原创 数码存储卡技术介绍

2007-9-20 18:03 3420 11 11 分类: 消费电子

数码存储卡技术介绍<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />


梁鹏超




随着各种存储卡的出现和应用,目前市面上可以看到的纯出存储卡就协议不同的种类已经达到种至多他们主要应用于MP3、智能手机、PDAPM4PMP、游戏机等场合。现有多种标准,其各自有着一定的优点 ,尽管这些存储卡格式的不同,但是他们均有一点相同,就是全部使用的半导体闪存”(Flash Memory Chip)芯片作为存储介质,并在存储卡中集成了一片控制器实现通讯、读写、擦除等工作。




存储介质


外型尺寸


(LxWxDmm)


重量


()


容量(MB)


接口标准


最大读/


速度(MB/S)


最大工作


电压(V)


功耗


工作/静态


(mA/uA)


主要厂商


外观


CF I/II型卡


Compact Flash


42.8x36.4x3.3


15


128~4GB


ATA协议的CompactFlash的接口为50


6/


1.5()


6()


3.3/5.0


150/200


SanDisk


卡外观


SM 


Smart Media Card


45x37x0.76


1.8


128


22针的接口,扁平的金手指


 


 


-


TAEC,Samsung


卡外观


MMC


Multi Media Card


32x24x1.4


2


64-128


7针引脚


 


 


-


Siemens (Infineon), Sundisk


卡外观


RS-MMC


18x24x1.4


 


 


7针兼容MMC插槽


2.4


2.7~3.6


-


SanDisk


卡外观


MMCplus


32x24x1.4


 


32-1GB


13


52/52


3.3


(1.8Option)


 


KingMAX


卡外观


MMCmicro


secureMMCmicro


12x14x1.1


0.4


512


10针,1/4位数据


>1.9(1b)


>7(4b)


1.8/3.3


18mA(1)25mA(4)


Samsung


卡外观


MMCmobile


18x24x1.4


 


128~1GB


兼容MMC插槽


2.4


1.65~1.95


2.7~3.6


-


SanDisk


卡外观


secureMMC


18x24x1.4


 


 


1/2/4位传输


 


1.8-3.3


-


SanDisk


卡外观


SD


Secure Digital


32x24x2.1


2


4GB


9针引脚


-/2()


10()


2.7-3.6


 


Panasonic, Sundisk,


Toshiba,


卡外观


Mini SD


Mini Secure Digital


21.5x20x1.4


1


16-256


11针引脚


-/2


2.7-3.6


 


Panasonic, Sundisk,


Toshiba


卡外观


Micro SD


Micro Secure Digital


15x11x1


0.5


2GB


8针引脚


12.5


2.7-3.6


 


 


卡外观


MS


Memory Stick


50x21.5x0.28


4


16-128


SDMI标准,单面10针 接口


2.45/1.5


2.7-3.6


45mA/130µA


Sony


卡外观


MS PRO


Memory Stick DUO


50x21.5x0.28


4


256-2G


SDMI标准,单面10针 接口和4线并行接口


-/15Mbps


(最小,4线方式)


 


100mA(并行)


65mA(串行)


-mA待机


Sony


卡外观


MS DUO


Memory Stick DUO


31x20.0x1.6


2


128


SDMI标准,单面10针 接口和4线并行接口


2.45/1.8


2.7-3.6


100mA(并行)


300mA(串行)


-mA待机


Sony


卡外观


MS PRO Duo


Memory Stick PRO DUO


31x20.0x1.6


2


 


SDMI标准,单面10针接口和4线并行接口


80Mbps/


80Mbps


2.7-3.6


100mA(并行)


300mA(串行)


-mA待机


Sony


卡外观


MS Micro


Memory Stick Micro(M2)


12.5x15x1.2


1


1GB


4线并行接口


-/15Mbps


(最小)


1.8/3.3


100mA(并行)


65mA(串行)


1mA待机


Sony, SanDisk


卡外观


xD


Picture Card


20x25x 1.7


3


16M-8G


单面18针接合器


4/2.5


 


 


富士胶卷和奥林巴斯光学工业


卡外观


1.CF(Compact Flash Card)


CF卡的全称是"Compact Flash",由当时最大的Flash Memory卡厂商之一美国SanDisk公司于1994年推出的。大小为43mm x 36mm x 3.3mm,重量大约在15克以内,由于推出时间早,所以发展上较为成熟,采用ATA协议的CompactFlash的接口为50针,发展到今天,它的最高容量已经由当初的8M16M一路跃升到今天最高达8GB之多,目前我们在市场面上能见到的最大容量都在8GB


CF卡可以通过一个适配器,将CF格式转界到PCMCIA卡的格式,并在笔记本电脑上使用。早期佳能数码照相机和PDA上使用。


由于应用较早加上容量上的优势,目前很多款数码相机上都是使用这种闪存卡来作为存储介质,而且兼容性较好,市面上也有很多读卡设备支持,但是它过大的体积和重量则将限制它的发展。


