CF卡

CF卡

一種數據存儲設備
CF卡(CompactFlash)最初是一種用于便攜式電子設備的數據存儲設備。作為一種存儲設備,它革命性的使用了閃存,于1994年首次由SanDisk公司生産并制定了相關規範。當前,它的物理格式已經被多種設備所采用。從外形上CF卡可以分為兩種:CFI型卡以及稍厚一些的CFII型卡。從速度上它可以分為CF卡、高速CF卡(CF+/CF2.0規範),更快速的CF3.0标準也即将在2005年被采用。CFII型卡槽主要用于微型硬盤等一些其它的設備。[1]
    中文名:CF卡 外文名:Compact Flash 用途: 開發公司:SanDisk公司 屬 性:便攜式電子設備的數據存儲設備 途 徑:閃存 關聯存儲卡:Miniature Card—MiniCard和SmartMedia

簡介

CF是與出現更早且尺寸更大的PCMCIAI型内存卡競争的第一批閃存标準之一,它最初是建立在英特爾的或非型閃存的基礎上,之後改為使用與非型閃存。CF是最老也是最成功的标準之一,尤其适合專業相機市場。它具有比其它存儲方式更長的壽命以及較低的單位容量成本,同時也可以在較小的尺寸上提供較大的容量。

CF卡可以通過适配器直接用于PCMCIA卡插槽,也可以通過讀卡器連接到多種常用的端口,如USB、Firewire等。另外,由于它具有較大的尺寸(相對于較晚出現的小型存儲卡而言),大多數其它格式的存儲卡可以通過适配器在CF卡插槽上使用,其中包括SD卡/MMC卡、MemoryStickDuo、XD卡以及SmartMedia卡等。

概述

由于使用的或非型閃存的存儲密度低于較新的與非型閃存,CF卡的體積是90年代初期出現的三種存儲卡中最大的(另兩種是MiniatureCard—MiniCard和SmartMedia卡)在之後,CF卡也改用了與非型閃存,另外,IBM的微型硬盤并沒有使用固态存儲器。

CompactFlash的電氣特性與PCMCIA-ATA接口一緻,但外形尺寸較小。

連接器為43毫米寬,外殼的深度是36毫米,厚度分3.3毫米(CFI型卡)和5毫米(CFII型卡)兩種。

CFI型卡可以用于CFII型卡插槽,但CFII型卡由于厚度的關系無法插入CFI型卡的插槽中。cf閃存卡多數是CFI型卡。

CF卡比早期的PC卡(PCMCIA)I型更細小,然而厚度則和PC卡I及II型相同。CF卡是早期記憶卡規格之中最成功的,受歡迎程度比MiniatureCard、SmartMedia卡及PC卡I型更勝一籌。在應用在體積較小的器材時,SmartMedia卡曾經是CF卡的主要競争對手,從市場滲透率而言甚至一度超越CF卡。不過,SmartMedia的優勢,将因新制式的記憶卡出現而終止(大約于2002-2005年時)。

九十年代末至廿一世紀初出現的記憶卡制式(如SD/MMC,各種MemoryStick,xD圖像卡等等)有著激烈競争。新款記憶卡的體積比CF卡小數倍,某程度上與當時CF比PCCard的相差還要大。新制式将會主導掌上電腦,手提電話以及消費級數碼相機,特别是超迷你型号。

無論如何,CF卡還會繼續被很多設備支援,仍然成為專業數碼相機的主流标準。在2005年出産的消費級數碼相機中,有一定數量還是支援CF卡。CF的主要特點仍是以最少的價錢換取最大的MB數,比小型記憶卡有著最高容量,CFII能使用MicroDrive,以及透過轉接器使用多種較小記憶卡。同時,CF卡接口的記憶卡轉接器比其他類型的平,全因它沒有芯片組。

