Модуль поиска не установлен.

Технология PCMCIA (PC Card) - расширение функциональных возможностей ноутбука

Андрей Ирхин

Любой современный ноутбук имеет один или два слота для подключения к нему карт расширения стандарта PCMCIA, также именующихся PC Card. Эта технология расширения возможностей ноутбуков и подключения к ним внешних устройств является наиболее выигрышной, так как, при весьма небольших размерах и весе самих PC Card ноутбук не перегружается дополнительными встроенными контроллерами, а замена карт позволяет легко и просто конфигурировать компьютер под конкретные пользовательские задачи.

Аббревиатура PCMCIA означает Personal Computer Memory Card International Association (ее официальный сайт - http://www.pcmcia.org). Принятая этой ассоциацией спецификация была сразу же поддержана такими грандами компьютерной индустрии, как AT&T, IBM, Intel, NCR и Toshiba.

Работа ассоциации PCMCIA над спецификацией проходила в сотрудничестве с организацией JEIDA (Japan Electronic Industry Development Association, Ассоциация по развитию электронной промышленности Японии). Кстати говоря, в 2000 году JEIDA объединилась с EIAJ (Electronic Industries Association of Japan) и преобразовалась в JEITA (Japan Electronic and Information Technology Industries Association). Ее официальный сайт располагается по адресу http://www.jeita.or.jp .

PC Card Type I имеют следующие размеры: 54 мм в ширину и 85,6 мм в длину. Модули должны иметь толщину 3,3 мм. Все PC Card оснащены 68-контактным разъемом (разработка компании Fujitsu) с двухрядным расположением контактов (расстояние между контактами в ряду и между рядами - 1,27 мм). Как правило, в стандарте PC Card Type I выполнены карты энергонезависимой флэш-памяти с типичной на сегодняшний день емкостью от 128 Мбайт до 2 Гбайт и более. Они являются электронным аналогом дискет и жестких дисков, их можно размечать на разделы и форматировать. Записав на флэш-карту наиболее важную и конфиденциальную информацию, ее можно всегда носить с собой. В этом же стандарте PC Card Type I выполнены и некоторые продвинутые звуковые карты вроде Creative Sound Blaster Audigy 2 ZS Notebook, которые позволяют частично ликвидировать отсутствие широких мультимедийных возможностей некоторых ноутбуков.

PC Card Type II имеют такие же размеры, как и Type I: 54 мм в ширину и 85,6 мм в длину. Но модули, соответствующие размерам Type II, должны иметь другую толщину - 5 мм в середине и 3,3 мм по краям. Начиная со второй версии спецификации PCMCIA, предусматривается также и утолщение в средней части платы - так называемая "область подложки". Ширина этого участка - 48 мм, а длина - 75 мм. В стандарте PC Card Type II выполняются карты факс-модемов, адаптеры локальных сетей, SCSI-адаптеры для подключения внешней периферии, адаптеры FireWire (IEEE-1394a), Bluetooth, Wi-Fi, навигационные приемники GPS и многие другие.

Также, в соответствии со стандартом PCMCIA 2.0, платы Type I и II могут выпускаться с увеличенной на 50 мм длиной (то есть длина платы - 135 мм). Соответственно, это позволяет разместить большее количество компонентов, но плата будет выступать из слота на 51 мм.

PC Card Type III имеют толщину 10,5 мм и непригодны для использования в слотах для модулей Type I и II. Для этого типа модулей необходимы так называемые "слоты двойной высоты". Кстати, толщина модуля Type III по краям также равна 3,3 мм. По стандарту PC Card Type III в основном выпускаются жесткие диски форм-фактора 1,3 дюйма, которые используются, когда емкости сменных флэш-карт становится недостаточно. Такой жесткий диск обладает рядом преимуществ: во-первых, простой процедурой настройки после установки его в слот PCMCIA, а во-вторых, если на ноутбуке требуется хранить большие объемы важной и конфиденциальной информации, то жесткий диск, выполненный в стандарте PC Card, будет оптимальным решением.

Но не стоит путать эти жесткие диски с Hitachi Microdrive (разработка IBM) и им подобными, которые выпускаются в стандарте Compact Flash Type 2 и подключаются к ноутбуку посредством переходника PC Card Type II. Адаптер PCMCIA для подсоединения Hitachi Microdrive к ноутбуку намного сложнее, чем тот, который используется для подключения карт стандарта Compact Flash Type 1.

Как правило, обычные модели ноутбуков имеют два слота Type II или один слот Type III. Ультрапортативные и тонкие модели обычно имеют один слот Type II. Если ноутбук оснащен PCMCIA-слотом Type III, то вместе с ним могут также использоваться модули Type I и Type II. Но бывают и модели типа RoverBook Partner E415, E417 (на самом деле производства ECS) и E510, которые вовсе обделены слотами для PC Card. :)

PC Card имеют так называемую "симметричную геометрию". То есть пользователь, что случается сплошь и рядом, может случайно вставить плату в слот "вверх ногами". Но это не страшно, так как любая неправильно вставленная плата просто не будет работать. В результате ни компьютер, ни сама плата не пострадают и не выйдут из строя...