CF有两种最大写入速度,分别是1.5MB/秒和6MB/[注1],读出速度均为6MB/秒。


兼容PCMCIA卡,有CF卡协会。无后继派生产品。在DOSWindows 3.xWindows 95Windows 98Windows CEApple System 7,甚至大多数的UNIX等操作系统中,都支持CF卡的读写。


2.SM


SM卡的全称是"SmartMedia" ,由东芝公司(TAEC)于199511月发布的Flash Memory存贮卡,三星公司和东芝公司是最主要的SmartMedia厂商。从它的体积来说,45mm x 37mm x 0.76mm使它成为最薄的Flash Memory存贮卡,仅重1.8克。接口方面,SmartMedia采用了22针的接口,我们在卡外部只能看到扁平的金手指。容量上目前已经发展到了128M,由于控制格式的不统一,在以前它的兼容性则不太好,往往出现格式互不兼容的现象,有时会出现不同厂商的数码相机或MP3上使用的SM卡互不能直接使用,或者新的大容量SM卡不能被旧的SM读取设备所读取等怪现象,但是现在东芝公司则力图统一这种控制格式,希望可以提高它的兼容水平。


点评:早期设计上的问题使得它在兼容性上有不少缺点,优点是体积小,价格低,是目前最便宜的Flash Memory


3.MMC(Multi Media Card)


MMC的全称是"MultiMediaCard",是一种小巧大容量的快闪存储卡。MMC卡是SanDisk公司和英飞凌(原德国西门子)公司于1997年合作推出的新型存储卡,后有MMC协会,是一个开放性的协会,成立于1998年,由华硕、惠普、英飞凌、KingstonMicron科技、诺基亚、三星电子、Silicon Motion14家芯片、卡制造、软件和设备端的厂商组成。


MMC卡由于它的封装技术较为先进,而且目前已经相当成熟,它的外形尺寸大约为 32mm×24mm×1.4mm,重量在2克以下,7针引脚,它的体积甚至比SmartMedia还要小,不怕冲击,可反复读写记录30 万次,驱动电压在2.7-3.6V


MMC规格版本有老版本是V3.31,新版本是V4.1V4.x规格中允许最大数据传输速度是416Mbit/Sec,相当于52MB/Sec的速度。传输时支持1/4/8bit方式。在所有MMC卡中,标准MMCRS MMC卡是遵循MMC 3.x标准,MMCplusMMCmobileMMCmicrosecureMMCsecureMMCmicro都是遵循MMC 4.x标准。


MMC卡主要针对移动电话,数码相机,数码摄像机,MP3等多种数码产品上的应用。


MMC卡在之后的时间里,又陆续推出派生产品,分别是RS-MMC卡、MMCplus卡、MMCmicro卡、secureMMC卡、secureMMCmicro卡等,以适应于不同应用场合的需要。


20049月,MMCA宣布对高速MMCHigh Speed MMC)卡新的分类,产生了MMCplusMMCmobile并实行新的标识。从MMCplusMMCmobile字面也可以看出,这两种卡主要针对手机和数码影像等方面的应用。




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MMCmobile商标



MMCplus商标



MMCmicro商标


此外还有三星(Samsung)研制的MMCmicro/secureMMCmicro卡,它是三种MMC卡中最小的卡,其三种卡相对大小如下图2,另有减尺寸的封装,称之为RS MMC(Reduced Sie MMC)卡,大小相当于标准MMC卡的一半,和MMCmobile一样大小。



2、三种MMC卡的相对大小示意图


4.SD(Secure Digital)


SD卡的全称是"Secure Digital",意为安全数码,它是由日本两大电器集团松下电器、东芝和SanDisk联合推出,19998月首次发布。由于SD卡数据传送和物理规范皆由MMC发展而来,因此大小和MMC差不多,尺寸为32mm x 24mm x 2.1mm。仅是比MMC是厚了0.7mm,以容纳更大容量的存贮单元,重量上也秉承了MMC的轻重量,仅重约1.6克。重要的是,SD卡与MMC卡保持着向上兼容,也就是说,MMC可以被也新的SD设备存取,但SD卡却不可以被MMC设备存取。从外观上的区别来看,由于SD接口除了保留MMC7针外,还在两边加多了2针作为数据线,并且带了物理写保护开关。 在容量方面,目前市场上已经有4GB的产品。


为适应高容量和高速的应用,出现了SDHC卡,在SDHC卡中,另有三种格式,分别是SD-音频 (SD-Audio)SD-视频 (SD-Video) SD-捆绑 (SD-Binding)。要注意的是SD-Video规格通过每张 SD 卡内置的 CPRM(可录媒体内容保护)提供内容保护,从而防止数据复制等。