閃存型存儲設備具有非易失性和固态,所以它比磁盤驅動器更穩固,耗電量僅相當于磁盤驅動器的5%,卻仍然具有較快的傳輸速率(SanDiskExtremeIII型CF卡的寫入速度和讀取速度可達20MB/s)。它們的工作電壓為3.3volts或5volts,可以在不同的系統間轉換。閃存型CF卡可以适應極端的溫度變化,工業标準的閃存卡可以在-45至85攝氏度的範圍内工作。

CF接口已廣泛用于PDA、筆記本電腦、數碼相機和包括台式機在内的各種設備。

到2005年,CF卡的容量規格從最小的8MB到最大可達12GB。(這裡的1MB=1,000,000byte,1GB=1000MB)

特點

CF卡(CompactFlash)是1994年由SanDisk最先推出的。CF卡具有PCMCIA-ATA功能,并與之兼容;CF卡重量隻有14g,僅紙闆火柴般大小(43mmx36mxm3.3mm),是一種固态産品,也就是工作時沒有運動部件。CF卡采用閃存(flash)技術,是一種穩定的存儲解決方案,不需要電池來維持其中存儲的數據。對所保存的數據來說,CF卡比傳統的磁盤驅動器安全性和保護性都更高;比傳統的磁盤驅動器及Ⅲ型PC卡的可靠性高5到10倍,而且CF卡的用電量僅為小型磁盤驅動器的5%。這些優異的條件使得大多數數碼相機選擇CF卡作為其首選存儲介質。

雖然最初CF卡是采用FlashMemory的存貯卡,但随着CF卡的發展,各種采用CF卡規格的非FlashMemory卡也開始出現,CFA後來又發展出了CF+的規格,使CF卡的範圍擴展到非FlashMemory的其它領域,包括其它I/O設備和磁盤存貯器,以及一個更新物理規格的TypeII規格(IBM的Microdrive就是TypeII的CF卡),TypeII和原來的TypeI相比不同之處在于TypeII厚5mm。

CF卡同時支持3.3伏和5伏的電壓,任何一張CF卡都可以在這兩種電壓下工作,這使得它具有廣闊的使用範圍。CF存貯卡的兼容性還表現在它把FlashMemory存貯模塊與控制器結合在一起,這樣使用CF卡的外部設備就可以做得比較簡單,而且不同的CF卡都可以用單一的機構來讀寫,不用擔心兼容性問題,特别是CF卡升級換代時也可以保證舊設備的兼容性。

CF卡有相當多的平台支持,包括DOS,Windows3.x,Windows95,Windows98,WindowsCE,OS/2,AppleSystem7,Linux和許多種UNIX都能夠支持。

CF卡作為世界範圍内的存儲行業标準,保證CF産品的兼容,保證CF卡的向後兼容性;随着CF卡越來越被廣泛應用,各廠商積極提高CF卡的技術,促進新一代體小質輕、低能耗先進移動設備的推出,進而提高工作效率。CFA總部在加拿大的PaloAlto,其成員有權免費得到CF卡、CF商标和CF技術詳情。CFA成員包括3COM,佳能、柯達、惠普、日立、IBM、松下、摩托羅拉、NEC、SanDisk、精工(愛普生)和SocketCommunications等120多個。而且其中的主要數碼相機生産研發廠商已經成立了一個專門組織,從事于CF産品的開發。

缺點

1、容量有限。雖然容量在成倍提高,但仍趕不上數碼相機的像素發展。目前的5百萬像素以上産品已經是流行的高端産品最低規格,而民用主流市場也達到3百萬像素級别。普通民用的JPEG壓縮格式下,容量尚可,但是專業級的TIFF(RAW)格式文件還是放不下幾張圖像數據。

2、體積較大。與其他種類的存儲卡相比,CF卡的體積略微偏大,這也限制了使用CF卡的數碼相機體積,所以現下流行的超薄數碼相機大多放棄了CF卡,而改用體積更為小巧的SD卡。

3、性能限制。CF卡的工作溫度一般是0-40攝氏度。因此0度以下的環境中,數碼相機基本可以說變成了“廢物”。即使是專業機也不能幸免。雖然目前軍用的CF卡耐寒能力達到-40攝氏度,可是什麼時候普及,價格什麼時候跌到普通老百姓可以承受的地步還不得而知。

