Grote geheugenkaart vanaf 512 GB: 6 modellen getest

Of het nu gaat om smartphones, een Raspberry Pi of een camera: zonder geheugenkaart zijn veel moderne apparaten praktisch nutteloos. Dankzij het huidige flashgeheugen met 3D-lay-out is de capaciteit van SD- en microSD-geheugen­kaarten gestegen tot 1 TB. Is zo’n grote geheugenkaart ook snel genoeg voor alledaags gebruik?

Vroeger moest je bij een afdrukcentrale voor ­foto’s een hele stapel SD-kaarten aanleveren, omdat een enkele geheugenkaart niet genoeg opslagcapaciteit had. Tegenwoordig zijn er SD- en ­microSD-kaarten met 512 GB en zelfs 1 TB beschikbaar. Daar zou wel meer dan een vakantie op moeten kunnen. Ook je complete mp3-verzameling of offline Spotify-lijsten passen met gemak op een microSD-kaart, zodat je altijd genoeg ruimte hebt op je smartphone.

Het aanbod van geheugenkaarten met deze capaciteit is nog niet echt heel groot. Voor deze test verzamelden we zes modellen. Bij de microSD-kaarten hebben we de 512GB-kaarten Kingston Canvas React en de SanDisk Extreme en Extreme Pro, plus de Micron c200 met 1 TB. Het 1TB-model geheugenkaart van SanDisk was helaas nog niet beschikbaar voor deze test. Van de grotere SD-kaarten hebben we de Lexar Professional 633x met 1 TB en de 512GB-kaart Transcend 300S in de test opgenomen.

Alle geheugenkaarten werken met een interface volgens de UHS-I-standaard. Die biedt een bruto overdrachtssnelheid tot 102 MB/s. Snellere UHS-II-kaarten, die maximaal 312 MB/s snelheid bieden, waren nog niet met die grote capaciteiten beschikbaar.

Een jaar of vijf geleden verklaarde SanDisk nog dat een geheugenkaart met 64 GB tweedimensionaal bedrukken niet mogelijk was omdat de laklaag ervoor zou zorgen dat de geheugenkaart te dik werd. Dat is nu geen probleem meer. Dat komt vooral door de ontwikkelingen op flashgeheugengebied: de omschakeling naar een gestapelde opbouw is voltooid. Alle fabrikanten gebruiken 64 of 96 lagen en 3D-flash met 128 lagen is al geïntroduceerd.

Bovendien bewaren de afzonderlijke cellen nu drie of zelfs vier bits. 3-bit flashgeheugen (Triple Level Cell, TLC) is ondertussen standaard, 4-bit flashgeheugen (QLC, Quadruple Level Cell) wordt ook al gebruikt in ssd’s en geheugenkaarten. TLC-flash is snel genoeg voor de eisen die aan geheugenkaarten worden gesteld, QLC-flash is eigenlijk te langzaam. Dat wordt door fabrikanten net als bij ssd’s opgelost met een SLC-cache. Een deel van het geheugen wordt daarbij in een snellere modus gezet, waarbij elke cel slechts een enkele bit opslaat.

Heeft de controller even niets te doen, dan verplaatst hij de gegevens naar de langzamere cellen. Dat heeft vooral nadelige gevolgen bij erg langdurige schrijfbewerkingen. Maar dat komt in smartphones zelden voor, alleen bij video-opnames kan het een probleem worden.

De kleine kaarten zijn overladen met logo’s. Die geven informatie over de sequentiële schrijfsnelheid, de snelheid van de interface en de prestaties bij video-opnames. Voor smartphones en minicomputers is vooral de ‘app performance’ belangrijk, die het snel starten van apps moet waarborgen. Die vind je alleen op microSD-kaarten: het A1-logo op de Kingston-geheugenkaart geeft aan dat die bij toegang tot willekeurige adressen voor lezen een performance heeft van minstens 1500 IOPS en voor schrijven minstens 500.

