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xD-Speicherkarte im Verhältnis zu 5-CentIm Zeitalter der digitalen Speicherung von Daten, Musik, Bildern und Videos wird auch ein zuverlässiges Speichermedium gebraucht das auswechselbar sein muss, von seinen Abmessungen nicht sehr groß ist und möglichst viele Daten speichern kann. Genau hierfür hat man bereits vor einiger Zeit die Speicherkarten entwickelt. Speicherkarten können leicht ausgewechselt werden, so dass man problemlos den Speicher, entsprechender Geräte erweitern kann. Von den Abmessungen sind Speicherkarten heute von der Größe einer Streichholzschachtel bis hin zur Größe eines Fingernagels zu bekommen.
Speicherkarten sind kleine und sehr flache Kärtchen von denen man außen nur das Kunststoffgehäuse und die Kontaktfläche sieht. Im inneren steckt meistens so genannter "Flash-Speicher", der durch seine Eigenschaften ideal als Speichermedium geeignet ist.

 

Welche Vorteile hat Flash-Speicher?

  • Daten bleiben auch ohne ständige Spannungsversorgung lange erhalten
  • Sehr geringer Stromverbrauch im Betrieb
  • Unempfindlich gegenüber Erschütterungen und magnetischen Feldern
  • Das auslesen des Speichers funktioniert sehr schnell und einfach
  • Flash-Speicher erzeugt fast keine Wärme im Betrieb
  • Sehr kleine Bauformen sind möglich

Welche Nachteile hat Flash-Speicher?

  • Gegenüber Festplatten und optischen (CD/DVD) Medien verhältnismäßig teuer
  • Langsamer als RAM-Speicher (besonders beim schreiben)
  • Der Speicher muss zuerst gelöscht werden, bevor dieser neu beschreibbar ist
  • Meistens können bei Flash-Speicher nur ganze Blöcke gelöscht werden, keine einzelnen Bits
  • Für die Ansteuerung wird eine eigene Elektronik (Controller) benötigt
  • Nach einer gewissen Anzahl an Löschvorgängen ist eine Speicherzelle defekt

Welche Flash-Speicher gibt es?

 

Flash-Speicher wird in verschiedenen Arten gefertigt. So gibt es so genannte "NOR" und "NAND" Flash-Speicher Chips. Beide Arten haben Vor- und Nachteile. Da "NAND Flash-Speicher" aber kompakter hergestellt werden kann und auch schneller ist als "NOR Flash-Speicher" wird dieser heute überwiegend verwendet.
Des Weiteren unterscheidet man Flash-Speicher in MLC-Chips (Multi-Level-Cell) und SLC-Chips (Single-Level-Cell). Bei SLC-Chips werden in jeder Speicherzelle (Transistor) nur noch ein Bit abgelegt, was zu einer deutlichen Geschwindigkeitssteigerung gegenüber MLC-Chips führt, bei denen meistens zwei Bits in jeder Speicherzelle abgelegt werden. Auch haben SLC-Chips eine höhere Lebenserwartung als MLC-Chips.

 

Bereits noch einen Schritt weiter sind inzwischen (2008) die Firmen Micron und Intel, diese haben nun einen Flash-Speicher entwickelt, der etwa fünf mal schneller wie SLC Flash-Speicher sein soll. Es wurde dabei sowohl die Lese- als auch die Schreibgeschwindigkeit deutlich erhöht. Dieser so genannte "High-Speed-NAND" Flash-Speicher soll eine Zugriffsgeschwindigkeit von 200 MB/s beim Lesen und bis zu 100 MB/s beim Schreiben erreichen. Damit eignen sich diese Flash-Speicher Chips sehr gut z.B. für den Einsatz in "Solid State Disks (SSD)" und in "Hybridfestplatten".
Für den Einsatz solch schneller Flash-Speicher Bausteine wird auch eine schnelle Anbindung an den Computer benötigt. Diese liefert heute eigentlich nur S-ATA.

Erst der neue USB Standard 3.0 wird auch schnell genug für externe "High-Speed-NAND Flash-Speicher" sein. Dieser neue USB Standard ist derzeit aber noch nicht verfügbar.