PC Card требуют соответствующего контроллера, который обычно не встраивается в настольные ПК из-за цены и потому, что к настольным системам можно подключить любую необходимую периферию посредством USB или PCI. Компьютер, поддерживающий стандарт PCMCIA, теоретически может иметь от одного до 255 адаптеров PCMCIA, а каждый адаптер может обслуживать до 16 портов. Таким образом, еще вторая версия стандарта позволяла использовать до 4080 PC Card!

В настоящее время в любой из фирм, специализирующихся на продаже портативных компьютеров, в ассортименте представлены карты стандарта PCMCIA, которые позволяют получить факс-модемную связь и доступ к локальным сетям (LAN) типа Ethernet.

Практически все предлагаемые факс-модемы, выполненные в стандарте PC Card (кроме некоторых не очень новых и бывших в употреблении моделей, продающихся на вторичном рынке), обладают сходными характеристиками и поддерживают самые современные протоколы передачи, сжатия и коррекции данных. Некоторые модели позволяют подключить телефонный кабель без специального переходника на линию к разъему RJ45, который находится прямо на корпусе карты, что позволяет обойтись без дополнительных кабелей. Существуют также специальные кабели, которые позволяют подключить модем PC Card к сотовому телефону.

Также выпускаются варианты комбинированных PC Card, в которых совмещены факс-модем и адаптер локальной сети. Это весьма удобно, так как при этом оказывается занят всего один слот PC Card Type II. Что же касается собственно сетевых карт, то на сегодняшний день выпускаются сетевые адаптеры, позволяющие подключить компьютеры к большинству локальных сетей. Но преимущественно предлагаются адаптеры Ethernet с возможностью подключения к сети, выполненной на витой паре или тонком коаксиальном кабеле.

Также следует сделать одно весьма существенное замечание, касающееся совместимости... Производители ноутбуков предусматривают два уровня управления устройствами PC Card. На нижнем уровне оно осуществляется с помощью программ обслуживания контроллера слотов PCMCIA. Для доступа к карте и распределения ресурсов ноутбука имеются специальные драйверы, ориентированные на определенный тип устройства PC Card (флэш-память, жесткий диск, факс-модем, сетевая карта и т.п.). Как правило, производители ноутбуков пытаются создавать универсальное программное обеспечение для устройств класса PC Card, которое могло бы поддерживать управление картами разных производителей, ориентируясь при этом на существующие стандарты PCMCIA.

В настоящее время существует множество производителей, выпускающих различные карты расширения стандарта PCMCIA. Но далеко не все из них оказываются совместимыми с конкретной моделью ноутбука... Несовместимыми могут оказаться программные интерфейсы - тогда проблему можно решить, используя поставляемые с данной картой драйверы. Но если несовместимость имеется на аппаратном уровне - карта никогда не сможет работать с конкретной моделью ноутбука. Поэтому перед покупкой устройства PC Card следует внимательно ознакомиться с рекомендациями по использованию карт для конкретного ноутбука. Эти полезные сведения о совместимости можно посмотреть в руководстве пользователя, или же в Интернете - на сайте производителя ноутбука или карты расширения.

Кстати говоря, относительно недавно было объявлено о выпуске спецификаций стандарта ExpressCard Version 1.0 для ноутбуков и настольных ПК (см. информацию на официальном сайте - http://www.expresscard.org). Ранее форм-фактор ExpressCard был известен общественности под рабочим названием NewCard. Стандарт ExpressCard разработан содружеством OEM-производителей, разработчиков карт и компонентов, среди которых Dell, HP, IBM, Intel, Lexar Media, Microsoft, SCM Microsystems и Texas Instruments. Основой разработки явилось тесное сотрудничество между рабочими группами следующих организаций: PCMCIA, USB Implementers Forum (USB IF) и Peripheral Component Interconnect-Special Interest Group (PCI-SIG). Таким образом, технология ExpressCard поддерживает и спецификации последовательной передачи данных: USB 2.0 и PCI Express (PCI-E).

Стандарт ExpressCard Version 1.0 предусматривает два форм-фактора, различающихся по ширине: ExpressCard/34 (34 мм) и ExpressCard/54 (54 мм). В обоих случаях длина модуля составляет 75 мм, а толщина - 5 мм. Каждый модуль имеет 26 контактов (напомню, что у PCMCIA их было 68). Приблизительное тепловыделение составляет 1,3 Вт. Хост-системы будут поставляться со слотами под обе версии карт. Выпуск широкой версии ExpressCard/54 обусловлен тем, что на рынке присутствуют широкие устройства под разъем CardBus, например, карты Compact Flash и 1,8-дюймовые жесткие диски.

Все, кому захочется узнать о новом стандарте больше, могут ознакомиться со следующими официальными документами: http://www.expresscard.org/files/ExpressCardBrochure.pdf (1,87 Мбайт) и http://www.expresscard.org/files/ExpressCardWP.pdf (255 Кбайт).

В статье использован ряд информационных материалов официальных сайтов PCMCIA и ExpressCard, а также "Компьюлента" и "Компьюнити".

