教你来认识数码相机中的各种闪存卡规格
1999年刚推出的数字相机,例如: SONY FDMV-91,由于CCD的画素低,以致于所需档案空间不大。因此,可以将1.44MB 的软盘当作内存来使用。但,随着数字相机的技术不断进步,对画素/分辨率的要求也就越来越高了。1.44MB 的软盘虽然占了转存方便的便宜,却因存取速度慢,耗电和容量空间太小,终被市场淘汰。取而代之的则是以 Flash 快闪记忆为主的 Compact Flash / SD 安全记忆卡 / Sony Memory Stick 及其它各式迷你卡瓜分天下的局面。
体积越来越小、读写效率越来越高
随着技术的进步,新一代的记忆规格逐渐呈为潮流;特别是新规格的记忆卡体积越来越小,旧有规格的则朝向大容量与高速读写能力发展。SD 与 xD 这两种记忆规格,过去曾挑战世界上最轻薄短小的王位,但现在有更小的 RS-MMC、miniSD 以及 Micro SD 等,不断地有新产品出现;当然数字大厂 Sony 公司也不曾放过机会,继续推出旗下独立规格 Memory Stick 精简版 Duo 以响应这股潮流。
Compact Flash
温故方能知新,Mr.OH! 带领同学们从最早期的记忆卡规格回味开始。在 2003年以前的年代 Compact Flash 是被最多数字相机所采用的储存方式。这个规格在 1994年首次推出,是最早格式化的移动记忆标准。通用尺寸为 42.8mm x 36.4mm x 3.3mm;体积大约是标准PCMCIA卡的1/4,重量小于12克。其主要规格是由PCMCIA衍申而来,规格标准等同ATA接口,所以CF可以透过转接卡与 PCMCIA兼容。随着技术的发展,已经出现容量超过 12GB的CompactFlash Card产品了(不过台币售价高达18万)。
目前有4, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 128, 256M和512,640甚至1G、2G、3G、6G以及12GB的记忆卡都被开发出来了。CF的操作电压为3.3/5.0V,但CF本身却不具电力储存能力,因此当它连接上PC主机板时需要独立供应电源。CF是可抹写内存的一种(Erasable PROM (EPROM)),最早被应用于一般家电如录像机的设定储存芯片,其后被大量的用于计算机主机板的BIOS,协助PC储存重要的设定信息。由于 Flash 可以透过电压的变化,而更改其储存的内容,再加上体积小,耗电低的特性。因此,逐渐被数字相机,MP3随声听等电子器材用于储存可抹写数据。
Compact Flash 目前常见的有两种规格 Type I(Max. 192MB) / Type II(1GB)。TYPEIII (等于TYPE II X 2,容量至500MB~1GB)虽已开发但尚未普及。早期的 CF的传输速率可达 16.6 MB/sec(一般则以倍数(1x = 150KB/sec)来计算);现在则有高速版支持 PIO5 传输规格的版本正在开发。CF 一般读取时间 (Read access time)约为 200ns,写入时间 (Write access time)则约为 10us。目前各大厂的CF 都可以做到平均故障时间 (MTBF)达 1,000,000 小时!
