PC卡(PCMCIA)詳述
來源：原創	作者：guryhwa	時間：2006-08-26 00:00:00	點擊：611

　　許多使用laptop的朋友都經常接觸PC卡(早前稱為PCMICA卡,現在這個稱謂都簡化了)這類玩藝,確實,在筆記本用戶每天對著的電腦中一般都會有一到兩個PC卡的插槽,當然是十分熟悉的了,但是在逐漸PC卡在desktop都有用武之地的今天,有必要給大家介紹有關PCMCIA的知識,揭開她的神秘面紗。

PCMCIA的歷史:

隨著近年的發展，在逐漸緊迫的對高速應用中例如Mpeg多媒體、百兆高速以太網發展的需求中PCMICA新定義了諸如CardBus、Zoomed Video的規格。當然PCMCIA并不裹足于這些速度方面的改進，同時在設備兼容性、專門針對移動處理的3.3V操作電源等的低功耗特性發面也作出長足的改進。
今天，PCMICA不僅僅促進了在便攜電腦領域方面的協同工作能力，而且還在數碼相機、有線電視、機頂盒甚至汽車等不同方面都有所建樹。隨著不同產品之間對模塊化外設需求的增長，PCMCIA最近已經把它的使命描述為：發展模塊化外設的標準并使之在世界范圍內被接受。
PCMCIA的新任務之一就有在建立小型插卡標準方面的。在許多手持設備上廣泛應用的SmartMedia卡也是由PCMCIA提出并制定規范的。

PC卡技術初窺
在90年代初，快速發展的移動電腦行業驅動著更輕、更小、更具有便攜性的信息處理工具的同步發展。在所有這些改進中最激動人心之一就是PC卡技術。PC卡現在已經成為移動電腦技術中舉足輕重的一個環節。

TYPE I卡，厚度為3.3mm，多數用在早期的存儲卡方面，例如RAM/SRAM卡，Flash卡，OTP卡等；
TYPE II卡，厚度為5.0mm，主要用在I/O設備方面,例如LAN以太網卡/Modem和一些大容量的外接存儲設備；
TYPE III卡，厚度為10.8mm,這種卡型產品最多的是小型的PC卡硬盤,也就是在這個10.8mm厚的空間里頭集成了溫式硬盤和相應的ATA控制器。

PC卡技術展望
近年隨著專用集成電路、表面組裝、多層PCB還有就是微型機械等方面技術的發展，出現了很多以前只有在TYPE II卡甚至TYPE III卡上才有足夠空間容納的設備可以集成在TYPE I/II卡上了。最典型的例子就是TOSHIBA出的5GB PC卡硬盤是TYPE II的，容量就已經達到以前VIPER做的TYPE III型PC卡硬盤的10倍以上。這就是PC卡輕薄化的趨勢
相信隨著現代微型機械技術，高密度磁記錄與GMR磁頭的發展，容量更大重量更輕耗能更小的PC卡硬盤將會誕生。
低能耗：近年新型集成電路的功耗越來越小，加上系統、PC卡控制器的電源管理以及PC卡本身的熱量管理已經十分完善，對筆記本日益嚴峻的散熱問題起到了一定的緩解作用。
多項功能集成于一卡：PC卡內IC的集成度不斷提高，同時內置多個控制電路已經不再困難，網卡與MODEM的2IN1卡已經不再新鮮了。大家可以想象一下一塊PC卡擁有所有的接口會是什么模樣的--還是一張信用卡大小……
新型的界面：隨著千兆網絡進入桌面或者其他高速互聯方式的普及，當CardBus界面的帶寬也不夠用的時候，一場界面規范的革命近在眼前了。

卡的版本

在CardBus界面上可以實現多種總線操作方式，其中總線控制操作的方式可以讓系統CPU降低工作強度，減少CPU對系統總線的任務要求強度。這對于提高當今的多任務操作系統的工作效率來說是一個十分重要影響因素。
CardBus界面不但支持現存的PC卡音頻數字波形，而且還增加了對脈寬調制（PWM）的支持。通過軟件的配合，可以在音頻質量上獲得比起以往的標準更大的提高。
在電氣指標上看，CardBus的信號協議是從PCI界面上衍生出來的，但是他們兩者之間還是有不同之處。以下是兩者之間的一些性能指標對比：

CardBus界面由于以33Mhz的頻率工作在32位的數位方式下，這樣通過該界面就可以提供高達32bits/8*33Mhz=133MB/s的高帶寬,這樣使得PC卡在一些諸如要求高帶寬(100M網卡和IEEE1394等)或者實時數據/視頻采集等應用方面仍能夠游刃有余。所以現在市面上出售的100M EtherLan PC卡、火線接口PC卡和USB2.0PC卡幾乎都是使用的CardBus界面卡。

PC卡標準中的DMA支持。

DMA可以給電腦系統帶來可觀的性能提升，從上面的對比可以看到，由于使用的是DMA傳輸，CPU可以不花費額外的指令周期去保存中斷現場的狀態信息（通常這些工作要花費幾個指令周期），從而使執行效率增加，速度加快。
DMA同樣也可以減少外設的產品成本。從外設發出中斷請求到開始輸出數據的這段時間稱為中斷時延，如果外設是類似與軟盤、以太網卡或者數字視頻流之類數據源，中斷時延的產生將造成數據不能及時的流出，解決這個問題只能夠在外設上使用緩存，而緩存帶來的成本提高和需要額外的集成板上/片上緩存控制器都不利于降低設備成本.而DMA設備只話很少的時間就可以把數據近乎實時的送出,所以可以只用很少甚至不用緩存,這在生產上便有相當的優勢了。

PC卡中DMA與CardBus的聯系

CardBus提供了與CPU通信的更寬更告訴的帶寬，另外它同時可以允許外設稱為總線的控制者。具體說就是可以讓外設在不通過DMA控制器的情況下直接控制系統總線，這樣外設就可以在要把數據傳輸到什么地方，怎么傳輸等方面有更多的自由度。當然這樣的自由度提升是要付出一定的額外成本代價的，因為CradBus外設比起DMA外設通常需要更多的電路來實現總線控制配置。

關于是DMA還是CardBus哪種界面會更加流行的爭論現在仍然在繼續著。DMA作為對以往PC卡標準的微小改動比較容易被生產廠商與軟件設計者接受，而CardBus由于可以說是PC卡標準上的一項重大改革要讓人采納可能會遇到一定困難；一些CardBus支持者認為今后所有的PC卡都會以高性能的CardBus的界面出現，而DMA的支持者則相信CardBus的接受比想象中的要慢并且DMA若然有相當長的生命周期。不過現在市場上的情況就是兩家各自擁有一定應用領域。
另外一個重要因素就是成本，在對成本十分敏感的PC市場上，通常低價的會勝出。所以成本相對較高的CardBus卡如何能夠與DMA分庭抗禮的對于CardBus以后發展的路很重要，大家還記得當初Rambus與DDR之爭吧。