Hallo und willkommen zurück auf unserem Berrybase-Blog! Heute widmen wir uns einem kleinen, aber mächtigen Helfer in der Welt der digitalen Technologie – der Speicherkarte. In einer Ära, in der Daten das neue Gold sind, spielen Speicherkarten eine entscheidende Rolle. Ob in Smartphones, Kameras, Raspberry Pis oder Drohnen – diese winzigen Datenträger sorgen dafür, dass unsere wertvollen Informationen sicher und zugänglich bleiben.
In diesem Beitrag tauchen wir tief in die faszinierende Welt der Speicherkarten ein. Wir werden untersuchen, wie sie funktionieren, welche verschiedenen Typen es gibt, und was du beachten solltest, wenn du die perfekte Karte für deine Bedürfnisse auswählst. Von der Speicherkapazität bis hin zur Übertragungsgeschwindigkeit – wir decken alle Aspekte ab, die für Anfänger und Fortgeschrittene gleichermaßen interessant sind.
Speicherkarten-Typen in der Übersicht
Für verschiedene Anwendungen ist im Laufe der Zeit ein kleiner Zoo von Speicherkarten unterschiedlicher Größe und Beschaffenheit entstanden. Je nach Anforderung an die inneren Werte und die maximal verbaubare physikalische Größe ergeben sich andere zu bevorzugende Speicherkartentypen. Hier sind die Wichtigsten unter ihnen:
CF-Karte (Compact Flash)
Älter und größer als heutige SD-Karten, aber oft mit hoher Speicherkapazität und sehr schneller Datenübertragung. Sie wird häufig in professionellen Kameras und Videoausrüstungen verwendet. Eine besonder Form stellen die MicroDrives dar, die im gleichen Format eine Festplatte mit beweglichen Teilen beinhaltet. Diese ist jedoch heute weitestgehend ausgestorben.
SD-Card (Secure Digital)
Eine der am häufigsten verwendeten Speicherkarten, besonders in Kameras und Laptops. SD-Karten gibt es in verschiedenen Größen (SD, miniSD, microSD) und Speicherkapazitäten. Sie sind ideal für allgemeine Speicherzwecke.
MiniSD-Card
MiniSD-Karten, die eher selten in Geräten verwendet wurden, waren mit einer maximalen Speicherkapazität von bis zu 16 GB (miniSDHC) erhältlich. Sie konnten mittels eines oft im Lieferumfang enthaltenen Adapters auch in herkömmlichen SD-Kartensteckplätzen genutzt werden. Seit der Einstellung ihrer Produktion im September 2009 sind sie nicht mehr im Handel erhältlich. Für Geräte, die ursprünglich miniSD-Karten erforderten, können nun microSD-Karten mit einem Adapter als Ersatz verwendet werden.
MicroSD-Card (Micro Secure Digital)
Eine kleinere, aktuellere Version der SD-Karte, hauptsächlich verwendet in mobilen Geräten wie Smartphones und Tablets. microSD-Karten bieten eine gute Balance zwischen Größe, Speicherkapazität und Zugriffsgeschwindigkeit. Heute gehört die MicroSD-Karte sicher zu den beliebtesten und verbreitesten Speicherkarten. Da sie aufgrund ihrer Größe in fast jedes Gerät passen, wird sie heute auch am häufigsten eingesetzt. Egal ob im Handy, in der Drohne oder Deinem Raspberry Pi, Du findest sie fast überall.
xD-Card und SmartMedia Cards
Ursprünglich von Fujifilm und Olympus für den Einsatz in Digitalkameras entwickelt, sind diese Karten heute so gut wie vollständig vom Markt verschwunden. xD- und SmartMedia-Karten waren klein und wurden speziell für die Speicherung von digitalen Bildern entwickelt. Allen gemeinsam war jedoch ihre langsame Geschwindigkeit von max. 5 MB/s und ihre sehr begrenzte Kapazität von bis zu 2GB. Heute spielen diese Karten keine Rolle mehr auf dem Markt.
Abb. 5 + 6: xDCard und SmartMedia-Card
Memory-Stick (SONY)
Ursprünglich von Sony entwickelt, hauptsächlich in Sony-Produkten verwendet. Memory Sticks sind in verschiedenen Formaten erhältlich, darunter Memory Stick PRO, Duo, Pro-HG und Micro (M2).
