IDE-CF-Adapter

Mini-IDE-CF-Adapter

Technische Infos

Ein IDE-CF-Adapter dient dazu, normale CF (Compact Flash) Karten anstatt einer üblichen Festplatte zu nutzen, also als SSD.

Ein MINI-IDE-CF-Adapter ist für selbiges in einem Notebook konzipiert, hat also einen 44-poligen IDE-Stecker, welchen auch alle 2,5" IDE-Festplatten besitzen.

1,8" IDE-Festplatten besitzen normalerweise einen ZIF-Stecker, jedoch nicht die in den Thinkpads X40 und X41 verbauten. Diese haben ebenfalls den 44-poligen IDE-Stecker.

Der Mini-IDE-CF-Adapter ist so klein, dass er auch ohne weiteres jene 1,8"-Festplatten im X40 und X41 ersetzen kann.

Technisch gesehen ist der Adapter völlig unkompliziert, da eine CF-Karte von Haus aus exakt wie eine IDE-Festplatte angesprochen wird. Deshalb besteht der Adapter lediglich aus einer passiven "PIN-Weiterleitung".

Somit wird eine CF-SSD grundsätzlich in jedem PC oder Notebook exakt gleich "gut" erkannt wie eine gewöhnlche fremde Festplatte und kann uneingeschränkt als SSD betrieben werden.

Um eine CF-Karte als Festplattenersatz nutzen zu können, ist unbedingt solch ein IDE-CF-Adapter erforderlich da nur über den IDE-Controller angeschlossen die Karte als Festplatte erkannt und betrieben werden kann. Versuche, CF-Karten im Cardreader oder PCMCIA-Schacht als Boot- und Systemspeicher zu verwenden, schlugen bislang immer fehl.

Vor und Nachteile einer CF-SSD

Eine CF-SSD kann als eine Billig-SSD angesehen werden. Die Vorteile gegenüber einer normalen Festplatte - erschütterungsfest, geringer Stromverbrauch, kaum Wärmeentwicklung und absolute Geräuschlosigkeit - übernimmt sie direkt von den teuren SSD's. Die hohe Schnelligkeit bei SSD's gilt bei CF-Karten in verminderter Form. Der in CF-Karten meist verbaute MLC-Flash-Speicher ist etwas langsamer als der SLC-Flash in "echten" SSDs, siehe auch diesen Blog von Trancend dazu. So liegen die Transferraten nicht höher als bei üblichen 2,5" HDD's (jedoch höher als bei 1,8" HDD's), durch die stark verkürzten Reaktionszeiten ist ein Windows- oder Programmbetrieb jedoch trotzdem deutlich schneller. So benötigt ein frisch installiertes Windows XP SP3 mit einer Sandisk Extreme IV 6 Sekunden für den Start.

Häufig genannter Nachteil von Flash-Speicher ist die begrenzte Zahl von Schreibzyklen, diese liegt für MLC-Speicherzellen bei typisch rund 10.000 Schreibzyklen, SLC verkraften typisch über 100.000 Schreibzyklen. Die tatsächlich erreichbare Zahl der Zyklen kann sich aber von Hersteller zu Hersteller deutlich unterscheiden.

Stark durch Schreibzugriffe beanspruchte Zellen werden dabei durch Wear Levelling entlastet, also die Schreibraten gleichmäßig über alle Zellen verteilt. Da dies der Controller transparent durchführt, können hierdurch auch mehrere Millionen Schreibzugriffe auf die selbe logische Speicheradresse durchgeführt werden, siehe Test von c't. Dies funktioniert aber nur solange die Schreibzugriffe nicht die volle Speicherkapazität der Karte umfassen, also einige Bereiche entweder nicht belegt sind, oder auf sie überwiegend nur lesend zugegriffen wird. Diese Bedingung ist bei einer Nutzung als Festplatte normalerweise erfüllt. Durch die Wear-Leveling-Technik ist also auch bei den preiswerten MLC-Speichern eine mehrjährige Nutzung als Festplatte möglich, bevor die Zahl der Schreibzugriffe kritisch wird. Auch der erhöhte Stromverbrauch von MLC-Speicher im Vergleich zu SLC-Speicher ist in der Praxis nicht maßgeblich.

