Le schede CFexpress sono pronte per le fotocamere di nuova generazione

La prossima generazione di fotocamere professionali è qui, con risoluzioni più elevate e una profondità di bit di colore più elevata che mai. Tutto ciò comporta molti più dati e la necessità di velocità di trasmissione dati più elevate. CFexpress è la prossima generazione di supporti progettati per queste fotocamere, offrendo velocità sorprendenti ben superiori a 1 GB/s in un pacchetto non molto più grande di una scheda SD standard. Poiché le schede di maggiore capacità sono in grado di raggiungere velocità di lettura superiori a 1,700 MB/s, nasce la necessità di uno storage più veloce. È fondamentale per il flusso di lavoro sul set di un tecnico di imaging digitale o di un caricatore digitale essere in grado di tenere il passo con i contenuti multimediali che escono dalla fotocamera. In questo articolo esploreremo diverse opzioni per un'archiviazione veloce e affidabile per poter tenere il passo con i dati in un ipotetico realistico. Daremo anche uno sguardo a una breve storia di CompactFlash e cosa riserva il futuro per la prossima iterazione dei media integrati nella fotocamera. 

La prossima generazione di fotocamere professionali è qui, con risoluzioni più elevate e una profondità di bit di colore più elevata che mai. Tutto ciò comporta molti più dati e la necessità di velocità di trasmissione dati più elevate. CFexpress è la prossima generazione di supporti progettati per queste fotocamere, offrendo velocità sorprendenti ben superiori a 1 GB/s in un pacchetto non molto più grande di una scheda SD standard. Poiché le schede di maggiore capacità sono in grado di raggiungere velocità di lettura superiori a 1,700 MB/s, nasce la necessità di uno storage più veloce. È fondamentale per il flusso di lavoro sul set di un tecnico di imaging digitale o di un caricatore digitale essere in grado di tenere il passo con i contenuti multimediali che escono dalla fotocamera. In questo articolo esploreremo diverse opzioni per un'archiviazione veloce e affidabile per poter tenere il passo con i dati in un ipotetico realistico. Daremo anche uno sguardo a una breve storia di CompactFlash e cosa riserva il futuro per la prossima iterazione dei media integrati nella fotocamera. 

La storia (ridotta) di CompactFlash fino ad oggi

Il primo dispositivo di archiviazione CompactFlash è stato creato da SanDisk e introdotto sul mercato nel 1994. Originariamente progettato come memoria espandibile per laptop e PDA, ha trovato la sua strada nella DC25 di Kodak, la prima fotocamera digitale a utilizzare CF, nel 1996. Questa fotocamera, lanciata nel l'estate di ska, ha catturato l'incredibile cifra di 0.27 megapixel nella sua memoria interna da 2 MB e nella scheda CF opzionale da 4 MB. 

Potresti prendere il tuo cercapersone, salire sulla tua nuovissima Honda del Sol, fare un viaggio al The Wiz e procurarti una scheda CF fino a 15 MB nei primi giorni. Le dimensioni sono cresciute rapidamente nel corso degli anni, con le specifiche originali che teoricamente supportavano fino a 137 GB con l'ultima revisione 5.0 del 2010, che supportava 128 GB. sfalsatobyte! Sebbene, in realtà, la maggior parte delle prime schede CF non raggiungerebbero mai i 2 GB a causa della limitazione intrinseca del file system FAT16 utilizzato, e anche le moderne schede CF non sono offerte con capacità superiori a 256 GB, e probabilmente non lo saranno mai (vale la pena notare, Lexar ha venduto brevemente una scheda CF da 512 GB, ma non ha venduto bene ed è rimasta in circolazione solo per un po'). 

Con l’aumento delle capacità, lo standard CF ha iniziato a mostrare i suoi limiti. Come la già citata Honda del Sol, semplicemente non aveva la velocità per tenere il passo con la tecnologia moderna. Basati su Parallel ATA, la stessa tecnologia utilizzata dai vecchi dischi rigidi IDE, sono limitati a circa 167 MB/s, anche sulle schede di fascia più alta. Con l'arrivo sul mercato di videocamere da 4K e superiori e di fotocamere ad alto megapixel, CF non sarebbe più stato all'altezza. 

