Schnittstelle (Hardware) & Speichermedium

Personal Computer Memory Card International Association

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WLAN-Cardbus-Karte Typ II

Die 1990 gegründete Personal Computer Memory Card International Association (PCMCIA) ist Namensgeber eines Standards für Erweiterungskarten mobiler Computer. Diese Karten sind unter den Namen PCMCIA-Karte oder PCCard bekannt.

PCMCIA-Karten arbeiten stromsparend und unterstützen Hot-Plug, sind also im laufenden Betrieb wechselbar. Da alle zur automatischen Konfiguration des Treibers nötigen Eigenschaften der Karte auf dieser in der Card Information Structure (CIS) abgelegt sind, ist ebenfalls Plug and Play möglich.

[Bearbeiten] Entwicklung

Der erste vom Standardisierungsgremium erarbeitete Standard (PCMCIA Standard Release 1.0) war auf die Nutzung von PCMCIA-Karten als Speichererweiterungen ausgerichtet und wurde 1990 verabschiedet. Schon 1991 wurde jedoch Release 2.0 der Spezifikation veröffentlicht, die nun auch Protokolle für die Nutzung der PCMCIA-Karte als mobiler Datenspeicher und zur Bereitstellung von Kommunikations-Schnittstellen enthielt. Im Jahr 1993 schließlich wurden die Spezifikationen für Release 2.1 nochmals überarbeitet.

Mit der Einführung des Cardbus-Standards (PC Card Standard 5.0) 1995 wurden PCMCIA-Karten erstmals offiziell als PC-Karte (engl.: PC Card) bezeichnet. Inzwischen hat sich der Begriff PC Card schon allein wegen der im Gegensatz zur Abkürzung PCMCIA einfacheren Vermarktung durchgesetzt.

Der PCMCIA-Standard hat damit bis jetzt drei verschiedene Unterstandards definiert:

PCCard16: 8- bzw. 16-Bit-Datenbus. Die mit diesem Kartentyp erzielbaren Datenraten entsprechen etwa der von 16-Bit-ISA-Karten (etwa 16 Mbit/s). Diese Karten können mit 5 oder 3,3 Volt betrieben werden.
Cardbus: 32-Bit-Datenbus. Gegenüber PCCard16 besitzen sie einen zusätzlichen, meist goldenen Kontaktstreifen auf der Oberseite. Das Protokoll von Cardbus-Karten ist an PCI angelehnt, der Bustakt liegt bei 33 MHz und ist damit mit PCI-Karten vergleichbar (max. 132 Mbyte/s). Cardbus-Karten werden stets mit 3,3 Volt betrieben. Sie erlauben Busmastering, was die Prozessor-Belastung während der Datenübertragung verringert.
CardBay: eine Erweiterung der PCMCIA-Spezifikation aus dem Jahr 2001. Man wollte eine Kompatibilität mit USB und IEEE 1394 (FireWire) herstellen, aber das Vorhaben wurde nicht vollständig umgesetzt. Stattdessen wurde die Entwicklung der ExpressCard verstärkt. Es gibt nur wenige Notebooks (mit Controllern von TI oder O2Micro), die CardBay unterstützen.

[Bearbeiten] Bauform

Es existieren drei verschiedene Bauformen, die alle 85,6 mm x 54,0 mm messen, sich aber in ihrer Dicke unterscheiden:

Typ I (3,3 mm) wird vor allem für Speicherkarten mit SRAM oder Flash eingesetzt
Typ II (5,0 mm) findet hauptsächlich für Modems, Netzwerkkarten, etc. Anwendung
Typ III (10,5 mm) wurde ursprünglich für steckbare Festplatten benötigt, ist aber durch die fortschreitende Miniaturisierung inzwischen kaum mehr verbreitet. Viele moderne Notebooks enthalten deshalb nur noch Slots für die Typen I und II.

[Bearbeiten] Kompatibilität

Unterschiede zwischen einer PCCard16-Karte (links) und einer CardBus-Karte (rechts).