 

Welche Speicherkarten gibt es?

 

Wie bei so vielen Dingen hat man sich bei der Entwicklung von Speicherkarten auch nicht auf einen bestimmten Kartentyp geeinigt. Viele Hersteller entwickeln zu ihren Produkten auch gerne eigene Speicherkarten, die natürlich zueinander nicht kompatibel sind. Dazu kommt dann noch, dass die Entwicklung natürlich auch voranschreitet und die Geräte, in denen Speicherkarten gebraucht werden, immer kleiner und kompakter werden. Da müssen die Hersteller natürlich auch mitziehen und wieder neue, kleinere Speicherkarten entwickeln. Folgende Speicherkarten werden heute verwendet:

Speicherkarte   Speicher-Controller?   Kopier- schutz?   Größe in mm   Spannung   Kontakte   Maximale Speichergröße  
Compact Flash (CF) – Typ 1   ja  nein  42,8x36,4x3,3  3,3V / 5,0V  50  128 GB 
Compact Flash (CF) – Typ 2   ja  nein  42,8x36,4x5  3,3V / 5,0V  50  128 GB 
Secure Digital (SD)   ja  ja  32x24x2,1  3,3V / 1,8V  2 GB 
Secure Digital High Capacity (SDHC)   ja  ja  32x24x2,1  3,3V / 1,8V  32 GB 
Secure Digital eXtended Capacity (SDXC) ja ja 32x24x2,1 3,3V / 1,8V 9 2 TB
Eye-Fi Karten ja ja 32x24x2,1 3,3V / 1,8V 9 32 GB
Mini Secure Digital   ja  ja  20x21,5x1,4  3,3V / 1,8V  11  2 GB 
Mini Secure Digital HC   ja  ja  20x21,5x1,4  3,3V / 1,8V  11  32 GB 
Micro Secure Digital   ja  ja  11x15x1  3,3V / 1,8V  2 GB 
Micro Secure Digital HC   ja  ja  11x15x1  3,3V / 1,8V  6 GB 
MultiMedia Card (MMC)   ja  nein  24x32x1,4  3,3V  128 GB 
MMC-RS   ja  nein  24x18x1,4  3,3V  128 GB 
MMC-RS DV   ja  nein  24x18x1,4  3,3V / 1,8V  128 GB 
MMC-Plus   ja  nein  24x32x1,4  3,3V  13  128 GB 
MMC-mobile   ja  nein  24x18x1,4  3,3V / 1,8V  13  128 GB 
MMC-micro   ja  nein  12x14x1,1  3,3V / 1,8V  10  128 GB 
Smart Media (SM)   nein  nein  45x37x0,76  5,0V / 3,3V  22  128 MB 
xD-Picture Card   nein  nein  25x 20x1,78  3,3V  18  512 MB 
xD-Picture Card – Typ M   nein  nein  25x 20x1,78  3,3V  18  8 GB 
xD-Picture Card – Typ H   nein  nein  25x 20x1,78  3,3V  18  8 GB 
Memory Stick (MS)   ja  ja  50x21,5x2,8  3,3V  10  128 MB 
Memory Stick Select   ja  ja  50x21,5x2,8  3,3V  10  256 MB 
Memory Stick Pro   ja  ja  50x21,5x2,8  3,3V  10  32 GB 
Memory Stick Pro HG   ja  ja  50x21,5x2,8  3,3V  14  32 GB 
Memory Stick Duo   ja  ja  31x 20x1,6  3,3V  10  256 MB 
Memory Stick Pro Duo   ja  ja  31x 20x1,6  3,3V  10  32 GB 
Memory Stick Pro-HG Duo   ja  ja  31x 20x1,6  3,3V  14  32 GB 
Memory Stick Micro (M2)   ja  ja  12,5x15x1,2  3,3V / 1,8V  10  32 GB 

Was ist ein Microdrive?

