CompactFlash

CompactFlashCF卡)最初是一种用于便携式电子设备的数据存储设备,于1994年首次由SanDisk公司生产并制定相关规范。它的物理格式被多种设备所采用。從外形上CF卡可以分为两种:CF I型卡(3.3mm)以及稍厚一些的CF II型卡(5mm)。CF II型卡槽主要用于微型硬盘等一些其他的设备。

64 MB CompactFlash I型卡

CF是与出现更早且尺寸更大的PCMCIA I型内存卡竞争的第一批闪存标准之一,它最初是建立在英特尔或非型闪存的基础上,之后改为使用与非型闪存。CF是最老也是最成功的标准之一,尤其在早期的专业数码相机市场。

CF卡可以通过转换器直接用于PCMCIA卡插槽,也可以通过读卡器连接到多种常用的端口,如USBFirewire等。另外,由于它具有较大的尺寸(相对于较晚出现的小型存储卡),大多数其他格式的存储卡可以通过适配器在CF卡插槽上使用,其中包括SD卡MMC卡Memory Stick DuoXD卡以及SmartMedia卡等。

32 MB高速CompactFlash I型卡

概述编辑

由於使用的NOR型閃存存儲密度低於較新的NAND閘閃存,CF卡的體積是90年代初期出現的三種記憶卡中最大的(另兩種是Miniature Card—MiniCard和SmartMedia卡)。 在之後,CF卡也改用NAND型閃存。另外,IBM的微型硬碟使用CF Type II型介面,但並不是固態硬碟日立希捷也有製造微型硬碟。

CompactFlash的電氣特性與PCMCIA-ATA介面一致,但外形尺寸較小。

連接器寬度43mm,深度36mm,厚度分3.3mm(CF Type I型卡)和5mm(CF Type II型卡)兩種。

Type I型卡可以用於Type II型卡插槽,但Type II型卡由於厚度的關係無法插入Type I型卡的插槽中。CF閃存卡多數是Type I型卡。

CF卡比早期的PC卡(PCMCIA)I型更窄小,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Miniature Card、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卡的主要競爭對手,從市場滲透率而言甚至一度超越CF卡。不過,SmartMedia受制於其最大128MB的容量,逐漸被其他新制式的記憶卡淘汰(大約於2002-2005年時)。

九十年代末至廿一世紀初出現的各種記憶卡規格(如SDMMCSecure Digital High Capacity(SDHC)Memory StickxD圖像卡等等)有著激烈競爭。新款記憶卡的體積比CF卡小數倍,某程度上與當時CF比PC Card的相差還要大。新式小型記憶卡已主導掌上電腦,手提電話以及消費級數碼相機,特別是超迷你型號。

虽然如此,CF卡仍然是一些顶级專業數碼相機的标准配置。在2007年出產的半專業級數碼相機(專業消費級之數碼相機、單鏡反光相機)中,有相當比例還是支援CF卡。過往,CF的特點主要是以最少的價錢換取最大的儲存容量,但如今相同容量的小型记忆卡已比CF卡便宜得多。現時高端SD卡的容量和性能已经不输CF卡,但平均来说CF卡仍往往有着比其他小型記憶卡更高的容量(自CF 1.0標準開始已支援137GB之理論上限,至2007年第三季,最大容量為64GB)、更快的存取速度(Sandisk Extreme IV :40MB/s,CF 4.0標準支援最高133MB/s),更開放的規格及使用條款,較佳的相容性(自CF 1.0標準起極少出現重大的改動,CF Type II能使用MicroDrive,以及透過轉接器使用多種較小的記憶卡)。

閃存型存儲設備具有非揮發性和固態等特質,所以它比磁碟驅動器更穩固,耗電量僅相當於磁碟驅動器的5%,卻具有較快的傳輸速率(SanDisk Extreme IV型CF卡的寫入速度和讀取速度可達40MB/s)。工作電壓為3.3伏特或5伏特,可以在不同的系統間轉換。閃存型CF卡可以適應極端的溫度變化,工業標準的閃存卡甚至可以在-45至85攝氏度的範圍內工作。

2018年,CF卡的容量規格從最小的8MB到最大可達256GB。(這裡的1MB=1,000,000byte,1GB=1000MB)

微型硬盘编辑

 
IBM 1GB微型硬盘

微型硬盘是一种符合CF Type II型标准的微型硬盘驱动器(约1英寸宽)。在1999年IBM首次发布拥有340MB容量的微型硬盘,后于2002年将其部门连同Microdrive商标一起卖给日立。許多其他厂商(如:希捷索尼等)也有出售微型硬盘,截止至2005年中期,微型硬盘的容量达到6GB并且还在高速成长。

做为一种机械式存储设备,这些微型硬盘在运行的时候需要消耗比闪存更多的能源,所以在某些供能不足的设备上它们也许不能很好的运行。同时,作为机械设备,它们对物理震动和温度的变化要比闪存更加敏感,尽管在实际使用中并无大碍。

