CompactFlash

La velocidad de emulación CompactFlash IDE (ATA) se suele especificar con valores "x", por ejemplo, 8x, 20x, 133x. Este es el mismo sistema que se utiliza para los CD-ROM e indica la velocidad máxima de transferencia en forma de multiplicador basado en la velocidad de transferencia de datos del CD de audio original, que es de 150  kB/s.

${\displaystyle R={K\cdot 150}\ {\text{kB/s}}}$

donde R = tasa de transferencia, K = clasificación de velocidad. Por ejemplo, una clasificación de 133x significa una tasa de transferencia de: 133  ×  150  kB/s = 19 950  kB/s ≈ 20  MB/s.

Estas son las velocidades indicadas por el fabricante. La velocidad de transferencia real puede ser mayor o menor que la que se muestra en la tarjeta ^{[ 18 ]} , dependiendo de varios factores. La velocidad indicada casi siempre corresponde a la velocidad de lectura, mientras que la de escritura suele ser menor.

La especificación CF 5.0 admite capacidades de hasta 128 PiB mediante direccionamiento de bloques lógicos (LBA) de 48 bits . ^{[ 22 ]} Antes de 2006, las unidades CF que utilizaban medios magnéticos ofrecían las mayores capacidades (hasta 8 GiB ). Ahora existen tarjetas de estado sólido con capacidades superiores (hasta 512 GB). ^{[ 23 ]} 

Desde 2011, las unidades de estado sólido (SSD) han sustituido a ambos tipos de unidades CF para necesidades de gran capacidad.

Se utiliza en lugar de un disco duro.

A principios de 2008, la CFA presentó tarjetas CompactFlash con una interfaz SATA integrada . ^{[ 29 ]} Varias empresas fabrican adaptadores que permiten conectar tarjetas CF a conexiones PCI , PCMCIA , IDE y SATA , ^{[ 30 ]} lo que permite que una tarjeta CF funcione como una unidad de estado sólido con prácticamente cualquier sistema operativo o BIOS, e incluso en una configuración RAID .

Las tarjetas CF pueden funcionar como unidad maestra o esclava en el bus IDE, pero presentan problemas al compartir el bus. Además, las tarjetas de última generación que ofrecen DMA (mediante UDMA o MWDMA) pueden presentar problemas al usarse a través de un adaptador pasivo que no admite DMA. ^{[ 31 ]}

Las tarjetas de memoria PC Card originales utilizaban una batería interna para conservar los datos cuando se interrumpía la alimentación. La duración nominal de la batería era el único problema de fiabilidad. Las tarjetas CompactFlash que utilizan memoria flash, al igual que otros dispositivos de memoria flash, tienen una duración nominal limitada a un número determinado de ciclos de borrado/escritura por cada "bloque". Si bien la memoria flash NOR tiene una mayor durabilidad, que oscila entre 10 000 y 1 000 000, no se ha adaptado para su uso en tarjetas de memoria. La mayoría de las memorias flash utilizadas para almacenamiento masivo se basan en NAND. A partir de 2015Las memorias flash NAND se estaban reduciendo a 16  nm. Suelen tener una vida útil de entre 500 y 3000 ciclos de escritura/borrado por bloque antes de que se produzca un fallo grave. ^{[ 32 ]} Esto es menos fiable que los medios magnéticos. ^{[ 33 ]} Car PC Hacks ^{[ 34 ]} sugiere deshabilitar el archivo de intercambio de Windows y usar su filtro de escritura mejorado (EWF) para eliminar las escrituras innecesarias en la memoria flash. ^{[ 35 ]} Además, al formatear una unidad de memoria flash, se debe usar el método de formato rápido para escribir lo menos posible en el dispositivo.

La mayoría de los dispositivos de memoria flash CompactFlash limitan el desgaste de los bloques variando la ubicación física donde se escribe cada bloque. Este proceso se denomina nivelación de desgaste . Al usar CompactFlash en modo ATA para reemplazar el disco duro , la nivelación de desgaste se vuelve fundamental, ya que los bloques de baja numeración contienen tablas cuyo contenido cambia con frecuencia. Las tarjetas CompactFlash actuales distribuyen la nivelación de desgaste por toda la unidad. Las tarjetas CompactFlash más avanzadas mueven los datos que rara vez cambian para garantizar un desgaste uniforme en todos los bloques.

La memoria flash NAND es propensa a errores de lectura frecuentes. ^{[ 34 ]} La tarjeta CompactFlash incluye la función de comprobación y corrección de errores (ECC), que detecta el error y vuelve a leer el bloque. Este proceso es transparente para el usuario, aunque puede ralentizar el acceso a los datos.

Dado que un dispositivo de memoria flash es de estado sólido , se ve menos afectado por los golpes físicos que un disco giratorio.