Die Technik ist voll abwärtskompatibel. Slots für Cardbus-Karten können also auch 16-Bit-Karten betreiben, aber nicht umgekehrt. Typ-II-Slots nehmen auch Typ-I-, aber keine Typ-III-Karten auf. Die für eine Karte erforderliche Spannung ist über eine Aussparung an der rechten Seite der Stirnseite codiert. So wird verhindert, dass man 3,3-Volt-Karten in Slots betreibt, die nur 5 Volt liefern. In Slots, die für 3,3-Volt-Karten geeignet sind, könnten auch 5-Volt-Karten gesteckt werden, aber der Kartentreiber wird die Spannung nicht zuschalten. Einige Karten können an 5-Volt- und 3,3-Volt-Slots - also mit beiden Spannungen - betrieben werden.

Über einen geeigneten Adapter können PCCard16 auch in einem CompactFlash-Slot verwendet werden. Es gibt momentan keine Möglichkeit eine Cardbus-Karte in einem üblichen PDA zu verwenden. Es gibt aber einige wenige PDAs mit PCCard-Schnittstelle. Notebooks ab Herstellungsjahr 1999 sind in der Regel mit Cardbus-Slots ausgestattet.

PCMCIA-PCI-Adapter

Für Desktop-Computer existieren PCMCIA-Adapter für den PCI-Bus. Diese realisieren den Steckplatz über eine Steckkarte mit separatem PCI-PCMCIA-Controller, unterstützen aber in den meisten Fällen kein Hot-Plug.

[Bearbeiten] PC-Card und der Nachfolger ExpressCard

Hauptartikel ExpressCard

Als Nachfolger der 32bit PC-Card wurde von der PCMCIA, unter dem Codenamen NEWCARD, die ExpressCard entwickelt.

Diese gibt es als ExpressCard/34 (34 × 75 mm, 5 mm dick) sowie ExpressCard/54 (54 × 75 mm, 5 mm dick), der Anschluss entspricht der ExpressCard/34, dadurch hat dieses Modell eine L-Form).

Eine ExpressCard/34 ist damit fast um die Hälfte kleiner als eine PCMCIA-Karte der vergangenen Generation. Die ExpressCard kann sowohl die interne USB 2.0-Schnittstelle (480 Mbit/s = 60 MByte/s) oder die PCI Express-1x-Schnittstelle (1 Lane) benutzen. PCI Express arbeitet in jeder Richtung mit 2500 MBit/s, was wegen der 8B10B-Codierung 250 MByte/s entspricht. Eine PCCard32 kommt auf 1066 Mbit/s = 133 MByte/s. Damit ist die ExpressCard etwa doppelt so schnell bzw. sogar vier mal, wenn eine Duplex-Übertragung zustande kommt.

ExpressCards sind nicht abwärtskompatibel zu normalen PCMCIA-Karten. Es ist also nicht möglich, solche Karten ohne weiteres in herkömmlichen CardBus-Slots oder vorhandene PCMCIA- bzw. CardBus-Karten in einem ExpressCard-Slot zu betreiben.

Es gibt aber einen Bridging-Adapter von ExpressCard auf PCMCIA Card (Man kann PCMCIA Cards unter Zuhilfenahme dieses Adapters an einem ExpressCard-Slot verwenden).^[1]

Ebenso gibt es – unter anderem von verschiedenen Mobilfunkprovidern^[2] – Adapter, um Datenkarten im ExpressCard/34 Format und mit USB-Interface in einem PCCard-Slot zu betreiben. Diese enthalten einen Interfacekonverter. Karten mit nativem PCI-Express-Interface (etwa Gigabit Ethernet, eSATA, FireWire) werden von solchen Adaptern nicht unterstutzt.^[3]

[Bearbeiten] Name

Der PCMCIA-Standard wird häufig als Beispiel für abschreckende, nicht selbsterklärende Bezeichnungen im Computer-Bereich genannt. Andrew Grove (ehemals CEO von Intel) sagte einmal: "People Can't Memorize Computer Industry Acronyms" (etwa: Niemand kann sich die Akronyme der Computer-Industrie merken); dieses Zitat fand seinen festen Platz im Sprachschatz von Computerspezialisten.

[Bearbeiten] Beispiele

Echo Indigo-Soundkarte	Soundblaster Soundkarte	Option Globetrotter UMTS-PC-Card	PCMCIA-ISDN-Karte der Firma AVM	PCMCIA-Karten, oben: WLAN, unten: LAN
eingesetzte WLAN-Karte (Thinkpad T20 mit demontierter Tastatur)	EDGE-PC-Card mit ausklappbarer Antenne	PC-Card-Modem mit externer Anschlussbox