微型硬盤

微型硬盤是一種符合CF-II型标準的微型硬盤驅動器(約1英寸寬)。1999年IBM首次發布了擁有340MB容量的微型硬盤,後于2002年将其部門連同Microdrive商标一起賣給了日立。目前,許多其它的廠商(如:希捷、索尼等)也在出售微型硬盤,截止到2005年中期,微型硬盤的容量已經達到了6GB并且還在高速增長着。

做為一種機械式存儲設備,這些微型硬盤在運行的時候需要消耗比閃存更多的能源,所以在某些供能不足的設備上它們也許不能很好的運行。同時,作為機械設備,它們對物理震動和溫度的變化要比閃存更加敏感,盡管在實際使用中并無大礙。

規範

在CompactFlash規範第一次标準化的時候,即使是全尺寸的硬盤的容量也很少超過4GB的,因此ATA規範自身存在的限制被認為是可接受的。但是,在硬盤由于不斷增長的容量需求而對ATA規範作出大量改變的今天,即使是閃存卡也有可能要超過4GB的限制。

由此,新的CF标準,CF+(或CF2.0)被推出。它包括了兩個較大的變化:數據傳輸率提高到16Mbit/s,容量最大可達到137GB(根據CompactFlash協會(CFA)的資料)。

支持66Mbit/s數據傳輸率的CF3.0标準也已經被發布,該标準中還包括了一些其它的特性。

III代

德國科隆——CF标準有了新的第三修訂版,将接口數據傳輸速率提升了4倍。現在的标準将與FAT32文件系統相結合,完全支持容量超過2.2GB的CF卡。

剛剛宣布的CF+和CF規範第三修訂版利用了UltraDMA33和UltraDMA66規範(主要用于IDE硬盤驅動器),将接口數據傳輸速率從現在的16MB/s提高到66MB/s。DMA(直接存儲訪問)接口方式可以降低用于管理CF卡數據傳輸的處理器耗能。據标準化組織CF聯盟(CFA)稱,快速的PCMCIAATA存儲與I/O模式也可以加入,它可以将接口傳輸速度提高到25MB/s。

其它設備

CompactFlash規範還被應用于多種輸入/輸出以及接口設備。由于它的電氣性能與PCMCIA卡一緻,因此大多數PCMCIA卡都有類似的CF版本。如:

以太網;

調制解調器;

無線局域網;

數碼相機;

GPS(全球衛星定位系統);

條碼掃描儀;

磁條讀寫器;

SuperVGA顯示适配器;

多種其它閃存卡的讀卡器;

GBA電影播放器。

标準

理論上最大容量1.44億GB。

CF卡聯盟(CompactFlash Association,CFA)宣布了近期獲得通過的CF5.0版标準,新标準在現有CF4.1版标準基礎上做出了多項升級,尤其是在閃存容量高速上漲的形勢下,CF5.0将容量上限提升了幾個數量級。

和幾年前的硬盤137GB容量限制一樣,目前的CF卡由于使用28bit尋址,最大容量也隻有137GB。因此在CF5.0标準中,尋址空間被增加到48bit,理論上的最大容量因此被提升到了144PB(144000TB),應當可以在很長時間内滿足需求。除此以外,新标準中的的數據傳輸單位從128KB提升到32MB,大大提高了傳輸效率。

CF5.0标準支持ATA-6和ATA-8/ACS-2标準,并為了改進兼容性修改了接口的電氣定義。和固态硬盤SSD類似,CF5.0标準中也增加了TRIM功能,能夠對空餘空間進行管理,改善性能表現。除了既定規範,CF5.0還提供了一項可選特性“VideoPerformanceGuarantee”(視頻性能保證),針對大數據量高清視頻拍攝提供QoS功能,保證不會出現丢幀現象。通過該功能的引入,CF卡有意進入超高速攝影等專業視頻市場。

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