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移动存储器全面解析

发布人:gsfei2009 时间:2009-05-30 来源:工程师 发布文章
     似乎每天都有新的海量存储器标准问世。CompactFlash(CF)曾一度独步天下,但是今天,新设备制造商不得不在CF、安全数据(SD)、SDIO、多媒体存储卡(MMC)、RS-MMC、MMC Plus、MemoryStick、XD-Picture(XD)和CE-ATA等等这些海量存储器之间做出选择。有时,一种新标准具有明显优势;而另外一些时候,新标准和已有标准又像是在重蹈Betamax与VHS格式间的对决,在先期很难看到谁将取得胜利。

 

CF标准是所有小型海量存储器的鼻祖,10多年前由SanDisk开发出来。它具有8或16位并行数据总线,传输速率在3~66MBPS之间。在许多需要16位宽UDMA总线(66Mbps)的高传输速率和高容量设备中,仍需要CF标准。目前CF+格式硬盘的可用容量最高可达10GB,而CF闪存卡可用的最高容量是8GB。

 

因为首款CF卡使用的是NOR闪存,所以CF标准要求CF卡隐匿与NAND闪存接口的部分。主机在与CF卡通信时会将其看作是一个IDE硬盘,而CF卡上的控制器则负责坏块管理、平均读写(wear leveling)算法和与NAND闪存协同工作时所需的逻辑-物理映射。

 

CF卡虽然一直未能成为手机用可移动存储器的主流,但它却在数码相机领域保持着极高的市场份额,特别是在大容量和高速度极为重要的高端市场。目前其它几种外设也可与CF+版本的接口进行连接,包括以太网、RS-232、传真/调制解调器、USB、蓝牙以及802.11b WLAN。

 

多媒体存储卡(MMC)

 

1997年,西门子和SanDisk推出了多媒体卡,其外形比CF卡小,从而可实现更小巧的便携式设备。在基本应用中,MMC可通过标准三线SPI接口外加一条片选线来控制。SPI接口的时钟频率最高可达20MHz。对需要更高带宽的应用,该规范提供拓宽了的4和8位带宽。MMC规范的4.0版增加了52MHz频率,从而支持50MBPS的传输速率。

 

与CF不同,MMC规范不免除授权费用。根据www.MMCA.org上提供的信息:如果你不是MMC制造商,你可以分别花500美元或1,000美元订购MMC3.1或4.1版(MMCmobile和MMCplus)规范,而你的公司也并不需要成为MMCA成员。

 

目前有三种类型的存储卡以MMC框架为基础,它们分别是:MMC Plus、MMC Mobile和MMC Micro。MMCplus是一种标称尺寸的MMC卡,它工作在2.7~3.6V电压下;具有1、4或8位的总线带宽;最低2.4MBPS的读写性能和26MHz频率(可以选择52MHz)。MMCmobile的体积更小,支持的电压也更低:1.65~1.95 V及2.7~3.6V。MMCmobile还必须支持MMCplus所需要提供的性能。MicroSD是该系列的最新补充。MicroSD的体积不到miniSD的1/3,是目前可用的最小存储卡(表1)。

 

 

 

表1:各种存储卡的主要参数比较。

表1:各种存储卡的主要参数比较。

 


 

MMC和SD卡:区别在哪里?

 

常常有人将MMC标准和SD标准混为一谈,但实际上,它们是两个不同的标准。SD卡规范由以松下、东芝和SanDisk牵头的一个组织所有,而MMC规范由一个由涵盖广泛的行业组织领导的MMCA(多媒体卡协会)控制。

 

有些出人意料的是,SD卡背后的推动力量从未得到行业的广泛认可。SD卡具有与索尼MagicGate类似的加密硬件,MagicGate被用于索尼的MemoryStick产品中。在音乐界接受以数字方式传播音乐之前,SD卡花了8年多的时间希望得到行业认可,而现在,SD卡已经成为该领域的附属产品。去年初,MMC协会接纳了具有竞争性的安全卡标准——Secure MMC 1.1版规范。在三星网站www.samsung.com上可查到Secure MMC的概览。

 

MMC卡可插在为SD卡设计的物理槽内,该槽有两种形态:薄形和标准形。薄SD卡可插入MMC槽,但标准SD卡却因为厚度而无法插进。MMC和SD卡所用的协议在SD卡规范rev 2.11中完全兼容,但自此后,两种规范出现了某种程度的分道扬镳。

 

 

 

图1:7脚MMC卡和9脚SD卡的区别清楚可见。

图1:7脚MMC卡和9脚SD卡的区别清楚可见。

 


 

MMC和SD卡的管脚排列是兼容的(图1)。SD卡上最多有9个管脚,而MMC卡上最多有13个管脚(图2)。MMC卡上多出管脚的唯一功能是增加总线宽度(表2)。因为可以对总线宽度进行编程,所以控制器可容易地找到共同特性并据此进行设置。所有带内置MMC支持能力的微处理器也支持SD卡。

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