规范编辑

CompactFlash编辑

在CompactFlash規範第一次標準化的時候,即使是全尺寸的硬碟容量也很少超過4GB,因此ATA規範自身存在的限制被認為是可接受的。但是,在硬碟由於不斷增長的容量需求而對ATA規範作出大量改變的今天,閃存卡很快就超過4GB的限制,在原始版本1.0後所製造的CF卡已經可以達到512GB。6.0版本運行在PATA模式,未來版本預期會使用SATA模式。

  • CompactFlash 版本 1.0 (1995),最高 8.3 MB/s (PIO mode 2), 容量最大可達 128 GB。
  • CompactFlash+ (或稱CompactFlash I/O)(1997)。
  • CF+ 和 CompactFlash 版本 2.0 (2003) 最高 16.6 MB/s (PIO mode 4),2003年底,增加DMA 33傳輸(最高 33MB/s),從2004年中期開始提供。容量最大可達 137GB(根据CompactFlash协会(CFA)的资料)。
  • CF+ 和 CompactFlash 版本 3.0 (2004) 最高 66 MB/s(UDMA 66),PC卡模式下 25 MB/s,添加密碼保護以及許多功能。CFA建議記憶卡大於2GB時,使用FAT32檔案系統。
  • CF+ 和 CompactFlash 版本 4.0 (2006) 支援 IDE Ultra DMA Mode 6 ,最高 133 MB/s (UDMA 133),容量最大可達137GB。
  • CF+ 和 CompactFlash 版本 4.1 (2007) 支援Power Enhanced CF記憶卡。
  • CompactFlash 版本 5.0 (2010) 增加許多功能,包括48位元定址(容量最大可達 128 PiB),最高32 MB的大型區塊傳輸,QoS和視訊性能保證,以及其他增強功能。
  • CompactFlash 版本 6.0 (2010年11月) 支援 Ultra DMA Mode 7 (最高 167 MB/s), ATA-8/ACS-2 sanitize指令、TRIM指令,和可選的卡溫度工作溫度範圍告知功能。

CFast编辑

CompactFlash的變體,基於 Serial ATA 匯流排,全稱CompactFast,簡稱CFast。
CFast卡在物理和電氣規格上都不相容於CompactFlash卡,不過SATA可以模擬PATA的指令協定,現有的CompactFlash軟體驅動程式可以繼續使用。如果撰寫使用AHCI的新驅動程式,大多都會有可觀的效能增長。
CFast卡使用7 PIN的SATA母座與17 PIN的電源母座,可透過轉接器轉接成一般的SATA介面。

  • CFast 1.0 / 1.1支援比CompactFlash更快的傳輸速度,使用SATA 2.0(300 MB/s)界面,首款於2009年底上市。
  • CFast 2.0 於2012年第二季發布,更新為SATA 3.0(600 MB/s)。截至2014年,唯一採用CFast 2.0卡的產品是Arri Amira數位攝影機,可以在 2048×1080 解析度下達到 200 fps;也有用於Arri Alexa / XT相機的CFast 2.0轉接器。

2014年4月7日,Blackmagic Design宣布URSA電影攝影機將使用CFast卡。
2015年4月8日,佳能公司宣布推出XC10攝影機,也使用CFast卡。Blackmagic Design還宣布其URSA Mini攝影機將使用CFast 2.0。
截至2016年10月,越來越多的相機、攝影機、錄音設備使用CFast媒體提供的更快的數據速率。像是Arri Amira、Arri Alexa Mini、哈蘇H6D-100C、佳能C700、C300 Mark II、EOS 1D X II、XC10、Blackmagic Ursa、Ursa Mini 4.6K、Ursa Mini 4K。用於視訊的其他錄製設備包括Atomos Ninja Star、Atomos Shogun Studio 4K。

截至2017年,在更廣泛使用CF的嵌入式電子行業中,從CF換到CFast的過渡仍相對緩慢,可能是由於硬件成本考慮和一些慣性(熟悉CF)以及因為較低性能的CF卡已經能滿足需求,因此沒有理由改變。

CFexpress编辑

2016年9月7日發佈,採用PCIe介面和高效的NVM Express
2017年4月18日,CompactFlash協會發布CFexpress 1.0規範。使用XQD外形尺寸(38.5 mm×29.8 mm×3.8 mm)和PCIe 3.0 x2,傳輸速度最高可達 2 GB / s。 NVMe 1.2協定用於低延遲、低開銷和高並行存取。
2019年2月28日,CompactFlash協會發布CFexpress 2.0規範。提升為NVM Express 1.3,一樣使用PCIe 3.0。
有3種類型,A型:PCIe x1;B型:PCIe x2;C型:PCIe x4。

符合CF标准的其他设备编辑

CompactFlash规范还被应用于多种输入/输出以及接口设备。由于它的电气性能与PCMCIA卡一致,因此大多数PCMCIA卡都有类似的CF版本。如:

相关文章编辑

外部链接编辑