Flash-Karte

Größenvergleich verschiedener Flash-Speicherkarten (SD, CF, MMC, xD)

Eine Speicherkarte, manchmal auch Flash Card oder Memory Card genannt, ist ein kompaktes, wieder beschreibbares Speichermedium, auf dem beliebige Daten wie Text, Bilder, Audio und Video gespeichert werden können. Die Daten werden mittels der Flash-Speicher-Technik gespeichert. Verwendet werden sie für kleine, mobile Geräte wie Digitalkameras oder Mobiltelefone, aber auch als Mittel zur Datenportierung zusammen mit einem USB-Stick an einem Personal Computer.

Typen

Die meisten gegenwärtigen Geräte nutzen die Flash-Technik, obgleich andere Technologien entwickelt werden. Es gibt eine Vielzahl von Speicherkarten auf dem Markt:

• CompactFlash-Card (CF), Compact Flash Card 2
• Memory Stick (MS), Memory Stick Pro, Memory Stick DUO, Memory Stick Pro DUO, Memory Stick Micro (M2)
• Multimedia Card (MMC), MMC RS, MMC Mobile, MMC Micro
• Secure Digital Memory Card (SD), Mini SD, Micro SD
• Smart Media Card (SMD)
• xD-Picture Card (xD)

Keine Speicherkarte im eigentlichen Sinne, aber aufgrund ähnlicher Anwendung und Aufbau hier mit aufgeführt ist der USB-Stick. Es gibt auch USB-Sticks ohne eigenen Speicher, stattdessen mit einem eigenen Steckplatz für beispielsweise eine Micro-SD-Karte, so dass sie als Adapter von der Steckernorm dieser Karten auf USB dienen.

Diese Karten sind von unterschiedlichen Größen, und jede ist in einem Bereich der Speicherkapazitäten vorhanden, die gewöhnlich direkt dem Preis entspricht. Die CompactFlash Karte ist in etwa so groß wie ein Streichholzbriefchen, während die MultiMedia-Card (MMC) und die SD-Card so groß wie eine Briefmarke sind. Neuere Entwicklungen sind nur noch so groß wie ein Fingernagel. Speicherkarten besitzen mittlerweile (Oktober 2007) Kapazitäten bis zu 32 Gigabyte.

Derzeit wird unter dem Namen Universal Flash Storage durch die Solid State Technology Association ein einheitliches Speicherkartenformat entwickelt. Beteiligt sind u. a. die Firmen Nokia, Samsung, Sony Ericsson und weitere. Der Standard soll im Jahr 2009 veröffentlicht werden.

Übertragungsgeschwindigkeit

Die Übertragungsgeschwindigkeit von Speicherkarten wird meist nicht direkt angegeben, sondern als Faktor auf Basis der Lesegeschwindigkeit von CDs (= ca. 150 kB/s für die ursprünglichen Single-Speed- oder 1×-Laufwerke). Diese Schreibweise hat sich ausgehend von CD-Brennern auch für andere beschreibbare Speichermedien verbreitet. Beispiel: SD card 50x = ca. 7,5 MB/s Übertragungsgeschwindigkeit. Die Begriffe High Speed oder HyperSpeed etc. unterliegen keiner Normung, so dass es nicht möglich ist zu sagen, dass eine HighSpeed Karte sehr schnell sein muss. Hinzu kommt, dass die Messmethoden für Geschwindigkeiten nicht genormt sind. So lassen sich mit wenigen großen Dateien exorbitante Schreibwerte ermitteln, die bei vielen kleinen Dateien keine Relevanz haben.

Beim Vergleich der X-Geschwindigkeitsfaktoren von Flashspeicherkarten verschiedener Hersteller ist jedoch zu beachten, dass die einzelnen Hersteller diese Geschwindigkeit unterschiedlich oder überhaupt nicht definieren. Einige Definitionen beschreiben den X-Faktor auf Basis der Schreibgeschwindigkeit, andere auf Basis der Lesegeschwindigkeit. Wieder andere sprechen von der Datenübertragungsgeschwindigkeit und meinen damit sowohl Lese- als auch Schreibgeschwindigkeit.