La CompactFlash Association, fondata nel 1995, ha preso spunto dal proprio libro e ha creato la prossima generazione di schede basate sull'attuale interfaccia standard del disco rigido, Serial ATA. Questo salto generazionale, noto come CFast, era basato su SATA-II e poteva raggiungere 300 MB/s in lettura e scrittura nel 2009. Fu presto aggiornato a SATA-III e oggi CFast 2.0 è spesso presente sui set, con la maggior parte delle schede regolarmente mantenendo 550MB/s nella velocità di scrittura. Le fotocamere più importanti che utilizzano CFast 2.0 sono Arri Alexa Mini, Canon C300 MkII e Canon 1DX MkII. 

A mio parere, CFast è stato solo un ripiego finché non è stata sviluppata un'interfaccia con un limite di velocità dati più elevato. Il problema era che le schede CFast 2.0 uscivano alla massima velocità pratica; le loro interfacce SATA erano già sature e non avevano più spazio per crescere. 

Più o meno nel periodo in cui uscì CFast 2.0, Sony annunciò XQD come alternativa, in collaborazione con la CF Association. Basato su PCI Express 2.0, inizialmente aveva velocità molto simili a CFast 2.0 (circa 500 MB/s) utilizzando solo una singola corsia PCIe. Nel 2014 è stata aggiornata per supportare due corsie, raddoppiando di fatto il throughput teorico, sebbene le schede XQD più veloci disponibili raggiungano 440 MB/s in lettura e 400 MB/s in scrittura. Questa limitazione è molto probabilmente dovuta al fatto che le fotocamere che li utilizzano non avevano bisogno di velocità più elevate, ma questa è una mia speculazione personale. 

Tuttavia, XQD offre qualcosa che CFast non può offrire: l’espandibilità. SATA è una tecnologia senza uscita e viene gradualmente eliminata da NVMe, che è basata su PCIe. Ciò significa che CFast 2.0 è la CFast più veloce che sarà mai disponibile e non può esserci compatibilità con le versioni precedenti delle schede future. XQD, essendo basato su PCIe, non presenta questo problema. È qui che entra in gioco CFexpress. Poiché è anche basato su PCIe, è elettricamente compatibile con XQD. Come un Un dipendente della Lexar lo ha riferito a Nikon Rumors, "CFexpress è essenzialmente la prossima revisione di XQD e dovrebbe esserci piena compatibilità con XQD." Ciò è stato confermato poiché Nikon e Phase One hanno dichiarato che alcune delle loro fotocamere basate su XQD supporteranno CFexpress con un aggiornamento del firmware. 

Quindi potresti chiederti, perché stiamo passando a CFexpress se XQD ha più spazio per crescere? Bene, facciamo un salto alla stazione delle speculazioni poiché nulla di tutto ciò è stato confermato, ma non è difficile supporre. Attualmente, Sony è l'unica azienda produttrice di schede XQD e l'elenco delle fotocamere che hanno adottato XQD nei suoi 6 anni di vita è piuttosto breve, soprattutto se paragonato alle schede CF e SD. CFexpress spera di farlo standardizzare supporti di fascia alta e ad alta velocità sia per video che per foto, e finora sembra funzionare, con diversi produttori che li adottano per l'uso nelle loro fotocamere. Oggi, le schede sul mercato offrono oltre 1700 MB/s in lettura e 1400 MB/s in scrittura utilizzando due corsie PCIe 3.0. 