Аббревиатура PCMCIA первоначально расшифровывалась как Peripheral Component Microchannel Interconnect Architecture, позднее название стандарта стали расшифровывать, так же как и название организации, стандартизовавшей шину: Personal Computer Memory Card International Association (Международная Ассоциация компьютерных карт памяти). Сложности с аббревиатурой привели к тому что, начиная со второй версии спецификации стали использовать термин PC-Card.
История насчитывает множество видоизменений этого стандарта, в частности 3 наиболее прижившихся:

Type I

Версия 1.x спецификации PCMCIA описывала карты типа I (Type I), оснащённые 16-разрядным интерфейсом. Карты типа I использовались только для расширения памяти. Они имели толщину 3,3 мм и использовали разъём с одним рядом контактов.

Type II

Карты типа II (Type II) оснащаются либо 16-, либо 32-разрядным интерфейсом; разъём имеет два ряда контактов. Карты имеют толщину 5 мм. Карты типа II поддерживают устройства ввода-вывода, что позволяет использовать их для подключения периферийных устройств.

Type III

Карты типа III поддерживают 16- или 32-разрядный интерфейс, используют четыре ряда контактов. Эти карты имеют толщину 10,5 мм, что позволяет устанавливать на карту стандартные разъёмы внешних интерфейсов и избавиться, таким образом, от дополнительных кабелей. Например, в карту-модем высотой 10,5 мм можно встроить полноценный телефонный разъём RJ-11, что позволяет подключать её к телефонной сети стандартным кабелем.

Интерфейс всех современных карт PCMCIA типа II носит название CardBus. Этот интерфейс был принят в 1995 году. Он имеет 32 разрядную систему адресации команд и работает на частоте 33MHz, потребляя напряжение 3.3 Вольта. Его основные преимущества заключаются в возможности «горячего» подключения устройств, а также специального контроллера, который работает в обход основного процессора. Именно этот разъем установлен почти на всех современных ноутбуках.
Далее данные карты уже повально начали использовать для всего, чего только не хватало ноутбукам, будь то дополнительные разъемы USB, недостающий модем, или переходник под различные карты памяти меньшего размера.

Были еще и другие стандарты, например специалисты Toshiba разработали стандарт Type IV, но он не прижился, и использовался короткое время только в ноутбуках данного производителя, впоследствии чего был благополучно забыт.

На данный момент разъем PCMCIA постепенно вытесняется ExpressCard - более компактным вариантом разъема, который увеличил пропускную способность в 4 раза и поубавил в талии, теперь необходимая ширина для нового формата карты составляет всего 34 мм, против 54 у CardBus, что позволит размещать ее в современные ультрапортативные ноутбуки.

Если говорить относительно технических показателей, то данные карты обладают скоростью передачи данных до 132 Мбит/с у PCMCIA и 500 Мбит/с в ExpressCard, а вот потолок доступного объема растет и до сегодняшних дней.

В начале 90-х годов организация PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association — Международная ассоциация производителей карт памяти для персональных компьютеров) начала работы по стандартизации шин расширения блокнотных компьютеров, в первую очередь предназначенных для расширения памяти. Первым появился стандарт PCMCIA Standard Release 1.0/JEIDA 4.0 (июнь 1990 года), в котором был описан 68-контактный интерфейсный разъем и два типоразмера карт: Type I и Type II PC Card. Поначалу стандарт касался электрических и физических требований только для карт памяти. Был введен метаформат информационной структуры карты CIS (Card Information Structure), в которой описываются характеристики и возможности карты, — ключевой элемент взаимозаменяемости карт и обеспечения механизма PnP.

Следующая версия PCMCIA 2.0 (1991 год) для того же разъема определила интерфейс операций ввода-вывода, двойное питание для карт памяти, а также методики тестирования. В версии 2.01 были добавлены спецификация PC CardATA, новый типоразмер Type III, спецификация автоиндексируемой массовой памяти AIMS (Auto-Indexing Mass Storage) и начальный вариант сервисной спецификации (Card Services Specification). В версии 2.1 (1994 год) расширили спецификации сервисов карт и сокетов (Card and Socket Services Specificaiton) и развили структуру CIS.

Стандарт PC Card (1995 год) явился продолжением предыдущих; в нем введены дополнительные требования для улучшения совместимости и новые возможности: питание 3,3 В, поддержка DMA, а также 32-битной шины PCI — CardBus. В дальнейшем в стандарт были введены и другие дополнительные возможности.

Все карты PCMCIA и PC Card имеют 68-контактный разъем, назначение контактов у которого варьирует в зависимости от типа интерфейса карты. Тип интерфейса «заказывается» картой при установке ее в слот, который, естественно, должен поддерживать требуемый интерфейс. Интерфейс памяти обеспечивает 8- и 16-битные обращения с минимальным временем цикла 100 нс, что дает максимальную производительность 10 и 20 Мбайт/с соответственно. Интерфейс ввода-вывода имеет минимальную длительность цикла 255 нс, что соответствует 3,92/7,84 Мбайт/с для 8-/16-битных обращений. Интерфейс CardBus поддерживает протокол обмена PCI; тактовая частота 33 МГц, разрядность 32 бита. Здесь используется та же система автоматического конфигурирования, что и в PCI (через регистры конфигурационного пространства). В интерфейс заложены дополнительные возможности для цифровой передачи аудиосигнала, причем как в традиционной форме ИКМ (PCM), так и в новой (забытой старой) форме ШИМ (PWM). Для дисковых устройств ATA в формате PC Card имеется специальная спецификация интерфейса.