Las ranuras laterales asimétricas evitan la posibilidad de daños eléctricos por una inserción incorrecta, siempre que el dispositivo anfitrión utilice un conector adecuado.

Cuando se estandarizó CompactFlash, incluso los discos duros de tamaño estándar rara vez superaban los 4  GB, por lo que las limitaciones del estándar ATA se consideraban aceptables. Sin embargo, las tarjetas CF fabricadas después de la versión 1.0 original están disponibles con capacidades de hasta 512  GB. Si bien la versión 6.0 actual funciona en modo PATA, se espera que las futuras versiones implementen el modo SATA .

• CompactFlash Revisión 1.0 (1995), 8,3  MB/s (modo PIO 2), admite hasta 128  GB de espacio de almacenamiento.
• CompactFlash+ también conocida como CompactFlash I/O (1997)
• Las versiones 2.0 de CF+ y CompactFlash (2003) incrementaron la velocidad  de transferencia de datos a 16,6 MB/s (modo PIO 4). A finales de 2003, también se añadieron las transferencias DMA 33, disponibles desde mediados de 2004.
•  Las versiones 3.0 (2004) de CF+ y CompactFlash añadieron compatibilidad con una velocidad de transferencia de datos de hasta 66 MB/s ( UDMA 66), 25  MB/s en modo PC Card, protección mediante contraseña y otras funciones. CFA recomienda el uso del sistema de archivos FAT32 para tarjetas de almacenamiento de más de 2  GB.
• Las versiones 4.0 (2006) de CF+ y CompactFlash añadieron compatibilidad con el modo 6 de IDE Ultra DMA para una velocidad máxima de transferencia de datos de 133  MB/s (UDMA 133).
• La versión 4.1 (2007) de CF+ y CompactFlash añadió compatibilidad con las tarjetas de almacenamiento CF con tecnología Power Enhanced.
• CompactFlash Revisión 5.0 (2010) agregó una serie de características, incluyendo direccionamiento de 48 bits (que admite 128 petabytes de almacenamiento), transferencias de bloques más grandes de hasta 32 megabytes, garantías de calidad de servicio y rendimiento de video, y otras mejoras ^{[ 38 ].}
• CompactFlash Revisión 6.0 (noviembre de 2010) agregó el modo UltraDMA 7 (167  MB/s), el comando de saneamiento ATA-8/ACS-2, TRIM y una capacidad opcional de la tarjeta para informar el rango de temperatura de funcionamiento de la tarjeta. ^{[ 39 ]}

Tarjeta CF SanDisk de 32 GB compatible con VPG20 y UDMA 7

Tarjetas CFexpress de 1 TB tipo A (izquierda) y tipo B (derecha) compatibles con VPG400

La Garantía de Rendimiento de Video (VPG) es un estándar de la Asociación CompactFlash que garantiza una velocidad de escritura mínima para grabar videos de alta calidad. ^{[ 40 ]}

CE-ATA es una interfaz serial compatible con MMC basada en el estándar MultiMediaCard . ^{[ 41 ] [ 42 ]}

Una variante de CompactFlash conocida como CFast se basa en la interfaz Serial ATA (SATA), en lugar del bus Parallel ATA /IDE (PATA) para el que se diseñaron todas las versiones anteriores de CompactFlash. CFast también se conoce como CompactFast.

CFast 1.0/1.1 admite una velocidad de transferencia máxima más alta que las tarjetas CompactFlash actuales, utilizando la interfaz SATA 2.0 (300  MB/s), mientras que PATA está limitada a 167  MB/s utilizando UDMA 7 .

Las tarjetas CFast no son compatibles física ni eléctricamente con las tarjetas CompactFlash. Sin embargo, dado que SATA puede emular el protocolo de comandos PATA, se pueden usar los controladores de software CompactFlash existentes, aunque escribir nuevos controladores para usar AHCI en lugar de la emulación PATA casi siempre resultará en mejoras de rendimiento significativas. Las tarjetas CFast usan un conector de datos SATA hembra de 7 pines y un conector de alimentación hembra de 17 pines, ^{[ 43 ]} por lo que se requiere un adaptador para conectar tarjetas CFast en lugar de discos duros SATA estándar que usan conectores macho.

Las primeras tarjetas CFast llegaron al mercado a finales de 2009. ^{[ 44 ]} En el CES 2009, Pretec mostró una  tarjeta CFast de 32 GB y anunció que llegarían al mercado en unos meses. ^{[ 45 ]} Delock comenzó a distribuir tarjetas CFast en 2010, ofreciendo varios lectores de tarjetas con puertos USB 3.0 y eSATAp (alimentación a través de eSATA) para admitir tarjetas CFast.