Bei namhaften Herstellern findet man Datenblätter, die die Geschwindigkeitsbezeichnung genauer definieren.

Übersicht der Speicherkartenstandards

Typ	Abmessungen [mm]	Controller auf Karte	DRM	Dateisystem	Anschlüsse (Pins)	theoretisch mögliche Kapazität [GByte]	im Handel erhältliche Kapazität [GByte]	theoretische Datenrate (lesen) [MByte/s]	Betriebsspannung
CompactFlash Typ I	42,8×36,4×3,3	√	-	beliebig	50	128	32	133	3,3V / 5,0V
CompactFlash Typ II	42,8×36,4×5,0	√	-	beliebig	50	128	-	133	3,3V / 5,0V
MMC	24,0×32,0×1,4	√	-	beliebig	7[1]	128	-	2,3	3,3V
MMC Plus	24,0×32,0×1,4	√	-	beliebig	13	128	-	52	3,3V
MMC RS	24,0×18,0×1,4	√	-	beliebig	7[1]	128	-	2,3	3,3V
MMC DV	24,0×32,0×1,4	√	-	beliebig	7[1]	128	-	2,3	3,3V / 1,8V
MMC Mobile	24,0×18,0×1,4	√	-	beliebig	13	128	-	52	3,3V / 1,8V
MMC Mini	20,0×21,5×1,4	√	-	beliebig	11	2	-	26	3,3V / 1,8V
MMC Micro	14,0×12,0×1,1	√	-	beliebig	13	128	-	26	3,3V / 1,8V
SD	32,0×24,0×2,1	√	CPRM[2]	FAT16	9	32	16	25	3,3V / 1,8V
SDHC	32,0×24,0×2,1	√	CPRM	FAT32	9	32	32	25	3,3V / 1,8V
miniSD	20,0×21,5×1,4	√	CPRM	FAT16	11	2	2	25	3,3V / 1,8V
miniSDHC	20,0×21,5×1,4	√	CPRM	FAT32	11	32	8	25	3,3V / 1,8V
microSD	11,0×15,0×0,7	√	CPRM	FAT16	8	2	2	25	3,3V / 1,8V
microSDHC	11,0×15,0×0,7	√	CPRM	FAT32	8	32	16	25	3,3V / 1,8V
xD	25,0×20,0×1,78	-	-	beliebig	18	0,5	0,5	5	3,3V
xD Typ M	25,0×20,0×1,78	-	-	beliebig	18	8	2	4	3,3V
xD Typ H	25,0×20,0×1,78	-	-	beliebig	18	8	2	15	3,3V
Memory Stick	50,0×21,5×2,8	√	MagicGate	beliebig	10	0,125	0,125	2,5	3,3V
Memory Stick Pro	50,0×21,5×2,8	√	MagicGate	beliebig	10	32	-	20	3,3V
Memory Stick Pro Duo	31,0×20,0×1,6	√	MagicGate	beliebig	10	32	8	20	3,3V
Memory Stick Micro	12,5×15,0×1,2	√	MagicGate	beliebig	10	32	8	20	3,3V / 1,8V
SmartMedia[3]	45×37×0,76	-	-	?	18	?	0,125	0,8	5V / 3,3V

Anmerkungen

1. ↑ ^{a b c} teilweise auch 13, aber nur 7 benutzt
2. ↑ CPRM = Content Protection for Recordable Media
3. ↑ wird nicht mehr produziert

Speicherkarten für Spielekonsolen

Speicherkarten werden hier hauptsächlich dazu benutzt, Spielstände (Savegames) abzuspeichern.

