移动存储设备类别

1.3.1　移动存储设备类别

移动存储器就是存储数据后可以随意移动、拆装方便的产品。目前市面上大容量移动存储设备主要分为大容量磁盘/驱动器、可擦写光盘/驱动器、活动硬盘和闪存卡类和闪存盘类存储器。

1．USB移动硬盘

采用了成熟的硬盘技术。移动硬盘盒内部安装2.5英寸或更小尺寸的硬盘，使用通用、支持热插拔的USB接口进行数据传输，这使得其单位存储容量的价格非常低廉。

USB硬盘通过一个专门的控制芯片实现USB接口与IDE接口之间的通信，在这个芯片的基础上就可以通过安装不同容量的硬盘，并利用USB接口进行移动存储，而且由于硬盘容量比较容易提升，可以通过USB-IDE技术轻松地实现高容量移动存储。

例如，某品牌USB移动硬盘转速为4200r/s，硬盘缓存为512KB，平均寻道时间为12ms，符合DMA66传输规范，体积仅如一个普通随身听大小。在数据传输方面，它可以提供8～12Mb/s高速传输率，容量有5GB、10GB、20GB、30GB等。

最吸引消费者的是，USB移动硬盘的基本结构非常简单，就是一块笔记本计算机硬盘配以IDE/USB桥接芯片和供电组件构成。这样，消费者就可以按照自己对容量和外观的需要，随意组装出符合自己喜好的产品。

2．U盘

U盘是采用Flash Memory（闪存）作为存储器的移动存储设备。由于Flash Memory具有掉电后保持存储的数据不丢失的特点，因此成为移动存储设备的理想选择。

目前的闪盘都采用USB1.1/2.0串行总线接口与PC机、笔记本计算机连接，体积只有大拇指大小，重量约20g，由USB接口直接供电、不用驱动器、不需外接电源、可热插拔、即插即用，使用非常方便；存储容量大（16MB～1GB），读/写速度快（比软盘快20%），保存时间长（达10年之久），可重复擦写100万次以上；耐高低温、不怕潮、不怕摔、小巧轻盈、便于携带，特别适用于微机间较大容量文件的转移存储，是一种理想的移动存储器。

U盘产品都是整合闪存芯片、USBI/O控制芯片而成的产品，其产品特性大都比较相似，只是外壳设计和捆绑软件有所差别。

目前市场上的USB闪存盘也分为多种类型，如无驱动型（在WindowsMe/2000/XP下不需要安装驱动程序）、启动型（在具有从USB设备启动功能的主板中，可以引导操作系统，即将BIOS设置中的“FirstBootDevice”设置为“USB-HDD”，有的启动型可以仿真为一个软驱）、加密型（可通过闪存盘中的程序控制访问闪盘的权限和对数据加密）等。

在使用时，由于WindowsMe/2000/XP操作系统中已经内置了驱动程序，因此无须安装程序即可使用；而在Windows98下就需要安装驱动程序。

3．闪存卡

（1）闪存卡和读卡器

随着数码设备的普及，越来越多的用户开始接触“闪存卡”这种特殊的存储介质。区别以往的数据记录产品，闪存卡具有很多新特性，其小巧的结构拥有超凡的便携性。此外，由于使用的是电子记录数据方式，没有机械结构，闪存卡也拥有很好的抗震能力。

基于半导体技术的闪存是较为理想的一种移动存储技术，它可以满足计算机应用过程中对低功耗、高可靠性、高存储密度、高读/写速度的要求，已被广泛地应用于数码相机、PDA等当前十分热门的消费电子产品之中。

正是由于闪存产品具有上述特点而被许多厂商所看好，这不仅使得目前基于闪存技术的半导体移动存储产品形成了标准众多、物理规格和接口繁杂的局面，也给用户的实际选择和应用带来了一些麻烦。不少消费者甚至觉得面对众多的产品难以选择。归纳起来，目前基于闪存技术的移动存储产品主要有较早出现的Compact Flash（CF）卡、SmartMedia（SM）卡、MultiMedia Card（MMC）卡，也有索尼公司独立研制并坚决推广的Memory Stick（MS）记忆棒以及它的竞争对手松下公司推出的Secure Digital（SD）等。这些存储卡大都和数码相机、M P3、PDA等产品紧密结合，可以说是主要面对消费领域的移动存储产品。

（2）CF卡

CF卡是于1994年最早推出的闪存卡。由于价格最为低廉，其普及率也是众多同类产品中最高的。目前一块64MB的CF卡只要200元就可以买到。

CF卡之所以得到广泛的支持，是因为它是一个开放性的标准，任何厂商只要购买或自行生产芯片便可以组装成CF卡销售。

CF卡的体积很小，只有43mm×36mm×3.3mm，约为标准PCMCIA卡的四分之一，具有PCMCIA-ATA的完整功能，可以方便地连接到笔记本计算机。如图1-8所示为CF卡。