Flash 卡也会故障?是的!虽然 Flash 卡没有会『动』的部份,所以故障率要较一般的硬盘低了许多,但它还是有其寿命的极限。早期的CF卡每一记忆单位约只有1000次重复抹写的能力(Insertion),现今则可超过100,000次以上。事实上不论是CF记忆卡,SM还是Sony MStick 都和你一般使用的硬盘一样分为"启动"和"目录"的档案结构(类似FAT),此处一旦超过使用寿命而损坏,即便记忆卡其它区块是好的也将无法作用。部分数字相机厂商为了避免CF卡的寿命因不当使用而提早了结,目前读写档案方式大多可支持变更目录区。因此,即使{dy}目录区挂点了,只要重新将记忆卡格式化(FORMAT)。
Smart Media 面临下市命运的记忆规格
Smart Media / Solid State Floppy Disk Card (SSFDC) 至今仍是最『轻薄』记忆卡纪录保持者,但也因此限制了它进入未来的命运。SM 体积只有45mm x 37mm x 0.76mm,开发于 1995年,重量仅 1.8公克。SmartMedia Card采用了22针扁平金手指接口;读取速度仅470KB/s,与CF相比,SM增加了写保护功能(类似1.44 FP软盘上的写保护开关),这样可以防止误删数据的发生。SM 卡的正面有一个圆形区域,将保护贴纸贴于其上,就可以达到写保护的目的。只是这样的保护方式,大多数的使用者都不习惯使用。
红色圆框为保护写保护处,SM 的右方为{zx1}的 xD - Picture 记忆卡 初期 SM卡为了与 CF 竞争仅将闪存和金手指界面作于其上,并没有存取控制芯片(CF 有),因此使用SM的设备必须内建读写和控制芯片组。这样的优势在于 SM 卡的价格大幅压低(比较 CF 尚未量产),但却带来兼容性和容量上的问题。受限于其规格 SmartMedia 的容量一直停留在 128MB,无法向更大容量发展。过去,因为一般数字相机的画素不高,128MB 还足以应付,但到了目前500万画素的数字相机比比皆是的情况下,128MB已经捉襟见肘,终于面临了下市的命运。市面上的容量分为 8, 16, 32, 64,128MB等,SM的记忆规格支持 PCMCIA-ATA/True IDE Standard,操作电压早期的为 5.0V(只能使用以下的容量 2, 4 和 8MB),现今大多改成3.3V为主。 Sony Memory Stick 一枝独秀的记忆品牌
Sony直到1999年的晚期才推出 Memory Stick,这个产品早期只支持新力公司的数字相机和Mini DV等产品,左近才开放几个颇具规模的记忆媒体生产厂商,诸如:Lexar、SanDsik 与 韩国 Samsung 代工生产。Memory Stick {zd0}的特征就是细长的外型与统一的蓝色涂装。体积为 50mm x 21.5mm x 0.28mm,重量约4公克。 Memory Stick和 CF 相同,内建控制芯片,改良式10针分离针槽接口,可说是结合 CF 和 SM两种插槽的优点。工作频率可达20MHz,工作电压 2.7V~3.6V,电流平均45mA,具有易用的写保护写保护开关。目前市面上的容量 8 / 16 / 32 / 64 / 128 MB等产品。存取速度: 1.5MB/sec. 写入,2.45MB/sec 读取。
IBM MicroDriver 微型硬盘
{zx0}拥有并发表微型硬盘技术的就是计算机业巨人 IBM 公司,初期的容量仅有 340MB,于1999年推出,到了2000年5月IBM 又一口气把容量升到1GB的超大容量,改采用 CompactFlash Type II 接口 ,全盛时期市面上有 1GB /512MB/340MB 三种不同的容量选择。不过,2002年 IBM 经营不善,财物恶化将整个硬盘部门以 20.5亿美元的代价卖给了日本日立公司(Hitachi)。从此,MD 专利不在被 IBM 所把持,包括 Seagate 在内,都有推出类似 MicroDriver的产品。简单的说,MD就是迷你型硬盘的化身,打开 MD 的外盖,你会发现一张直径仅1吋盘片,MD 的转速为3,600转,内部传输速率是 38.8-59.9Mbps,外部传输速率为 5.2MB/s,平均搜寻时间12ms。
