Speicherkarte

CompactFlash

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Wechseln zu: Navigation, Suche
Drei Ansichten einer CompactFlash-Typ-I-Karte
Drei Ansichten einer CompactFlash-Typ-I-Karte

CompactFlash (CF) ist ein Schnittstellenstandard, unter anderem für digitale Speichermedien. Er kommt in Form von CF-Karten in Computern, digitalen Fotoapparaten und Personal Digital Assistants (PDA) zum Einsatz.

Inhaltsverzeichnis

[Bearbeiten] Formen

CF-Karten gibt es nicht nur als Speicherkarten. Obwohl das der häufigste Anwendungsbereich ist, existieren unter anderem GPS-Empfänger, Kameras, serielle oder WLAN-Karten in der Bauform CF-II (siehe Standards weiter unten).

[Bearbeiten] Schnittstelle

Die Schnittstelle ist (E)IDE-kompatibel.

Loox 720 CF-II slot
Loox 720 CF-II slot

[Bearbeiten] Aufbau

Ein Microdrive
Ein Microdrive

Die CompactFlash-Speicherkarten sind im Gegensatz zu Festplatten oder CD-Laufwerken als Speichermedien ohne bewegliche Teile gefertigt. Die Informationen sind auf einem Flash-Speicher, der beschreibbar und auch wieder löschbar ist, dauerhaft gespeichert. Ihr Schreibverhalten ähnelt dem von Festplatten, jedoch fehlen die Laufgeräusche. IBM entschloss sich zuerst, diese Regel durch eine Ausnahme zu bestätigen, und verkleinerte eine Festplatte auf die Größe einer CF-II Karte. Dieses Produkt wurde unter der Bezeichnung Microdrive bekannt und hatte den Vorteil eines besseren Preis-Leistungs-Verhältnisses. Später gab es auch andere Hersteller festplattenbasierender CF-Karten. Wegen des Preisverfalls von Flash-Speicher sind diese Lösungen allerdings zwischen 2005 und 2006 praktisch vollständig vom Markt verschwunden.

Auf der CompactFlash-Karte ist aber in allen Fällen sowohl der Speicher als auch der Controller samt Firmware (die Elektronik, die den Speicher beschreiben und lesen kann) untergebracht. CompactFlash-Karten verhalten sich nach außen genau wie eine IDE-Festplatte, nur die Steckerform ist anders; die recht komplizierten Details der Flashspeicher-Ansteuerung bleiben gegenüber dem Gerät verborgen. Im Gegensatz zu allen anderen Flash-Speicher-basierten Medien ist für die Adressierung des eigentlichen Kartenspeichers der karteninterne Controller und nicht das Endgerät (z.B. Digitalkamera) zuständig. Bei vorhandener Unterstützung für ein größeres Dateisystem wie FAT32 können neue CF-Karten mit höherer Kapazität auch von älteren Geräten gelesen werden.

[Bearbeiten] Marktanteil

Bei digitalen Speichermedien (z. B. für Digitalkameras) war die CompactFlash-Technologie lange Zeit Marktführer, wurde aber in den letzten Jahren von der SecureDigital-Card (SD) verdrängt.

Lediglich bei digitalen Spiegelreflexkameras und bei digitalen High-End-Kompaktkameras setzt man auch bei den neueren Modellen noch auf CompactFlash-Karten, vor allem wegen der höheren Schreibgeschwindigkeit und den größeren verfügbaren Speicherkapazitäten. Allerdings geht auch hier bei Modellen für das Amateur- und Einsteigersegment der Trend zu SD-Cards. Profikameras verwenden noch durchgängig CF-Karten als Standard.

Vorteile sind die Robustheit der Karten, das einfachere Hantieren, das gute Preis-Kapazitäts-Verhältnis und die gute Verfügbarkeit von Karten mit großer Speicherkapazität. Es gibt sogar Karten mit besonderem Spritzwasserschutz.

Ferner gibt es für den CF-Steckplatz günstige Adapter, mit denen beliebige andere Speicherkarten in Kameras am CF-Steckplatz genutzt werden können. Insofern hat man mit CF alle Freiheiten und kann auch zukünftige Speichergrößen und Standards nutzen.

[Bearbeiten] Standards

  • Bauformen
    • CF-Typ I  (42,8 mm × 36,4 mm × 3,3 mm)
    • CF-Typ II (42,8 mm × 36,4 mm × 5,0 mm), mitunter fälschlich als "Microdrive-kompatibel" bezeichnet, da alle Microdrives Typ-II-Karten sind.

Der einzige Unterschied ist also die Dicke der Bauform. Daher funktionieren Typ-I-Karten auch in einem Typ-II-Slot. Erstere sind aber weitaus häufiger.

Während die äußere Form unverändert blieb, machte der Fortschritt neue CF-Standards nötig.

  • CompactFlash 1.0 (1994)
    • 8,3 MB/s  (PIO Mode 2)
  • CompactFlash+, auch CompactFlash I/O (1997)
    • Karten, die keine Speicherfunktion haben, sondern beispielsweise Radioempfang ermöglichen.
  • CompactFlash 2.0 (2003)
    • 16,6 MB/s (PIO Mode 4)
    • 128 GB mögliche Kapazität, wie bei IDE
    • Ende 2003 wurde die Integration stark beschleunigender DMA-Zugriffe beschlossen; bei CF 2.0-Karten ab Mitte 2004 integriert.
  • CompactFlash 3.0 (2004)
    • 66 MB/s (UDMA 66)
    • 25 MB/s im PC-Card-Modus
    • Karte per Passwort schützbar
  • CompactFlash 4.0 (2006)
    • 133 MB/s (UDMA 133)
    • Karte per Passwort schützbar
    • Kapazität bis 137 GB

Diese Standards sind auf- und abwärtskompatibel.

