CF卡应用与规格详解

CF CARD 简介 1 概述:CF的基础知识 课时:1小时 目的:通过学习对CF有最基本的认识与了 解 相关网站/ 2 主要内容主要内容 一.一.CFCF卡技术及规格卡技术及规格 1.CF1.CF卡简史卡简史 2. CF2. CF卡结构卡结构 3.CF3.CF卡工作原理卡工作原理 4.CF+/Compact Flash4.CF+/Compact Flash规格及尺寸规格及尺寸 二二.CF.CF卡的参数及性能卡的参数及性能 1.CF1.CF卡的容量卡的容量 2. CF2. CF卡的速度卡的速度 3.CF3.CF卡的兼容性卡的兼容性 4.4. CFCF卡的容量显示问题卡的容量显示问题 三三.CF.CF的发展的发展 3 一一.CF.CF卡技术及规格卡技术及规格 1.CF1.CF卡简史卡简史 随着数码产品的高速普及，近年来闪存卡也进 入了高速发展时期，得到了越来越广泛的应用，相 机，手机、掌上电脑、随身听上处处都可能用到闪 存卡。闪存卡有很多种类，常见的有CF卡、SD卡、 MMC卡、记忆棒、SM卡、xD卡等，其中CF卡已经 有了相当长的历史，由于其建立标准时间长、兼容 性好、容量大、价格低等因而得到了广泛的应用， 是通用性最强的存储卡之一。 CF卡的全称为“Compact Flash”卡，意为“标准闪 存卡”，简称“CF卡”，Compact Flash技术是由 Compact Flash协会（CFA）提出的一种与PC机ATA接 口标准兼容的技术，CFA由CF技术的主导者组成，不 过CF和CF+技术并没有技术和权利金障碍，这也是其 得到普及的重要原因之一。CF卡作为一种先进的移 动数码存储产品，当时其优势是很明显的，它具有 高速度、大容量、体积小、重量轻、功耗低等优点， 很容易就获得了一致的认可。CFA是1995年成立的， 而CF卡的历史还要早一些，Sandisk公司1994年就制 造出了最早的CF卡。 2.CF2.CF卡结构卡结构 十年过去了，CF卡的价格大为下降，容量和性能有 了很大的提升，不过基本的结构并没有改变。 6 CF卡与其它存储卡相比，有几个特点。CF卡 使用 flash作为存储媒介，无需供电也能保存资料，而且 工作时耗电量也很低，它在3.3V或者5V的电压下工 作，其耗电量只相当于传统存储设备如磁带，硬盘 的3%或更低，适合用在移动设备上； 如上图，CF卡由两个基本部分组成：控制芯片和 闪存模组，闪存用于存储信息，控制芯片用来实现 与主机的连接及控制数据在闪存模块中的传输。 7 我们结合实物来解说一下。这是某相机附带的 16MB CF卡，打开后可以发现它是由前后两块金属 外壳和里面的电路板组成: 8 CF卡的结构是比较简单的，控制芯片和若干片闪 存分别安装在PCB的两面，然后再加上塑料、强化玻 璃或金属质地的外壳。整个CF卡比较坚固，而且没有 机械结构，因此除了省电之外，也具有更好的安全性 和可靠性，CF卡可以承受比较强的冲击，自如从3米 高处摔落都不会对它造成任何影响。在这块CF卡中， 使用了一颗Sandisk控制芯片和一128Mb(16MB)的 Sandisk闪存芯片。 9 CF 卡与PC的接口是个50PIN的连接器，有3种 模式： 10 11 12 常见CF连接器如下： 13 14 3.CF3.CF卡工作原理卡工作原理 看到这里，对闪存产品有所了解的读者一定会说，这样看 来，CF卡很像现在满地皆是的闪盘呢。的确，虽然形状 不同，但CF卡和闪盘结构相似，有许多相同之处，不过 它们也有很大的区别，比如二者的管理和工作方式。 CF 卡与硬盘越来越多的相似之处，不过有一点是完全不同的， 那就是CF卡没有机械结构，所以一些操作是以虚拟方式 进行。CF卡工作时一般采用逻辑寻址方式，它没有磁头 和磁道的转换操作，因此在访问连续扇区时，操作速度比 物理寻址方式快。 CF卡与可以完全像硬盘一样使用，不 过由于和硬盘仍有许多不同之处,CF读写数据过程如下： 15 16 4.CF+/Compact Flash4.CF+/Compact Flash规格及尺寸规格及尺寸 Compact Flash协会制定了CF+/Compact Flash规格CF卡遵循 ATA标准制造，不过它的接口是50针而不是68针，分成两排， 每排25个针脚。CF卡不是硬盘那样的针型接口而是50mil(1.27 mm)的孔型接口，因此不容易被损坏，这一设计和PC卡类似。 什么是CF+呢？