CARDSPEED - Kartenleser und Speicherkarten

Information Speicherkarten

Übersicht Kartentypen

Abgesehen von den riesigen PCMCIA-Karten ergeben sich interessante Ergebnisse:
Fläche (rechteckig):   SmartMedia   -   CF-I / CF-II   -   MS / MS Pro   -   SD / MMC / µcard
Volumem (kubisch):   CF-II   -   CF-I   -   MS / MS Pro   -   SD   -   Smart Media

Übersicht Geschwindigkeiten

Dies ist die Detailansicht des unteren Bereichs der vollen Skala:

Im Bereich bis 25MB/s sind CF, SD, MMC und MS noch gleichmäßig und gut vertreten. Die theoretischen Limits in diesem Bereich sind 19.07MB/s für den MS PRO Modus (4bit 40MHz), 23.84MB/s für den schnellsten SD 1.1 Modus (4bit 50MHz), wie auch für den schnellsten CF PIO Modus (PIO-6), und 24.80MB/s für die Hälfte des MMC 4 Limits (4bit 52MHz oder 8bit 26MHz). Nur MMC 4, MS PRO-HG und die CF UDMA Modi bieten Geschwindigkeiten von mehr als 25MB/s.

Unten ist der komplette Umfang der momentanen Speicherkarten-Interfaces zu sehen. Die obere Reihe zeigt links die Geschwindigkeitsklassen der Speicherkarten, und rechts theoretische und in der Praxis erzielbare Datenraten verbreiteter Host-Schnittstellen.

Die untere Reihe zeigt die Speicherkarten-Standards. Oberhalb von 25MB/s gibt es nur noch den 8bit 52MHz Modus von MMC 4, die 8bit 60MHz MS PRO-HG und die CF-ATA Modi UDMA-2 bis UDMA-6.

USB 2.0 Kartenleser sollten bis zu 30MB/s (200x) gut mithalten können. Die schnellsten FireWire 400 (1394a) CF Kartenleser sollten gerade noch mit den beworbenen 40MB/s (266x) der SanDisk Extreme IV CF mithalten können, während deren FireWire 800 (1394b) Extreme CF Kartenleser auch noch mit der nächsten Generation von Extreme CF Karten eine deutliche Steigerung zeigen sollte. CardBus Adapter hätten sogar noch mehr Potential, aber meistens begrenzt der verwendete Controller die Datenraten deutlich unter die Werte von aktuellen USB 2.0 Kartenlesern - besonders für die Nicht-CF Medien.

Übersicht Kartenadapter

Adapter in Kartengröße

Dies ist eine Liste der Speicherkarten-Adapter, die exakt die Größe eines anderen Kartentyps haben.

PCMCIA / PC-Card Adapter

CF-I auf PCMCIA-II

Dies ist der verbreitetste Adaptertyp im PCMCIA-Format. Die CF-I-Karte mit einer Dicke von 3.3mm wird in die PCMCIA-II-Karte mit einer Dicke von 5mm gesteckt. Der Adapter enthält nur Verdrahtung von 50-poligem CF-Sockel zur 68-poligen PCMCIA-Kontaktleiste.

CF-II auf PCMCIA-II

Dieser Fall ist etwas trickreich, denn CF-II und PCMCIA-II haben exakt die gleiche Dicke. Der PCMCIA-II-Adapter hat dabei eine große Aussparung, CF-I und CF-II-Karten werden nur auf die beiden Führungsschienen gesteckt. Die Kontakte des CF-Slots sind in der Regel durch einen federnd gelagertes einspechend gelochtes Schutzschild verdeckt. Wie zuvor erwähnt, wnthält der Adapter nur die Verdrahtung vom 50-poligen CF-Sockel zur 69-poligen PCMCIA-Kontaktleiste.

