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CompactFlash(CF):カメラと組み込みシステム向けリムーバブルストレージ規格

CompactFlash(CF)カード形式の概要。物理タイプ、インターフェース、性能、主な用途、互換性、および新しいカードファミリーとの比較における位置付けを解説します。

CompactFlash(一般にCFと略される)は、デジタル写真、業務用オーディオ、産業用制御装置、その他の組み込み用途で広く用いられてきた、取り外し可能な大容量ストレージカード形式である。この規格は、一貫した物理フォームファクタ、50ピンのエッジコネクタ、および当初はATA系(PATA/IDE)バスに対応付けられた電気的インターフェースを定義している。CFメディアは、低容量の初期カードやマイクロドライブから、より大きな容量と高い持続性能を備えたソリッドステートのフラッシュベースカードへと発展してきた。

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物理的特性とバリエーション

CompactFlashカードは、長方形の外形と標準化されたコネクタ配置を共有する。代表的な外形寸法は約36.4 mm×42.8 mmである。規格では厚さが2種類定められており、薄型の3.3 mmカードはType I、厚型の5 mmカードはType IIと呼ばれる。Type Iカードが最も一般的で、通常はフラッシュメモリを内蔵する。Type IIカードには歴史的に、マイクロドライブと呼ばれる小型の機械式ハードディスクや、一部のよりかさばる装置が収められていた。ただし、可動部を持たないソリッドステート方式が、そうした構成の大部分に取って代わっている。

インターフェース、モードと性能

CFは当初からParallel ATAプロトコルと互換性のあるインターフェースを採用しており、ホスト側がこの対応付けをサポートする場合、IDEディスクと同様にカードをアドレス指定できた。後にメーカーは、スループットを高めるため、より高速な転送モードや独自の拡張機能を追加した。速度評価は「×」の倍率で示されることがあり、1×は慣例上150 KB/sである。これは光ディスクの評価に用いられる基準と同じである。たとえば「133×」は、およそ20 MB/sに相当する。多くのカードは、ピーク時の読み出し速度と書き込み速度をMB/sで公表している。実使用では読み出しが書き込みより速いことが多く、持続書き込み性能はバースト読み出し速度より低い場合がある。これは、連続した写真撮影や動画記録では特に重要な点である。

容量、耐久性と内部機能

CompactFlashメディアの容量は、NANDフラッシュ技術の進歩に伴って増大してきた。初期のカードは容量をメガバイト単位で表していたが、現代のフラッシュベースCFカードは複数ギガバイト以上の容量に達し、プロフェッショナルおよび産業用途の要求に対応している。データ完全性とデバイス寿命を向上させるため、CFカードには一般に、誤り訂正符号(ECC)、ウェアレベリング、不良ブロック管理などの内部機能が搭載されている。これらの機構は、書き込みサイクルをフラッシュセル全体に分散し、局所的な障害からの回復を助けることで、大量書き込み時の実用寿命を延ばす。

主な用途と実用上の考慮点

  • 堅牢なストレージと連写に対応する高速な書き込み性能を求めるデジタルスチルカメラや業務用DSLR。デジタルカメラを参照。
  • 耐久性のある電気的インターフェースを備えた、不揮発性かつ取り外し可能なメディアを必要とする組み込みシステムおよび産業機器。組み込みシステムを参照。
  • メディアの交換や保管を頻繁に行う携帯型オーディオレコーダー、データロガー、フィールド機器。
  • フラッシュチップで構成され、一般にフラッシュメモリカードと呼ばれるメディア。可動部のないソリッドステートストレージを提供する。

互換性、アダプターとレガシーデバイス

CFはもともとATAに似たインターフェースを公開しているため、さまざまなホストでカードを利用するためのアダプターが存在する。これには、デスクトップ機器への接続用USBリーダーや、IDE互換の電子機器と接続するためのパッシブアダプターが含まれる。一部のシステムでは、完全な互換性と最適な性能のためにファームウェアまたはドライバーのサポートが必要になる。SDやmicroSDなどの小型形式と比べると、CompactFlashは物理的に大きい。一方で、より直接的な電気的インターフェースや、より広い接点間隔が重視される用途で選ばれることが多い。Type IIカードの一部には歴史的に、マイクロドライブである小型ハードディスクが内蔵されていたが、この機能は現在では主としてソリッドステートフラッシュに置き換えられている。

進化と現代における位置付け

多くの民生機器が、より小型で低コストなカード形式へ移行した一方、CompactFlashは、その堅牢性、長年利用されてきたインターフェース、高耐久製品の入手可能性により、プロフェッショナルおよび産業分野のニッチで重要性を保ってきた。より高い性能と低レイテンシーを目指して設計された新しいカードファミリーも登場しているが、サイズ、耐久性、ホスト側互換性というCF固有の組み合わせが必要な場面では、現在もCFカードが使用され続けている。

特定の機器またはワークフロー向けにCompactFlashカードを選ぶ際は、カードの持続書き込み性能の評価値、公表されている読み出し速度、耐久性の特性、およびホスト機器が対応するインターフェースモードを検討する必要がある。カードの速度クラスに対応したカードリーダーまたはアダプターを使用すれば、撮影および転送作業で期待される性能を得やすくなる。

プロフェッショナル写真、連続記録、産業用途向けのカードを評価する際には、機器固有の詳細についてメーカー資料と信頼できる製品レビューを参照することが望ましい。

関連項目

著者

AlegsaOnline.com CompactFlash(CF):カメラと組み込みシステム向けリムーバブルストレージ規格

URL: https://ja.alegsaonline.com/art/22206

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