Der einzig große Nachteil der CF-SSD's ist ihre gering Speichergrößen. Heutzutage sind nur CF-Karten bis maximal 32GB erhältlich.

Der große Preisunterschied zwischen hochwertigen SSDs und CF-Karten begründet sich - neben der noch geringen Produktionszahl der SSDs - in complexeren Controller mit ausgefeilterem Wear Leveling und damit längerer Speicher-Lebensdauer, aber vor allem in den schnelleren SLC-Speicherchips. SLC-Speicher sind gegenwärtig rund 5 mal teurer als MLC-Speicher. SLC-SSDs erreichen 120 MByte/s bei Lese-/Schreibzugriffen gegenüber typisch etwa 20-40 MByte/s einer CF-SSD mit MLC-Speicher. Es gibt aber auch einige Hersteller, die preisgünstige SSDs auf Basis von MLC-Speicher anbieten, z.B. von Hama oder Transcend. Apacer bietet sogar eine SSD-Kombo mit MLC und SLC an.

Mit der Zeit werden die SSDs vermehrt in Notebooks und anderen Mobilgeräten zum Einsatz kommen und mit wachsender Stückzahl ist zu erwarten, dass die Preise für SLC- und MLC-Flash-Speicher noch stark fallen werden. Eine CF-SSD ist als "Zwischenlösung" für jene anzusehen, die heute schon für wenig Geld die Vorteile einer SSD nutzen wollen.

Dual-Adapter

Aufgrund der Tatsache, dass man an einen IDE-Kanal 2 Laufwerke anschließen kann und bestimmte Notebooks kein internes DVD-Laufwerk besitzen (somit 1 Kanal unbenutzt ist), wurde der Dual-Adapter entwickelt. Er ist einfach ein MINI-CF-Adapter, an den 2 CF-Karten untereinander (eine Master, eine Slave) angebracht werden können. Somit hat man 2 native Festplatten in Verwendung.

Dies funktioniert nicht bei Notebooks mit einer SATA-IDE - Brücke (X41, T43 und R52), da auf einem SATA-Kanal (auch wenn er in einen IDE-Kanal umgewandelt wird) nur 1 Laufwerk betrieben werden kann.

Auf die CF-Karte kommt es an

Sehr wichtig ist es, die richtige CF-Karte zu verwenden. Dabei kommt es nicht darauf an, welche "Speed-Werte" auf den Karten draufstehen, da z.B. "133x" nicht standartisiert ist und meist nur die Lesegeschw. darstellt. Nichtmal die Anführung von Schreib- und Lesegeschwindigkeit beweist die Brauchbarkeit der Karte, da für ein Betriebssystem vor allem die "Random-Access" Werte wichtig sind, also viele kleine Dateien aus verschiedenen Bereichen der Karte schnell lesen und schreiben. Eine gewöhnliche Karte kann nur schnell lesen/schreiben wenn sie einfache große Dateien zu bewältigen hat, was jedoch nicht ausschlaggebend ist für ein Betriebssystem.

Am einfachsten ist es, bereits getestete Karten zu verwenden, dann kann man nichts falsch machen.

Empfohlene CF-Karten:

• Sandisk Ultra II
• Sandisk Extreme III, IV
• Sandisk Ducati Edition

• Transcend 300x

• Lexar 300x

Fixed Disk vs. Removable Disk

Eine CF-Karte kennt 2 verschiedene Modi: Fixed Disk und Removable Disk.

Eine Fixed Disk wird im Windows als Festplatte angezeigt, eine Removable Disk als Wechseldatenträger. Für eine Windows-Installation auf einer CF-Karte ist standardmäßig eine CF-Karte im Fixed-Disk Modus notwendig.