Hersteller von Spielkonsolen halten sich meist nicht an Standards für Speicherkarten, daher hat jedes Spielkonsolensystem ein eigenes Speicherkartenformat, und sei es auch nur von der Bauform her. Die proprietären Formate sollen den Verkauf des Originalzubehörs fördern; es gibt allerdings in der Regel auch Speicherkarten von Fremdherstellern, die oft auch mehr Speicher zur Verfügung stellen. Eine Veränderung versprechen jedoch die Spielekonsolen Wii und Playstation 3, welche auf herkömmliche Speicherkarten setzen, aber beide auch über integrierten Speicher verfügen.

Die Speicherkarte wird meistens an der Konsole eingesteckt (zum Beispiel bei den Produkten Neo Geo, Sega Saturn, PlayStation, PlayStation 2 und Nintendo GameCube). Bei der Dreamcast wird die Speicherkarte (hier VMU genannt) genau so wie bei der von Microsoft entwickelten XBox und dem Nintendo 64 allerdings unten am Gamepad angebracht beziehungsweise eingesteckt.

Sega Dreamcast VMU

N64 Controller Pak

Nintendo GameCube

Sony PlayStation 2

Störanfälligkeit

Im Gegensatz zu analogen Speichermedien (Filme,...) machen sich kleine Fehler im Bildspeicher (kleinere Störstellen usw.) sehr drastisch bemerkbar. Die Ursache liegt im Grundprinzip der digitalen Speicherung: Schon der Fehler eines einzelnen Bits kann bewirken, dass der Controller die gesamte Bilddatei als Störung interpretiert.

Fehlerverstärkend können sich viele Randbedingungen auswirken:

• zu hohe Außentemperatur (für die meisten Speicherkarten sind Betriebstemperaturen bis 40 Grad angegeben)
• elektrostatische Entladungen (auch das vorzeitige Entfernen der Speicherkarte aus dem Lesegerät des Computers kann dazu zählen)
• gerätebedingte Störungen (jedes Bauteil unterliegt dem Verschleiß – bei Speichermedien entstehen beispielsweise fehlerhafte Sektoren)
• mangelnde Speicherpflege:
  • Durch mangelnde Formatierung entstehen starke Fragmentierungen, die der Controller der Speicherkarte ab einem bestimmten Punkt nicht mehr bewältigen kann.
  • In der Kamera ist keine komplette Formatierung der Speicherkarte möglich (dieses Detail betrifft einen Großteil aller Kameras des Amateurbereichs). Dadurch werden alte Datenfragmente nicht beseitigt und fehlerhafte Sektoren nicht markiert.
• Kommunikationsprobleme mit externen Geräten (falsche Lesegeräte, mangelhafte Treiber usw.)

Ein herausragendes Beispiel für diese Anfälligkeit stellen die nicht sehr fehlerrobusten SD-Karten dar. Bedingt durch unterschiedliche Herstellungsqualitäten, Bedienfehler, Umwelteinflüsse, technische Probleme und die relativ weite Verbreitung im Amateur-Bereich sind die fachspezifischen Internetforen angefüllt mit Fehlermeldungen, vorrangig zu SD-Karten.

Siehe auch

• Speicherkartenlesegerät
• Controller Pak
• Kartenlesegerät
• Bandlose Aufzeichnung: Speicherkarten im Bereich Rundfunk, Film- und Fernsehproduktion wie Panasonic P2, Sony SxS oder Ikegami Editcam Flashpak

Quellen

• Benjamin Benz - Erinnerungskarten, c't 23/2006

Weblinks

• Flash-Speicherkarten Übersicht
• Informationsseite zu Speicherkarten
• Geschwindigkeitstests von Speicherkarten
• Hintergrundinformationen und Geschwindigkeit
• Information zu Übertragungsgeschwindigkeit
• Zusammenstellung
• MOSFET-Technik, Karteninfos
• Speicherkarten in der digitalen Fotografie