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メディア入門
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SDカードについて

sdカード内部のイメージ画像

SDカードの構造

SDカードは幅広い用途を意識し、非常に簡素な構造を採用しました。CPUでデータを振り分け、NANDフラッシュメモリに保存されます。SDカードはMMC (マルチメディアカード) と似た形状をしており、SDスロットは、MMCも挿入可能で互換性があります。SDカードは、NANDフラッシュメモリという電源が切れてもデータが消えない記憶媒体を使用しています。また、データをコントロールするための小型のCPUが搭載されています。外部から入ってきたデータは、CPUに送られ、CPUの命令でNANDフラッシュメモリの所定の場所に記憶されていきます。

sdカード表面のイメージ画像

SDカードを扱う際に気になる容量や転送スピードは、SDカードの表側に表示されていて、一目瞭然でわかるようになっています。256GBの製品であれば、一眼レフカメラで撮影した5MB程度の高画質な写真画像が4万枚以上保存できます。 SDカードには書き込みのロック機能があり、カード側面のスイッチをスライドさせることでデータの書き込みや削除ができなくなります。データの受け渡しの際にロック機能をオンにしておけば、データの改変や削除を未然に防ぐことができます。

SDカードの特徴について

SDカードの特徴
SDカードの進化とファイルシステム
SDカード表面の記載
ファイルシステムとしてexFATを採用したSDXCカードは、大容量化と転送速度の向上に成功しました。カメラやビデオカメラは勿論、スマホやタブレット、各種ゲーム機、ドローンなどにも使用されています。

SDカードは、その簡素なつくりと小ささから家電など幅広い用途に使われています。データ保存にはフラッシュメモリが使われていて、モーターなどの機械的な駆動部分がないため衝撃に強く、軽くて持ち運びに便利です。しかし、特性上書き換え頻度の高い用途には向かず、長期のデータ保存もできません。SDカードではFAT16による制限で2GBまでの保存しかできませんでしたが、SDHCカードでは、FAT32を採用し、32GBまでの容量が保存でき、動画にも対応するようになりました。

ハイビジョンの動画撮影機能の登場やカメラの高画素化などで更に大容量化が求められるようになり、ファイルシステムexFATを採用したSDXCが開発され、最大で2TBの大容量化と300MB/sの転送速度になりました。 同じくexFATを使ったSDUCでは、最大128TBの大容量のデータを保存することが可能です。SDHCカードもSDXCカードも、大きさや形状は以前のものを引き継いでいます。また、SDXC対応機器でもSDカード、SDHCカードを使うことが可能です。しかし、逆の接続には注意が必要で、SDXC規格に対応していない機器にSDXCカードを挿入すると、内部のデータ構造が破損することがあります。バックアップをとってあれば、exFATでフォーマットしなおしてデータが壊れたSDXCカードを再利用することができます。

SDカードの転送速度
SDカードのスピードクラス
写真画像や動画、音声ファイルの保存・編集に使われる機会が多いSDカードにとって、読み書きの速度は大変重要です。スピードクラスが策定されて以降、ユーザーが用途に応じて速度でSDカードを選びやすくなりました。

SDカードの書き込み速度は、メーカーや機種によってばらつきがあり、ストリーミングコンテンツを録画するときにどのカードを使用すれば、途中で途切れることなく録画できるか、見分けることが困難です。スムーズな動画再生のためには「コマ落ち」が起こらないように書き込み速度に注意が必要です。SDアソシエーションでは、動画記録の品質向上のために各種スピードクラスを定義しました。ホストデバイスが示すスピードクラスと同等かそれ以上のスピードクラスのSDカードをチョイスすることで、確実にコマ落ちのない動画を保存することができます。 SDカードは、技術の進歩に伴い、書き込み・読み込み速度共に画期的に高速化しました。従来のSDカードに比べてUS-Ⅰ、US-Ⅱはどのように違うのでしょうか。見た目ですぐわかるのは、US-Ⅰがピン数9本なのに対し、US-Ⅱはピン数が17本になっており、8本ほど増えています。SDカードの性能とは、データの書き込み速度と読み込み速度のことです。画像や動画を扱う人にとっては、作業効率の意味でも速度はとても重要な要素です。2006年にSDカードのスピードクラスという規格が策定されました。これによって一般ユーザーでも商品の選択時に読み書き速度を重視したい場合、用途によってスピードクラスを目安にすることが容易になりました。

SDカードの種類と容量
動画撮影の際は、SDカードのスピードクラスに注意が必要です。

カメラで写真や動画を撮るためには、十分な容量と転送速度が必要です。動画撮影の場合は、最適なスピードクラスのSDカードを選ばないと、コマ落ちの原因になります。また、写真撮影において連写が必要な場合、SDカードの書き込み速度が速いものを選ぶと、スムーズです。

種類 容量 ファイル形式
SD ~2GB FAT
SDHC 2GB~32GB FAT32
SDXC 32GB~2TB exFAT
SDUC 2TB~128TB exFAT