En busca de un mayor rendimiento y manteniendo un formato de almacenamiento compacto, algunos de los primeros en adoptar las tarjetas CFast fueron de la industria del juego (utilizadas en máquinas tragamonedas), como una evolución natural de las tarjetas CF, ya consolidadas en aquel entonces. Entre los actuales usuarios de este formato en la industria del juego se incluyen tanto empresas especializadas en juegos (por ejemplo, Aristocrat Leisure ) como fabricantes de equipos originales como Innocore (ahora parte de Advantech Co., Ltd. ).

La especificación CFast 2.0 se publicó en el segundo trimestre de 2012, actualizando la interfaz eléctrica a SATA 3.0 (600  MB/s). En 2014, el único producto que utilizaba tarjetas CFast 2.0 era la cámara de producción digital Arri Amira, ^{[ 46 ]} que permitía velocidades de fotogramas de hasta 200 fps; también se lanzó un adaptador CFast 2.0 para la cámara Arri Alexa/XT . ^{[ 47 ]}

El 7 de abril de 2014, Blackmagic Design anunció la cámara de cine URSA, que graba en soportes CFast. ^{[ 48 ]}

El 8 de abril de 2015, Canon Inc. anunció la videocámara XC10 , que también utiliza tarjetas CFast. ^{[ 49 ]} Blackmagic Design también anunció que su URSA Mini utilizará CFast 2.0.

A partir de octubre de 2016, existe un número creciente de cámaras, grabadoras de vídeo y grabadoras de audio que utilizan las velocidades de datos más rápidas que ofrecen las tarjetas de memoria CFast.

En 2017, en el sector de la electrónica integrada, la transición de CF a CFast seguía siendo relativamente lenta, probablemente debido a consideraciones de coste del hardware y cierta inercia (familiaridad con CF), así como porque una parte importante del sector estaba satisfecha con el menor rendimiento que ofrecían las tarjetas CF, sin tener motivos para cambiar. Un fuerte incentivo para que las empresas de electrónica integrada que utilizan diseños basados ​​en la arquitectura de PC de Intel migren a CFast es que Intel eliminó la compatibilidad nativa con la interfaz (P)ATA hace ya varias plataformas de diseño y las generaciones anteriores de CPU/PCH ya han llegado al final de su ciclo de vida.

En septiembre de 2016, la CompactFlash Association anunció un nuevo estándar basado en PCIe 3.0 y NVMe, CFexpress . ^{[ 50 ]} En abril de 2017, se publicó la versión 1.0 de la especificación CFexpress, con soporte para dos carriles PCIe 3.0 en un factor de forma XQD para hasta 2  GB/s. ^{[ 51 ]}

La única diferencia física entre los dos tipos es que los dispositivos de tipo I tienen  un grosor de 3,3 mm, mientras que los dispositivos de tipo II tienen  un grosor de 5 mm. ^{[ 52 ]} Eléctricamente, las dos interfaces son iguales, excepto que a los dispositivos de tipo I se les permite extraer hasta 70 mA de corriente de alimentación de la interfaz, mientras que los dispositivos de tipo II pueden extraer hasta 500 mA.

La mayoría de los dispositivos de tipo II son dispositivos Microdrive (véase más abajo ), otros discos duros en miniatura y adaptadores, como un adaptador popular que admite tarjetas Secure Digital. ^{[ 53 ] [ 54 ]} Se fabricaron algunos dispositivos de tipo II basados ​​en memoria flash, pero ahora las tarjetas de tipo I están disponibles en capacidades que superan las de los discos duros CF. Los fabricantes de tarjetas CompactFlash, como Sandisk, Toshiba, Alcotek y Hynix, ofrecen dispositivos solo con ranuras de tipo I. Algunas de las cámaras DSLR más recientes , como la Nikon D800 , también han dejado de ser compatibles con el tipo II. ^{[ 55 ]}

Microdrive era una marca de discos duros diminutos —de unos 25  mm (1  pulgada) de ancho— en un paquete CompactFlash Tipo II. El primero fue desarrollado y lanzado en 1999 por IBM , con una capacidad de 170  MB. IBM vendió su división de unidades de disco, incluyendo la marca Microdrive, a Hitachi en 2002. Otros fabricantes, como Seagate y Sony, también produjeron discos duros similares. Estaban disponibles con capacidades de hasta 8  GB, pero la memoria flash los ha superado en costo, capacidad y confiabilidad, y ya no se fabrican. ^{[ 56 ]}

Como dispositivos mecánicos, los discos duros CF consumían más corriente que el máximo de 100 mA de la memoria flash. Las primeras versiones consumían hasta 500 mA, pero las más recientes consumían menos de 200 mA para lectura y menos de 300 mA para escritura. Los discos duros CF también eran susceptibles a daños por golpes o cambios de temperatura. Sin embargo, tenían una vida útil de ciclos de escritura mayor que las primeras memorias flash.

El iPod mini , el Nokia N91 , el iriver H10 (modelo de 5 o 6  GB), el LifeDrive , el Sony NW-A1000/3000 y el Rio Carbon utilizaban un Microdrive para almacenar datos.