 

Ein Microdrive ist keine Speicherkarte sondern eine echte mechanische Festplatte im Mikroformat. Ein Microdrive hat die Größe und den Anschluss einer Compact Flash (CF) – Typ 2 Speicherkarte also 42,8mm x 36,4mm x 5mm. Ein Microdrive Laufwerk kann meistens auch problemlos anstelle einer Compact Flash – Typ 2 Speicherkarte eingesetzt werden.
Da die Preise für Flash-Speicher in den letzten Jahren allerdings stark gefallen sind, lohnt sich die Herstellung von Microdrives nicht mehr, daher sind diese, als eigenständige Speicherlösung, fast komplett vom Markt verschwunden.
Microfestplatten baut man heute eigentlich nur noch "fest" in bestimmte Geräte, wie z.B. Videokameras oder MP3 Abspielgeräte ein.

Was ist eine "Eye-Fi Karte"?

Oben in der Tabelle sind so genannte "Eye-Fi Karten" im Bereich der SD-Karten angegeben. Eye-Fi Karten sind "normale" SDHC-Speicherkarten, in denen zusätzlich zum Flash-Speicher noch eine Wireless-LAN-Netzwerkkarte zur Datenübertragung eingebaut ist. Eine Eye-Fi Speicherkarte kann in den meisten Fällen in alle digitalen Fotoapparate eingesetzt werden, in die auch Standard SDHC-Speicherkarten passen. Ist eine Eye-Fi Karte dann eingerichtet, können die Fotos kabellos über W-Lan zu einem Computer oder sogar ins Internet auf eine angegebene Webseite übertragen werden.

 

Wie schnell sind Speicherkarten?

 

Flash-Speicher ist gegenüber Dynamischen Speicher, wie er z.B. in Computern eingesetzt wird, verhältnismäßig langsam. Besonders beim schreiben von Daten bricht die Datenübertragungsgeschwindigkeit ein. Ich habe daher auch bewusst auf die Angaben der Übertragungsgeschwindigkeiten in der Tabelle oben verzichtet. Die Hersteller geben zwar immer theoretische Geschwindigkeits-Angaben an, die werden meistens aber bei weitem nicht erreicht. Neben dem Tempo der eigentlichen Speicherkarte spielt hier auch der Anschluss, also das Gerät in dem die Speicherkarte verwendet wird, eine entscheidende Rolle.

 

Nichts desto Trotz konnte die Zugriffsgeschwindigkeit in den letzten Jahren auch bei Speicherkarten deutlich gesteigert werden. Schafften z.B. die ersten SD-Speicherkarten gerade Mal eine Schreibgeschwindigkeit von 0,8 MB/s liegen selbst günstige Speicherkarten heute schon bei etwa 2 MB/s. So genannte High-Speed Karten, die allerdings dementsprechend auch teurer sind, kommen bereits an die 20 MB/s heran. Es werden sogar schon Speicherkarten entwickelt, bzw. angeboten die eine Schreibgeschwindigkeit zwischen 40 MB/s bis hin zu 60 MB/s erreichen und damit an die Festplattengeschwindigkeit heran kommen.

 

Die "echte" Übertragungsgeschwindigkeit der Speicherkarten verschweigen die Hersteller meistens. Findet man auf der Karte, oder der Verpackung keinen Hinweis zur Geschwindigkeit, handelt es sich oft um eine Standardkarte. Eine solche sollte heute eine Schreibgeschwindigkeit zwischen 2 MB/s und 10 MB/s erreichen.
Ist die Schreibgeschwindigkeit höher, geben das die Hersteller alleine für Werbezwecke schon auf der Verpackung oder der Speicherkarte an. Hier wird dann aber oft nur mit "High-Speed", "Xtra Speed" "Extreme", "Ultra" oder einer Zahl wie "250x" geworben. Eine "High-Speed" Speicherkarte sollte heute schon eine Schreibgeschwindigkeit von etwa 20 MB/s haben. Ist eine Zahl angegeben, entspricht diese meistens der CD-Rom Lesegeschwindigkeit.
Class 6 SDHC-KarteDie einfache CD-Rom Lesegeschwindigkeit liegt bei ca. 150 KB/s. Gibt ein Hersteller hier also den Wert "250x" an, sollte die Speicherkarte eine Lesegeschwindigkeit von 250 x 150 KB/s, also etwa 40 MB/s erreichen. Da die Schreibgeschwindigkeit deutlich niedriger ist, geben die Hersteller oft nur die Lesegeschwindigkeit an.

