第一代SDXC卡可能要到明年才会进入实际应用阶段，但规格制定者们已经开始考虑下一代标准了。日本媒体报道称，SD 4.0版，即第二代SDXC标准规范目前正在制定当中，预计明年春天就会完成。

和第一代SDXC标准一样，SD 4.0规范中的容量上限仍为2TB，支持FAT、FAT32和exFAT文件系统。新版本主要在速度上进行改善，应用LVDS低压差分信号传输技术，将读写速度上限从之前的104MB/s，提升到300MB/s，真正达到SDXC当时宣布的理论极限。

为实现这一目的，SD 4.0将对卡片结构进行较大规模的改动，增加接口金手指数量，变并行传输为串行传输，并支持128bit加密。当然，保持向下兼容性仍是SD卡协会的主要关注点，新增的接口针脚并不会影响SD 4.0和旧版SD/SDHC/SDXC卡、读卡器的兼容性。

除了在数码设备中应用外，SD协会还有更高的目标。在升级到4.0版本后，SD标准有望直接成为手机等掌上设备的内部数据传输总线，这也是他们急于引入串行传输，提升速度的主要考虑。