CFast und XQD-Cards (Profi-Bereich)
Entwickelt für professionelle Video- und Fotografieanwendungen mit extrem hoher Geschwindigkeit und Speicherkapazität. CFast basiert auf dem Serial ATA Bus, während XQD auf dem PCI Express Bus basiert.
Abb. 8 + 9: CFast-Card und XQD-Card
Geschwindigkeit ist alles
Anforderungen moderner Geräte
Fotografie
Moderne Digitalkameras im semi-professionellen Bereich haben heute bereits häufig Auflösungen von rund 50 MegaPixel. Doch was bedeutet das überhaupt für die Speicherung? Ein einziges Bild kann so schnell einmal inclusive der Farbinformationen und Co. bis zu 300MB Daten im verlustfreien RAW-Format beinhalten. Das entspricht dem Speicher rund einer halben Daten-CD!
Du siehst: Moderne Geräte produzieren Unmengen von Daten, die es zu sichern gilt. Und das dazu noch in sehr kurzer Zeit: Oder möchtest Du gerne nach jedem Schnappschuß erstmal eine gestrichene Minute darauf warten, das die Daten auch auf Deine Speicherkarte geschrieben werden? Selbst eine moderne SD-Karte benötigt für die Aufgabe des Schreibens der Daten auf die Speicherkarte in unserem Fall noch rund 1-3 Sekunden.
Umgangen wird das Geschwindigkeits-Problem häufig dadurch, dass hochauflösende Kameras einen eigenen, sehr viel schnelleren Speicher beherbergen, der es ermöglicht zunächst einmal ein paar Aufnahmen zwischenzuspeichern, bevor sie letztendlich nach und nach auf der zwar schnellen, aber letztendlich immer noch zu langsamen, SD-Karte landen.
Video
Während Fotokameras sich in ihrer maximalen Pixel-Auflösung oft immer noch übertrumpfen, hat sich bei Video momentan der Standard von 4k UHD (3840×2160 Bildpunke) immer mehr durchgesetzt. Vereinzelt sieht man auch mal noch modernere echte 4k oder 8k Möglichkeiten, doch die sind eher rar, konzentrieren wir uns also einfach mal auf diesen 4k UHD-Standard, der sich heute neben Full HD (1920×1080 Bildpunkte) weitestgehend etabliert hat.
Um einen Datenstrom in 4k UHD mit 60 Bildern/sec auf eine Speicherkarte schreiben zu können, muss diese die Daten auch mit dieser Geschwindigkeit entgegennehmen können. Puffern, wie bei Fotokameras fällt hier weitestgehend wegen dem schnellen Datennachschub aus. Also rechnen wir einfach mal wieder: 3840×2160 Bildpunkte bei UHD entspricht 8.294.400 Bildpunkten. Und das gilt es dann noch mit Farbinformationen und Co. ganze 60x pro Sekunde auf die Karte zu schreiben. Eine Menge, findest Du nicht auch? Mit Hilfe diverser Video-Codecs kommen wir so bei 1080p Full-HD Videos auf rund 23GB/Stunde bzw. auf satte 45GB/Stunde bei 4k UHD. Pro Sekunde werden also immerhin12MB auf die Karte “geschaufelt”. Normalerweise kannst du davon ausgehen, dass Speicherkarten grundsätzlich schneller lesen, als schreiben können. Achte also vor allem auf die Schreibraten (Write)
Klassifizierungen
Die besprochenen Anforderungen an Speichermenge, Geschwindigkeit und maximalen Speed sind bei Speicherkarten genau klassifiziert. Hier findest du einen Aufschlüsselung der Bedeutung dieser kryptischen Abkürzungen als Aufdruck auf den Labels der Speicherkarten:
Speicherklassen
Aktuell differenziert man zwischen den Speicherkartenklassen SDHC und SDXC:
- SD – “Secure Digital” umfasst Speicherkarten mit einer Kapazität von 2 Gigabyte und weniger.
- SDHC – “High Capacity” umfasst Speicherkarten mit einer Kapazität von 2 bis 32 Gigabyte.
- SDXC – “Extended Capacity” kennzeichnet Speicherkarten mit einer Kapazität von über 32 Gigabyte.
- SDUC – “Ultra Capacity” beinhaltet Karten mit 2-128 TerraByte
Heutzutage ist die spezifische Kapazitätsklasse auf der Karte meist weniger relevant, da die meisten Kameras mit beiden Standards kompatibel sind.
