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SDXC（Secure Digital eXtended Capacity）為SD卡的新一代標準，於2009年CES消費電子展提出，為遵循SD 3.0規範之規格。
在SD 3.0規格下，低容量記憶卡仍使用FAT32，SD 3.0規定之最高速度為104MB/s[1]；而高容量則於SD 4.0中規範最大容量可高達2TB，採用的檔案系統是微軟專利的exFAT規格。SD 4.0規範將最高速度提升至312MB/s。SDHC所採用的FAT、FAT32、Ext2於SDXC仍可使用，SDXC電子介面規格仍與SDHC相容。
SDXC卡可使用SDHC規格之設備，但有以下之限制：
另外，使用和選購記憶卡時，必須注意相容性。SDHC和SDXC記憶卡與現有SD 1.1讀卡設備並不相容，記憶卡並不支援向下相容。
UHS（Ultra High Speed）是與SDXC同時推出的SD卡匯流排標準。此標準適用於SDHC和SDXC。
UHS-I最高傳輸速度（理論值）為104MB/s。英文字母I代表該裝置（SD卡或讀卡器）支援UHS-I介面。英文字母U，包含數目字1，代表該裝置讀寫速度達U1。
SD卡必須同時印有
和
，讀寫速度才有U1。
UHS-II最高傳輸速度達312MB/s，是UHS-I的三倍。這適合未來的4K拍攝。
UHS-II記憶卡多了一排針腳。第一排針腳與UHS-I相同，這樣可相容於UHS-I設備。第二排針腳是新增的，使記憶卡的讀寫速度能提升到312MB/s。明顯地，使用者必須使用新的讀卡設備，才可完全發揮UHS-II SD卡的效能。
| 最低寫入速度 | Speed Class | UHS Speed Class | Video Speed Class | 應用 |
|---|---|---|---|---|
| 2 MB/s |  Class 2 (C2) |
- | - | 標準畫質拍攝 |
| 4 MB/s |  Class 4 (C4) |
- | - | 高畫質拍攝 |
| 6 MB/s |  Class 6 (C6) |
- |  Class 6 (V6)
| |
| 10 MB/s |  Class 10 (C10) |
Class 1 (U1) |
 Class 10 (V10) |
全高畫質拍攝 (HS), 即時廣播及高畫質影片 (UHS) |
| 30 MB/s | - |  Class 3 (U3) |
 Class 30 (V30) |
4K影片 60/120 fps (UHS) |
| 60 MB/s | - | - |  Class 60 (V60) |
8K影片 60/120 fps (UHS) |
| 90 MB/s | - | - |  Class 90 (V90)
|
| 應用性能等級 | 最小持續連續寫入速度 | 最小隨機讀取 | 最小隨機寫入 |
|---|---|---|---|
 Class 1 (A1) |
10 MB/s | 1500 IOPS | 500 IOPS |
 Class 2 (A2) |
4000 IOPS | 2000 IOPS |
裝置（如智慧型手機）必須支援UHS，才能保證達到上述U1或U3之最低寫入速度。
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