Speicherkarte

Eine Speicherkarte ist ein auswechselbares Festspeichermodul auf Basis von NAND-Flash-Speicherzellen. Sie speichert digitale Daten ohne Stromversorgung und verbindet sich mit einem Hostgerät über einen standardisierten Anschluss: CompactFlash, Secure Digital (SD), microSD, CFast oder XQD sind verbreitete Formate in der Industrie und professionellen Bildbearbeitung. Die Karte selbst enthält die Flash-Chips, einen Controller-IC und Stützschaltungen; keine beweglichen Teile, kein Verschleißmechanismus außer den Schreibzyklus-Grenzen der Zellen selbst.

In industriellen Bildverarbeitungssystemen, Machine-Vision-Kameras und Datenloggern dienen Speicherkarten als primäres oder Sicherungsspeichermedium. Eine typische Industrial-SD-Karte mit erweiterter Temperaturbeständigkeit (minus 40 bis 85 Grad Celsius) bietet 4 bis 512 Gigabyte Kapazität. Lese- und Schreibgeschwindigkeiten variieren nach Karteklasse und Schnittstelle: UHS-II-SD-Karten erreichen durchgehend 300 Megabyte pro Sekunde; ältere CompactFlash-Karten maximal etwa 160 Megabyte pro Sekunde. In Hochgeschwindigkeits-Inspektionssystemen wird die Schreibgeschwindigkeit kritisch; langsamere Karten führen zu Puffersättigung und Frameausfällen.

Zuverlässigkeit und Spezifikationsvarianten

Industrial-Karten unterscheiden sich von Consumer-Karten in Temperaturbeständigkeit, Vibrationsfestigkeit und Schreibzyklus-Spezifikationen. Militärische und Luftfahrtanwendungen erfordern Karten, die für Tausende von Temperaturwechseln ausgelegt sind und in Terabyte geschrieben (TBW) statt in Betriebsstunden angegeben werden. Manche Hersteller veröffentlichen Werte für mittlere Fehlerfreizeit (MTTF) bei Industrial-Graden; Consumer-Karten tun das selten. Auch die Controller-Firmware ist relevant: Karten für kontinuierliches Logging oder Überwachung handhaben wiederholte Lösch-Schreib-Zyklen anders als Karten, die auf schnelle Übertragungen in der Fotografie optimiert sind.

Ausfallmodi sind Controller-Fehler, die das Dateisystem beschädigen, defekte Blöcke, die sich mit der Zeit ansammeln, und Bitfehler in gespeicherten Zellen. In rauen Umgebungen können elektrostatische Entladungen beim Einsetzen die Anschlusspuren beschädigen. Das Austauschen einer Karte unter Last birgt Datenverlustrisiken. Manche Industrial-Anwendungen schreiben redundanten Speicher oder regelmäßiges Auslesen vor, um katastrophalen Verlust bei Kartenausfall zu vermeiden.

Der Begriff Speicherkarte ist mittlerweile so weit gefasst, dass er mehrere inkompatible physische Formate umfasst. Daher müssen Protokoll und Formfaktor immer zusammen angegeben werden. Bei der Auswahl einer Karte für Maschinen: Überprüfen Sie den tatsächlichen Schnittstellentyp des Hostgeräts, die erforderliche Mindestschreibgeschwindigkeit und den Temperatur-Betriebsbereich; eine Consumer-Karte kann in einer Temperaturkammer oder auf dem vibrationsreichen Fabrikboden in wenigen Wochen ausfallen.