Maximale Schreibgeschwindigkeit
Die als “Speed Ratings” bekannten Geschwindigkeitsklassen geben Aufschluss über die maximale Lesen- und Schreibgeschwindigkeit einer Speicherkarte. Momentan sind vor allem die Klassen UHS-I und UHS-II relevant. Dabei steht UHS für „Ultra High Speed“.
- High Speed Karten erreichen Geschwindigkeiten von bis zu 25 Megabyte pro Sekunde
- UHS-I Speicherkarten erreichen Geschwindigkeiten von bis zu 104 Megabyte pro Sekunde
- UHS-II Karten können Daten mit bis zu 312 Megabyte pro Sekunde verarbeiten
- UHS-III erreicht Datenraten bis zu 624 Megabyte pro Sekunde
- SD Express liefert stolze 3940 Megabyte pro Sekunde und basiert auf PCIe Gen. 4 mit NVMe, ist jedoch noch nicht sehr verbreitet
Diese Klassifizierung findet sich direkt neben dem SDHC- oder SDXC-Symbol auf der Karte.
Dauerhafte Geschwindigkeitsklassifizierung
“Speed Classes” hingegen zeigen die konstante Mindestschreibgeschwindigkeit an, die eine Speicherkarte dauerhaft leisten kann. Diese Geschwindigkeit basiert auf dem schlechtesten Ergebnis eines Worst-Case-Szenario-Tests und muss von der Karte durchgehend gewährleistet werden. Es gibt verschiedene Symbole, die die Speedclasses markieren:
- Ziffer in einem fast geschlossenen Kreis: Dies ist die ältere Kennzeichnungsmethode. Die darin enthaltene Ziffer repräsentiert die Mindestmenge an Megabyte, die die Karte pro Sekunde konstant schreiben kann. Beispielsweise zeigt eine „10“ in einem Kreis, dass die Karte durchgehend 10 Megabyte pro Sekunde schreibt, bis sie voll ist.
- „U“-Symbol mit Ziffer: Diese Kennzeichnung gibt es mit den Zahlen „1“ und „3“. Eine „1“ im „U“-Symbol signalisiert eine Mindestschreibgeschwindigkeit von 10 Megabyte pro Sekunde, während eine „3“ eine Schreibgeschwindigkeit von 30 Megabyte pro Sekunde anzeigt.
- „V“-Kennzeichnung: Das „V“ steht für Video und deutet darauf hin, dass die Karte für das Speichern von 4K-Videodateien geeignet ist. Ein „V30“ beispielsweise bedeutet, dass die Karte eine Mindestschreibgeschwindigkeit von 30 Megabyte pro Sekunde hat.
- „A”-Kennzeichnung: Das „A” ist ein recht neuer Standard und er hielt Einzug mit dem SD Karten Spezifikation 5.1. Das “A” steht für “App” und die Klassifizierung gibt an, ob die Karte schnell genug für den Start von Programmen ist (A1 R/W: >1500/500 IOPS/s, A2 R/W: >4000/2000 IOPS/s. Beide: Sequentielle Dauer-Performance von 10MB/s oder höher)
Kompatibilität
- SD-Speicherkarten können mit SD-Geräten, SDHC-Geräten, SDXC-Geräten und SDUC-Host-Geräten verwendet werden.
- SDHC-Speicherkarten können mit SDHC-Geräten, SDXC-Geräten und SDUC-Host-Geräten verwendet werden.
- SDXC-Speicherkarten können mit SDXC-Geräten und SDUC-Host-Geräten verwendet werden.
- SDUC-Speicherkarten dürfen nur mit SDUC-Host-Geräten verwendet werden.
- SD-Host-Geräte können nur SD-Speicherkarten verwenden.
- SDHC-Host-Geräte können sowohl SD- als auch SDHC-Speicherkarten verwenden.
- SDXC-Host-Geräte können SD-Speicherkarten, SDHC-Speicherkarten und SDXC-Speicherkarten verwenden.
- SDUC-Host-Geräte können SD-Speicherkarten, SDHC-Speicherkarten, SDXC-Speicherkarten und SDUC-Speicherkarten verwenden.
