaptador. Sus variantes miniSD y microSD se pueden utilizar, también directamente, en ranuras SD mediante un adaptador. Las normales tienen forma de ם. Hay algunas tarjetas SD que tienen un conector USB integrado con un doble propósito, y hay lectores que permiten que las tarjetas SD sean accesibles por medio de muchos puertos de conectividad como USB, FireWire y el puerto paralelo común. Las tarjetas SD también son accesibles mediante una disquetera usando un adaptador FlashPath.
Descripción e introducción en el mercado thumb|115px|Disposición (pinout) de las clavijas o pines enumerados de cada uno de los tamaños de tarjetas SD. thumb|115px|Tarjeta SD de 512 MB. thumb|115px|Tarjeta SD de 1 GB. Las tarjetas importantes Secure Digital son utilizadas como soportes de almacenamiento por algunos dispositivos portátiles como cámaras digitales, videoconsolas, y videocámaras.
Antes de 2005 las capacidades de estas tarjetas oscilaban entre los 16, 32 y 64 megabytes (MB). En 2005, las capacidades típicas de una tarjeta SD eran de 128, 256 y 512MB, y 1, 2 y 4 gigabytes (GB). En 2006, se alcanzaron los 8GB, y en 2007, los 16GB. El 22 de agosto de 2007 Toshiba anunció que para 2008 empezaría a vender memorias de 32GB, lo cual sucedió.
En diciembre de 2014 fueron lanzadas a la venta tarjetas de 256 GB diseñadas para grabar videos de alta calidad con velocidad de escritura de hasta 90MB/s, y de 45MB/s en escritura para la fotografía profesional en lo que respecta en el manejo de archivos RAW y videos de alta calidad.
Las tarjetas SD han sustituido a las SmartMedia como formato de tarjeta de memoria dominante en las cámaras digitales compactas. En 2001, SmartMedia había logrado un uso de cerca del 50%, pero en 2005, SD/MMC había alcanzado más de un 40% de cuota de mercado, y el porcentaje de SmartMedia cayó en picado. La gran mayoría de los principales fabricantes de cámaras fotográficas digitales usa SD en sus líneas de productos, como Canon, Nikon, Kodak y Konica Minolta. Sin embargo, tres fabricantes importantes se han adherido a sus propios formatos propietarios en sus cámaras fotográficas: Olympus y Fuji, que usan tarjetas XD; y Sony con su Memory Stick.
«Secure» (seguro) en Secure Digital, viene del origen de la tarjeta. Para crear una tarjeta SD, Toshiba añadió hardware de cifrado a la ya existente tarjeta MMC, para aliviar las preocupaciones de la industria de la música, que giraban en torno a que las tarjetas MMC permitirían el «pirateo» fácil de la música (un esquema similar es el estándar de MagacGate usado en las Memory Stick). En teoría, este cifrado permitiría cumplir fácilmente los esquemas DRM sobre la música digital, pero esta funcionalidad se utiliza poco.
Con un soporte CATR de tarjetas (normalmente, un pequeño dispositivo USB), el usuario podía acceder al contenido de una tarjeta SD usando una computadora. Hoy en día, la mayor parte de las computadoras tienen integrado dicho lector de tarjetas.
Un reciente desarrollo son las tarjetas SD con sistensores USB integrados, para eliminar la necesidad de disponer de un adaptador SD/USB o una ranura SD en el PC, aunque a cambio de un precio inicial más alto. Un diseño pionero de SanDisk tenía una aleta que giraba y dejaba al descubierto el conector. Aunque SanDisk no pretendía en un primer momento comercializar una tarjeta SD con USB, este movimiento animó a otros fabricantes a seguir el modelo.
La abreviatura “SD” fue realmente desarrollada para otra aplicación completamente diferente: fue empleada en un primer momento para “Super-Density Optical Disk” (disco óptico de alta densidad), que supuso la entrada, poco exitosa, de Toshiba en las guerras de formatos de DVD.
Apertura de estándares thumb|100px|Las tarjetas MMC también funcionan en ranuras SD. Como la mayoría de los formatos de tarjeta de memoria, el SD está cubierto por numerosas patentes y marcas registradas, y sólo se puede licenciar a través de la Secure Digital Card Association (Asociación de la Tarjeta Secure Digital). El acuerdo de licencia actual de esta organización no permite controladores de código abierto para lectores de tarjetas SD, un hecho que genera consternación en las comunidades de código abierto y software libre. Generalmente, se desarrolla una capa de código abierto para un controlador SD de código cerrado disponible en una plataforma particular, pero esto está lejos de ser lo ideal. Otro método común consiste en utilizar el antiguo modo MMC, donde se requiere que todas las tarjetas SD soporten el estándar SD.
Esto significa que SD es menos abierto que CompactFlash o las memorias USB, que pueden ser implementados libremente, aunque requieren costes de licencia por las marcas registradas y logotipos asociados, pero aun así resulta mucho más abierto que XD-Picture Card (xD) o Memory Stick, donde no hay disponible ni documentación pública ni implementación documentada.
Velocidad thumb|Caja impermeable para tarjetas SD.