Bei aktuellen Speicherkarten, besonders den SD-Karten, wird die Geschwindigkeit in "Klassen" angegeben. Das ist für den Anwender deutlich einfacher zu verstehen. Die Angabe Class 2 entspricht dann z.B. 2 MB/s (16 Mbit/s), Class 6 dementsprechend 6 MB/s (48 Mbit/s). Angezeigt wird dieses auf der Speicherkarte durch ein "C" mit der entsprechenden Zahl darin (siehe Foto rechts).

 

Wo werden Speicherkarten eingesetzt?

 

Heute nutzt man Speicherkarten überall dort, wo etwas gespeichert werden muss. Angefangen im digitalen Fotoapparat, im tragbaren (MP3) Musikspieler, in PDAs, in Handys, in Navigationsgeräten u.s.w. Inzwischen sind die Speicherkarten auch schon so preiswert, so schnell und haben eine so hohe Speicherkapazität, dass man diese sogar schon in digitalen Filmkameras (Camcorder) einsetzt und da sogar für HDTV aufnahmen.
Auch in einigen Spielkonsolen, wie z.B. der Sony Playstation Portable (PSP) werden Speicherkarten als Datenquelle oder zum speichern der Spielstände eingesetzt.

 

Wovon hängt die maximale Speichergröße ab?

 

Es gibt einige Speicherkarten, wie z.B. die SD-Karten, nur bis zu einer maximalen Größe von 2 GB. Das hat einen einfachen Grund. Die Speicherkarten nutzen das gleiche Prinzip zur Datenspeicherung wie es auch von Festplatten verwendet wird, nämlich das so genannte FAT (File Allocation Table) Dateisystem. Die meisten (älteren) Speicherkartengenerationen nutzen für die Verwaltung der Daten das FAT-16 Dateisystem. Dieses kann allerdings Datenträger nur bis zu einer Größe von 2 GB verwalten. Daher kann es auch Speicherkarten, die ausschließlich das FAT-16 Dateisystem nutzen nicht größer als 2 GB geben. Dazu gehören z.B. die "SD", "MiniSD" und die "MicroSD" Karten.
Die meisten anderen Speicherkarten arbeiten bei einer Größe unter 2 GB oft auch mit dem FAT-16 Dateisystem, damit ältere Geräte diese Karten verarbeiten können. Allerdings lassen sich diese häufig auch mit einem anderen Dateisystem formatieren. Speicherkarten größer 2 GB sind werkseitig meistens mit dem Dateisystem FAT-32 formatiert. Bis zu einer maximalen Größe von etwa 200 GB kann das FAT-32 Dateisystem problemlos eingesetzt werden. Zwar kann FAT-32 Speichermedien bis zu 8 TB (Tera Byte) verwalten, ist ab 200 GB aber nicht mehr effektiv und verschwendet zu viel Speicherplatz.
Ein besseres Dateisystem für größere Speichermedien ist z.B. NTFS (New Technology File System). Auch damit können einige Speicherkarten formatiert werden. Allerdings sollte man das vorher genau prüfen, da mit NTFS formatierte Karten nicht von allen Geräten gelesen und beschrieben werden können. Auch ältere Betriebssysteme im Computer können mit NTFS Speichermedien nichts anfangen.

 

Beachten sollte man auch, dass ältere Geräte, wie z.B. digitale Fotoapparate auf ein Dateisystem, meistens FAT-16, festgelegt sein können. Ist das der Fall, lassen sich keine neuen Speicherkarten mit dem FAT-32 Dateisystem und größer 2 GB in diesem Gerät verwenden.

 

Müssen Speicherkarten formatiert werden?

