在輕薄趨勢帶動下，小型記憶卡的市場更是蓬勃可期；目前小型記憶卡已廣泛的應(yīng)用在數(shù)字相機(jī)，及近期備受矚目的智能手機(jī)。此外，還包括了數(shù)字音樂播放器、打印機(jī)、筆記本電腦、卡片閱讀機(jī)、數(shù)字?jǐn)z錄像機(jī)、汽車影音系統(tǒng)等產(chǎn)品。小型記憶卡使得信息得以在各種平臺間流通，藉由小型記憶卡的運(yùn)用，也形成虛擬網(wǎng)絡(luò)的概念。

縝密測驗(yàn)確保SD卡質(zhì)量

SD Cards Quality Validation Hierarchy

如上圖SD Card Quality Validation Hierarchy (SD卡之質(zhì)量驗(yàn)證金字塔)所示，SD卡質(zhì)量驗(yàn)證金字塔共有四層，由下而上分別是規(guī)范符合性、性能、可靠性與互操作性測試:

• 規(guī)范符合性測試(Spec. Compliance Test)- 主要是用來驗(yàn)證產(chǎn)品的電氣特性、協(xié)議層行為與機(jī)構(gòu)尺寸是否符合SDA規(guī)格要求
• 性能測試(Performance Test)- 驗(yàn)證SD卡的數(shù)據(jù)傳輸速率與設(shè)計規(guī)格，以及與競爭者的差異分析
• 可靠性測試(Reliability Test)- 產(chǎn)品的穩(wěn)定性和穩(wěn)固性皆為決定最佳質(zhì)量的主要關(guān)鍵因素，主要是以stress test對SD產(chǎn)品來進(jìn)行壓力測試，也就是測試混和情境下，數(shù)據(jù)的存取性能和穩(wěn)定性
• 互操作性測試則(Ecosystem Interoperability)- 是補(bǔ)足符合性的不足，目的是為驗(yàn)證產(chǎn)品在實(shí)際用戶的各種可能設(shè)備環(huán)境下，是否可與其他廠牌的硬件或軟件順利的運(yùn)作

這個金字塔傳達(dá)的最重要的概念就是，絕大部分的廠商會將時間投資在規(guī)范符合性測試(Spec. Compliance Test) 上，因?yàn)檫@是最基本的部分，而會員廠商可自行或透過認(rèn)證之實(shí)驗(yàn)室，利用協(xié)會認(rèn)證過的Conformance Test Tool (CTT)測試工具完成測試，來確認(rèn)其產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格。

當(dāng)測試的范圍愈大，穩(wěn)定度愈低，最容易發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵問題，相對的測試的成本也就會愈高。性能測試(Performance Test)和可靠度測試(Reliability Test)則是需要投入足夠的人力和資源來執(zhí)行，絕大部分的廠商會將這部分交由專業(yè)和有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室來完成。

由于規(guī)范符合性只是產(chǎn)品質(zhì)量的最低標(biāo)準(zhǔn)，各家產(chǎn)品在實(shí)際設(shè)計、生產(chǎn)時，依循規(guī)范的能力不一，加上對于設(shè)計余裕以及成本考慮不盡相同，因此實(shí)際產(chǎn)品在互相應(yīng)用時，可能發(fā)生的狀況與組合就越發(fā)復(fù)雜。因此，為確保產(chǎn)品在市場上與各種的主機(jī)產(chǎn)品能夠發(fā)揮功能正常使用，最上層的互操作性測試 (Ecosystem Interoperability)是絕對不可或缺的程序，唯有SD卡與主機(jī)實(shí)際進(jìn)行相互驗(yàn)證后，才能找出影響消費(fèi)者使用問題之主因和使質(zhì)量優(yōu)化之解決方案。

