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SDHC是“High Capacity SD Memory Card”的縮寫，即“高容量SD存儲卡”。2006年5月SD協會發布了最新版的SD 2.0的系統規范，在其中規定SDHC是符合新的規范、且容量大于2GB小于等于32GB的SD卡。
SDHC最大的特點就是高容量（2GB-32GB）。另外，SD協會規定SDHC必須采用FAT32 文件系統，這是因為之前在SD卡中使用的FAT16文件系統所支持的最大容量為2GB，并不能滿足SDHC的要求。
作為SD卡的繼任者，SDHC主要特征在于文件格式從以前的FAT12、FAT16提升到了FAT32，而且最高支持32GB。同時傳輸速度被重新定義為Class2(2MB/sec)、Class4(4MB/sec)、Class6(6MB/sec)等級別，高速的SD卡可以支持高分辨視頻錄制的實時存儲。
SDHC卡的外形尺寸32×24×2.1mm(長×寬×高)，與目前的SD卡一樣，著作權保護機能等也和以前相同，但是由于文件系統被變更，以前只支持FAT12/16格式的SD設備存在不兼容現象，而現在也支持FAT32(SDHC)的機器，這可以讀取現存的FAT12/16格式的SD卡。
所有大于2G容量的SD卡必須符合SDHC規范，規范中指出SDHC至少需符合Class 2的速度等級，并且在卡片上必須有SDHC標志和速度等級標志。
在市場上有一些品牌提供的4GB或更高容量的SD卡并不符合以上條件，例如缺少SDHC標志或速度等級標志，這些存儲卡不能被稱為SDHC卡，嚴格說來它們是不被SD協會所認可的，這類卡在使用中很可能出現與設備的兼容性問題。
由于SDHC采用與SD1.1規范不同的尋址方式，所以不兼容SD 2.0規范確立之前生產的某些舊版本SD 設備，只有新的符合SD2.0規范的SD設備才能使用SDHC。如果SDHC插入某些舊版本的SD 設備，出于對卡內數據資料進行保護的目的，將不會被此類設備所識別。
如何才能確認設備兼容SDHC呢，一般設備上會有比較明顯的SDHC標志，或者會在產品的說明書中注明兼容SDHC。
而上文中提到的SD協會規定的速度等級（Speed Class），在測試方法上與普通的性能測試有較大區別。測試時根據卡片內的碎片的不同程度分別測試讀速率曲線和寫速率曲線，而并不是對單一大文件的傳輸速度進行測試。SD協會定義了滿足各等級最低要求的性能曲線，根據測試所得的數據和SD協會規定的性能標準進行比較， 從而判斷卡片的性能等級。
SD2.0的規范中對于SD卡的性能上分為如下4個等級,不同等級能分別滿足不同的應用要求：
Class 0：包括低于Class 2和未標注Speed Class的情況；
Class 2：能滿足觀看普通MPEG4 MPEG2 的電影、SDTV、數碼攝像機拍攝；
Class 4：可以流暢播放高清電視（HDTV），數碼相機連拍等需求；
Class 6：滿足單反相機連拍和專業設備的使用要求；
SD協會是基于實際應用情況，對各個品牌的SDHC產品進行了速度等級的劃分，頗為難得的是，一向以率先推出新品而著稱的ATP公司則在2007年10月就發布了全球首款class 6等級的SDHC產品－ATP ProMax SDHC 4GB Class 6，可以滿足專業玩家和高端用戶對于高容量和高性能SDHC產品的嚴格需求。而目前市場上能夠提供Class 6級別的4GB SDHC廠商可謂鳳毛麟角。