ExpressCard——全新PCMCIA存储卡

硬件周刊

  笔记本电脑的扩展力是一件比较伤脑筋的事情。不过,笔记本电脑所独有的PCMCIA插槽(俗称PC卡插槽)多少弥补了这一个缺陷,这也可以说是笔记本电脑扩充功能的主要途径之一。在串口、并口、红外和USB等I/O接口面前,惟有PC卡插槽才能满足有线或无线以太网卡、外接光存储等高带宽设备与笔记本电脑的通畅连接,然而ExpressCard的出现足以让PC卡退出历史舞台。

  超越传统

  ExpressCard是由PCMCIA组织在2003年春季提出、并在2003秋季IDF(Intel信息技术峰会)上被正式公布。该技术向业界承诺,将比传统的PC Card技术提供更轻、更薄、更快、更易用、适应面更广泛的I/O模块。其针对的计算设备除了笔记本电脑以外,还有台式机。由于ExpressCard在外形尺寸、性能、可靠性、适应性、热插拔和自动设置等多种功能较平衡,因此它有充足的能力将在笔记本电脑中沿用了多年的PC Card完全取代。此外,ExpressCard还为PC厂商将台式机的I/O插槽也设计成“外露型”(类似笔记本电脑的PC卡插槽)提供了技术标准。

  与传统PC Card技术的最大不同在于,ExpressCard技术采用最新的PCI Express和USB 2.0接口,在外围设备与主机系统之间直接提供热插拔式的连接,而不需要在系统的芯片组与插槽之间架设一个桥接芯片(图1)。至于究竟采用PCI Express还是USB 2.0,主要取决于系统厂商,它们既可以采用前者来实现很高的性能,又可用后者来适应业已存在的大量USB设备。而对于一般的终端用户来说,无论底层的技术采用PCI Express和USB 2.0中的哪一个,其效果都是相同的。

  为了适应不同的应用需求,ExpressCard卡模块的物理尺寸具有两种规格,即宽度分别为34mm和54mm的ExpressCard/34和ExpressCard/54,它们的长度均为75mm,厚度均为5mm。大多数的卡的设计将采用ExpressCard /34设计标准,即卡的宽度为34mm。因为一些应用较特别,如用于适应SmartMedia或CompactFlash读卡器、GPRS漫游的WLAN卡、外置光驱或硬盘的连接器等应用则使用宽度为54mm的ExpressCard/54卡。实际上,ExpressCard/34规格将是主流应用,它基本上能实现传统PC Card规格的所有功能和应用,涵盖多种外围设备类型。同时34mm规格可能更具优势,因为它能兼容54mm规格的插槽,反过来却不行(图2)。

  在台式机上大有作为

  应用于笔记本电脑的PC Card模式称之为“密封计算”(Sealed Box Computing),意即不用打开机器就可以进行硬件的拆装操作。众所周知,台式PC的I/O插槽(PCI、AGP、ISA等)迄今为止都是内置在机箱的主板上,用户为了给系统添加部件,往往需要亲自动手,拿螺丝刀打开机箱并进行安装。这除了让用户感到不便以外,还对系统设计厂商增加了压力:它们需要为用户考虑到这种操作的安全性,还要为众多配件在物理空间上进行协调,并且要考虑到它们的有效散热问题。

  正如本文一开始所说的那样,ExpressCard的设计规则同样适用于台式计算平台,这不但使ExpressCard技术具有更旺盛的生命力,而且对台式PC来说意义非凡。ExpressCard对台式PC的主要意义就是引进了不用拆机箱即可增减外设的新I/O插槽。此外,与占据了台式PC主板很大部分空间的PCI插槽相比,ExpressCard在物理尺寸方面的优势显得更加突出,这在厂商们设计迷你型台式PC的过程中非常重要,在为整个系统缩减体积的同时还不会损失性能。

  沟通两种平台

  ExpressCard一旦同时在笔记本电脑和台式PC领域普及开来,还将为台式PC与笔记本电脑之间方便地共享更多外设提供了可能。尽管串口、并口、PS/2、USB等通用接口使普通外设能在笔记本电脑与台式PC之间共享,但这两类计算平台的高速I/O通道的“各自为战”局面──台式机PCI与笔记本电脑PC Card规格的不统一──使一些设备无法被两者所共享。PC卡在应用时需要专门的控制器,而台式PC厂商因为成本原因一般都不会预装在机器里,需要另外购买;而另一方面,台式PC要添加任何新的外设都可通过USB和PCI来扩展,并不必非要通过PC卡不可。例如,同时拥有台式PC和笔记本电脑的用户,为了接入有线或无线以太局域网,需要分别为它们购置PCI和PC Card两种规格的网卡;同样,一块昂贵的PCI规格电视接收卡,却无法从台式PC拿下来用在笔记本电脑上。这对用户而言经常会造成资金的浪费。 同时存储设备采用PCI或PC Card规格(例如PC Card闪存、通过PC卡适配器的CF卡或记忆棒等),便无法在台式PC与笔记本电脑之间方便地交换保存其上的数据,给用户造成极大不便。而ExpressCard能够方便地在两类平台之间自由插拔和交换,不但节省用户投资,而且为高速数据交换带来便利。

  市场展望

  ExpressCard标准与传统PC Card规格的制定者都是PCMCIA组织。由于ExpressCard与USB 2.0和PCI Express技术的紧密关系,因此在其制定过程中,得到了USB-IF(USB开发者论坛)和PCI-SIG这两个相关组织的援助。支持ExpressCard标准开发的PCMCIA成员阵容庞大,不仅涵盖了许多业界大厂,而且涉及广泛的工业领域。它们中有软件业巨头Microsoft,芯片业巨头Intel和TI,PC大厂Dell、HP、IBM,以及组件厂商Hitachi、SCM等等。

  在去年秋季IDF上,Intel发布了基于PCI Express技术的ExpressCard的Alviso芯片组,将取代当前的Cardbus和PCI技术,预计在2004年下半年推出。同时业界对采用ExpressCard技术的笔记本电脑的上市日程更为乐观,预计在2004年年中。