 

Alle Speicherkarten sind ab Werk bereits formatiert (mit einem Dateisystem versehen) und können somit sofort verwendet werden. Allerdings liefern die meisten Hersteller Speicherkarten bis 2 GB noch immer mit dem veralteten Dateisystem "FAT-16" aus. Einige Speicherkarten (SD, MiniSD und die MicroSD sowie die Smart Media Karten) funktionieren auch nur mit diesem Dateisystem. Werden andere Speicherkarten verwendet und sind die Geräte nicht zu alt, können vor der ersten Verwendung, die Speicherkarten z.B. mit dem FAT-32 Dateisystem neu formatiert werden. Empfehlenswert ist es eine interne Formatierung der Geräte zu benutzen, sofern eine solche Funktion vorhanden ist. Damit ist dann sichergestellt, dass die Speicherkarte auch richtig mit dem neuen Dateisystem und in Verbindung mit dem Gerät läuft.
Speicherkarten größer 2 GB brauchen nicht neu formatiert zu werden, da diese schon das "FAT-32" Dateisystem benutzen.
ACHTUNG: Beim formatieren einer Speicherkarte gehen ALLE Daten verloren!

 

Empfiehlt ein Hersteller ein bestimmtes Dateisystem, sollte man dieses möglichst auch nutzen. Es könnte durchaus sein, dass es sonst eventuell zu Problemen kommen könnte, da der interne Controller möglicher weise mit bestimmten Dateisystemen nicht klar kommt. Im schlimmsten Fall wird eine Speicherkarte im Gerät nach der Formatierung nicht mehr erkannt.

 

Generell sollte man Speicherkarten, wie eigentlich jeden Flash-Speicher, nur im Ausnahmefall formatieren. Flash-Speicher altert bei jedem Löschvorgang Systembedingt. Eine Formatierung beansprucht den Speicher besonders.
Außerdem ist es bei Flash-Speichern Systembedingt auch nicht nötig diesen öfter zu formatieren. Nur wenn es vermehrt zu Fehlern kommt, sollte eine Speicherkarte neu formatiert werden.

 

Wie können Speicherkarten ausgelesen werden?

 

Man kauft eine Speicherkarte immer passend zu seinem Wunschgerät. So kann es schnell passieren, dass man zwei oder mehr verschiedene Speicherkarten zu Hause liegen hat. Im Musikplayer steckt z.B. eine SD-Karte, im Handy eine MicroSD Karte im Fotoapparat eine Compact Flash Karte und im PDA ein Memory Stick. In den einzelnen Geräten arbeiten die Karten hervorragend. Nur wie kommen die Daten z.B. auf den Computer?
Die meisten Geräte besitzen dafür einen USB Anschluss. Diesen verbindet man einfach mit dem Computer, installiert eventuell eine Herstellerspezifische Software und schon kann der Datenaustausch beginnen.

 

Leider verwenden aber noch viele Hersteller spezielle, nicht genormte USB Anschlüsse. So benötigt man für jedes Gerät dann eine eigene USB Anschlussleitung. Bei einem oder auch zwei Geräten ist das sicher problemlos möglich. Hat man mehr Geräte, liegen schnell 3-4 verschiedene USB Leitungen auf dem Tisch und blockieren darüber hinaus auch wichtige USB Buchsen im Computer. Außerdem benötigt man oft die Software der Hersteller nur zum Datenaustausch. Für die anderen Funktionen die die Software bereitstellt, benutzen viele sowieso spezielle, oft bessere Programme. Die installierte Software blockiert somit auch noch unnötig Festplattenplatz.

 

Eine Alternative sind so genannte Speicherkartenleser (Card Reader). Diese gibt es als externe (USB) Version, oder auch als Einbauversion. Aktuelle Computer werden heute häufig bereits mit eingebautem Kartenleser verkauft, da Speicherkarten inzwischen sehr weit verbreitet sind.
Speicherkartenleser besitzen Einschübe für fast alle gängigen Kartentypen. Sollen auch sehr alte (z.B. Smart Media Karten) oder ganz neue (z.B. SDXC oder Memory Stick Pro HG) gelesen werden, sollte man sich vor dem Kauf genau erkundigen, ob der Kartenleser auch damit zu recht kommt. Bei der "xD-Picture Card" kann es auch zu Problemen mit (älteren) Kartenlesern kommen. In diesen Speicherkarten ist kein Controller eingebaut. Die Ansteuerung muss somit vom Gerät, in diesem Fall vom Kartenleser erfolgen. Ältere Kartenleser können meistens neue "Typ M" und "Typ H" xD-Picture Karten nicht lesen bzw. beschreiben.