現(xiàn)今熱門SD卡主機(jī)裝置種類

SD標(biāo)準(zhǔn)其普遍的互操作性和其容易使用的特性，成為消費(fèi)者的不二選擇。根據(jù)維基百科統(tǒng)計，在2010年，SD卡的市場占有率已超過90%，絕大部分的數(shù)字相機(jī)品牌都提供了SD卡的支持，包括佳能、尼康、柯達(dá)、松下及柯尼卡美能達(dá)等。另外也包括當(dāng)今各式智能型手機(jī)、手機(jī)、數(shù)字音樂播放器、打印機(jī)、筆記本電腦、卡片閱讀機(jī)、數(shù)字?jǐn)z錄像機(jī)、汽車影音系統(tǒng)等產(chǎn)品(下圖)都與SD標(biāo)準(zhǔn)互通。

Popular SD Host Ecosystem Nowadays

SD主機(jī)裝置互操作性測試的首要條件

「互操作性測試」（Interoperability test）的檢驗(yàn)，其主要是針對所有SD的產(chǎn)品規(guī)格所作的主機(jī)裝置互操作性測試，讓各種SD產(chǎn)品能與其他主機(jī)裝置有效地互通并協(xié)同運(yùn)作。一個良好的SD互操作性的必要條件包含考慮:

• SD卡必須能與各種SD主機(jī)，包含不同容量規(guī)格（SDXC/SDHC/SD），以及技術(shù)規(guī)格（SD2.0/3.0/4.0）兼容
• SD卡可能應(yīng)用于多種類型的SD主機(jī)（包含microSD與轉(zhuǎn)接卡）
• 由其中一個SD主機(jī)裝置產(chǎn)生的內(nèi)容，可能使用于另一個SD主機(jī)

為了確保裝置的互操作性，進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)互操作性測試是至關(guān)重要的，因?yàn)楫a(chǎn)品要打入市場，最重要的就是能夠與大廠的產(chǎn)品互通，因此對于許多廠商來說，其重要性不亞于規(guī)格符合性測試。無論如何，在實(shí)際驗(yàn)證SD主機(jī)裝置互操作性測試時，還是會遇到許多新的難題，值得廠商與我們?nèi)ヒ灰豢朔鸵呻y解答。

SD主機(jī)裝置互操作性問題之研究

有鑒于SD主機(jī)裝置的互操作性問題仍然困擾著SD記憶卡和主機(jī)廠商，為進(jìn)一步找出當(dāng)前SD主機(jī)裝置的互操作性問題，百佳泰根據(jù)內(nèi)部研究的測試結(jié)果加以探討并提出分析報告。該報告針對1,000件以上SD主機(jī)裝置測試的結(jié)果進(jìn)行研究，收集了120個問題來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

首先，以SD主機(jī)的種類來說，在SD主機(jī)裝置種類方面已達(dá)10大類，共有高達(dá)1390件的產(chǎn)品進(jìn)行測試，其中以數(shù)字相機(jī)和系統(tǒng)占大多數(shù)。

不同產(chǎn)品存在的互操作性常見問題分析

由以上的120個互操作性問題進(jìn)行分析，我們可以發(fā)現(xiàn)主要的互操作性問題發(fā)生四個測試情境下，包括: (1) Plug/Unplug Enumeration (2) User Behavior Operation (Format, I/O) (3) Power Management (Cold/Warm Boot, Sleep)以及(4)Performance Evaluation。我們可以發(fā)現(xiàn)在該份研究報告所測試的十大類SD主機(jī)裝置中，數(shù)字相機(jī)和系統(tǒng)(如計算機(jī))為最常見存有互操作性問題的SD主機(jī)裝置平臺，緊接著是智能型手機(jī)以及卡片閱讀機(jī)亦有互操作性問題。

下面的分布圖可輔助說明SD主機(jī)裝置互操作性的問題大多發(fā)生于Enumeration (55%)、其次是Format (25%)和I/O error (20%)。

從分析數(shù)據(jù)來看，Enumeration (55%)的互操作性問題占比最大，幾乎所有SD主機(jī)裝置都會遇到這類問題，這也是首要克服的問題之一。此問題也最為嚴(yán)重，因?yàn)橐坏┌l(fā)生將幾乎無法使用，尤其是對于智能型手機(jī)(16%)、數(shù)字相機(jī)(15%)、系統(tǒng)(11%)和卡片閱讀機(jī)(11%)而言，Enumeration (55%)最容易產(chǎn)生影響，而使得從最初發(fā)生問題，導(dǎo)致后面可能會讓裝置在某些情形下完全無法正常運(yùn)作。而第二大問題的SD主機(jī)互操作性問題則發(fā)生在Format (25%)的操作，其中系統(tǒng)(13%)顯然比數(shù)字相機(jī)(7%)在互操作性測試中更容易發(fā)生格式化問題。另外約有20%的SD主機(jī)裝置發(fā)生I/O error，系統(tǒng)發(fā)生此錯誤的比例僅有7%僅次于數(shù)字相機(jī)(12%)。

Source: Allion Labs, Inc.