[Bearbeiten] Daten verfügbarer CF-Karten

Eine 256 MB CompactFlash-Typ-I-Karte von innen.
Eine 256 MB CompactFlash-Typ-I-Karte von innen.
Kapazität: 4 MB bis 64 GB
Dateisystem: Die meisten Geräte verwenden intern FAT16. Bei Karten mit einer Kapazität von mehr als 2 GB wird stattdessen das neuere FAT32-Dateisystem verwendet. Dieses wurde bei früheren Geräten aber nicht in der Firmware vorgesehen, weshalb solche Karten dort gar nicht oder nur mit einem Teil der Kapazität verwendbar sind. Prinzipiell können auch beliebige andere Dateisysteme verwendet werden; da die Controller in den Karten jedoch meist die nach außen sichtbare Festplatten-Emulations-Ebene gerade so auf den eigentlichen internen Speicherchip abbilden, dass bei einer typischen Verwendung von FAT16/32 eine günstige Verteilung des Verschleißes (Wear Levelling) erreicht wird, können andere Dateisysteme die Lebensdauer der Karte reduzieren.
Lesen: 4 bis über 45 MB/s  =  25x bis 300x
Schreiben: 2 bis über 40 MB/s

1x entspricht 150 kB/s, der 1-fachen CD-Lesegeschwindigkeit. Geworben wird gerne mit der schnellen Leseleistung. Fehlt diese Angabe, ist sie meist wenig werbewirksam und unter 50x.

Lesezugriff: < 1 ms
Schreibzugriff: 10 ms bis 35 ms
Anschluss: 50 Pins
Spannung: 3,3 V (± 5%) oder 5V (± 10%)

Alle Karten können mit beiden Spannungen betrieben werden.

Betrieb bei: 0 °C bis 60 °C
Lagerung bei: -40 °C bis 85 °C
Schockresistenz: 2.000 G / Microdrives 400 G
Schreib-Zyklen: 10.000 lt. Standard, 1–2 Millionen lt. Hersteller

Einige Hersteller integrieren Zähler in die Firmware ihrer Karten, um den Verschleiß auf alle Sektoren gleich zu verteilen. Verbrauchte Sektoren werden automatisch als nicht mehr benutzbar markiert.

Diese Angaben variieren natürlich je nach Hersteller und Produktreihe. Ebenso wird unter Bezeichnungen wie "Pro, Ultra und Extreme" recht Unterschiedliches verstanden. Beim Marktführer Sandisk erreichen Ultra II-Karten eine Übertragungsrate von über 10 MB/s (lesen) bzw. 9 MB/s (schreiben), Extreme III über 20 MB/s bzw. über 30 MB/s ab 2008 (lesen und schreiben) und Extreme IV über 40 MB/s (lesen und schreiben).

[Bearbeiten] Anwendungsgebiete

Der Klassiker: CF-Karte zur Bildspeicherung
Der Klassiker: CF-Karte zur Bildspeicherung

Am häufigsten sind CompactFlash-Karten wohl als Fotoreservoir in Digitalkameras anzutreffen, hier vor allem im professionellen Bereich z.B. in der aktuellen Pressefotografie. Auch die professionelle digitale mobile Audioaufzeichnung arbeitet quasi immer mit CompactFlash, wenn aus Platz-, Energie- oder Witterungsgründen keine Festplatten- oder Disc-Systeme verwendet werden.

Ein CF-IDE-Adapter
Ein CF-IDE-Adapter

Die Verwendung eines Adapters ermöglicht weitere Anwendungsmöglichkeiten: So können auch andere Speicherkarten, etwa Multimedia Cards, in Geräten mit CompactFlash-Steckplätzen verwendet werden. Im Gegenzug können CF-Karten auch in anderen Geräten zum Einsatz kommen. Erwähnenswert sind hier CF-zu-IDE-Adapter, die eine Verwendung als Festplatte ermöglichen (siehe Vergleich). Da diese beiden Schnittstellen einander entsprechen, ist ein passiver Adapter möglich. Aus gleichem Grund ist auch der Einsatz per PC-Card/PCMCIA-Adapter an einem Notebook möglich.

Da sie keine beweglichen Teile besitzen, eignen sich CF-Karten außerdem für den Einsatz in rauhen Industrie- oder Mobilumgebungen. Häufig werden sie dort als einziger Festspeicher benutzt. Die Industriecomputer einiger Hersteller können wahlweise mit fest integriertem CF-Slot oder IDE-Port konfiguriert werden. In diesem Fall wird die CompactFlash-Karte meist neu partitioniert und mit einem anderen Dateisystem als dem standardmäßig ausgelieferten formatiert. Für Linux- oder QNX-Systeme ist das gängige Praxis.

Aufgrund der Ähnlichkeit zum PC-Card-Standard ist es für Hersteller einfach, diese Karten auch als CF-Variante anzubieten; sie werden dann als CF I/O bezeichnet. So sind PDAs aufrüstbar mit Digitalkamera, GPS-Empfänger, Radio-Empfänger, Netzwerkkarte, WLAN-Karte, Modemkarte, serieller Schnittstelle, USB-Host-Adapter oder gar Grafikkarte zum Anschluss externer Monitore.

[Bearbeiten] Siehe auch

[Bearbeiten] Weblinks

Copyright © 2005-2010 Hardware-Aktuell. Alle Rechte vorbehalten.