Speicherkartenformate

Zahlreiche Standards machen mobilen Anwendern das Leben schwer

13.04.2007 | Autor / Redakteur: Thomas Böcker / Rainer Graefen

Die Multimedia Card ist quasi die Mutter der Handy-Erweiterungskarten und hat heute bis zu vier Gigabyte Speicherkapazität. Entwickelt wurde sie 1997.
Die Multimedia Card ist quasi die Mutter der Handy-Erweiterungskarten und hat heute bis zu vier Gigabyte Speicherkapazität. Entwickelt wurde sie 1997.

Dieser Markt ist einfach zu interessant für Chip-Hersteller und ihre OEMs. Entsprechend der jeweiligen Ausgangslage und der verwendeten Technik, haben sich seit der Erfindung des Flash-Speichers vier große Anbietergruppierungen gebildet, die mit einem breit gestreuten Angebot an Speichersteckmodulen um einen zahlungskräftigen Markt konkurrieren. Storage-Insider hat sich in dem schwer durchschaubaren Markt umgeschaut und diesen für seine Leser durchsortiert.

„Mobiles Internet ist ein Megatrend“, diktierte der neue T-Mobile-Chef Hamid Akhavan vor zwei Wochen den zum 3GSM World Congress in Barcelona angereisten Fachjournalisten in die Notizblöcke. Tatsächlich wetteifern von New York bis Tokio weltweit führende Telekom- und IT-Unternehmen, Medienkonzerne und Internet-Größen mit lokalen TV-Sendern und Entertainment-Startups um Anteile an dem neuen Geschäftsfeld. Im Mittelpunkt stehen dabei, neben klassischen Sprach- und Datendiensten, die schon oft als Umsatzbringer beschworenen Multimedia-Inhalte – genauer gesagt: Musik- und Video-Downloads, Spiele, GPS-Navigation – und nicht zu vergessen, der große Renner von morgen, das Handy-TV.

Damit alles funktioniert wie gewünscht und die User mit dem gesammelten Content auch etwas anfangen können, braucht es neben für schnellen Datenaustausch optimierten Mobiltelefonen und ausreichend Netzwerkbandbreite vor allem eines: ausreichend Speicher. Das gilt nicht bloß für die gängigen Modelle, die zwischen 50 und 80 Megabyte Kapazität (teils auch weniger) mitbringen, sondern auch für die gewöhnlich etwas üppiger ausgestatteten Smartphones. Die sind schnell belegt; deswegen lassen sich praktisch alle neueren Fabrikate mit Erweiterungskarten in den Formaten MMC, SD und Memory Stick „aufrüsten“.

Im Folgenden geben wir einen Überblick über aktuell verfügbare Kartentypen, ihre Kapazität sowie mögliche Sonderfunktionen und zeigen, welche Entwicklungen die Hersteller noch planen. Unser abschließender Blick wird den SIM-Karten gelten, denn auch hier ist mit den wachsenden Anforderungen einiges in Bewegung geraten.

MMC – Multimedia Card

Die MMC oder Multimedia Card ist so etwas wie die Mutter der meisten heute eingesetzten Handy-Erweiterungskarten. Entwickelt wurde sie 1997 von SanDisk und der Siemens-Tochter Ingentix. Die 24 x 32 x 1,4 mm große Karte nutzt die Flash-Technik, um Daten zu speichern – was in diesem Zusammenhang bedeutet, dass sie nur eine begrenzte Anzahl an Schreib- und Lesezyklen verdauen kann, die allerdings in der Praxis kaum je erreicht werden dürfte. In der Urversion verfügte die MMC über gerade einmal zwei Megabyte Speicherplatz, heute sind bis vier Gigabyte üblich. Damit reicht zwar die Kapazität prinzipiell für den Multimedia-Einsatz aus, die sehr geringe Datentransferrate von 2,5 Megabyte pro Sekunde dürfte hier allerdings kaum akzeptable Resultate zur Folge haben.

Allerdings sollte man sich hüten, das Format vorschnell abzuschreiben: Im Dezember 2004 legte der internationale Herstellerverband Multimedia Card Association (MMCA) den Standard MMC 4.0 vor, der größere Busbreiten (bis zu acht Bit) und höhere Taktraten als seine Vorgänger erlaubt, wodurch die maximale Lese-/Schreibgeschwindigkeit auf 52 Megabyte pro Sekunde steigen könnte. Mit dieser auch als eMMC bezeichneten Spezifikation wäre die Multimedia Card wieder im Geschäft.