常見的互操作性問題探討

值得關(guān)注的是，上述三種互操作性問題或風(fēng)險常常會出現(xiàn)在許多廠商的SD記憶卡和SD裝置產(chǎn)品。以下歸納出幾個常見的現(xiàn)象，例如Enumeration中可能發(fā)生無法辨識或偵測SD卡、以及SD卡容量錯誤等；Format時出現(xiàn)錯誤訊息或時間過長；操作時出現(xiàn)I/O Error如錄像中斷、無法照相/瀏覽、數(shù)據(jù)損壞、無法復(fù)制，更甚者造成主機(jī)當(dāng)機(jī)等。其主要原因不外乎是電氣訊號穩(wěn)定性、阻抗匹配性、韌體缺陷等，可以透過各式儀器針對測試發(fā)生的問題進(jìn)行驗(yàn)證，取得左證以做為修正問題的參考。

如何減少互操作性問題發(fā)生，建立更有效的測試機(jī)制從而樹立高質(zhì)量，是能否進(jìn)入高階市場提高毛利的入門階。百佳泰致力于提升SD產(chǎn)品整體質(zhì)量，協(xié)助SD協(xié)會研究和解決SD記憶卡和SD裝置間效能與互操作性相關(guān)問題。身為重要核心會員之一，百佳泰不僅多年來持續(xù)參與協(xié)會在技術(shù)進(jìn)程的討論、支持相關(guān)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的營銷推廣活動，同時更是SD協(xié)會所授權(quán)的指定測試實(shí)驗(yàn)室（Designated Lab）。廠商如有任何質(zhì)量上的疑慮、或?qū)夹g(shù)規(guī)格有任何問題與需求，都可以透過百佳泰得到協(xié)助或咨詢服務(wù)。關(guān)于SD記憶卡或SD主機(jī)裝置的詳細(xì)測試方法與規(guī)范，歡迎徑洽百佳泰service@allion.com。

目前市面上的SD卡主要以SDHC及SDXC為主，消費(fèi)者可根據(jù)自行需求來選擇。除此之外，SD協(xié)會也定義出標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出(I/O)功能，讓SD卡槽不僅有儲存功能，也可以進(jìn)階應(yīng)用SDIO卡來擴(kuò)充裝置添加，像是全球定位系統(tǒng)、相機(jī)、Wi-Fi、FM收音機(jī)、以太網(wǎng)絡(luò)、條形碼掃描儀、藍(lán)牙功能等等。

UHS-II?來勢洶洶?大幅提升讀寫速度

SD協(xié)會近期在上海的MWC(Mobile World Congress)大會中，展示出使用最新技術(shù)UHS-II的高速microSD 記憶卡及連接器，將幫助行動裝置大幅提升存取性能。UHS-II透過增加第二排針腳來提升記憶卡的讀寫速度，最高傳輸速度可達(dá)312MB/s，是以往UHS-I的三倍，并可兼容UHS-I設(shè)備。

如下圖在標(biāo)準(zhǔn)尺寸SD記憶卡與microSD記憶卡上紅框部分的的第二排腳位配置是設(shè)計給UHS-II信號使用。第一排腳位是用在現(xiàn)行UHS-I的傳輸，以提供與現(xiàn)存非UHS-II主機(jī)裝置間的互操作性。