Существует несколько конструктивных типов PC Card: у них у всех размер в плане 54×85,5 мм, но разная толщина (меньшие адаптеры встают в большие гнезда):

PC Card Type I — 3,3 мм — карты памяти;
PC Card Type II — 5 мм — карты устройств ввода-вывода, модемы, адаптеры локальных сетей;
PC Card Type III — 10,5 мм — дисковые устройства хранения;
PC Card Type IV — 16 мм.

Есть еще и маленькие карты Small PC Card размером 45×42,8 мм с тем же коннектором и теми же типами по толщине.

Большинство карт PC Card выпускается с поддержкой технологии PnP и предусматривает «горячее» подключение — интерфейсные карты могут вставляться и выниматься без выключения компьютера. Для этого контакты шин питания имеют большую длину, чем сигнальные, обеспечивая их упреждающее подключение и запаздывающее отключение. Два контакта обнаружения карты CD1# и CD2# (Card Detect) короче остальных — их замыкание для хоста означает, что карта полностью вставлена в слот. Несмотря на возможность динамического конфигурирования, в некоторых случаях при изменении конфигурации требуется перезагрузка системы.

Первоначально карты и хост-системы использовали напряжение питания логики +5 В. Для перехода на низковольтное питание (3,3 В) был введен механический ключ, не допускающий установки карты на 3,3 В в слот, дающий только 5 В. Кроме того, были определены контакты 43 (VS1#) и 57 (VS2#) для выбора питающего напряжения. На картах с питанием 5 В они оба свободны; на картах 3,3 В контакт VS1# заземлен, а VS2# свободен. По этим линиям хост, допускающий оба варианта напряжения питания, определяет потребности установленной карты и подает соответствующее напряжение. Если хост не способен обеспечить требуемый номинал, он должен не подавать питание, а выдать сообщение об ошибке подключения. Карты обычно поддерживают управление энергопотреблением (APM), что особо актуально при автономном питании компьютера.

В стандарте PC Card выпускают самые разнообразные устройства — память, устройства хранения, коммуникационные средства, интерфейсные порты, игровые адаптеры, мультимедийные устройства и т. п., правда, все они существенно дороже своих крупногабаритных аналогов. Через слот PC Card портативные компьютеры могут подключаться к док-станциям, в которые может быть установлена обычная периферия. Недостаточно строгое следование производителей стандарту иногда приводит к проблемам совместимости.

Слоты PC Card подключаются к системной шине блокнотного ПК через мост; для компьютеров с внутренней шиной PCI это будет мост PCI-PC Card. В блокнотных ПК могут быть и слоты Small PCI (SPCI, см. выше), но они недоступны без вскрытия корпуса и не допускают «горячей» замены устройств.

Настольный ПК можно снабдить слотами PC Card с помощью специальной карты адаптера-моста, устанавливаемой в слот PCI или ISA. Сами слоты PC Card(1-2 штуки) оформляются в корпус трехдюймового устройства и выводятся на лицевую панель ПК; этот корпус соединяется с картой-мостом ленточным кабелем-шлейфом.

Таблица. Разъем PC Card (PCMCIA)

Таблица. Назначение сигналов карт памяти и ввода-вывода

Продолжение таблицы

Интерфейс карт памяти и ввода-вывода прост — он практически совпадает с интерфейсом статической асинхронной памяти. Карта выбирается сигналами CE#, действующими одновременно с установленным адресом. Чтение памяти и конфигурационных регистров выполняется по сигналу OE#, запись — по сигналу WE#. Признаком, разделяющим в этих обращениях основную память и конфигурационные регистры, принадлежащие области памяти атрибутов карты, является сигнал REG#, действующий одновременно с CE# и адресом. Для обращения к портам ввода-вывода служат отдельные сигналы IORD# и IOWR#; во время их действия должен быть активен и сигнал REG#. В процессе обращения к портам карта может выдать признак возможности 16-битных обращений сигналом IOSC16# (как на шине ISA). Чтение порта устройство должно подтверждать сигналом INPACK#, устанавливаемым и снимаемым картой по сигналу CE#. Благодаря этому сигналу хост может убедиться в том, что он читает не пустой слот.

Для мультимедийных карт имеется возможность переключения интерфейса в специальный режим ZV Port (Zoomed Video), в котором организуется отдельный двухточечный интерфейс передачи данных между картой и хост-системой. По смыслу интерфейс напоминает коннектор VFC графических карт — выделенная шина для передачи видеоданных, не связанная с остальными шинами (и не загружающая их), но имеет иной протокол. В режиме ZV Port адресные линии A, а также линии BVD2/SPKR#, INPACK# и I0IS16# получают иное назначение — по ним передаются видеоданные и 4 цифровых аудиоканала. Для обычного интерфейса остаются лишь 4 адресные линии, позволяющие адресоваться к 16 байтам общей памяти и атрибутов карты.