Internes Speicherkarten Lesegerät mit USB Buchse

Dieses Speicherkarten-Lesegerät hat 4 Kartenschächte und kann (fast) alle gängigen Speicherkarten lesen. Darüber hinaus besitzt dieses noch einen USB-Anschluss (rechts)

Für einen Kartenleser muss meistens keine zusätzliche Software installiert werden. Der Computer erkennt die Einschübe als neue Laufwerke. Steckt man eine Speicherkarte in einen Einschub kann man vom Computer wie auf eine Festplatte darauf lesen und schreiben.

 

Der Nachteil eines Kartenlesers ist lediglich, dass man die Speicherkarten aus den Geräten herausnehmen muss. Außerdem müssen für die "Mini" und Micro" Kartenversionen oft Adapter verwendet werden, die aber meistens den Speicherkarten beim Kauf beiliegen.

 

Gibt es einen Kopierschutz bei Speicherkarten?

 

Wie in der Tabelle oben bereits angegeben können zwei Kartentypen "Secure Digital (SD)" und "Memory Stick (MS)" mit einem Kopierschutz ausgestattet werden. Bei der "SD Karte" nennt sich das Kopierschutzsystem "CPRM - Content Protection Recordable Medium" und beim "MS" nennt sich das System "MagicGate". Beide Kopierschutzmaßnahmen basieren auf dem "DRM (Digital Rights Management)" System. Hier kann der Hersteller genau festlegen was mit dem Inhalt der Speicherkarte gemacht werden darf. Möglich ist z.B. das der Hersteller das kopieren auf einen Computer verbietet.
Benutzt werden kann ein Kopierschutz z.B. bei der Auslieferung von Spielen auf einer Speicherkarte für eine Spielkonsole oder es können Musikstücke wie auf einer CD auf Speicherkarten angeboten werden.

 

Wozu ist ein Schalter an der Speicherkarte?

SD-Speicherkarte mit SchreibschutzschalterEinige Speicherkarten Typen, vorwiegend SD-Karten und Memory-Sticks, besitzen einen kleinen Schiebeschalter. Mit diesem kann man das versehentliche löschen der Speicherkarte verhindern. Wenn beim schreiben auf eine Speicherkarte einmal eine Fehlermeldung angezeigt wird, sollte man die Karte auf einen solchen Schalter überprüfen und diesen gegebenenfalls umschalten.
Legt man wert auf einen solchen Schreibschutzschalter muss man gleich beim Kauf darauf achten. Es gibt teilweise Speicherkarten von einem Typ mit und ohne einem solchen Schalter.
Ein solcher Schreibschutzschalter ist die sicherste Art eine Speicherkarte vor unbeabsichtigtem löschen zu schützen. Steht dieser Schalter auf "Schreibschutz" (englisch: "Lock") kann kein Gerät Daten auf dieser Karte löschen oder diese gar formatieren.

 

Fazit:

 

Speicherkarten sind heute ein sehr verbreitetes Speichermedium für mobile Geräte. Die Entwicklung geht stetig weiter. Immer wieder werden neue Speichertechniken entwickelt. Die Speicherkapazität und auch die Zugriffsgeschwindigkeit steigen fast jährlich. Dazu fallen die Preise zusehends.
Die gute 3,5 Zoll Diskette wurde bereits von USB-Speicherstiften und Speicherkarten abgelöst. Heute findet man in neuen Computern anstelle des Diskettenlaufwerkes einen Kartenleser für Speicherkarten.
Als nächstes wird wohl die Festplatte durch Speicherbausteine ersetzt werden. Erste HHDs Hybrid Festplatten und SSDs (Solid State Disk) sind bereits auf dem Markt.

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Letzte Aktualisierung: 25.02.2017
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