Source:?https://www.sdcard.org

現(xiàn)行相機(jī)的像素已經(jīng)達(dá)到3600萬，為十年前主流規(guī)格的數(shù)倍，采用UHS-II的SDXC卡，可以在幾秒鐘之內(nèi)就完成千兆位組的數(shù)據(jù)傳輸，這將可滿足目前市場熱門的4K電視、FULL HD、3D影片錄像、撥放及超高速連拍功能。同時UHS-II將會確保裝置在錄制4K影像或是3D、 HD內(nèi)容時，流暢不掉格并且?guī)Ыo使用者良好的體驗(yàn)

互聯(lián)網(wǎng)世代來臨?SD卡將有極大發(fā)展

互聯(lián)網(wǎng)是目前最熱門的話題之一，根據(jù)市場產(chǎn)業(yè)研究機(jī)構(gòu)(IDC)指出，隨著越來越多裝置與對象可以鏈接網(wǎng)絡(luò)，至2020年全球互聯(lián)網(wǎng)市場價值將可達(dá)到1.7兆美元，而全球互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備將有望成長至2950萬臺以上。

互聯(lián)網(wǎng)龐大的市場潛力及商機(jī)，讓許多廠商趨之若鶩。在這次的MWC大會中，SD協(xié)會也展示出可拓展的互連存儲功能的無線局域網(wǎng)絡(luò)SD記憶卡，透過此卡能夠無線傳送大多數(shù)現(xiàn)有數(shù)字相機(jī)或攝影機(jī)內(nèi)的照片或影像。舉例來說，兩臺數(shù)字相機(jī)之間的對等網(wǎng)絡(luò)檔案傳送、或直接將相片上傳至云端服務(wù)、以智能型手機(jī)、平板、電視來建構(gòu)家庭網(wǎng)絡(luò)。設(shè)備制造商可以透過此款記憶卡來簡化產(chǎn)品設(shè)計并降低設(shè)備成本。

Source:?https://www.sdcard.org

在互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下，設(shè)備間的數(shù)據(jù)溝通順暢度影響甚大，SD協(xié)會甫推出的UHS-II協(xié)議，強(qiáng)調(diào)快速數(shù)據(jù)傳輸，搭配SD卡的安全穩(wěn)定、省電的特性，將對智能裝置存取及遠(yuǎn)程遙控上有極大幫助。

當(dāng)SD卡做為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時，有時要在極端地環(huán)境條件下進(jìn)行，包括溫度、濕度、壓力、沖擊、輻射、高度都有可能造成影響。長期曝露在極端的環(huán)境中，將會造成數(shù)據(jù)丟失或?qū)е卵b置故障，SD卡制造商可以透過耐久性測試來解決這一個問題。未來SD記憶卡的選擇將會依產(chǎn)業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而定，制造商可以透過測試、驗(yàn)證等過程產(chǎn)出性能穩(wěn)定的記憶卡。

SD卡將于汽車應(yīng)用中發(fā)揮其可靠的儲存功能

近幾年行車紀(jì)錄儀已逐漸普遍，能夠儲存大量數(shù)據(jù)的SD卡也持續(xù)穩(wěn)定成長。而在現(xiàn)今熱門的車用信息娛樂系統(tǒng)(IVI)部分，因?yàn)?D及3D地圖導(dǎo)航的需求，以及智能車用控制系統(tǒng)的進(jìn)化，SD卡除了需擁有大容量之外，同時必須可以持續(xù)接收信息，而UHS-II SD卡的高速傳輸特性，也與目前車用信息娛樂系統(tǒng)的趨勢一同并進(jìn)。

然而SD卡在車用的環(huán)境下可能會遭遇到震動沖擊等等環(huán)境應(yīng)力的影響，因此卡片的耐震能力非常重要。由于智能汽車的使用范圍極廣，可能在嚴(yán)寒的西伯利亞或是炎熱的非洲，車內(nèi)溫度、電源穩(wěn)定性都會對卡片造成影響，舉例來說，劇烈的溫度變化會影響NAND Flash和數(shù)據(jù)的保存，造成它們保持電荷的能力產(chǎn)生波動。如果卡片保持電荷的能力下降，該漏洞將可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失。為了因應(yīng)各式不同的狀況，SD卡制造商可與測試實(shí)驗(yàn)室合作，透過資料存取壓力測試及耐久性測試來確保SD卡的可靠性與高效能。

不斷更新的SD記憶卡技術(shù)與隨之而來的測試需求

除了最近的UHS II協(xié)議推出，SD協(xié)會將不斷地提升其技術(shù)及規(guī)格，與未來趨勢科技接軌，而廠商須確保所制造產(chǎn)品的規(guī)格及質(zhì)量，可藉由相關(guān)認(rèn)證單位的驗(yàn)證測試來檢驗(yàn)其產(chǎn)品規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。?