Neben dem eigentlichen MMC-Standard existiert eine ganze Reihe Derivate, die sich durch höhere Übertragungsgeschwindigkeiten und/oder eine geringere Größe auszeichnen – ein Trend, der sich auch bei den anderen Formaten findet. Der älteste dieser Abkömmlinge ist MMCplus, der mit einer Lese-/Schreibgeschwindigkeiten von 14,7 bzw. 8,6 Megabyte sozusagen die Turbo-Version der Original-MMC darstellt. Daneben existieren die RS-MMC (Reduced Size Multimedia Card) und die MMCmicro: Erstere ist noch etwa halb so groß wie eine normale MMC und nimmt maximal 2 Gigabyte Daten auf, die Datentransferrate liegt bei 16 Megabyte lesend und 14 schreibend. Die RS-MMC ist darüber hinaus in den Varianten RS-MMC DV (für: Dual Voltage) und MMCmobile erhältlich, die außer mit 3,3 auch mit 1,8 Volt Betriebsspannung arbeiten können und damit zur jüngsten Handy-Generation passen. Die MMCmicro ist – bei gleicher Kapazität – nur noch etwa so groß wie ein Fingernagel und erzielt Transferraten von zehn beziehungsweise sieben Megabyte pro Sekunde; auch sie ist für den DV-Betrieb ausgelegt. Eine 4-Gigabyte-Version soll demnächst folgen.

SD Card – Secure Digital Memory Card

Die ersten SD Cards erschienen Anfang 2000. Seitdem hat sich das Format auf breiter Front durchgesetzt; Marktforscher schätzen seinen Marktanteil für 2006 auf 56 Prozent, ein führender Hersteller gibt an, dass 87 Prozent aller neuen Mobiltelefone mit einem geeigneten Slot ausgestattet sind. Ursache des Erfolgs ist vor allem, dass die SD-Card-„Väter“ Panasonic, SanDisk und Toshiba ihre Erfindung mit einer Kopierschutzfunktion namens Content Protection for Recordable Media (CPRM) versehen haben. Diese stellt sicher, dass nur autorisierte Endgeräte geschützte Daten – also beispielsweise Musik von kommerziellen Download-Seiten wie Napster – von der Karte lesen oder auf sie schreiben können. Wer versucht, die Tracks in anderen Umgebungen abzuspielen oder zu kopieren, hört nichts oder hat keinen Erfolg. Darüber hinaus begrenzt CPRM die Zahl der „legalen“ Kopien auf drei, danach ist Schluss. Damit ist es sogar möglich, die Chips als Trägermedien für eine „Mobilfunk-Edition“ ganzer Alben zu nutzen, wie es abermals SanDisk mit seiner Gruvi Music Card vormacht. Andere Hersteller wie Extrememory verlegen sich dagegen eher auf nützliche Inhalte wie Wörterbücher und Sprachlernprogramme, die sie auf einer miniSD Card (siehe unten) unterbringen. Diese Medien sind jedoch vorwiegend für den Einsatz in Smartphones und PDAs gedacht und lassen sich nicht online upgraden, womit sie streng genommen nicht mehr unter die Kategorie „Mobiles Internet“ fallen.

Die SD Card kommt wie die MMC in mehreren Formaten unterschiedlicher Größe und Kapazität vor: Die ersten Exemplare waren 32 x 14 x 2,1 mm groß und verfügten über acht Megabyte „Plattenplatz“; inzwischen sind 256 Megabyte die Untergrenze für den praktischen Gebrauch. Auch die ursprünglichen Lese- und Schreibgeschwindigkeiten von 3,6 und 0,8 Megabyte in der Sekunde muten aus heutiger Sicht fast schon peinlich an. Inzwischen speichern allerdings auch die preiswerteren Karten der aktuellen Generation Audiofiles oder Dokumente mit zwei Megabyte pro Sekunde. Einen echten Leistungsschub brachte hier der 2006 eingeführte Standard SD 2.0, der die bisher gültige Spezifikation erweitert und damit Kapazitäten bis 32 Gigabyte und Transferraten von maximal 20 Megabyte pro Sekunde ermöglicht. Vorerst allerdings beschränken sich die Hersteller auf vier Gigabyte Speicherplatz und bieten Chips in drei Geschwindigkeitsklassen (zwei, vier oder sechs MByte/s) an – die so genannten SD High Capacity oder SDHC Cards.