La velocidad de las tarjetas SD se suele clasificar por su velocidad de lectura o escritura secuencial. El aspecto del rendimiento secuencial es el más relevante para el almacenamiento y la recuperación de archivos de gran tamaño (en relación con los tamaños de bloque internos de la memoria flash), como imágenes y multimedia. Los datos pequeños (como nombres de archivos, tamaños y marcas de tiempo) caen bajo el límite de velocidad mucho más bajo del acceso aleatorio, que puede ser el factor limitante en algunos casos de uso.
Con las primeras tarjetas SD, algunos fabricantes de tarjetas especificaban la velocidad como un índice de "veces" ("×"), que comparaba la velocidad media de lectura de datos con la de la unidad de CD-ROM original. Esto fue sustituido por la clasificación de clase de velocidad, que garantiza una velocidad mínima a la que se pueden escribir datos en la tarjeta.
Las nuevas familias de tarjetas SD mejoran la velocidad de la tarjeta aumentando la velocidad del bus (la frecuencia de la señal de reloj que hace entrar y salir la información de la tarjeta). Sea cual sea la velocidad del bus, la tarjeta puede señalar al host que está "ocupada" hasta que se complete una operación de lectura o escritura. El cumplimiento de un índice de velocidad más alto es una garantía de que la tarjeta limita su uso de la indicación de "ocupado".
Actualmente las velocidades mínimas garantizadas de transferencia que aseguran las tarjetas han sido estandarizadas con las siguientes nomenclaturas:
Bus Velocidad por defecto Las tarjetas SD leen y escriben a una velocidad de 12.5 MB/s.
Alta velocidad El modo de alta velocidad (25 MB/s) se introdujo para dar soporte a las cámaras digitales con la versión 1.10 de las especificaciones.
Ultra High Speed (UHS)
El bus de ultra alta velocidad (UHS) está disponible en algunas tarjetas SDHC y SDXC. Se especifican las siguientes velocidades ultra altas:
UHS-I Especificado en la versión 3.01 de SD. Soporta una frecuencia de reloj de 100 MHz (una cuadruplicación de la "Velocidad por defecto" original), que en modo de transferencia de cuatro bits podría transferir 50 MB/s (SDR50). Las tarjetas UHS-I declaradas como UHS104 (SDR104) también admiten una frecuencia de reloj de 208 MHz, que podría transferir 104 MB/s. El funcionamiento a doble velocidad de datos a 50 MHz (DDR50) también se especifica en la versión 3.01, y es obligatorio para las tarjetas microSDHC y microSDXC etiquetadas como UHS-I. En este modo, se transfieren cuatro bits cuando la señal de reloj sube y otros cuatro bits cuando baja, transfiriendo un byte entero en cada ciclo de reloj completo, por lo que se podría transferir una operación de 50 MB/s utilizando un reloj de 50 MHz.
Existe una extensión UHS-I patentada, principalmente por SanDisk, que aumenta aún más la velocidad de transferencia, denominada DDR208 (o DDR200). A diferencia de UHS-II, no utiliza pines adicionales. Lo consigue utilizando la frecuencia de 208 MHz del modo estándar SDR104, pero usando transferencias DDR. </ref>
UHS-II Especificado en la versión 4.0, eleva aún más la velocidad de transferencia de datos hasta un máximo teórico de 156 MB/s (full-dúplex) o 312 MB/s (semidúplex) utilizando una fila adicional de pines (un total de 17 pines para las tarjetas de tamaño completo y 16 pines para las de tamaño micro). Aunque las primeras implementaciones en cámaras de sistema compacto se vieron tres años después de la especificación (2014), pasaron muchos más años hasta que UHS-II se implementó de forma regular. A principios de 2021, más de 50 cámaras DSLR y de sistema compacto utilizaban UHS-II.
UHS-III La versión 6.0, publicada en febrero de 2017, añadió dos nuevas velocidades de datos al estándar. La FD312 proporciona 312 MB/s, mientras que la FD624 la duplica. Ambas son full-duplex. La interfaz física y la disposición de los pines son las mismas que con UHS-II, lo que mantiene la compatibilidad con versiones anteriores.
Las tarjetas que cumplen con UHS muestran los números romanos 'I', 'II' o 'III' junto al logotipo de la tarjeta SD, e informan de esta capacidad al dispositivo anfitrión. El uso de UHS-I requiere que el dispositivo anfitrión ordene a la tarjeta que pase de 3,3 voltios a 1,8 voltios en los pines de la interfaz de E/S y que seleccione el modo de transferencia de cuatro bits, mientras que UHS-II requiere un funcionamiento de 0,4 voltios.
Las mayores velocidades se consiguen utilizando una interfaz diferencial de dos carriles de bajo voltaje (0,4 V pp). Cada carril es capaz de transferir hasta 156 MB/s. En el modo full-duplex, un carril se utiliza para la transmisión y el otro para la recepción. En el modo semidúplex, ambos carriles se utilizan para la misma dirección de transferencia de datos, lo que permite duplicar la velocidad de datos a la misma velocidad de reloj. Además de permitir una mayor velocidad de datos, la interfaz UHS-II permite un menor consumo de energía de la interfaz, un menor voltaje de E/S y una menor interferencia electromagnética (EMI).
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