初期1GB的容量可存上1,000张高分辨率的照片或18小时的数字音乐,2003年时更有大陆厂商取得日本制造技术生产廉价的 2.2GB MD,而日本日立公司则在该年年底推出 4GB 以上容量之产品。 MD 的优点在于其 C/P 之相当高,在过去 GB级的 CF 还未普及降价前, MD是专业数字摄影师{zj0}的选择。不过MD的缺点则反应在耗电不耐震以及兼容性等问题上,2004年初销售就逐渐下滑,不敌 Flash 全面的反攻!不过,2005年 Seagate 开发了新的防震技术,普以高画素 DSLR 日渐普及,或许将带动另一 MD 的风潮。Microdrive可以兼容于 PCMCIA Type II,因此可以透过转接卡,以PC 或笔记型计算机存取使用。
Secured Digital Card (SD) 安全数字记忆卡 - 后来居上
提到 SD 记忆卡前,必须先了解SD的前身MMC 记忆卡( MultiMedia Card(MMC))。这曾是世界上体积最小的记忆卡,由 Infineon(原西门子公司记忆事业部)和 SanDisk公司在1997年推出,并于1998年标准化。体积只有32mm x 24mm x 1.4mm(重量也只有1.5公克),比它的竞争对手 CompactFlash 和 SmartMedia 的体积都还得小且轻,工作电压在 2.7~3.6V,写/读电流只有27mA和23mA,功率消耗很低。MMC 主要是设计用来支持手机和PDA,所以初期设计的容量并不大。其后,由日本的松下根据 MMC为基础开发 Secure Digital Card(SD),也因此几乎所有使用 SD 记忆规格的设备都对 MultiMedia Card具有兼容性。
目前市面上所流通的SD 记忆卡主要是松下 Panasonic 公司开发的第二代产品。新一代SD卡的传输速度可达每秒10MB,比原先低容量版本的 2MB / 秒快了五倍有余,体积则维持同样大小,这一点将有利于争夺使用高容量CF TYPE II规格的使用者。新一代的SD卡,也支持了SDMI(Secure Digital Music Initiative)数字音乐加密技术。可以有效的保护智慧财产权,并且将其适用范围扩展到 MP3随身听,PDA与其它相关数字信息产品上。SD 主要的开发公司,除了松下电器和东芝公司以及SanDisk公司外,同时授权台湾代工加速普及的脚步。这一点是SD 快速攻占市场的主因。 SONY Memory Stick Duo 绝地反攻 受到松下 SD 记忆规格狂占市场的威胁 SONY Memory Stick 终于决定改版自家的产品。新款 Memory Stick Duo 将取代旧款的 Memory Stick ,成为 SONY 数字相机的新规格,预料将可能再将 SONY P 系列的数字相机进一步缩小体积。透过 SONY 在电工零件小型化和薄型模块化电路设计相对于 Memory Stick 约减少 1/3的体积。目前新制品容量已有 128MB 规格且有 SanDisk 外厂协助生产,Memory Stick Duo 销售时多会搭赠一组兼容于 Memory Stick 的转接卡,方便使用者沿用过去的读卡设备。
Memory Stick Duo 主要规格和 MS 大致相同:工作电压:2.7~3.6V ,电流操作:平均约45mA, 待命:{zd0}130μA ,连接速度写入:{zd0}1.8MB/秒, 输出:{zd0}2.45MB/秒 ,使用温度 0℃~60℃,尺寸:宽×长度×厚) 21.5×50×2.8mm(使用转接卡)/ 20×31×1.6mm,重量约4g(使用转接卡)约2g(转接卡卸下时) 。
xD-Picture 日本富士 与 Olympus 连手出击
继 SD 之后,由 Olympus 和 富士 FujiFilm 连手催生的新一代超小型记忆卡「xD-Picture Card」准备挑战市场的接受度。新一代的xD 卡,不仅体积是世界最小 20×25×1.7mm,重量仅3公克。容量更可高达 8GB !(2002年9月将率先上市 16/32/64/128MB 4种规格的产品、2002年12月再推出 256MB大容量至2003年在陆续推出 512MB~8GB 之系列)。xD卡不仅能担任存储音乐、照片和动画等资料,同时还带有ID保护功能,可以防止非法拷贝。不过,xD没有写保护功能(日本的研究发现使用者很少使用记忆卡上的写保护功能)。
「xD-Picture Card」的命名是以 『eXtreme Digital({jd0}映像记忆技术)』的缩写。其读出速度高达5MB/Sec、写入速度高达 1.3MB/Sec(规格:16/32MB)、3MB/Sec(规格:64MB以上)。消耗电力仅25mW 。富士和 Olympus 负责设计和销售 XD,东芝 Toshiba 则负责生产,未来 Toshiba 也将推出自己的 xD 数字相机。此外,富士当家的冲印机组 FDi 也将推出 xD 读取套件,为 xD 的普及铺路。