Интерфейс порта ZV соответствует временным диаграммам CCIR601, что позволяет декодеру NTSC в реальном времени доставлять видеоданные с карты в экранный буфер VGA. Видеоданные могут поступать на карту как с внешнего видеовхода, так и с декодера MPEG.

Карты имеют специальное выделенное пространство памяти атрибутов, в котором находятся конфигурационные и управляющие регистры карты, предназначенные для автоконфигурирования. Стандартом описан формат информационной структуры карты (Card Information Structure, CIS). Карты могут быть многофункциональными (например, комбинация модема и сетевого адаптера). В спецификации MFPC (Multiple Function PC Cards) для каждой функции предусматриваются отдельные конфигурационные регистры и определяются правила разделения (совместного использования) линии запроса прерывания.

Для устройств внешней памяти стандарт описывает форматы хранения данных, совместимые с FAT MS-DOS, а также ориентированные на флэш-память как основной носитель информации. Для непосредственного исполнения модулей ПО, хранящихся в ПЗУ карты, имеется спецификация XIP (eXecute In Place), описывающая программный интерфейс вызова этих модулей (вместо загрузки ПО в ОЗУ).

Стандарт описывает программный интерфейс сервисов карт (Card Services), обеспечивающий унификацию взаимодействия его клиентов (драйверов, прикладного ПО и утилит) с устройствами. Имеется также и интерфейс сервисов сокета (Socket Services), с помощью которого выполняются операции, связанные с обнаружением фактов подключения-отключения карт, их идентификации, конфигурирования питания и аппаратного интерфейса.

В стандарте имеются описания специфических особенностей, свойственных двум организациям, ведущим стандарт PC Card:

PCMCIA описывает автоиндексируемую массовую память (AIMS) для хранения больших массивов данных (изображений, мультимедийных данных) на блочно-ориентированных устройствах. Имеется также спецификация 15-контактного экранированного разъема для подключения модемов и адаптеров локальной сети (15-pin Shielded Modem I/O connector) и 7-контактного для подключения модемов (7-pin Modem I/O connector);
JEDIA для карт памяти предлагает формат файлов Small Block Flash Format, упрощающий файловую систему. Формат SISRIF (Still Image, Sound and Related Information Format) предназначен для записи изображений и звука на карты памяти. Имеется и спецификация для карт динамической памяти.

Помнится, всего несколько лет назад, когда пользователи настольных компьютеров мучились с картоводами с параллельным интерфейсом, владельцы ноутбуков смотрели на их действия с чувством некоторого превосходства. Дело в том, что мобильные компьютеры изначально обладали совместимостью с картами CompactFlash (поскольку сами эти карты делались совместимыми с ноутбучным PCMCIA) и имели удобный интерфейс для картоводов под другие форматы флэш-памяти (впрочем, заметной тогда была лишь SmartMedia). Со временем индустрия перешла на устройства с USB-интерфейсом, превосходно работающие на любых компьютерах, однако пользователям ноутбуков суетиться тоже было незачем: «внешняя ISA» (а первый вариант PCMCIA представлял собой именно эту шину, только немного по-иному реализованную) была быстрее первой инкарнации USB, да и удобнее. Однако постепенно предлагаемых скоростей стало не хватать. В области стандартных интерфейсов это вылилось в разработку IEEE1394 и USB 2.0, ноутбуки же опять оказались на шаг впереди всех, поскольку 32-разрядная PCMCIA получила все возможности (включая и скорость) шины PCI. Однако производители «сопутствующих товаров», хорошо приняв новые последовательные шины, тем не менее не стали переделывать PCMCIA-адаптеры: не хотелось тратить деньги на разработку и удорожать конструкцию.

И вот тут-то пользователям пришло время задуматься. По инерции многие продолжали считать 16-разрядную PCMCIA быстрой шиной, не желая никуда переходить, однако все громче раздавались голоса о том, что это слишком медленно по сравнению с картоводами. Так это или нет?

До последнего времени мы тестировали карты флэш-памяти лишь на универсальных картоводах, которые также подвергались регулярным испытаниям . Объясняется это просто: вся работа производилась на обычном настольном компьютере. Конечно, можно было бы в него установить PCI-PCMCIA адаптер, но делать так не сильно хотелось (все-таки нарушение чистоты эксперимента), и вообще, это не казалось сильно необходимым. Однако тут вот для проведения тестирования Wi-Fi-оборудования мне-таки понадобился ноутбук, да не простой, а современная модель. Проблему удалось решить при помощи компании «Нексус», предоставившей ноутбук BLISS 500C. Ну а поскольку в любом тестировании всегда бывают небольшие окна, а прогнать тесты флэш-карт можно достаточно быстро, заодно я испробовал все три способа работы с карточками на мобильной платформе. Рассмотрим эти способы.