Sowohl normale als auch High-Capacity-Versionen gibt es auch von den kleineren Ausführungen der Karte, die unter den Bezeichnungen miniSD und microSD verkauft werden. Die miniSD misst 20 x 21,5 x 1,4 mm und ist damit etwa halb so groß wie das Original, auf ihr finden 32 Megabyte bis 4 Gigabyte Daten Platz. Die Übertragungsgeschwindigkeit erreicht bei optimierten Versionen 7,5 Megabyte pro Sekunde. Noch winziger, und damit für den Einbau in die ultraflachen und ultrakleinen Handys von heute besonders geeignet, sind Karten im microSD-Format (11 x 15 x 1 mm), Speicherplatz und Transferraten stimmen mit den größeren Exemplaren überein.

Memory Stick

Der Memory Stick ist ein proprietäres Speichermedium, das ausschließlich in Produkten von Sony und Sony Ericsson eingesetzt wird. Mit seinem Erscheinen 1998 gab der „Speicherstift“ den Anstoß zur Entwicklung der SD Card, die einen ähnlich wirksamen Abspiel- und Kopierschutz bieten sollte. Zum „einfachen“ Memory Stick gesellten sich im Lauf der Jahre die fünf Varianten Select, Pro, Duo, Pro Duo und Micro. Die Kapazitätsgrenze ist identisch mit der von SD Cards, auf Tempo getrimmte Versionen wie der bei SanDisk produzierte Extreme III MS Pro Duo erreichen bei sequenziellem Zugriff Lese- und Schreibgeschwindigkeiten bis zu 18 Megabyte pro Sekunde. Auch der Memory Stick Micro soll idealtypisch bis zu 32 Gigabyte Daten Platz bieten und sich mit 20 Megabyte in der Sekunde auslesen oder beschreiben lassen.

Wie man sieht, sind die Unterschiede zwischen den verschiedenen Kartentypen insgesamt nicht allzu groß: Bei der Kapazität liegen sie gleichauf, und die Geschwindigkeitsvorteile der MMC macht die SD Card durch ihren eingebauten Kopierschutz mehr als wett – zumindest dann, wenn es nur um Marktanteile geht und solange Unterhaltungsindustrie und Netzbetreiber noch auf solche Mechanismen bestehen. Auch die Preisunterschiede halten sich in Grenzen, die jeweils leistungsfähigsten Modelle kosten um die 100 Euro plus Mehrwertsteuer. Das „Versionschaos“, sonst üblicherweise berechtigter Anlass für Klagen der Anwender, haben die Hersteller frühzeitig in den Griff bekommen, indem sie geeignete Adapter auflegten, so zuletzt SanDisk mit dem microSD Multi SD Kit. Technisch sind die Firmen also gut auf den erwarteten Boom vorbereitet.

iNAND-Flash und SIM 7.0

Das Ende der Fahnenstange ist damit freilich noch nicht erreicht, denn Mobiltelefone verfügen ja noch über internen Speicher und die bisher in puncto Upgrades eher stiefmütterlich behandelte SIM-Karte. Dem eingebauten Medium sollen dabei spätestens ab der zweiten Jahreshälfte iNAND-Flash-Chips mit acht Gigabyte zu mehr Leistung verhelfen, die auf dem 3GSM World Congress als Betaversion zu sehen waren und zurzeit die Testreihen der Handy-Hersteller durchlaufen (wir berichteten).

Noch interessanter verläuft die Entwicklung bei den SIM-Karten: Das zuständige Standardisierungsgremium Third-Generation Partnership Project (3GPP) hat für Mitte des Jahres die so genannte Release 7 des zugehörigen Standards Subscriber Identity Module angekündigt. Danach könnte das Herzstück eines jeden Mobiltelefons in Zukunft ein Gigabyte an Informationen fassen und Daten mit den Protokollen High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) oder High Speed OFDM Packet Access (HOSPA) empfangen und verschicken – also mit maximal 12,5 Megabyte pro Sekunde. Einen Prototyp namens S-SIM, bei dem die bisherigen Schaltkreise ebenfalls durch NAND-Flash ersetzt wurden, hat Samsung bereits vergangenen November auf der Fachmesse Cartes & Identification in Paris vorgestellt. Für Spannung ist also gesorgt.

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