百佳泰身為SD協(xié)會的重要核心會員之一，不僅多年來持續(xù)參與協(xié)會在技術(shù)進(jìn)程的討論、支持相關(guān)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的營銷推廣活動，同時更是SD協(xié)會所授權(quán)的指定測試實(shí)驗(yàn)室（Designated Lab）。

廠商有質(zhì)量上的疑慮、或?qū)夹g(shù)規(guī)格有任何問題與需求，都可以透過百佳泰獲得咨詢服務(wù)。關(guān)于SD主機(jī)裝置或SD記憶卡的詳細(xì)測試方法與規(guī)范，歡迎徑洽百佳泰service@allion.com。

SD記憶卡儲存標(biāo)準(zhǔn)自2000年推出以來，便不斷擴(kuò)大其應(yīng)用范圍至數(shù)碼相機(jī)、移動電話等消費(fèi)性電子裝置以及相關(guān)電腦周邊；時至今日，SD記憶卡無庸置疑地已然成為全球最普遍流行的記憶卡格式之一（參見圖一）。根據(jù)iSuppli在2011年所作的市場趨勢預(yù)估，作為一種可夾帶檔案的行動式儲存媒介，SD記憶卡不但在價格上具有成本低廉的優(yōu)勢外，更能物超所值地儲存大容量的影、音數(shù)據(jù)。

在2012年，高容量（達(dá)32或64GB）的SD記憶卡也已正式問市；于此同時，8 GB的SD記憶卡價格更下殺至10元美金的單位價格，這意謂隨著消費(fèi)者付出成本的下降，將更有助于物美價廉的SD記憶卡在消費(fèi)市場上的普及；換言之，相較于只有4.8 GB儲存容量的DVD光盤，一張輕薄短小的8 GB SD記憶卡更能完整地刻錄以及播放DVD影音信息。

不斷更新的SD記憶卡技術(shù)與隨之而來的測試需求

SD記憶卡不斷地推陳出新并擴(kuò)展其技術(shù)規(guī)格，并發(fā)展出更高的儲存容量選擇，從新版的SD記憶卡物理層規(guī)范Ver.4.10（此更新版適用于SD記憶卡與SD主機(jī)裝置）可以發(fā)現(xiàn)，包括高容量的SDXC記憶卡以及透過高速讀寫技術(shù)UHS-I（DDR）和UHS-II（LVDS）來增加總線速度都是SD規(guī)格進(jìn)化的證據(jù)。

值得注意的是，規(guī)格的演進(jìn)使得廠商更需確保所制造產(chǎn)品的規(guī)格相符性，像是隨著越來越多不同SD規(guī)格版本的推出，市面上也出現(xiàn)更多標(biāo)榜不同速度等級（如Class 2、Class 4、Class 6等）的SD卡。然而，在實(shí)際的讀寫表現(xiàn)上是否能忠實(shí)反應(yīng)規(guī)格制訂的下限值呢？此外，技術(shù)的更新相當(dāng)程度也代表著某些測試項(xiàng)目需要透過實(shí)際的驗(yàn)證以確保符合規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，其中針對SD主機(jī)裝置所設(shè)計的電源供應(yīng)電流測試（Power supply current test for host products），就是在版本更新后一項(xiàng)極為重要的測試項(xiàng)目，以下我們便簡單說明這項(xiàng)測試的目的與方式。