Cosa significano oggi le carte CFexpress

Ora che sappiamo cosa può offrire CFexpress ai produttori di fotocamere in termini di velocità di trasmissione dei dati, diamo un'occhiata a ciò che offre in termini di funzionalità. La prima cinepresa ad adottare CFexpress è la Canon C500 Mark II. Con i suoi due slot per schede, la C500 MkII è in grado di registrare 5.9k, 59.94 fps con profondità colore completa a 12 bit utilizzando il formato RAW Light di Canon. Ciò offre al direttore della fotografia sul set un sacco di libertà per illuminare come desidera senza preoccuparsi di perdere dati a causa della compressione. Offre inoltre al colorista in post produzione molto spazio di manovra per ottenere esattamente l'aspetto che desidera, per non parlare delle tonnellate di dati che gli artisti VFX apprezzano.

Dal punto di vista fotografico, Canon ha adottato CFexpress anche per la sua fotocamera di punta, la 1D X Mark III. Con due slot CFexpress, la 1D X è in grado di scattare foto RAW complete da 20.1 MP fino a 20 fps continui. La sua capacità di buffer di foto RAW è di oltre 1000 immagini, resa possibile dalle incredibili velocità di CFexpress. Per riferimento, la 1D X Mark II, che utilizzava CFast, poteva scattare solo circa 170 immagini prima che il buffer fosse pieno. Anche se è principalmente una fotocamera fotografica, la 1D X MkIII può girare video RAW da 5.5K a 59.94 fps e profondità di colore a 10 bit, rispetto alla MkII 4K a 59.94 fps in formato compresso. Tutte cose davvero impressionanti, soprattutto rispetto alla generazione precedente della fotocamera. Nikon ha anche adottato CFexpress in molte delle sue fotocamere di fascia alta con risultati e prestazioni simili. 

Tutti questi dati devono andare da qualche parte; e ci sono molti dati. Alla massima qualità, la C500 MkII riempirà 1 TB di schede con soli 60 minuti di riprese. Considera che un film importante piace Il marziano, un film molto ricco di effetti visivi e in grado di sfruttare i dati extra, ha girato circa 250 ore di riprese in totale. Se avessero girato con la C500 MkII, avrebbero generato un quarto di a sfalsatobyte di dati. 

Torniamo alla realtà, però. Immagina una situazione ipotetica in cui gestisci i dati sul set per due C500 Mk II e loro stanno girando un codec più leggero, ma ragionevole, XF-AVC a 810 Mbps. Questo ti dà circa un'ora e 20 minuti per scheda da 512 GB. È un"intervista con due telecamere e tu hai un Lettore CFexpress a doppio slot Sonnet Thunderbolt 3 collegato a un moderno Mac Mini o MacBook Pro con SilverStack per gestire la verifica dei file. Le interviste durano circa un'ora e il 2° AC ti consegna una scheda da ciascuna telecamera dopo ogni intervista. Queste schede contengono circa 400 GB di filmati ciascuna e sono previste 4 interviste per la giornata. Diamo un'occhiata ad alcuni dei requisiti che dovremo soddisfare per tenere il passo con tutto il filmato che esce dalle telecamere e non far arrabbiare il produttore perché devi rimanere per un'ora dopo la conclusione per finire di scaricare i media (chiedimi come lo so). 

Avremo bisogno di:

• Almeno 3,200 GB di spazio di archiviazione (più spazio per i file del mixer audio)
• Velocità sufficiente per il download e verificare 800 GB in un'ora
  • L'obiettivo è di circa 450 MB/s in lettura e scrittura 
• Affidabilità, quindi RAID e/o storage di livello professionale
• Almeno due per sicurezza