CF+是Compact Flash的衍生技术规格，CF+的 物理规格和CF完全相同，但CF+卡并不是CF卡那样的ATA闪存存 储器，而主要是相同规格的I/O设备，如CF串口卡、CF modem、 CF蓝牙、CF USB卡、CF网卡、CF GPS卡、CF GPRS卡等，这一 类设备在掌上电脑上用得最多，同样无须驱动，使用很方便， 其兼容性也和CF卡一样好，加上PCMCIA适配器在笔记本电脑 上一样可以使用。另一类CF+卡就是非闪存存储器，比如微型 硬盘。 17 CF 规格的演进经过了： CF spec 2.0：PIO Mode 5/6 (max 16MB/sec) CF spec 3.0：UDMA mode 4 (max 66MB/sec) CF spec 4.0：UDMA mode 5 (max 100MB/sec) CF spec 4.1：UDMA mode 6 (max 133MB/sec) 但是由于受到USB2.0接口最高速度480Mbps（60MB/s）的限 制，目前的家用电脑的USB接口还不能实现CF3.0 UDMA mode4的标准，就目前现有的设备来看，只有IEEE 1394 (firewire 800) 能够承受出如此高的传输速度。要享受到 CF spec 4.0/4.1 的高速规格，必须具有下列的必备要素： UDMA CF记忆卡 UDMA读卡器+高速传输(如 ATP 新款的多合一读卡器，支持 UDMA和SDHC规格) 支持UDMA的设备 (如支持UDMA的数码单反相机) 18 19 Type I 20 Type II CF卡分为两类：Type I和Type II，二者的规格和 特性基本相同。从上图大家可以看出，Type II型 CF卡和Type I型CF卡相比，只是在外形上显得厚了 一些，尽管只有这点区别，不过你要区分它们实 在太容易了。 Type I CompactFlash存储卡和CF+卡与Type II CompactFlash存储卡和CF+卡物理规格对比： 21 22 说到CF Type II，我们不能不提到同样采用1英寸 微型硬盘，它们都是真正的硬盘，不过是缩小的袖 珍版而已，但物理规格和CF+ Type II完全相同，兼 容性也是一致的，所以往往和CF卡相提并论，占 有一定的市场。CF+ Type II规格的微型硬盘具有完 整的硬盘结构，其容量在170MB到4.8GB之间，和 CF卡相比，耗电量要大一些，抗冲击能力差一些， 性能与高速CF卡相当，主要优点是其价格往往比 同样容量的CF卡要低，尤其是高容量型号，具有 一定存储成本上的优势。 23 这种1英寸微型硬盘中，最出名的就是原IBM， 现在日立的MicroDrive了，不过现在又出现一些新 的品牌，其中某些国产品牌性价比较为出色。目 前大部分带有CF接口的数码相机、掌上电脑都同 时具备对Type I/Type II CF设备的支持，只有少数 是只支持Type I CF的，所以常常也就没有被加意区 分。 24 二二.CF.CF卡的参数及性能卡的参数及性能 1.CF1.CF卡的容量卡的容量 大家看过了前面的CF卡照片和结构图，应该有了 一个直观的了解。整个CF卡比火柴盒还要小，一般 来说它的正反两面一共也只能够装下一颗控制芯片 再加上四颗闪存芯片，所以CF卡的发展一定程度上 受限于闪存的发展。单片flash芯片容量不断增加， 同时也变得更小更薄，使得CF卡的电路板上可以安 装更多的闪存芯片，使用层叠式闪存也成为可能， 所以随着闪存技术的进步，CF卡容量也在不断攀升。 25 对于数码单反而言，存储卡就意味着“胶卷”。 因此，存储卡是数码单反实际使用中必不可少的 配件。对于数码单反而言，CF卡是最常见的一种 存储卡，几乎所有品牌、所有型号的数码单反都 采用CF卡作为存储介质。目前，CF卡的主流容量 为1-8GB，市场上已经在销售16GB的产品，而已 经开发出的最大容量则已经超过32GB。对于目前 流行的1000万像素数码单反，即使使用RAW模式 拍摄，一块32GB的存储卡可以拍摄将近3000张照 片。 26 2.CF2.CF卡的速度卡的速度 CF卡的速度和光驱等设备采用相同的速度标准， 以150KB/s为1倍速（1X），所以一块CF卡如果标 称为40X，那么它的速度就应该是150KB/s X 40 =6.0MB/s，而读写速度一般来说并不是相同的， 所以CF卡应该分别标出读写的速度才是比较规范的， 市面上的绝大部分CF卡的读取速度都比写入速度快， 它们所标出的也是其最大速度也就是读取速度。