写入速度上,分SD卡和高速SD卡,写入速度分别是可以达到2MB10MB每秒。通常高速卡的存储容量要比标准SD小。


SD卡系列中还派生出以下几个品种:


SDHC卡:是SD High Capacity的缩写。基于SDA 2.00标准,允许容量达到4GB-32GB,它和以前SD相比较,文件格式上有很大区别,既它是32FAT格式。


Mini SD卡:主要也是进攻手机、PDA、掌上电脑的信息终端。接口上和SD卡有区别,它有11个引脚,但仍然兼容SD卡的标准。单卡存储容量最大到256MB,最大写入速度为2MB


Micro SD卡:2004年底有SD协会正式将Trans-flash Card命名为Micro SD卡,可用于多媒体手机产品中,兼容SD Music Initiative(SDMI)标准。Micro SD卡强调的是低功耗。KingMAX还设计出防水产品。


5.MS(Memory Stick)


自从19977SONY宣布开发Memory Stick以来,Memory Stick已经在Sony全系列产品上得到充分应用,从4M1GB容量的产品都能在SONY自己的产品上得到不同的应用,数码设备的产品线最为丰富的SONY甚至力图使这种Flash Memory成为业界标准。SONY自己称它的中文名字是记忆棒,其实它的大小为50mm x 21.5mm x 0.28mm,重量4克。接口是由单一平面的10针接合器连独立针槽,并具有写保护开关。在越来越强调的版权保护需求中,在199912Sony推出了新的MagicGate Memory Stick,主要的变化在于加入了称为MagicGateSony专利的版权保护技术,遵从SDMI的标准。


MS卡是由日本Sony公司推出的,主要用于Sony自己生产的设备中,例如数码相机、数码摄像机、智能手机、PDA等。派生格式有MS-ProMS DuoMS PRO DucMS Micro。主要是在容量和体积上的差异。


目前Memory Stick的容量可达512MBMemory Stick Pro的容量在256MB-2GB之间,未来可以达到32GBMemory Stick DUO的容量最小,在16MB-32MB之间,通过一个适配器,可以像原来的MS卡插在卡槽中;Memory Stick Micro2005年,SonySanDisk联合推出的存储卡,目前在Sony网站上发布最大容量是1GB


MS PRO属于MS家族中的高档产品,尽管形状和MS卡相同,但它的传输速度有所提高,最低记录速度为15Mbps。可以适应记录连续的动态图象。


MS Duo外形大约是标准MS卡的1/3大小,可以通过MS卡适配器转接成标准MS


MS Micro可用于移动电话和电脑产品中,又称M2卡。体积相当于Memory Stick PRO Duo的四分之一。最大写入速度是15Mbps,不到2MB/sMS Micro卡的现售容量在256MB/512MB/1GMB三种。1.8V产品可以用于移动电话;而3.3V产品则可以用于兼容Memory Stick Pro的产品


Sony标称的1GB产品,实际可用容量是90%,例如标称1GB容量的卡,实际可用的大约是900MB


6.富士胶卷(Fujifilm)和奥林巴斯(Olympus)光学工业作为SM卡的后续产品开发成功的xD Picture Card”


这种专为数码相机开发的新型介质的特点是体积小、容量大。外观尺寸在现有的小型存储卡中是最小的,仅为纵长20×25×1.7mm。富士胶卷和奥林巴斯光学工业以此在数码照相机上替代SM卡。“xD Picture Card”卡则预定了8GB的产品,从而解决了这方面的问题。


“xD”的含义是“eXtreme Digital”的缩写。


XD卡于20029月份上市,首次上市的容量共有16M/32M/64M/128MB四种型号,同时计划在200212月上市256MB型号。2006年最大容量是2GB


在富士胶卷,存储卡又分三种格式,各种格式在容量上有如下区别


xD-Picture Card16MB-512MB


xD-Picture Card Type M256MB-2GB


xD-Picture Card Type H512MB-1GB



存储卡种类


卡外形(各图片间比例不相关)


CF


Compact Flash



SM


SmartMedia



MMC


MultiMediaCard



标准MMC



MMCmobile



MMCplus



MMCmicro


secureMMCmicro



RS-MMC


SD


Secure Digital


 




SanDisk SD



Toshiba SD



Toshiba 高速SD


 


 


Mini SD


Mini Secure Digital


 



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Toshiba miniSD


适配器


Micro SD


Micro Secure Digital



MS


Memory Stick


Memory Stick(MG)





 


 


MS PRO


Memory Stick PRO



MS DUO


Memory Stick DUO




16MB



128MB


 



MS Duo适配器


MS PRO Duo


Memory Stick PRO Duo



MS Micro


Memory Stick Micro




 


 



MS Micro(M2)适配器


 


xD


xD Picture Card



 


资料来源:


1、小熊在线(http://www.beareyes.com.cn)


2SanDisk


3SonyStyle


4MMCA


注:


1Toshiba CF规格


 

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