我的電子情人夢(2) – 記憶卡的清宮殘夢

半導體儲存元件最可怕的地方，就在於價格滑落速度完全可以掐住機械式產品的咽喉，以滅絕師太之姿讓軟碟、ZIP、MO等隨風而逝。

那史上最可畏的半導體元件究竟是何方神聖呢？閣下或許會說是微處理器，也可能會說DRAM記憶體。這種說法也不是沒有道理，畢竟這些是電子產品中的核心零組件。不過，要貫上『可畏』這兩個字，似乎又話不太對路，想一想從2000年初期到現在微處理器與DRAM的效能，有奔放到人心大悅嗎。

倒是隨身碟、固態碟或是記憶卡中所採用的”快閃記憶體”，以迅雷不及耳的姿態，超越摩爾曲線的身段，進擊令人震撼，足以讓硬碟廠商挫著等。比如說，英特爾已做到96層3D NAND技術。

注：快閃記憶體(Flash memory)，大陸稱為”閃存”。

回溯到1984年，東芝(Toshiba)開發了快閃記憶體，在1984的IEEE國際電子元件大會IEDM(International Electron Devices Meeting)上發表了這項發明。三年之後，1987開發出NAND型記憶體，不過，東芝是於1989年的ISSCC半導體大會上發表NAND快閃記憶體。

快閃記憶體，有NOR型(用於儲存程式)以及NAND型(用於儲存資料)，都是是舛岡富士雄博士在1984年於東芝公司工作時發明的。

也許有人會好奇，這個快閃(Flash)的名稱，究竟是怎麼跑出來的。根據東芝表示快閃記憶體的 『Flash』是舛岡博士的同事建議的。因為這種記憶體的抹除流程，讓他想起了相機的閃光燈。也就是說，與快與閃沒有關係。也許是史上最名不符實的元件名稱。

而英特爾不是省油的燈，頗有先見之明，看見了這項發明的巨大潛力，先行發功，1988年推出第一款NOR快閃晶片。

雖然，NAND的發明是在80年代，可是市場始終上不來；1992，IBM與東芝結盟開發”快閃記憶體卡”。

直到了90年代後半段，市場才開始擴大，關鍵之一是東芝確立了量產化技術，並在1996年提案小型記憶卡『Smart Media』的標準化。

因此，第一個內建NAND記憶體的該是Smart Media，在記憶卡上打了名聲與基礎；爾後的MS、MMC、SD、xD卡，皆是採用了NAND記憶體。

老夫今生第一台數位相機，就是採用Smart Media。

若說世上第一個記憶卡格式，該是約1990年代PCMCIA的PC Card吧。那時候，雖然PCMCIA是筆電的必要介面，但是PC記憶卡主要還是在工業上應用。

在IT的資訊史上，Smart Media與Compact flash都是非常成功的產品。在2001年的時候，數位相機的50%使用SM卡，專業用相機採用CF卡。到了約2005年，SD/MMC卡取代了SM的地位，成為記憶卡中的王者。

王者之劍的SD卡，係由Panasonic、SanDisk與東芝於1999年所制定的規格；並在美國CES 2000消費性產品大展中，宣告成立了SD Card Association組織，並公開了SD的標示 。

SD與索尼的MS經過華山論劍廝殺之後，SD勝出；xD卡也僅曇花一現。隨著攜帶式裝置的快速演進，SD卡也衍生出子弟兵，MiniSD、MicroSD相繼來到人間。

同時，SD也朝著容量與速度，自行進化。先是SDHC，後來追兵SDXC。

SD卡的重要性無庸置疑，跨及IoT、記憶儲存、無人機、汽車、手機、嵌入式應用領域。

“ microSD = 真實記憶體的擴充 “

“ 標準SD卡 → SDHC卡 → SDXC卡 “

『SDHC( Secure Digital High Capacity)』完成於2006，容量最高32GB。SDHC涵蓋在SD 2.0。

CES 2009，揭露了『SDXC(Secure Digital Extended Capacity)』規格，將容量一舉展延到2TB。無妨稱之為SD 3.0，而呼之欲出的4.0該是PCIe/ NVMe介面串列式傳送方式，速度更猛。

基本上，SD的檔案系統是FAT16，SDHC是FAT32，SDXC採用”exFAT”。

SD卡在速度上，有它的等級規劃，也就是幾倍速的意思；一般乃是用SD Card association所規範的『SD Class』編號來識別，可以從SD卡上的數字來確認。通常，這個數字的內涵，就是寫入速度的標示。好比說：

—. Class 2：2 MByte/s - 13x

—. Class 4：4 MByte/s - 26x

—. Class 6：6 MByte/s - 40x

—. Class 10：10MByte/s - 66x (Panasonic於2009宣告的)

注：一般倍速的算法，是以CD-ROM的150KB/s為一倍速為基準點。

SDA(SD Card Association)組織於規劃SDXC之際，為了提供更為快速的性能，策定了UHS-1(50MB/s~104MB/s)、UHS-2(目標300MB/s)、UHS-3(624MB/s)；UHS就是「Ultra-High Speed」的意思。

注：SD”HC”表示了「High Capacity」；SD”XC”表示「eXtended Capacity」。

昔日未來，記憶卡五彩繽紛，可以說是固態記憶體的發揚光大。

NAND記憶體，就電氣屬性來說，並不是完美的元件，最為人詬病的是資料寫入速度很慢；存取速度跟不上DRAM記憶體。記憶體單元結構有寫入次數的壽命天限，也就是讀寫的耐操度以及記憶體中資料保存的年限；還有編程與抹除的特殊性等等。

儘管NAND不算好，「後NAND」時代的接棒轉替卻沒有一樣成功。畢竟價格才是王道，不是嗎？

SSD固態碟也幾乎是NAND記憶體的天下。

很多人以為1994年SanDisk推出CF卡的方寸，打不過SD卡，可能逃不過被淘汰的命運。其實不然，用『老兵不死』這句話來形容CF卡，再恰當不過了。若用「死不了(Die Hard)」來描述，更為貼切。