Высокоскоростные картоводы с интерфейсом USB 2.0

В то время, когда у меня был ноутбук, на руках также оказались два накопителя производства компании DataFab, уже известные вам по основной линейке тестирования - KECF-USB2 и MF4-USB2 . Первый интересен в первую очередь тем, кому нужен только CompactFlash, второй же является универсальным мультиформатным устройством, поддерживающим разные типы карт, вплоть до нового Sony Memory Stick Pro. Немаловажным фактором является и компактность самих накопителей, которые свободно помещаются в карман. При работе с ноутбуком можно обойтись и без кабеля, что еще более увеличивает компактность. Именно по этому параметру я забраковал 6 in 1 IEEE1394 , хотя в современных ноутбуках есть и порты FireWire - все-таки его исполнение предполагает в первую очередь стационарное использование.

Вообще, особо ломать голову над выбором картоводов необходимости не было. Скорее, важна была качественная оценка -как они соотносятся с другими способами: заметно быстрее, заметно медленнее или примерно равны. Это не сравнение близких устройств, где каждая пара процентов производительности может оказаться решающей.

PCMCIA-адаптеры

Заслуженные устройства, практически первые приспособления, предназначенные для работы с картами памяти. Особенно это касается CF-адаптера.

По сути, это всего лишь пассивный переходник CF-PCMCIA, поскольку эти типы карт (если рассматривать PCMCIA в узком смысле) логически и электрически совместимы. Это дает нам низкую цену на уровне 5-7 долларов и достаточно высокую скорость работы - на уровне 16-разрядной шины PCMCIA, что заведомо выше, чем у большинства универсальных интерфейсов вчерашнего дня. Однако достаточно ли этой скорости для конкуренции с новыми шинами? Это-то мы и проверим на практике. Скорость можно было бы повысить, отказавшись от пассивной схемы и перейдя к мосту PCMCIA-CF, использующему все 32 разряда новых версий PCCard, однако никто из производителей этим пока не занялся. Таким образом, все подобные адаптеры сейчас идентичны. Я использовал переходник от DataFab.

Остальные карты памяти так легко ни с чем не совмещаются, так что мультиформатные адаптеры представляют собой обычный картовод, но с интерфейсом PCMCIA, а не с более привычным универсальным. Мне попался адаптер 4 in 1 от DataFab, который я и тестировал. Опять же - и в данном случае можно было увеличить скорость работы путем использования всех 32-х разрядов шины, причем цена бы возрасла, чем в предыдущем случае (мосты-то все равно приходится использовать), однако никто из производителей этим не занялся. Таким образом, DataFab FlashLink можно считать эквивалентным другим аналогичным устройствам.

Встроенные картоводы

Рост интереса к картам флэш-памяти привел к тому, что многие производители чипов разработали мосты для установки непосредственно на системную плату. Такое решение нередко встречается и в обычных материнских платах, а уж размещать его в ноутбуках, что называется, сам бог велел. В модели 502С используется SD/MMC/MS-контроллер от Winbond, и в корпусе появился слот для флэш-карт рядом с PCMCIA-разъемом. Замечу, что с некоторыми особенностями функционирования встроенного интерфейса я столкнулся еще до запуска тестов. Так, он не умеет форматировать карты памяти «с нуля»: сообщает, что карта не отформатирована, предлагает это сделать, однако в случае согласия пользователя через некоторое время выдает сообщение о том, что завершить операцию не может. Точно так же ведет себя встроенный накопитель и с теми картами памяти, с которыми не может работать (независимо от того - отформатированы они или нет), которых оказалось несколько больше, чем хотелось бы.

Подключение

Для встроенного контроллера пара дисковых устройств резервируется сразу после включения ноутбука. Поддерживается горячая замена карт, т. е. в этом плане накопитель эквивалентен внешнему устройству, только всегда включенному. PCMCIA изначально поддерживала Plug’n’Play, так что дополнительный диск появляется лишь тогда, когда карта действительно установлена. Независимо от того, что это - CF через переходник или мультиформатный адаптер с картой, в свойствах системы выглядит все одинаково: как дополнительный PCMCIA-IDE контроллер.

Что касается обычных картоводов, то их функционирование полностью эквивалентно случаю настольного компьютера.

CompactFlash

Рассмотрим самый интересный случай. Причем интересен он не только сам по себе - заодно можно оценить перспективы подключения CF-карты непосредственно к IDE-контроллеру (благо подобный переходник можно спаять и в домашних условиях).

Для тестирования применялась карта PQI F1 емкостью 512 Мбайт. Она немного опоздала к нашему тестированию флэш-карт , да и построена на том же контроллере, что и модель с в два раза большей емкостью, так что туда я ее решил не включать. Зато как раз вовремя появилась для тестирования на ноутбуке:)

Мультиформатный накопитель, подобно многим своим сородичам, обеспечивает достаточно высокое время доступа, в то время как у одностандартника с этим ситуация куда лучше - на уровне подключения карты к максимально родному для нее (с точки зрения теории) интерфейсу. А так разрыв достаточно велик, хотя и меньше, чем одна миллисекунда.

Как мы уже установили, чтение карт не является сильной стороной KECF-USB2, а MF4-USB2 является вообще одним из самых медленных накопителей в своем классе, но, как в известном анекдоте про похороны преферансиста, «и так неплохо получилось». Это не тестирование, а просто избиение какое-то. PCMCIA просто не дали никаких шансов.

