数码存储卡技术介绍

作者：胤灏(SourceOpen.biz原创)

发表日期：2003-6-30

关键字：PC外设 原理 存储卡

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、PDA、PM4、PMP、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。

1.CF卡(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8M、16M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/秒[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DOS，Windows 3.x，Windows 95，Windows 98，Windows CE，Apple 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卡

SM卡的全称是"SmartMedia" ，由东芝公司（TAEC）于1995年11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卡(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、Kingston、Micron科技、诺基亚、三星电子、Silicon Motion等14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V4.1。V4.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MMC和RS MMC卡是遵循MMC 3.x标准，MMCplus、MMCmobile、MMCmicro、secureMMC和secureMMCmicro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。

2004年9月，MMCA宣布对高速MMC（High Speed MMC)卡新的分类，产生了MMCplus和MMCmobile并实行新的标识。从MMCplus和MMCmobile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。

4.SD卡(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，1999年8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MMC的7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) 和 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2MB和10MB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32位FAT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卡(Memory Stick)

自从1997年7月SONY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4M到1GB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1999年12月Sony推出了新的MagicGate Memory Stick，主要的变化在于加入了称为MagicGate的Sony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-Pro、MS Duo、MS PRO Duc和MS Micro。主要是在容量和体积上的差异。

目前Memory Stick的容量可达512MB。Memory Stick Pro的容量在256MB-2GB之间，未来可以达到32GB；Memory 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 Micro是2005年，Sony和SanDisk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/s。MS 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2002年9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2002年12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 Card：16MB-512MB

xD-Picture Card Type M：256MB-2GB

xD-Picture Card Type H：512MB-1GB

存储卡种类	卡外形(各图片间比例不相关)
CF卡 Compact Flash
SM卡 SmartMedia
MMC卡 MultiMediaCard	标准MMC卡 MMCmobile卡 MMCplus卡 MMCmicro secureMMCmicro RS-MMC卡
SD卡 Secure Digital	SanDisk SD卡 Toshiba SD卡 Toshiba 高速SD卡
Mini SD卡 Mini Secure Digital	Toshiba miniSD卡 适配器
Micro SD卡 Micro Secure Digital
MS卡 Memory Stick Memory Stick(MG)
MS PRO卡 Memory Stick PRO
MS DUO卡 Memory Stick DUO	16MB 128MB 　 MS Duo适配器
MS PRO Duo卡 Memory Stick PRO Duo
MS Micro卡 Memory Stick Micro	MS Micro(M2)适配器
xD卡 xD Picture Card

资料来源：

1、小熊在线(http://www.beareyes.com.cn)

2、SanDisk

3、SonyStyle

4、MMCA

注：

1、Toshiba CF规格

第3次更新

更新时间：08-01-06