从技术上看，CF符合PCMCIA标准和ATA协议。近几年，随着CF卡的不断发展，其容量也得到了相当大的提升。到目前为止，使用CF TypeII标准的CF卡已经达到了1GB的容量，因此CF卡可算是当前具有最大容量的移动闪存卡。

CF卡同时支持3.3V和5V的电压，这使得它具有良好的设备兼容性，使得包括Windows 9X/2000/XP在内的大多数操作系统都能够直接支持它。此外，IBM公司推出的MicroDrive微型硬盘技术也与Compact Flash卡标准相兼容，这样就可以进一步提高CF卡容量。

（3）SM卡

SM卡于1995年11月发布。它最大的特点是薄，其厚度只有0.76mm，是目前所有移动存储卡中最薄的产品，且重量只有1.8g。

SM卡为了减小体积、缩小厚度而没有集成控制器，只有闪存和必要的22针接口。同时还具有硬件写保护功能，用户通过在SM卡正面相应区域的贴纸就可以实现写保护。

SM卡的大小与手机上用的SIM卡相似，如图1-9所示为SM卡实例图。

图1-8　CF卡

图1-9　SM卡实例图

许多数码相机厂家和MP3播放器厂商都对SM卡提供了支持。在某些国家或地区，其产品家族甚至有超越CF卡的势头。SM卡的缺点也很明显，用户必须使用配有读/写以及控制功能的专用设备，这带来了明显的兼容问题。此外，SM卡规范变化较大，对早期的读/写设备也可能造成兼容问题。SM卡的另一缺点是具有3.3V和5V两种规格，却不能同时支持，这更限制了其使用自由度。

（4）记忆棒

记忆棒是SONY公司在1998年才正式投放市场的移动存储卡，可算是众多同类产品中较年轻的一员。不过，由于SONY公司在设计之初就把它定位在更高的起点之上，因此，无论从体积、性能、扩展能力等方面都有着不俗的表现。

记忆棒已经广泛应用在数码相机、数码摄像机、掌上电脑等设备中。并且利用它的接口，还可以设计出GPRS、摄像头等一系列扩展产品，并应用在支持记忆棒标准的设备上（如掌上电脑），为其提供更多的附加功能。

作为一款崭新的IC存储媒介，记忆棒容量大、体积小。从外表看，记忆棒的外形和尺寸很像口香糖，其整个面积是普通磁盘的1/5，标准体积为50mm×2.8mm×21.5mm（长×厚×宽），重量仅4g。记忆棒最大的缺点就是其自身价格高，同等容量下价格要高出其他产品一倍。虽然目前此产品还主要用于SONY的数码设备，但是，SONY已经向众多硬件生产厂商提供设计授权（如Winbond、SiS、Ali等），记忆棒开始在越来越多非SONY的设备上得到支持。而随着SONY向第三方厂商（如三星）开放记忆棒的生产许可，记忆棒的应用会更为普及。ACER、EPSON等一些生产PC与外设的厂商也开始推出支持MS的产品。

（5）MMC卡

MMC卡由西门子和Sandisk于1997年推出。MMC卡协会（MMCA）会员众多，而且包括多家厂商，如爱立信、诺基亚、西门子等。MMC在掌上电脑、手机、MP3机、e-Book、数码相机等领域得到了应用。

MMC尺寸只有32mm×24mm×1.4mm，重量仅为1.5g。MMC也是把存储单元和控制器一同做到了卡上，使得MMC有很好的前后兼容性。MMC接口为7针，其中3针为电源供应，而数据操作只用3针的串行总线。MMC的操作电压为2.7～3.6V，写电流为27mA，读电流为23mA，功耗很低。

MMC存储卡可以分为MMC和SPI两种工作模式。MMC模式是标准的默认模式，具有MMC的全部特性；而SPI模式则是MMC存储卡可选的第二种模式，这个模式是MMC协议的一个简化版，降低了制造成本。

MMC存储卡的容量已达64MB，而日立、西门子、三洋和富士通在2003年联合推出了Secure MMC，这种新的MMC采用了日立的Super RISC微处理器内核，能高速执行与安全相关的操作，具有很强的版权保护功能。

（6）SD卡

SD卡由松下、东芝和Sandisk在1999年8月推出，其数据传送和物理规范由MMC发展而来，且和MMC卡完全兼容。尺寸为32mm×24mm×2.1mm，可以容纳更大容量的存储单元。SD卡在MMC原有的7针接口两侧增加了2针作为数据线，因而提高了数据传输速度。其平均数据传输率能达到2～10MB/s。它也把控制器集成到卡里，兼容性良好。SD卡带有物理写保护开关，安全保密技术很好。其容量已经达到64～128MB。

目前支持SD的厂商，除了诺基亚、爱立信、摩托罗拉等移动通信公司之外，还有来自汽车、摄影等诸多行业的企业。