Was ist eine Speicherkarte?
Speicherkarten sind dünne, kartenförmige Zusatzspeichergeräte.
Speicherkarten sind klein, wiederbeschreibbar und verbrauchen wenig Strom und werden daher häufig als Speichermedien in mobilen Informationsgeräten verwendet.
Anwendungen von Speicherkarten
Speicherkarten werden als Speichermedien in einer Vielzahl von elektronischen Geräten verwendet. So dienen sie beispielsweise als Aufzeichnungsmedium in verschiedenen elektronischen Geräten wie der Aufnahme und Speicherung von Bildinformationen in Digitalkameras und Videokameras, der Datenspeicherung in Smartphones und der Aufzeichnung von Musikdaten in Audioplayern.
Aufgrund ihres geringen Stromverbrauchs und ihres geringen Gewichts werden Speicherkarten auch als Datenspeicher in PCs und Tablet-PCs verwendet und viele PCs sind mit Speicherkartenlesern ausgestattet.
Funktionsweise der Speicherkarten
Speicherkarten gibt es in verschiedenen Standards, aber im Grunde bestehen sie aus einem NAND-Flash-Speicher und einem Controller-Schaltkreis in einem einzigen Gehäuse. Sie verfügen über die folgenden Merkmale:
- Hohe Datenschreibgeschwindigkeit
- Niedriger Stückpreis pro Kapazität
- Die Schaltungsstruktur ermöglicht die Anordnung einer großen Anzahl von Speicherelementen (Speicherzellen), wodurch sich die Kapazität durch hohe Integration leicht erhöhen lässt.
Dadurch sind sie für die Speicherung großer Datenmengen geeignet. Da der grundlegende Vorgang jedoch ein blockweiser Zugriff ist, sind niedrige Geschwindigkeiten bei Zufallszugriffen unvermeidlich.
Darüber hinaus steuert der Controller-Schaltkreis das Lesen und Schreiben von Daten in den bzw. aus dem Flash-Speicher. Der Flash-Speicher wiederum hat eine Obergrenze für die Anzahl der Wiederbeschreibungen, die im Falle des NAND-Flash-Speichers bei maximal 100 000 liegt. Auch die Aufbewahrungszeit der gespeicherten Daten beträgt normalerweise etwa 10 Jahre.
Speicherkarten sind also nicht frei von dieser Einschränkung. Es ist ratsam, die Speicherkarte regelmäßig durch eine neue zu ersetzen und die aufgezeichneten Daten auf einem separaten, für die Langzeitspeicherung geeigneten Aufzeichnungsgerät zu speichern.
Arten von Speicherkarten
In der Vergangenheit wurden verschiedene Arten von Speicherkarten angeboten, die heute in CF-, SD- und microSD-Karten zusammengefasst sind:
1. CF-Karten
Compact Flash ist ein von SanDisk entwickelter Speicherkartenstandard. CF-Karten sind elektrisch kompatibel mit PC-Karten und wurden früher mit einem Adapter in PC-Kartensteckplätzen verwendet.
Da die Ein- und Ausgabeschnittstelle dem ATA-Standard entspricht, können sie von PCs als Speichergerät ähnlich einer Festplatte betrachtet werden.
2. CFexpress-Karten
CFexpress ist der Nachfolger der CF-Karte. Ihre Spezifikationen wurden von der CFA (CompactFlash Association) entwickelt, der Organisation, die auch die CF-Karte entwickelt hat. Ihr Hauptmerkmal ist die Unterstützung für NVMe, ein Kommunikationsprotokoll, das in PC-SSDs verwendet wird.