Andere Karten auf PCMCIA-II

Das PCMCIA-II-Format ist groß genug, um jedes der anderen Kartenformate aufzunehmen. Es nur mehr oder weniger Elektronik für die Umsetzung zwischen den verschiedenen Interfaces notwendig.
Es sind auch Adapter erhältlich, in denen jeweils eine der verschiedenen Karten verwendet werden kann. Üblich sind Adapter für SD, MMC, MS, MS Pro und SmartMedia.
Neuere Modelle unterstützen zusätzlich auch xD-Picture Cards, aber die große Herausforderung sind die begrenzte Fläche für den Kartenschacht und die verschiedenen Positionen der Kontakte. Manche der Adapter mit Unterstützung für xD-Picture Cards verzichten dazu auf SmartMedia.
In der Regel werden die Karten von der Vorderkante her vollständig in den PCMCIA-Adapter eingeschoben, so dass die Karte bündig mit dem Adapter abschließt. Das bedeutet, dass die kleineren Kartentypen nur mit dem entsprechenden Adapter verwendet werden können. Es gibt spezielle Adapter, die auf Unterstützung von SmartMedie verzichten, dafür aber zwei nebeneinanderliegende Slots bieten, einen für die normalen Karten, und einen Slot für MS Duo und miniSD.

CardBus Adapter

CardBus Adapter (PCMCIA Type II)

Ein teurer Weg, um die schlechte Performance des alten PCMCIA-ATA Interfaces zu umgehen, sind CardBus Adapter. Es sind die folgenden Typen erhältlich:

• CardBus CF-I/II Adapter
• CardBus SD/MMC Adapter
• CardBus Memory Stick Adapter
• CardBus Multi Adapter (SD/MMC/MS/xD)

CF Adapter

SD/MMC auf CF-I Karte

Das ist eine spezielle Adapterlösung, die zuerst von Minolta und Panasonic vertrieben wurde. Intwischen gibt es diese Adapter auch von preisgünstigeren Anbietern.
Die SD- oder MMC-Karte kann dabei komplett in den CF-I Adapter eingeschoben werden, so dass der Adapter in einem geschlossenen CF-I-Slot verwendet werden kann. Der Adapter enthält die notwendige Elektronik, um die Signale zwischen den beiden Interfaces umzusetzen.
Es gibt auch CF-II Adapter und längere CF-I Adapter, aber diese sind nicht so universell einatzbar.

xD-Picture Card auf CF-I Karte

Das ist eine weitere Sonderlösung, die von FujiFilm und Olympus vertrieben wird.
Die xD-Picture Card kann vollständig in den CF-I Adapter eingeschoben werden, so dass der Adapter in einem geschlossenen CF-I-Slot verwendet werden kann. Der Adapter enthält die notwendige Elektronik, um die Signale zwischen den beiden Interfaces umzusetzen.

MS Duo auf CF-I Karte

Dies ist eine spezielle Adapterlösung, die von SONY vertrieben wird.
Der Memory Stick Duo kann vollständig in den CF-I Adapter geschobenwerden, so dass der Adapter in einem geschlossenen CF-I Slot verwendet werden kann. Der Adapter enthält die notwendige Elektronik, um die Signale zwischen den beiden Interfaces umzusetzen.
Für herkömmliche Memory Sticks ist solch eine Lösung nich möglich, da die Länge der Memory Stick (50mm) die Breite einer CF-Karte (42.8mm) überschreitet.

Memory Stick Adapter

MS Duo auf MS / MS PRO Duo auf MS PRO

Es war ein Designkriterium des Memory Stick Duo, dass er in einem passiven Adapter von der Größe eines Memory Sticks verwendet werden kann. Der Adapter verbindet nur die entsprechenden Kontakte.
Memory Stick Duo haben sogar das gleiche Kontaktraster wie normale Memory Sticks. Neuere Memory Stick Slots haben spezielle Führungen, so dass normale Memory Stick und Memory Stick Duo verwendet werden können. Der Versuch, einen Memory Stick Duo in einen herkömmlichen Memory Stick Slot kann jedoch zu verbogenen oder beschädigten Kontakten im Slot führen.