В плане записи наблюдаем все ту же картину, только различие между устройствами стало еще более заметным. Полный разгром решения, служившего нам верой и правдой несколько лет.

SmartMedia

В данном случае кандидатов стало несколько меньше - всего двое. Для тестирования применялась та же карта, что и в тестировании MF4-USB2.

Адаптеры для PCMCIA получили некоторый шанс на реабилитацию (будьте внимательны - масштаб на диаграмме не соблюден!), но лишь потому, что данный картовод справляется с этой операцией отвратительно. Возьми я накопитель от Transcend, например, и не было б такой разницы в три с половиной сотни раз. Но что есть, то есть.

Как и в случае с CompactFlash, при чтении данных у PCMCIA-адаптера скорость уперлась все в ту же границу в районе 1,3 Мбайт/с, в то время как картовод легко и непринужденно выдал почти в три раза больше.

Скорость записи на карты SmartMedia слишком мала чтобы сказались ограничения шины, при помощи которой накопитель общается с компьютером, да и для большинства мультиформатных картоводов это не самая приятная операция. В результате устройства поменялись местами, причем разрыв в относительном исчислении такой же, как в предыдущем случае, но с обратным знаком (замечу, что скорость записи на эту карту в 6 in 1 1394 фактически такая же, так что PCMCIA-адаптер скорее всего уперся именно в ограничение карты). С другой стороны… Ну и что? Часто ли вам приходится записывать информацию на SMC? Практически единственный случай, когда это нужно - использование МР3-плеера, причем такой модели, которая позволяет использовать для записи любой картовод (а подобные среди моделей на SMC достаточно редки). Чаще всего все-таки нужно считывать информацию, а не записывать. Так что выигрыш в скорости записи особой роли все равно не играет.

MultiMedia Card

Для тестирования применялась карта от SimpleTech, емкостью 128 Мбайт. Чтобы уж совсем соблюсти точность, хотелось для еще протестировать еще и Kingmax вдвое большего объема, однако встроенный картовод работать с картой не захотел, а FlashLink оказался первым виденным мной устройством, в которое карта из-за своего несколько отходящего от стандарта корпуса просто физически… не влезла. Что ж - заодно запишем внешним картоводам еще одно очко за техническую победу.

В очередной раз убеждаемся в том, что USB во всех своих вариантах для создания устройств с «быстрым откликом» подходит далеко не самым лучшим образом, особенно если техническим недостаткам шины «помогут» инженеры, разрабатывающие конкретные устройства. Однако вот в случае более важных параметров ситуация меняется.

В тесте на чтение PCMCIA-адаптер опять уперся в ту же границу, и от существенного проигрыша его спасло лишь то, что интерфейс ММС сам по себе не сильно-то быстр. А встроенный картовод продемонстрировал результат на уровне USB 1.1. В голову по этому поводу приходят некоторые мысли:)

Признаться честно, такого результата я не ожидал. Все-таки была надежда на то, что FlashLink сумеет развернуться в полную силу, благо скорость записи ММС ниже, чем его потенциальные возможности, однако тут уже сказались недостатки самого моста, и тестирования опять не вышло. Внутренний же накопитель конкурировать с USB-картоводом вновь не способен. Вот если б последнего посадить на USB 1.1, то был бы способен, а так - никак.

Secure Digital

Тесты проводились с картой SimpleTech на 512 Мбайт, которую, к счастью, опознали все необходимые устройства. Данные карты имеют весьма высокую скорость, так что сравнение должно оказаться не менее показательным, чем в случае CompactFlash.

Любопытно, что в случае встроенного картовода время доступа к ММС и SD не отличается абсолютно, в то время как обе модели DataFab (и USB 2.0, и PCMCIA) свои результаты заметно улучшили. Так что победа за PCMCIA, если это можно считать серьезной победой.

Собственно, подобное Ватерлоо мы могли бы видеть и в случае CompactFlash - если б я взял немного другие картоводы. Так в том случае тоже была убедительная победа USB 2.0, но менее убедительная, чем разгром конкурентов в этом тесте. В самом деле: ну кто может конкурировать с внешним картоводом? PCMCIA со своим потолком в 1.3 Мбайт/с или внутренний накопитель со скоростью, присущей USB 1.1? :)

Практически полное повторение предыдущего случая. Скорости уменьшились у всех, но расклад сохранился, как сохранилось и жуткое отставание обоих конкурентов от MF4-USB2.

Memory Stick и Memory Stick Pro

Теста не получилось - получилось избиение христианских младенцев:) Ни встроенный накопитель, ни FlashLink не сумели распознать ни Memory Stick Pro (чему я совершенно не удивился - никто и не обещал), ни обычный Memory Stick от Lexar (что было несколько неожиданно, хотя с таким положением я уже сталкивался). Скорость работы с этими картами силами MF4-USB2 я не привожу: и так понятно, что любое число больше нуля в бесконечное число раз.

Сферы применения

Итак, как мы видим, все варианты работы с картами разительным образом различаются по скорости и совместимости. Однако есть и другие параметры. Попробуем оценить все в комплексе - где какой подход лучше использовать.