Con questo in mente, esploriamo alcune opzioni. A prima vista, le opzioni per un singolo disco rigido sono fuori discussione. La velocità di rotazione più veloce che troverai è di circa 230 MB/s, che è la metà della nostra velocità target. Come minimo, un DAS a 2 alloggiamenti, come il TerraMasterTD2, in RAID0 può portarci abbastanza vicino al nostro obiettivo. USB 3.1 o Thunderbolt 3 funzioneranno, poiché USB 3.1 può raggiungere circa 1,000 MB/s. Con sovraccarico e un paio di unità veloci, come a WD Red Pro or Seagate IronWolf Pro, possiamo aspettarci di vedere prestazioni reali nell'ordine dei 450 MB/s. Si tratta di prestazioni abbastanza simili a quelle che possiamo aspettarci dalle unità G-Technology G-RAID, che sono onnipresenti sui set. Possiamo anche sostituire questi HDD con SSD da 2 TB per soddisfare i nostri requisiti di archiviazione e ottenere una velocità ancora maggiore in RAID0. Tuttavia, queste opzioni non ci lasciano molto margine di manovra in termini di velocità. Se vogliamo fare un passo avanti, possiamo andare con un paio di SSD G-Technology G-DRIVE Pro con capacità di 3.84 TB. Nei nostri test, questi mostri divoreranno i nostri dati a quasi 1 GB/s e li verificheranno letteralmente due volte più velocemente. Questo ci dà un bel margine di manovra e nessuno dovrà aspettarci alla fine della giornata lavorativa. E se la produzione non volesse spendere 6 dollari per meno di 8 TB di spazio di archiviazione? Fortunatamente, G-Tech viene di nuovo in soccorso. A quasi la metà del prezzo, il G-SPEED Shuttle da 16 TB è un'ottima opzione. Con varie configurazioni RAID disponibili e prestazioni reali nell'intervallo 750-1,000 MB/s (in RAID0), può tenerci aggiornati con le riprese e darci un livello di sicurezza se lo desideriamo. IL CalDigit T4 ci offre la stessa cosa, con la possibilità di utilizzare i nostri dischi rigidi o SSD. In termini di storage collegato alla rete, qualsiasi array RAID in grado di saturare un collegamento da 10 Gbe sarà perfetto. Lo stesso vale per gli array di canali in fibra ottica; tutto ciò che può saturare un collegamento da 16 Gb funzionerà alla grande. Per riferimento, il mio NAS domestico è configurato con otto unità da 4 TB a 7,200 RPM in raidz1 (essenzialmente RAID5) e saturo il collegamento 10GbE in lettura (1,200 MB/s) e ottengo circa 600 MB/s in scrittura. Se avessi dischi rigidi più veloci, potrei facilmente migliorare in modo significativo la mia velocità di scrittura.

Test di velocità di TerraMaster TD2 con una coppia di WD Red Pro da 6 TB in RAID0. 

Il futuro con le carte CFexpress

CFexpress è qui oggi e la necessità di una maggiore velocità di archiviazione è evidente. Il futuro vedrà solo più fotocamere e dispositivi utilizzare questa tecnologia, inclusa la Nikon D6 recentemente annunciata. Si dice addirittura che la prossima generazione di Xbox Series X supporti CFexpress come spazio di archiviazione espandibile, quindi prevedo che CFexpress diventi onnipresente. Inoltre ha ancora molto spazio per crescere, poiché utilizza ancora solo le specifiche PCI Express 3.0; non è escluso che le future schede CFe utilizzino PCIe 4.0, consentendo alle fotocamere di essere in grado di fornire una maggiore uscita del sensore RAW, frame rate più elevati e risoluzioni più elevate. È certamente emozionante immaginare le possibilità. 

Spero che il mio scenario ipotetico sopra ti dia una buona idea di quali tipi e velocità di storage saranno necessari per tenere il passo con questo salto generazionale in termini di prestazioni. I nuovi prodotti provenienti da aziende come G-Technology, CalDigit, LaCie e altre inizieranno a saziare questa esigenza e con maggiore prevalenza arriva una maggiore convenienza. I professionisti, me compreso, non sono immuni dallo shock adesivo e il potenziale di soluzioni di archiviazione ad alta velocità e ad alta capacità che non mantengano il conto in banca è entusiasmante da aspettarsi. 

Se vuoi saperne di più su CFexpress, dai un'occhiata il nostro episodio del podcast dove Brian Beeler intervista Dakota Calvert di SanDisk per discutere cosa significa per SanDisk essere affidabile per i creatori di contenuti e tecnologia emergente per supportare i creatori.

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