Linuxsysteme lassen sich problemlos auch auf Removable Disks installieren - hier sind keine weiteren Schritte nötig.

Ob und wie eine Karte in den Fixed-Disk Modus zu bringen ist, hängt vom Hersteller ab.

• Transcend- und Kingston Ultimate Karten schalten selbstständig in den Fixed-Disk Modus um, wenn man sie über einen IDE-Adapter betreibt. Im PCMCIA-Schacht bzw Cardreader sind sie dann wieder ein Removable-Device.

• Alle anderen Karten tun dies (nach bisherigem Wissen) nicht.

Nun stehen 2 Lösungen zur Auswahl:

Hitachi Microdrive Treiber:

Mit Hilfe des Hitachi Microdrive Treibers kann Windows auf jeder CF-Karte im Removable-Disk Modus betrieben werden.

>> Anleitung dazu fehlt, bitte um Beteiligung!!<<

Einstellen des Fixed-Disk Modus für Sandisk Karten:

Das Tool atcfwchg.com setzt einen Bit im Controller der Sandisk-CF-Karte, welcher angibt, ob es eie Fixed-Disk oder Removable-Disk ist. Dieses Umschalten geht nur durch dieses Tool und kann auch nur damit wieder rückgängig gemacht werden. Neuformatieren / Partitionieren der CF-Karte hat keinen Einfluss auf diese Einstellung.

Under folgender Anleitung lassen sich ausschließlich Sandisk-Karten in den Fixed-Disk Modus umschalten:

• das Tool atcfwchg.com runterladen (zu finden über Google / das Tool ist selbst von Sandisk)
• sicherstellen dass die CF-Karte mit dem FAT-Dateisystem formatiert ist und das Tool atcfwchg.com sich darauf befindet (dieses lässt sich auch per CardReader bewerkstelligen)
• PC mit eingebauter CF-Karte mit IDE-CF-Adapter über ein echtes DOS starten (entweder per Dos-Startdiskette oder einer Dos-Boot-CD, hier erhältlich
• C:\ sollte die CF-Karte sein, auf c:\ wechseln (c: Enter-Taste) und dann folgenden Befehl eingeben:
• atcfwchg.exe /p /f (Rückgängig wir das ganze mit "atcfwchg.exe /p /f" gemacht)
• wenn alles klappt zeigt das Programm eine Erfolgsmeldung an: pass!
• bei der Windows-Installation nochmal alle Partitionen löschen und neu erstellen, vermeidet Fehler.

Von nun an ist die Sandisk CF-Karte im Fixed-Disk Modus und kann uneingeschränkt als SSD verwendet werden.

Weitere Möglichkeiten

• Leider ist es wegen Platzmangel bisher nicht möglich, eine CF-SSD und eine reguläre HDD parallel zu betreiben. Prinzipiell ließe sich aber ein Raid-0-Verbund aus 2 SSDs einbauen. Dies würde die Bandbreite und auch die Speicherkapazität verdoppeln (allerdings auch die Ausfallwahrscheinlichkeit).
• Man könnte eine CF-SSD und eine 1,8" HDD in den Einschub einer 2,5" HDD einbauen und damit die Vorteile von SSD mit eine größeren Kapazität der HDD kombinieren
• MiniPCI Karten mit Flash Speicher, also ähnlich einem Turbo Memory Modul aber mit mehr Kapazität.
• Für ausgewachsenes PCI gibt es auch Karten mit 4xCF , siehe hier
• als Alternative zu einer CF-SSD bietet es sich auch an, RAM voll auszustatten, die Festplatteninhalte zu cachen und die Festplatte abzuschalten.

Links

• http://www.thinkpad-forum.de/thinkpad-hardware/x-series-inkl-tablet/29211-x41-sd-cf-ssd-und-andere-%C3%BCberlegungen/
• Youtube Video zum entfernen der Festplatte im x40
• Praxistest: SSD im Notebook - für 100 Euro
• Geschwindigkeitstest diverser CF-Karten