Die folgenden drei Typen von CFexpress sind definiert:
- Typ B
Dies ist der erste, der in der Praxis eingesetzt wird, mit einer maximalen Übertragungsrate von 16 Gbit/s. Die Abmessungen sind 38,5 mm lang, 29,6 mm breit und 3,8 mm dick. Er wird in den neuesten Hochleistungs-SLR- und spiegellosen Kameras verwendet. - Typ A
Dieser hat kompakte Abmessungen von 28 mm Länge, 20 mm Breite und 2,8 mm Dicke, mit 1 x PCIe Gen.3 und NVMe 1.3 und einer spezifizierten Übertragungsrate von 8 Gbit/s. - Typ C
Obwohl er mit 74,5 mm Länge, 54,4 mm Breite und 6,2 mm Dicke sehr groß ist, bietet er dank PCIe Gen.3 x 4 und NVMe 1.3 eine extrem hohe Datenübertragungsrate von 32 Gbit/s.
3. SD-Speicherkarten
Dies ist ein Speicherkartenstandard, der gemeinsam von SanDisk, Matsushita Electric Industrial und Toshiba entwickelt wurde. SD-Speicherkarten sind 24 mm lang, 32 mm breit und 2,1 mm dick, haben aber eine hohe Kapazität von 1 TB. Ein weiteres Merkmal ist die integrierte Urheberrechtsschutzfunktion CPRM (Content Protection for Recordable Media).
SD-Speicherkarten werden nach der Datenübertragungsgeschwindigkeit eingeteilt, aber selbst die schnellsten sind nur etwa 2 Gbit/s schnell, was CF-Karten entspricht und nicht so schnell wie CFexpress-Karten. Dennoch werden sie aufgrund ihrer geringen Größe, ihrer Benutzerfreundlichkeit und ihrer niedrigen Kosten häufig zur allgemeinen Datenspeicherung verwendet.
4. MicroSD-Karten
Die microSD-Karte ist eine kompaktere Version der SD-Karte. Mit einer Länge von 15 mm, einer Breite von 11 mm und einem Gewicht von etwa 0,4 g sind sie extrem klein. Sie werden in Mobiltelefonen, Smartphones, Tablets und digitalen Audioplayern verwendet.
5. SmartMedia
Dies ist ein von Toshiba vorgeschlagener Standard für Speicherkarten in Briefmarkengröße (37 mm breit, 45 mm lang, 0,76 mm dick und 1,8 g schwer). Er wurde häufig in Digitalkameras, PDAs, digitalen Audiogeräten und Spielkonsolen verwendet.
6. MiniSD
Dies ist eine kleinere Version der SD-Speicherkarte. Sie wurde hauptsächlich als Speicherkarte für Mobiltelefone verwendet, aber durch die noch kleinere microSD-Karte ersetzt.
7. Multimedia-Karten
Dies sind Speicherkarten, die von Siemens und SanDisk gemeinsam entwickelt wurden. Sie wurden hauptsächlich in Digitalkameras und Mobiltelefonen verwendet und durch die spätere SD-Karte ersetzt, die eine verbesserte Version der Multimediakarte sein soll.
8. xD-Picture Card
Dies ist ein von Olympus Optical Industries und Fuji Photo Film gemeinsam entwickelter Speicherkarten-Standard, der vor allem für Speichermedien in Digitalkameras gedacht ist. Er wurde eine Zeit lang in Digitalkameras beider Unternehmen verwendet, aber kein Hersteller folgte diesem Beispiel und beide Unternehmen sind bei ihren aktuellen Produkten zu SD- und miniSD-Karten übergegangen.
9. Memory Stick
Dies ist eine von Sony vorgeschlagene Speicherkarte mit Urheberrechtsschutz, die lange Zeit als Speichermedium in PCs, Digitalkameras und digitalen Audiogeräten usw. von Sony verwendet wurde. Seit 2011 hat es keine neuen Entwicklungen mehr gegeben.
10. Memory Stick Duo
Dies ist eine kleinere Version des Memory Stick. Dieser Standard wurde als Aufzeichnungsmedium für Mobiltelefone entwickelt und in Mobiltelefonen, Digitalkameras, DV-Camcordern und PSP verwendet.
Es wurden verschiedene andere Speicherkarten verwendet, aber es ist unwahrscheinlich, dass sie in absehbarer Zeit in neuen Geräten eingesetzt werden. Einige der repräsentativsten Speicherkarten sind oben aufgeführt, aber einige wurden bereits eingestellt.