Adapter – Größer geht (fast) immer
Was kannst du nun machen, wenn du gerade nicht die passende Karte für dein gerät hast oder die Hardware zu alt für modernere Karten ist? Nun, es gibt jede Menge Adapter, die dir helfen können auch in älteren Geräten mit neueren Normen klar zu kommen. Wichtig ist dabei natürlich immer, dass das Zielsystem physikalsich größere Kartenabmessungen zulässt, als die Karte, die du ihm vielleicht gerne verpassen würdest.
So findest Du Adapter für…
- microSD zu miniSD Adapter: Ermöglicht die Verwendung einer microSD-Karte in einem miniSD-Kartensteckplatz.
- microSD zu SD Adapter: Ermöglicht die Verwendung einer microSD-Karte in einem Standard-SD-Kartensteckplatz. Diese Adapter sind häufig im Lieferumfang von microSD-Karten enthalten.
- miniSD zu SD Adapter: Hierdurch wird die Verwendung einer MiniSD in einem SD-Kartenslot ermöglicht.
- SD zu CompactFlash Adapter: Ermöglicht die Nutzung einer SD-Karte in einem CompactFlash-Kartensteckplatz. Diese sind nützlich für Geräte wie professionelle Kameras, die CF-Karten verwenden.
- Memory Stick Duo Adapter: Ermöglicht die Verwendung einer kleineren Memory Stick Duo-Karte in Geräten, die für das größere Memory Stick-Format ausgelegt sind.
- USB-Kartenleser: Obwohl nicht direkt ein Adapter, ermöglichen diese Geräte den Anschluss verschiedener Speicherkarten (wie SD, microSD, CF) an einen USB-Port, was besonders für Laptops oder Desktop-Computer nützlich ist, die keinen integrierten Kartenleser haben.
- PC Card Adapter: Diese Adapter sind für ältere Laptop-Modelle gedacht und ermöglichen die Nutzung von Speicherkarten über einen PC Card-Slot.
- ExpressCard Adapter: Ähnlich wie PC Card Adapter, aber für den neueren ExpressCard-Slot.
Die Formatierung
Eine Speicherkarte, egal welcher Form, ist auch immer mit einem Dateisystem zur Organisation der Bits und Bytes ausgestattet. Die meisten Speicherkarten, die du kaufen kannst sind bereits vorformatiert. Meist wird hierzu das aus der PC-Welt bekannte ExFAT oder FAT32-Format benutzt. Die meisten Geräte sind in der Lage auf diesem Format zu schreiebn und zu lesen und so kommt es bei dieser Art der Formatierung nicht zu Kompatibilitätsproblemen zwischen unterschiedlichen Geräten. ExFAT und FAT32 sind sowohl auf de Windows-PC, unter LINUX und auch auf dem Mac lesbar und beschreibbar und bieten sich dadurch an.
Es ist jedoch tatsächlich auch so, dass für eine optimale Performance und Langlebigkeit von Daten spezielle SD-Karten Formatierungsprogramme von Vorteil sind. Der Grund liegt in teilweise nach Möglichkeit nicht zu überschreibenden, verborgenen Datenbereichen zur internen Organisation von Schreib- und Lesezugriffen auf der Karte selbst. Nimm also zum Formatieren am besten dieses Tool der SD Association!
Langlebigkeit gibt Sicherheit
Speicherkarten sollten in der Regel, recht unabhängig vom Format, rund 10 Jahre die Daten behalten. Eine Ausnahme hierbei bilden professionellere Karten, wie Compact Flash (CF), CFAST und XQD, welche über diese Zeiten oft hinausgehen. Dabei spielen aber immer auch die Qualität der Karten und äußere Einflüsse eine erhebliche Rolle. Extreme Temperaturen, Feuchtigkeit, magnetische Felder und physische Beschädigung beeinflussen dabei die Lebenszeit von Daten und Karten.
Regelmäßige Auffrischungs-Backups sind daher empfehlenswert, um den Verlust wichtiger Daten zu vermeiden.
Der Schreibschutz – schütze deine Daten
Die Standard SD-Karten und xD-Karten verfügen über einen kleinen Schreibschutz-Schalter. Aktiviere ihn (auf “LOCK”-Position), wenn du nicht möchtest, dass du oder jemand anderes die Daten auf deiner Speicherkarte aus Versehen überschreibt. So sicherst du deine Fotos, Videos oder Dokumente vor unbeabsichtigtem Löschen.
