Flashback: A ascensão (e queda?) do cartão microSD

A recente onda de compras nos fez procurar pechinchas para cartões microSD e com isso veio a triste constatação de que muitos de nós não temos mais telefones com slot de expansão de memória. Isso nos levou a uma caminhada pela estrada da memória para revisitar a história do microSD.

Há alguns anos, fizemos uma retrospectiva de cartões de memória, abrangendo MMC, SD, Memory Stick e outros. Hoje queremos focar exclusivamente no microSD porque – para o bem ou para o mal – foi o cartão que ganhou a guerra dos formatos.

Isso é história antiga agora, temos um artigo de mais de uma década atrás que narrava a crescente adoção do microSD. Com pouquíssimas exceções, era o formato de cartão de memória escolhido pela maioria dos fabricantes. Pensando bem, foi uma vitória fácil – MMC e SD (e até mesmo o miniSD de curta duração) eram muito grandes e, na verdade, apenas a Sony estava empurrando o Memory Stick.

A porcentagem de fabricantes de smartphones que adotaram microSD até 2010

microSD, às vezes chamado de “TransFlash”, foi lançado em 2004. O primeiro telefone a usar o novo formato de cartão foi certamente um Motorola – existem alguns modelos lançados em 2004, mas as evidências apontam para o Motorola E398 sendo a primeiro.

O E396 era capaz de reproduzir MP3s e vinha com um cartão de 64 MB na caixa. Mesmo com compactação pesada, você não poderia colocar muitas músicas nele, mas sempre poderia retirá-lo e substituí-lo por um novo cartão.

Flashback: A ascensão (e queda?) do cartão microSD

Este telefone tem um lugar importante na história, pois serviu de base para o Motorola ROKR E1 – o primeiro telefone com suporte para iTunes. A Apple controlava 75% do mercado de vendas de música digital em 2005 e isso dependia fortemente do sucesso do iPod. No entanto, Steve Jobs viu o perigo que os telefones representavam para seu tocador de música de bolso e queria entrar nesse mercado também. O ROKR foi um fracasso, mas o telefone que se seguiu foi, digamos, um enorme sucesso.

Flashback: A ascensão (e queda?) do cartão microSD

microSD é uma versão menor do cartão SD. Existem algumas pequenas diferenças (além do tamanho que queremos dizer), mas são tão pequenas que um adaptador passivo pode converter de microSD para SD de tamanho normal. Isso foi útil para conectar o cartão a um computador para carregar músicas nele ou para baixar fotos e vídeos que você tirou em seu telefone.

Essa relação fez com que as melhorias no microSD andassem de mãos dadas com a evolução do cartão SD. A primeira grande mudança veio em 2006 com a introdução do padrão SDHC – HC para “Alta Capacidade”.

Anteriormente, os cartões eram limitados à capacidade de 2 GB, mas o SDHC estendeu essa capacidade para 32 GB e tornou obrigatório o suporte a FAT32. Esse sistema de arquivos permitia não apenas mapas grandes, mas também arquivos grandes (até 4 GB).

Flashback: A ascensão (e queda?) do cartão microSD

O próximo grande salto ocorreu em 2009 com o formato SDXC, “eXtended Capacity”. Eles aumentaram o limite para 2 TB e mudaram para exFAT, uma evolução do sistema de arquivos FAT32 que permite que os arquivos excedam 4 GB.

Há alguns anos, a especificação do SD foi atualizada com o SDUC, “Ultra Capacity”, que suporta cartões de até 128 TB, mas ainda vai demorar muito para que esse limite seja atingido. De fato, mesmo há mais de uma década, o formato SDXC ainda não se tornou um fator limitante, pois os maiores cartões microSD atualmente no mercado têm capacidade de 1 TB.

O primeiro cartão microSD de 1 TB do mundo chegou em 2019 por US$ 450

O primeiro cartão microSD de 1 TB do mundo chegou em 2019 por US$ 450

A capacidade é a métrica mais importante de um cartão microSD, mas há algumas outras que você deve conhecer. A “classe de velocidade” é muito importante para algumas aplicações porque garante uma velocidade mínima de gravação sequencial. A classe de velocidade geralmente é indicada no próprio cartão, se você souber ler os ícones.

A classificação mais simples é algo como “classe 2”, que é marcado no cartão como um 2 dentro de um C. Isso significa uma garantia de que o cartão nunca cairá abaixo de 2 MB/s. Existem classes C2, C4, C6 e C10. Quanto mais rápido o cartão, mais rápido você pode copiar arquivos para ele.

Flashback: A ascensão (e queda?) do cartão microSD

Alguns aplicativos em tempo real, como gravação de vídeo, são altamente dependentes da velocidade de gravação sustentada, tanto que existe uma classe dedicada. Ele varia de V6 a V90, o que significa 6 MB/s (suficiente para vídeo de definição padrão) até 90 MB/s (necessário para filmagens de 8K).

Aqui está um gráfico útil da SD Association que mostra a relação entre velocidade de gravação sequencial e resolução de vídeo. Observe que isso é apenas uma indicação, pois câmeras diferentes usam codecs diferentes em larguras de banda diferentes.