这 个速度可信吗？一般来说名牌大厂的产品各种参数 包括速度都是比较准确的，而杂牌就难说了。 27 CF卡的速度当然也是越快越好，目前市场上的CF卡 一般为120X-266X，如果一块CF卡确实能达到266X 标准，基本就可以满足多数应用需求了，不过大部 分低速CF卡的写入速度都远不能达标。 很多品牌的CF卡已经全面过渡到266X乃至300X、 以上，而速度最快的CF卡有Adata Turbo Adata Turbo 等。Adata Adata Turbo 350XTurbo 350X CF卡的标称速度为350X， 即52.5MB/s，现在我们公司 最快的CF速度达到600X即 90MB/S 28 3.CF卡的兼容性 CF卡是严格遵循ATA工业标准制造，软硬件支持 都很好，为什么会遇到这些问题：在别人的电脑 和相机上用得好好的，但拿到我的电脑和相机上 就需要先格式化才能使用；常常出现读取和写入 错误；总有些文件删不了；使用中发热量非常 高.是不是存在兼容性问题呢？ 29 CF卡的设计和制造确实有明确的标准可循，一般 来说一块符合标准的合格CF卡是没有这些问题的， 只是有可能因为各厂商设计的不同，存在一些差异， 而读卡器和数码相机等设备就没有什么固定的标准 了，所以读卡器和相机等常常有些会很挑食，因此 在应用CF卡时，兼容性问题是绝对存在的。由于不 同的读卡器和数码相机其CF控制装臵也各不相同， 因此如果你的CF卡辗转使用于许多设备之间，出现 问题的机率就大得多了，也许你会需要频繁的格式 化；如果你只是在自己数码相机和电脑上的读卡器 之间两点一线的使用，二者之间又没有兼容性问题， 那么你应该没机会遇到这些烦心的事情。所以，我 们需要选择兼容性好的CF卡和读卡器等。 30 另外在使用中，有些问题也是需要大家自己注意的， 比如某些相机在连续拍摄时，会因为过热而存储失 败，那就需要注意散热；有的相机因为供电不足而 出现无法使用一些CF卡和微型硬盘的问题，或者在 电量较低时出现这样的问题，就需要及时更换电池。 还有些问题是因为使用不当造成的，比如读卡器和 闪盘等一样，在Windows的读取或写入进度条完成并 关闭之后，其实读取或写入操作还在继续进行，这 时指示灯还在闪烁，此时就不可以取下CF卡或者读 卡器，否则就可能出现问题，低速CF卡在传输大量 文件时，这个现象很明显。 31 4.4.容量显示问题容量显示问题 为什么128MB的CF卡只有120MB？512MB的CF卡还不到 500MB？确实如此，CF卡的实际容量都比标定的容量要 小。你可以看一看硬盘，同样的，40GB的硬盘实际容量不 到38GB，160GB的硬盘更是只有149GB左右，少了11GB， 为什么会这样呢？ CF卡和硬盘在制造时其有效容量都是按1000进制计的，所 以一块128MB的CF卡或硬盘其容量是128 X 1000=128,000KB或者128,000 X 1000=128,000,000Byte， 但是在电脑软件系统底层的二进制存储方式下，是用2的级 数来计算这个容量的，对于从B到K，再到M、G的进制是二 进制的扩展：210进制也就是1024进制，1024B为 32 1KB、1024KB为1MB、1024MB为1GB、1024GB 为1TB，所以128MB的CF卡或硬盘在电脑中实际容 量应该是128,000,000/1024=125,000KB，也就是 125,000/1024=122.07MB。除去可能出现的计算 误差以及控制器需要占用的管理区（请看前面的CF 卡工作原理），120MB是完全合格的容量，但差得 太多的话，就有可能是产品缩水了，其他容量的计 算方法相同。 工作时产生错误也有可能会隐形的占用CF卡存储空 间，或者让系统的容量统计产生错误，这种问题格 式化或者用一些管理工具修正就可以了. 三.CF的发展 我们看到了存储卡市场正沿着“容量更大、速度 更快、体积更小、价格更低”的方向快速发 展。 在相机和数码领域，SD卡已经全面替代了 MMC，CF卡目前仅能依靠容量优势来进行抵抗。此 外，SanDisk、东芝等厂商纷纷表示将退出CF卡制造 厂商行列，三星等制造商也已经大幅减产CF卡，使 得昔日市场占据绝对主流的CF卡市场开始委靡不振， 在消费电子存储卡市场难当大任，价廉物美的SD卡 将成为市场的主流产品。 3