Memory Stick Micro (M2) auf Memory Stick PRO

Es war ein Designkriterium des Memory Stick Micro (M2), dass er in einem passiven Adapter von der Größe eines Memory Sticks verwendet werden kann.

Memory Stick Micro (M2) auf Memory Stick PRO Duo

Im Gegensatz zu den microSD oder MMCmicro haben die Memory Stick Micro Führungen, die Adapter ohne Abdeckung erlauben. Damit sind auch Adapter von Memory Stick Micro auf Memory Stick PRO Duo möglich, allerdings sind diese Adapter noch nicht sehr verbreitet.

microSD auf Memory Stick PRO Duo

Dies war die erste Lösung, mit der ein "fremder" Kartentyp in Memory Stick Slots verwendet werden konnte.

MBridge zu Memory Stick PRO Duo

Die MBridge ist ein hybrides SD/MS Flash-Modul, das mit verschiedenen Adaptergehäusen geliefert wird. Einer dieser Adapter erlaubt die Verwendung der MBridge als MS Duo. Ein Adapter auf volle Memory Stick Größe ist nicht enthalten, aber selbstverständlich können normale MS Duo zu Memory Stick Adapter verwendet werden.

SD Adapter

miniSD auf SD Karte

Es war ein Desienkriterium des miniSD Formats, dass miniSD Karten in einem passiven Adapter von der Größe einer SD-Karte verwendet werden können. Die miniSD Karten verwenden das gleiche Interface, und haben nur ein anderes Kontaktmaß. Der Adapter verbindet nur die entsprechenden Kontakte.

microSD/TransFlash auf SD Karte

Es war ein Designkriterium der microSD bzw. TransFlash Karte, dass sie in einem passiven Adapter von der Größe einer SD-Karte verwendet werden kann. Der zusätzliche neunte Kontakt der SD-Karte ist nur ein zusätzlicher Massekontakt, der Adapter verbindet somit nur die entsprechenden Kontakte.

microSD auf miniSD

Obwohl der Unterschied in der Dicke nur 0.4mm beträgt, ist es möglich Adapter herzustellen. Diese sind aber schwer zu bekommen.

MMCmicro zu SD slot

Es war ein Designkriterium der MMCmicro, dass sie mit inem passiven Adapter verwendet werden können, der nur die entsprechenden Kontakte verbindet. Allerdings haben die normalen Adapter, die mit den MMCmicro geliefert werden dir Größe einer SD-Karten, und können deshalb nur in SD/MMC Slots verwendet werden. Abgesehen vom Formfaktor dieser Adapter entsteht kein Nachteil, denn die MMCmicro nutzen nur 4 bit des MMCplus Interfaces, die auch über die 9 Pins des SD-Interfaces übertragen werden können.

miCARD zu SD slot

Es war ein Designkriterium der miCARD, dass sie mit einem passiven Adapter verwendet werden können, der nur die entsprechenden Kontakte verbindet. Aufgrund der Dicke von 1.95mm kann die miCARD aber nur in SD/MMC slots verwendet werden. Zur Zeit ist es noch unbekannt, ob die miCARD nur 4-bit oder doch 8-bit unterstützen, und ob die Adapter dann alle acht Datenleitungen verbinden.

MBridge zu miniSD und SD

Die MBridge ist ein hybrides SD/MS Flash-Modul, das mit verschiedenen Adaptergehäusen geliefert wird. Das MBridge-Modul hat exakt das Pad-Layout einer miniSD. Der miniSD-Adapter passt nur Breite und Dicke an den miniSD-Slot an. Ein Adapter von miniSD zu SD ist auch beigefügt.

MMC Adapter

RS-MMC auf MMC

Eine RS-MMC Karte ist nur eine verkürzte MMC-Karte mit exakt gleichen Kontakten. Für MMC slots, bei denen die Karte tiefer als die Länge einer RS-MMC eingeschoben werden muss, gibt es Adapter zum Anklemmen. Diese Adapter verlängern nur die Karte, so dass sie genauso wie eine herkömmliche MMC gehandhabt werden können.