Classes de velocidade SD necessárias para uma determinada resolução de vídeo (e taxa de quadros)

Classes de velocidade SD necessárias para uma determinada resolução de vídeo (e taxa de quadros)

O formato SD original exigia velocidades de transferência de até 12,5 MB/s, posteriormente aumentadas para 25 MB/s. O barramento de dados foi posteriormente atualizado para UHS-I (“Ultra High Speed”), que aumentou o limite de velocidade para 104 MB/s.

Uma visão geral completa das classes de velocidade SD

Uma visão geral completa das classes de velocidade SD

O UHS-II é uma grande diferença em relação ao formato original, pois adiciona uma linha extra de pinos. Isso aumentou ainda mais as velocidades de transferência para 156 MB/s no modo full-duplex e 312 MB/s no modo half-duplex (ou seja, fluxos de dados em ambas as direções ou em uma direção, respectivamente). Colocar uma linha extra de pinos em cartões SD grandes foi bastante fácil, no entanto, o tamanho do microSD representou um desafio.

Existem cartões microSD UHS-II, mas são raros e caros. Ainda mais raros parecem ser os dispositivos que suportam cartões microSD UHS-II. Mesmo sem UHS-II, os cartões são bons o suficiente para captura de vídeo de alta resolução, mas a ascensão dos smartphones introduziu um novo desafio.

Mais velocidade requer mais pinos - entre em UHS-II e SD Express
Mais velocidade requer mais pinos – entre em UHS-II e SD Express

Até agora falamos sobre cartão de memória como armazenamento para multimídia – MP3 e vídeos. Estes continuam sendo seus usos mais populares. Um uso mais interativo é armazenar aplicativos e jogos, que cresceram em tamanho e complexidade ao longo do tempo.

Eles não são ótimos aplicativos para mapas, porque são lentos de outras maneiras. O vídeo é gravado sequencialmente, portanto, apenas as velocidades sequenciais importam. Aplicativos e jogos exigem acesso aleatório rápido e a maioria dos cartões simplesmente não foi projetada para isso.

Alguns são melhores que outros – a SD Association introduziu a Application Performance Class. Ambos descrevem a velocidade em termos de IOPS, operações aleatórias de entrada/saída por segundo. A primeira classe é chamada de A1 e garante 1500 IOPS de leitura e 500 IOPS de gravação. Alguns anos depois veio o A2, que aumentou as metas para 4.000 IOPS para leituras e 2.000 IOPS para gravações.

Flashback: A ascensão (e queda?) do cartão microSD

O desenvolvimento mais recente é o SD Express, que segue apenas o exemplo dos SSDs NVMe e adota o barramento de dados PCIe. A especificação original permitia uma única via PCIe 3.0 e velocidades de transferência de até 985 MB/s. Em seguida, veio o suporte para uma única via PCIe 4.0 (ou duas pistas PCIe 3.0) de até 1.970 MB/s. A maior velocidade possível hoje é obtido com duas pistas PCIe 4.0 – impressionantes 3.940 MB/s.

O SD Express requer pinos adicionais semelhantes ao UHS, o que dificulta a adoção em pequenos cartões microSD. E como dissemos, os dispositivos que suportam os pinos extras são raros.

O Steam Deck pode rodar jogos de um cartão microSD, no entanto, a Valve o equipou apenas com um slot UHS-I. Isso significa que as velocidades de transferência não são muito mais rápidas do que um HDD giratório (melhores tempos de busca, mas nem de longe tão bons quanto um SSD). O Nintendo Switch também possui apenas um slot UHS-I.

A ascensão dos cartões SD e microSD

A ascensão dos cartões SD e microSD

Os cartões MicroSD ainda são bastante populares, seu formato pequeno lhes rendeu um lugar em câmeras de ação, drones e muito mais. E eles encontraram uso em consoles portáteis, embora cartões SD maiores (especialmente do tipo SD Express) fossem uma escolha melhor.

Sua popularidade em smartphones, no entanto, está diminuindo. Por quê? Queremos culpar parcialmente os serviços de streaming – quantos MP3s e arquivos de vídeo você tem em seu telefone? E quanto aos seus amigos? Com 4G rápido e agora 5G mais rápido e custos de dados móveis em queda, o streaming passou de opção viável a preferida. Spotify, Netflix, YouTube e muito mais significa que você não precisa de todo esse armazenamento em seu telefone.

Os jogos para celular agora são maiores do que os jogos para PC e console combinados, mas isso não levará à adoção do microSD pelos motivos discutidos acima. Um jogo grande o suficiente para caber no armazenamento interno também exigirá muito para rodar no cartão.

Outro culpado é a capacidade crescente do armazenamento embutido. 128 GB parece ser a média no momento e a maioria das pessoas diz que precisa de 128 a 256 GB. Com isso, não há muita necessidade de armazenamento expansível.

Flashback: A ascensão (e queda?) do cartão microSD

Sabemos que alguns de vocês odeiam absolutamente que a maioria dos fabricantes tenha parado de equipar seus telefones com slots microSD, especialmente na classe principal. Infelizmente, o consumidor médio parece se importar tanto com o slot do cartão quanto com os telefones compactos. O mesmo vale para o fabricante médio de smartphones.