Op de geheugenkaarten van Micron en SanDisk prijkt al het A2-logo, dat hier nog een schepje bovenop doet. Bij lezen moeten die 4000 IOPS halen, bij schrijven 2000. Via een kaartlezer in een pc halen de kaarten deze waarden echter niet.

Tabel met specificaties van de SD Association.

De reden daarvoor is dat er nog geen kaartlezers zijn die deze standaard ondersteunen, net zo min als smartphones. De A2-specificatie voorziet onder andere in een DRAM-cache en command queue, oftewel een wachtrij voor opdrachten die de kaart moet verwerken. Dat vereist ook aanpassingen aan de software voor de aansturing. Desondanks konden alle microSD-kaarten bij de snelheidstests overtuigen, met een enkele uitzondering: de Micron c200 gebruikt het nogal trage QLC-geheugen.

Dankzij de SLC-cache van circa 6 GB schrijft hij aanvankelijk toch wel snel, maar de schrijfsnelheid zakt in tot net iets meer dan 40 MB/s als de SLC-cache vol is.

Daarmee voldoet de c200 aan de V30-­specificatie, die een minimumsnelheid van 30 MB/s vereist bij het schrijven van video’s, maar voor video’s met een hoge resolutie kun je beter een andere geheugenkaart nemen.

Klik op onderstaande tabel voor een vergroting (in pdf-formaat) met meetresultaten en technische gegevens van de geteste modellen.

Tot nu toe moet je bij de geheugenkaarten nog een keuze maken: ofwel hoge snel­heden ofwel een hoge capaciteit. Maar de SD Asso­ciation, hoeder van de SD-standaarden, heeft al een nieuwe specificatie voorgesteld. ­Versie 7 alias SD Express gebruikt PCI Express als interface en als protocol wordt net als bij snelle ssd’s NVMe 1.3 gebruikt. De kaarten moeten ook in oudere SD-slots werken, doordat de SD-Express-signalen worden overgebracht via de bij UHS II ingevoerde tweede rij pinnen. De interfacesnelheid stijgt daarmee tot 985 MB/s, ongeveer het drievoudige van de tot nu toe snelste kaarten met UHS-II-­interface.

Ook de maximale capaciteit van SD-kaarten stijgt bij de nieuwe standaard. Terwijl SDXC (SD eXtended Capacity) een maximale opslagcapaciteit ondersteunt tot 2 TB, moeten kaarten met SDUC (SD Ultra Capacity) tot 128 TB aan kunnen. Hoe fabrikanten deze gigantische hoeveelheid flashgeheugen op zo’n kaartje moeten onderbrengen is voorlopig nog een vraagteken.

WD heeft een tijdje geleden de eerste demonstratie van een dergelijke geheugenkaart getoond. Die kaart haalde bij het lezen rond 820 MB/s, bij het schrijven nog steeds bijna 500 MB/s. Ook de IOPS-prestaties stijgen flink. Tot nu toe is er nog geen smart­phonefabrikant die ondersteuning van SD Express heeft aangekondigd, zelfs de snellere UHS-II-kaarten zijn voor zover we weten nog niet zinvol in smartphones.

Ruimteproblemen in smartphones behoren tot het verleden met de reusachtige microSD-kaarten. 512 GB of zelfs 1 TB is voor veruit de meeste toepassingen meer dan voldoende.
De schrijfsnelheid van de kaarten ligt, met uitzondering van de c200 – rond de 80 MB/s. Bij sequentieel lezen zitten de kaarten tegen het maximum van de UHS-I-interface aan. Bij de keuze kun je dan ook afgaan op de prijs. Die is bij de Transcend 300S met nog geen 16 cent per GB duidelijk lager dan bij andere modellen. Het prijsverschil tussen de twee SanDisk-kaarten lijkt ons overdreven, aangezien je in de praktijk bij de snelheden geen verschil zult merken.

De SD-kaarten van Lexar en Transcend zijn voornamelijk voor camera’s relevant. Ze zijn met hun flinke opslagcapaciteiten ook groot genoeg voor een zeer uitgebreide fotosafari.

(Lutz Labs en Marco den Teuling, c’t magazine)