MMCmicro zu MMC

Obwohl nur ein Unterschied von 0.3mm zwischen der Dicke einer MMCmicro und einer MMC besteht, scheint es Adapter von MMCmicro zu MMC zu geben. Das Hauptproblem besteht darin, dass die Kontakte unter die MMCmicro reichen müssen, auf der Oberseite reicht eine beliebig dünne Lage als Abdeckung.

Karten mit USB-Stecker

SD mit USB-Stecker

Es gibt verschiedene SD-Karten mit integriertem USB-Stecker. Manche Karten haben einen abziehbaren Teil, andere einen Klappmechanismus, der den USB-Stecker freigibt. Die Karten bringen mehr oder weniger mechanische Probleme mit sich, besonders bei der Verwendung in Slots mit Einrast- und Auswurf-Mechanismus. Diese Karten sollten somit immer mit Sorgfalt eingelegt und herausgenommen werden.

Adapter von microSD auf SD mit USB-Stecker

Dies ist der komplizierteste Adaptertyp: Die microSD wird an einer Seite der SD/USB-Karte eingelgt. Damit bleibt kaum noch Platz für die Kontakte und den USB-Controller.

miCARD zu USB

Es war ein Designkriterium der miCARD, dass sie direkt in einen normalen USB Hostanschluss gesteckt werden kann. Das ist auch der Grund für die Breite von 12mm und die Dicke von 1.95mm. Die Entwickler konnten nur die Länge der Karte frei wählen.

Sonstige Adapter

PCMCIA Slot auf ATA

Das PCMCIA-Interface kann direkt mit dem ATA-Interface verdrahtet werden. Es funktionieren allerdings nur solche Karten, die auch das PCMCIA-ATA Interface unterstützen.

CF Slot auf ATA

Da das CF-Interface direkt mit dem PCMCIA-Interface verdrahtet werden kann, sollte es offensichtlich sein, dass auch ein CF-Slot direkt mit dem ATA-Interface verdrahtet werden kann. Es sind Adapter mit 40-poligem oder 44-poligem ATA-Interface erhältlich. Die Spannungsversorgung erfolgt entwerde über einen großen Stecker wie bei Festplatten üblich, oder über einen kleinen Stecker wie bei Diskettenlaufwerken üblich.
Es können allerdings nur CF-Karten verwendet werden, die das CF-ATA Protokoll unterstüzten. CF-Karten und Microdrives sollten sowohl 3.3V als auch 5V Betriebsspannung unterstützen. Die Adapter speisen die Karte in der Regel direkt aus der 5V Versorgungsspannung.

PCMCIA Slot auf CF-Karte

Die Verdrahtung von CF auf PCMCIA funktioniert auch in der anderen Richtung. PCMCIA-Speicher sollten auf diese Weise ohne Probleme in einem CF-Slot funktionieren. PCMCIA-Festplatten können den maximalen Strom des CF-Slots überschreiten, besonders bei Kartenlesern die über Host-Power gespeist werden.
Auf diese Weise funktionieren sogar PCMCIA I/O-Karten, wenn auf dem Gerät die entsprechenden Treiber installiert werden können. Dies trifft aber normalerweise nur auf Pocket PCs zu.

xD-Picture Card auf SmartMedia

Es war ein Designkriterium der xD-Picture Card, dass sie kompatibel zum SmartMedia Interface sind. Die 18 Kontakte einer xD-Picture Card können direkt mit den 22 Kontakten einer SmartMedia Karte verbunden werden. Wenn man eine Smartmedia Karte näher betrachtet, fällt auf, dass ein paar der 22 Kontakte miteinander verbunden sind.
Es gilt zu beachten, dass SmartMedia nur für bis zu 128MB ausgelegt sind. Das bedeutet, dass xD-Picture Cards mit mehr als 128MB vermutlich nicht in einem SmartMedia Slot verwendet werden können.
Wer trotzdem an solch einem Adapter interessiert ist, sollte zumindest Preise vergleichen. Ich habe die Adapter in einem Bereich von 4.50 Euro bis 20 Euro gesehen.