Flash-Speicherkarten

Breiter Bus auf kleinem Raum

28.09.2006 | Redakteur: Jan Vollmuth

SD-Karten haben den Markt für Flash-Speicherkarten fest im Griff. Das könnte sich mit den neuen MMCplus- und MMCmobile-Karten ändern: Dank breiterer Datenbusse, höherer Taktung und ATA-Funktionalität...

SD-Karten haben den Markt für Flash-Speicherkarten fest im Griff. Das könnte sich mit den neuen MMCplus- und MMCmobile-Karten ändern: Dank breiterer Datenbusse, höherer Taktung und ATA-Funktionalität sind sie den rasant steigenden Anforderungen der Endgeräte hinsichtlich Geschwindigkeit und Kapazität besser gewachsen.Endgeräte z.B. aus dem Consumer-Bereich werden immer kleiner, während gleichzeitig die von den jeweiligen Applikationen bewegten und gespeicherten Datenmengen kontinuierlich wachsen. Damit steigt auch der Bedarf an kleinformatigen Flash-Speicherkarten mit hoher Speicherkapazität, mit denen Nutzer Musik-, Foto-, Video- und sonstige Daten speichern, transportieren oder mit anderen Endgeräten austauschen können. Derzeit wird der Markt für Flash-Speicherkarten von SD-Karten (Secure Digital) dominiert, die gemeinsam von Panasonic, SanDisk und Toshiba entwickelt wurden und für deren Produktion durch Dritte Lizenzgebühren anfallen. Die neue Generation der MMCplus-Karten (Multimedia Card) schickt sich nun an, die SD-Karte vom Thron zu stoßen. Die von der MultiMediaCard Association (MMCA) unter Federführung von Infineon und Samsung entwickelte Karte ist PIN-kompatibel mit SD-Karten. Daher können MMC-Karten generell in beliebigen Endgeräten mit SD-Slot eingesetzt werden. Die etwas dickeren SD-Karten passen hingegen nicht in MMC-Slots.MMC-Karten der ersten Generation gibt es schon länger. Bislang hatten jedoch SD-Karten das Rennen gemacht, weil sie unter anderem ein höheres Leistungspotenzial aufwiesen als die ersten MMC-Karten. Dies ändert sich mit der zweiten MMC-Generation. Grund hierfür ist ihre interne Architektur mit einer größeren Busbreite: Die neuen MMCplus-Karten arbeiten mit einem 8-Bit-Bus und einer Taktfrequenz von 52 MHz. Daraus resultiert eine Datentransferrate von bis zu 52 MBit/s. Die klassische SD-Karte erreicht hingegen mit 4-Bit-Datenbus und 20-MHz-Taktung lediglich Geschwindigkeiten bis ca. 10 MBit/s. Ähnlich das Bild bei den kleinen Kartenformaten: Mit 4-Bit-Bus und 25-MHz-Taktung erreicht die Mini-SD eine Übertragungsgeschwindigkeit bis zu 12,5 MBit/s – dagegen erzielt die neue MMCmobile, die speziell für mobile Endgeräte konzipiert wurde, mit einem 8-Bit-Bus und 52-MHz-Takt Zugriffsgeschwindigkeiten bis 52 MBit/s. Gleichzeitig ist die MMCmobile mit Abmessungen von 24 mm × 1,4 mm × 18 mm nur halb so groß wie die MMCplus, aber dennoch PIN-kompatibel zu MMC und SD.Ein völlig neues Kleinformat ist die MMCmicro. Diese Karten sind mit keinem bisherigen Format PIN-kompatibel, können jedoch wie die MMCmobile mit einem Adapter in MMC- und SD-Steckplätzen eingesetzt werden. Aufgrund ihrer geringen Abmessungen von 12 mm × 1,1 mm × 14 mm eignen sich MMCmicro-Karten vor allem für den Einsatz in Handys. Zumal sie mit 52-MHz-Taktung und 4-Bit-Bus eine Datentransferrate von 26 MBit/s erreichen. MMCmobile- und MMCmicro-Karten bringen einen weiteren Vorteil mit: dank Dual-Voltage-Fähigkeit arbeiten sie mit 1,8 und 3,3 V. Damit eignen sie sich besonders für mobile Anwendungen, bei denen es auf möglichst geringen Stromverbrauch ankommt.In den MMCA-Spezifikationen definiert und in der Entwicklung bereits fertig ist zudem die so genannte ATA-Funktionalität (Advanced Technology Attachment): Damit verhält sich das Flash-Speichermodul wie eine Festplatte und kann über die entsprechende Schnittstelle – etwa in einem PDA – angesprochen werden. Dieses Merkmal ist besonders interessant, da die herkömmliche Mini-Festplattentechnologie bald an die Grenzen der physikalisch möglichen Datendichte stößt: Nach heutigem Stand der Technik kann ihre Speicherkapazität maximal verdoppelt bis vervierfacht werden.Ansprechbar wie eine FestplatteIm Vergleich dazu weisen Flash-Speicher aufgrund ihrer geringen Leitungsabstände und dem möglichen Stapeln (Stacking) mehrere Speicherchips übereinander wesentlich größere Kapazitätsreserven auf. Schon im Jahr 2007 sollen MMCplus-Karten mit 16 GByte Speicherkapazität verfügbar sein. Zusätzlich zur DRAM- und ATA-Schnittstelle unterstützt das MMC-Protokoll in der aktuellen Spezifikation 4.1 auch die SIM-Karten-Schnittstelle. Damit lassen sich die neuen MMC-Karten als SIM-Karten für Mobiltelefone einsetzen. Das bedeutet: Die SIM-Karte kann in diesem Fall zugleich als veritabler, hoch leistungsfähiger Flash-Speicher genutzt werden.Natürlich spielt bei Flash-Speichern das Thema Sicherheit eine große Rolle. Daher werden Extrememory und andere Anbieter im kommenden Jahr Secure-MMC- und Secure-MMCmicro-Karten auf den Markt bringen, die hohen Sicherheitsanforderungen genügen sollen. Entscheidend dabei: Auch die Sicherheits-Features sind bereits in der Spezifikation definiert und entwickelt; sie lassen sich ohne Änderungen am bestehenden Kartenformat implementieren.Hardwareentwickler erhalten mit der MMC-Familie Standardspeicherprodukte mit hohen Leistungsreserven, die ihr Gedächtnis auch ohne Stromzufuhr nicht verlieren. Zudem lassen sie sich problemlos einbinden: Es muss lediglich die Hardwareschnittstelle zur Verfügung gestellt werden. Zudem fallen für MMCplus-Karten keine Lizenzen an – was sich positiv auf den Preis und die Durchsetzungsfähigkeit am Markt auswirkt. Außerdem sind sie rückwärtskompatibel mit MMC-Karten der Systemspezifikation 3.x (max. 20 MHz).Die Vorteile der neuen Flash-Speichergeneration haben sich herumgesprochen. Hersteller von PDAs und Navigations-Geräten wie PalmOne oder TomTom unterstützen ebenso MMCplus-Karten wie der Digicam-Hersteller Canon. Auch Handy-Hersteller wie Samsung schwenken auf MMCplus ein. Aktuell sind MMCplus-Karten mit 2 GByte Speicherkapazität erhältlich. In Kürze wird Extrememory eine optimierte MMC-plus-Karte mit 4-GByte-Kapazität anbieten.Ralf Schäfer

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