Qualität von Speicherkarten
Nicht alles ist Gold, was glänzt! Das gilt auch ganz besonders bei Speicherkarten. Kannst Du Markenherstellern wie Samsung, SanDisk, Kingston, Lexar, Transcend, Sony, Toshiba und Co. so gut wie blind vertrauen (wenn Du sie nicht aus dubiosen Quellen kaufst), so ist das bei vielen Produkten von ebay, Amazon oder Ali Express leider nicht immer der Fall. Es sind extrem viele schlechte Hersteller, aber auch ganz bewusste Markenfälschungen unterwegs, die sich oft selbst durch den Profi kaum vom Original unterscheiden lassen. Gerade bei sehr hohen Kapazitäten für kleines Geld ist Vorsicht geboten. Im Zweifelsfall oder bei Verdacht: Finger weg davon!
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Fehlersuche
Es kann immer wieder Situationen geben, in denen du nicht mehr von deiner Speicherkarte lesen oder auf sie schreiben kannst. Als allererstes solltest du zunächst den zuvor erwähnten Schreibschutz-Schalter kontrollieren: Ist die Speicherkarte gesperrt (“LOCK”), so ist ein Lesen zwar möglich, ein Schreiben wird jedoch verhindert und unterbunden.
Leseprobleme haben meist unschönere Gründe. So kann die Speicherkarte zu alt sein, sich überhitzt haben, eine defekte logische Formatierung haben oder während eines Schreibvorgangs aus dem Gerät gezogen worden sein. Natürlich ist auch ein elektrischer Defekt denkbar und nicht selten.
Sollte einmal der “Worst Case” eingetreten sein und du kannst nicht mehr auf die Daten auf deiner Speicherkarte zugreifen, gibt es noch eine Menge an sogenannten Recovery-Tools für deine Speicherkarte, die nicht immer Erfolg versprechen, aber oft auch aus der Patsche helfen. Nicht selten stellt der Speicherkartenhersteller ein solches Werkzeug kostenlos auf seiner HomePage zum Download bereit und so solltest du im -hoffentlich so schnell nicht notwendigen Bedarfsfall- hier als ersten Anlaufpunkt nachschauen. Es gibt aber auch jede Menge Fremdhersteller solcher Datenrettungssoftware. Einige Pakete sind umsonst, andere widerrum sind richtig teuer. Falls Du noch die Möglichkeit hast, eine Kopie der Karte anzufertigen, solltest du das zunächst tun, bevor du Versuche unternimmst die Daten zu retten.
Hier eine kleine Übersicht digitaler Helfer zur Datenrettung:
Kostenlose Tools:
- SanDisk – offizielles SanDisk Data Recovery-Tool
- Recuva – von den Machern von CCleaner
- Photorec – OpenSource Tool zur Rettung verlorener Daten auf Speicherkarten und Sticks.
- Testdisk – ebenfalls OpenSource zur Rettung generischer Daten und Photos/Videos.
Kostenpflichtige Profi-Software:
- OnTrack Easy Recovery Pro – Favorit der Redaktion.
Fazit
Abschließend lässt sich sagen, dass die heutigen Speicherkarten eine unglaubliche Vielfalt und Leistungsfähigkeit bieten. Sie haben sich weit über ihre ursprünglichen Anwendungen hinaus entwickelt und sind jetzt integraler Bestandteil fast aller digitalen Geräte – von Smartphones und Kameras bis hin zu Drohnen und IoT-Geräten.
Die verschiedenen Typen wie SD, microSD, CompactFlash oder CFast bieten für jeden Bedarf etwas, sei es für die gelegentliche Datenspeicherung oder professionelle Medienproduktion. Ihre fortgeschrittene Technologie ermöglicht hohe Speicherkapazitäten, beeindruckende Übertragungsgeschwindigkeiten und Zuverlässigkeit.
Allerdings ist es entscheidend, die richtige Karte für den spezifischen Bedarf und das entsprechende Gerät zu wählen, um die optimale Leistung zu erzielen. Die Zukunft der Speicherkarten sieht vielversprechend aus, mit ständigen Innovationen, die zu noch höheren Kapazitäten, Geschwindigkeiten und neuen Formaten führen werden. In dieser sich schnell entwickelnden Landschaft bleiben Speicherkarten ein wesentlicher Bestandteil der digitalen Technologie.