何謂SD主機(jī)裝置電源供應(yīng)測試？

這項(xiàng)測試的主要目的便是確保SD主機(jī)裝置電源供應(yīng)量至少能提供200 mA的電流于新卡上，所謂的主機(jī)裝置指的就是包括智能型手機(jī)、移動電話、數(shù)碼相機(jī)以及USB卡片閱讀機(jī)等會使用到SD記憶卡進(jìn)行儲存的裝置。在SD記憶卡4.10版本規(guī)格發(fā)布后，SD主機(jī)將可提供逾500 mA的電源供應(yīng)量以有效協(xié)同運(yùn)作SDXC、UHS-I、UHS-II或Wi-Fi IO Cards等等。為了確保上述的電源供應(yīng)效能，SD協(xié)會特別定義相關(guān)測試方法如圖二所示的電力負(fù)荷圖。

SD主機(jī)裝置電源供應(yīng)測試–測試結(jié)果解讀

圖三為SD主機(jī)裝置電源供應(yīng)測試結(jié)果的示意圖，縱軸代表SD主機(jī)裝置的輸出電壓；橫軸代表SD記憶卡的負(fù)荷量（Icc）。在圖三中的情形，SD主機(jī)裝置的正常輸出電壓為3.3 V，但當(dāng)SD記憶卡的負(fù)荷量增加時（因SD記憶卡作用而產(chǎn)生電源功耗，代表SD裝置所需供應(yīng)的電流量），SD主機(jī)裝置理應(yīng)將輸出電壓維持在2.7 V以上，以使供應(yīng)量達(dá)到200 mA。也就是說，圖三中的綠線代表即使負(fù)荷量到達(dá)200 mA，SD主機(jī)裝置系統(tǒng)仍擁有足夠的電源供應(yīng)量。

然而，在某些情況下，當(dāng)SD主機(jī)輸出電壓在負(fù)荷量達(dá)200 mA之前，就已經(jīng)下降到3.3 V甚至低于2.7 V（如圖三中的紅線），這意謂著SD主機(jī)裝置不符合最低電源供應(yīng)要求。事實(shí)上，根據(jù)我們對市面上眾多產(chǎn)品的長期觀察可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)行動主機(jī)、手機(jī)、數(shù)字相機(jī)以及USB卡片閱讀機(jī)等裝置在高電量負(fù)荷的使用情境下，例如播打電話、進(jìn)行鏡頭變焦或外接多方裝置時，某些SD主機(jī)裝置事實(shí)上是無法提供足夠的電源供應(yīng)、而不相符于規(guī)格要求的。

新規(guī)SD主機(jī)裝置的未來－嚴(yán)苛要求 滿足更高電源需求

接著，我們再來討論更新的UHS-I接口SD記憶卡，圖四是UHS-I記憶卡的動態(tài)電流量變化。我們可以從圖四觀察到，UHS-I記憶卡在使用時最高可能耗費(fèi)高達(dá)近400 mA的電流供應(yīng)量；因此，如果SD主機(jī)系統(tǒng)欲維持UHS-I卡正常運(yùn)作，至少需提供200 mA至400 mA的電源供應(yīng)量。

換言之，未來如果SD主機(jī)裝置欲兼容使用于UHS-I卡或其他需要高功耗的記憶卡如Wi-Fi SD卡，就必須經(jīng)過這樣的SD主機(jī)裝置電源供應(yīng)測試，來確保其能提供足夠的電源供應(yīng)。

通盤測試 打造良好產(chǎn)品質(zhì)量

前述的這套電源供應(yīng)測試方法是由百佳泰倡議，并已納入SD協(xié)會承認(rèn)的測試方法之一。百佳泰身為SD協(xié)會的重要核心會員之一，不僅多年來持續(xù)參與協(xié)會在技術(shù)進(jìn)程的討論、支持相關(guān)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的營銷推廣活動，同時更是SD協(xié)會所授權(quán)的指定測試實(shí)驗(yàn)室（Designated Lab）。也就是說，只要相關(guān)開發(fā)廠商有質(zhì)量上的疑慮、或?qū)夹g(shù)規(guī)格有任何問題與需求，都可以透過百佳泰獲得咨詢服務(wù)，以最完整有效的測試計劃，確保產(chǎn)品的最佳質(zhì)量。關(guān)于SD主機(jī)裝置或SD記憶卡的詳細(xì)測試方法與規(guī)范，歡迎徑洽百佳泰service@allion.com。