Самый простой случай - старый ноутбук с 16-и разрядным вариантом PCMCIA и все. Тут уж альтернативы соответствующим адаптерам просто нет. Впрочем, такие портативные компьютеры уже стали историей.

Более частый вариант: 32-разрядная PCMCIA при наличии или отсутствии USB 1.1. Здесь уже стоит задуматься над вопросом: что нужно еще кроме работы с картами. Если контроллер USB 2.0 или FireWire может пригодиться и для других целей, то лучше будет занять слот PCMCIA соответствующей картой и свести задачу к следующей. Если же нет, и вы готовы несколько сэкономить, пусть даже ценой снижения скорости, то можете приобрести соответствующий PCMCIA-адаптер.

И последний случай: современная машинка, напичканная всеми необходимыми контроллерами. В данном случае я слабо себе представляю обоснование для использования PCMCIA. Да, эти адаптеры компактнее, однако портативные USB-картоводы не слишком отличаются от них по размерам и массе. Во всяком случае, в сумку с ноутбуком легко поместятся и массу ее почти не увеличат:) А что с ценой? Если вам нужны карты типов, отличных от CompactFlash, то внешний картовод и PCMCIA-адаптер обойдутся в одну и ту же цену. О чем тут еще думать? ;) В случае CF простота переходника делает его лидером по цене, но стоит ли экономить 10-15 долларов и терпеть в несколько раз меньшую производительность? Я в этом не уверен. Так что для современного компьютера более оправдано устройство с интерфейсом USB 2.0 или FireWire. Немаловажная деталь: при необходимости вы его и как переносной накопитель сможете использовать, поскольку подключается он к любому компьютеру, в то время как слоты PCMCIA вне ноутбуков распространения не получили.

Что касается встроенных картоводов, то на данный момент их, похоже, можно рассматривать лишь как бесплатный бонус от производителя, на роль основного оборудования для работы с картами памяти они не подходят. Если необходимость в них возникает лишь изредка, то с низкой скоростью работы вполне можно примириться, однако при постоянном использовании вам быстро захочется приобрести что-нибудь более быстрое, пусть даже на это придется потратить некоторое количество дензнаков.

Итого

Из полученных результатов можно сделать два глобальных вывода. Во-первых, по крайней мере, в данной области портативные и настольные компьютеры перестали чем-либо отличаться друг от друга: если вам нужна максимальная производительность, то все равно нужно и там, и там использовать одинаковое оборудование. Одинаковыми стали возможности расширения, уравнялись и скорости. Второй вывод - TrueATA в картах ComactFlash перестало быть чем-то вроде однозначного преимущества. Когда-то, когда карты только разрабатывались, это было действительно так и позволяло с небольшими затратами обеспечить новому формату отличную совместимость с различным оборудованием. Однако в то время никто не предполагал, что прогресс в области флэш-памяти будет столь заметен. В наши дни ориентация на низкоскоростные режимы PIO (к тому же, сильно загружающие процессор) может послужить лишь тормозом для карт - в полную силу они способны развернуться лишь при использовании специально разработанного для них оборудования. Возможность работы с любым IDE-контроллером осталась лишь данью совместимости и ничем более.

Модуль расширения, который разработан Personal Computer Memory Card International Association (PCMCIA). Порт используется в основном в ноутбуках, а модули, изготовленные по спецификацией PCMCIA обычно называются PC-карты (PC Card).

Изначально аббревиатура PCMCIA расшифровывалась как Peripheral Component Microchannel Interconnect Architecture. Немного позже название стандарта стали расшифровывать в соответствии с название организации, стандартизовавшей шину: Международная Ассоциация компьютерных карт памяти - Personal Computer Memory Card International Association. Сложность расшифровки аббревиатуры привела к тому, что начиная со второй версии спецификации модули используют термин PC Card .

С самого начала спецификация разрабатывалась для стандартизации карт расширения памяти и интерфейса для подключения этих же карт. Со временем спецификация была доработана и стало возможно использовать PCMCIA для подключения всевозможных периферийных устройств. Обычно через интерфейс PCMCIA подключают сетевые карты, модемы, НЖМД.

В прошлом большинство ноутбуков оснащалось двумя слотами для карт типа II, что позволяло подключить к ноутбуку либо две карты типа II, либо одну карту типа III. По мере того, как из ноутбуков исчезали «старые» медленные интерфейсы ввода-вывода (например, RS-232 или LPT-порт), и нормальным явлением стали встроенные высокопроизводительные интерфейсы (например, USB, IEEE1394, Ethernet), надобность в PCMCIA стала отпадать и большинство современных ноутбуков оснащается лишь одним слотом типа II.

Карты PC card (PCMCIA) имеют размер 85,6 мм в длину и 54 мм в ширину.

Карты типа III поддерживают 16- или 32-разрядный интерфейс, используют четыре ряда контактов. Эти карты имеют толщину 10,5 мм, что позволяет устанавливать на карту стандартные разъёмы внешних интерфейсов и избавиться таким образом от дополнительных кабелей. Например, в карту-модем высотой 10,5 мм можно встроить полноценный телефонный разъём RJ-11, что позволяет подключать её к телефонной сети стандартным кабелем.

Интернет