旧来のSDメモリーカードはFAT32に未対応で、規格上の最大容量は2GBとなっていた。しかし、デジタルカメラの高画素化や動画撮影機能の充実によってデータの大容量化が進行、ストレージの上限が2GBでは十分でない状況も発生し始めた。SDHCメモリカードでは、ファイルシステムをFAT32に対応させ最大32GBまでの大容量化が可能となった。同時に、動画撮影などに対応するために最低保証転送速度を規定しクラス分けを行ったSDHC(SD High Capacity)という仕様が策定された。
物理的な寸法はSDメモリーカードと同一で、上位互換性を保持しているため、SDHC対応機器でSDメモリーカードを扱うことができる。追加された仕様により下位互換性は存在しないため、旧来のSDメモリカード対応機器はSDHCメモリーカードを扱うことはできない。ただし、物理的な寸法と電気的な仕様は互換性があるため、近年に発売されているデジタルカメラ、メモリーカードリーダー、パソコンの一部はファームウェア、もしくはドライバのアップデートによってSDメモリーカードの上限であった2GBを超える容量の認識、利用が可能になっている。同様に、SDメモリーカードにしか対応していないノートパソコンでもWindowsXP SP3へアップデート、ホットフィックスの適用、またはそれ以降のOSへアップグレードすることで内蔵のSDカードスロットが2GB以上の容量を認識可能となる場合がある。
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