SDカードにはいくつかの種類があり、判断の基準は容量にあります。古いSDカードほど容量が少なく、転送速度も遅い傾向があります。カメラで写真や動画を撮る場合は、十分な容量と転送速度が必要になります。 ワークフローの効率化のためには、最適な転送速度のSDカードを選ぶことが重要です。スピードクラスが不十分な場合、コマ落ちをするなど動画撮影に支障が出ます。カメラの連写性能を左右するのは、スピードクラスではなく、書き込み速度です。また、パソコンへのデータ転送をスムーズに行いたい場合は、読み取り速度に関わってきます。読み取り速度が速いSDカードを使うことで、処理時間が短縮されます。

SDカードのスピードクラス

動画撮影の際に転送速度が遅いSDカードを使用すると、動画のクオリティが下がる場合があります。確実に動画を撮影するためには、一定のバッファサイズや最低限の速度を必要とします。カメラやハンディカムの説明書には、SDカードの推奨するスピードクラスが載っていますので、しっかり確認してそれ以上のスピードクラスのものを選んでください。

最低処理速度 スピードクラス UHSスピードクラス ビデオスピードクラス 用途
2(MB/s) class2(C2) - - (SD)ビデオ撮影
4(MB/s) class4(C4) - - (HD)ビデオ録画
6(MB/s) class6(C6) - class6(V6)
10(MB/s) class10(C10) class1(U1) class10(V10) Full HDビデオの録画、HD静止画の連続撮影
30(MB/s) - class3(U3) class30(V30) 2K、4Kビデオ録画
60(MB/s) - - class60(V60) 4K、8Kビデオ録画
90(MB/s) - - class90(V90) 8Kビデオ録画
最低処理速度 2(MB/s)
スピードクラス class2(C2)
UHSスピードクラス -
ビデオスピードクラス -
用途:(SD)ビデオ撮影
最低処理速度 4(MB/s)
スピードクラス class4(C4)
UHSスピードクラス -
ビデオスピードクラス -
用途:(HD)ビデオ録画
最低処理速度 6(MB/s)
スピードクラス class6(C6)
UHSスピードクラス -
ビデオスピードクラス -class6(V6)
用途:(HD)ビデオ録画
最低処理速度 10(MB/s)
スピードクラス class10(C10)
UHSスピードクラス class1(U1)
ビデオスピードクラス class10(V10)
用途:Full HDビデオの録画、HD静止画の連続撮影
最低処理速度 30(MB/s)
スピードクラス -
UHSスピードクラス class3(U3)
ビデオスピードクラス class30(V30)
用途:2K、4Kビデオ録画
最低処理速度 60(MB/s)
スピードクラス -
UHSスピードクラス -
ビデオスピードクラス class60(V60)
用途:4K、8Kビデオ録画
最低処理速度 90(MB/s)
スピードクラス -
UHSスピードクラス -
ビデオスピードクラス class90(V90)
8Kビデオ録画
SDカードの弱点
SDカードの特性と弱点
動画撮影の際は、SDカードのスピードクラスに注意が必要です。
軽量で静音、耐衝撃性に優れるSDカードはカメラやスマホ以外にも様々な家電類にも使用されていますが、弱点としては、耐久性の問題があり、コネクタ部分は、抜き差しのたびに劣化が進みます。

コンパクトで大容量のSDカードは、耐衝撃性、静音性や省電力性にも優れていて、写真や動画撮影、スマホの記憶媒体として幅広く使われていますが、長期保存には向かないという弱点があります。それは、SDカードの記録原理や構造に原因があります。SDカードの内部には、「セル」と呼ばれる電気を貯める素子が大量に存在します。SDカードに通電せずに放置すると、セルから電気が自然消滅し、データが消失します。また、SDカードは、長期保存だけが原因でデータが消失するわけではありません。SDカードに使われているNAND型フラッシュメモリは、上書きができず、一度そこにあるデータを消去してから新しいデータを書き込みますので、頻繁にデータの読み書きを繰り返しますと、書き込みの際に電子が酸化膜を通り抜けることで徐々に劣化していきます。特定のメモリセルに書き込みが集中しないように、SDカード内のCPUが書き込む場所を毎回ずらすようにしているので、劣化はメモリ全体に満遍なく起きるようになっています。また、コネクタ部分は、1000~20000回程度で寿命がやってきます。コネクタ部は、メッキが施してありますが、摩耗により接触不良が起こり、正常に読み書きできなくなります。

SDカードに使われているフラッシュメモリは、電気的なストレスに弱く、水没など水が原因の故障も起こりえます。製品によっては、水没のリスクを避けるため防水加工を施した製品もあります。 SDカードはその可搬性の高さから、紛失・盗難や情報漏洩のリスクが高いので、その管理には十分な注意が必要です。カードのコネクタ部分は、むき出しになっていますので、持ち運びの際には、専用ケースにいれないと、埃やゴミがつき、故障の原因になります。また、コネクタ部分は、何度も抜き差しするため、経年劣化しやすい部分です。

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