CFexpress-kaarten zijn klaar voor camera's van de volgende generatie

De volgende generatie professionele camera's is er, met hogere resoluties en meer kleurdiepte dan ooit tevoren. Met dat alles komt veel meer data en de behoefte aan hogere datasnelheden. CFexpress is de volgende generatie media die voor deze camera's is ontworpen en biedt verbazingwekkende snelheden van meer dan 1 GB/s in een pakket dat niet veel groter is dan een standaard SD-kaart. Omdat kaarten met een hogere capaciteit leessnelheden van meer dan 1,700 MB/s kunnen halen, ontstaat er behoefte aan snellere opslag. Het is van cruciaal belang voor de workflow van een digitale beeldtechnicus of digitale lader om de media die uit de camera komen bij te kunnen houden. In dit artikel onderzoeken we verschillende opties voor snelle, betrouwbare opslag om de gegevens realistisch bij te houden. We zullen ook een korte geschiedenis van CompactFlash bekijken en wat de toekomst in petto heeft voor de volgende iteratie van in-camera media. 

De volgende generatie professionele camera's is er, met hogere resoluties en meer kleurdiepte dan ooit tevoren. Met dat alles komt veel meer data en de behoefte aan hogere datasnelheden. CFexpress is de volgende generatie media die voor deze camera's is ontworpen en biedt verbazingwekkende snelheden van meer dan 1 GB/s in een pakket dat niet veel groter is dan een standaard SD-kaart. Omdat kaarten met een hogere capaciteit leessnelheden van meer dan 1,700 MB/s kunnen halen, ontstaat er behoefte aan snellere opslag. Het is van cruciaal belang voor de workflow van een digitale beeldtechnicus of digitale lader om de media die uit de camera komen bij te kunnen houden. In dit artikel onderzoeken we verschillende opties voor snelle, betrouwbare opslag om de gegevens realistisch bij te houden. We zullen ook een korte geschiedenis van CompactFlash bekijken en wat de toekomst in petto heeft voor de volgende iteratie van in-camera media. 

De (verkorte) geschiedenis van CompactFlash tot vandaag

Het eerste CompactFlash-opslagapparaat is gemaakt door SanDisk en in 1994 op de markt gebracht. Oorspronkelijk ontworpen als uitbreidbare opslag voor laptops en PDA's, vonden ze hun weg naar Kodak's DC25, de eerste digitale camera die CF gebruikte, in 1996. Deze camera, uitgebracht tijdens de zomer van ska, legde maar liefst 0.27 megapixels vast op zijn interne opslag van 2 MB en de optionele CF-kaart van 4 MB. 

Je zou je pieper kunnen pakken, in je gloednieuwe Honda del Sol kunnen stappen, naar The Wiz kunnen gaan en in het begin een CF-kaart tot 15 MB kunnen pakken. De formaten groeiden snel door de jaren heen, met de originele specificatie die theoretisch tot 137 GB ondersteunt met de laatste 5.0-revisie vanaf 2010, die 128 GB ondersteunt petabytes! Hoewel de meeste vroege CF-kaarten in werkelijkheid nooit 2 GB zouden bereiken vanwege de inherente beperking van het FAT16-bestandssysteem dat ze gebruikten, en zelfs moderne CF-kaarten worden niet aangeboden in iets meer dan 256 GB, en zullen dat waarschijnlijk ook nooit zijn (het vermelden waard, Lexar heeft kortstondig een CF-kaart van 512 GB verkocht, maar die verkocht niet goed en bestond maar een korte tijd). 

Naarmate de capaciteit toenam, begon de CF-standaard zijn beperkingen te vertonen. Net als de eerder genoemde Honda del Sol had hij gewoon niet de snelheid om de moderne technologie bij te houden. Gebaseerd op Parallel ATA, dezelfde technologie die uw oude IDE-harde schijven gebruikten, zijn ze beperkt tot ongeveer 167 MB/s, zelfs op de beste kaarten. Met videocamera's van 4K en hoger en fotocamera's met hoge megapixels die op de markt kwamen, zou CF het gewoon niet meer redden. 

De CompactFlash Association, opgericht in 1995, haalde een pagina uit hun eigen boek en creëerde de volgende generatie kaarten op basis van de huidige industriestandaard harde schijfinterface, Serial ATA. Deze generatiesprong, bekend als CFast, was gebaseerd op SATA-II en kon tot 300 MB/s lezen en schrijven in 2009. Het werd al snel geüpdatet naar SATA-III en tegenwoordig wordt CFast 2.0 vaak op sets gezien, met de meeste kaarten regelmatig een schrijfsnelheid van 550 MB/s behouden. De meest opvallende camera's die CFast 2.0 gebruiken, zijn de Arri Alexa Mini, Canon C300 MkII en de Canon 1DX MkII. 

Naar mijn mening was CFast slechts een noodoplossing totdat er een interface met een hoger datasnelheidsplafond werd ontwikkeld. Het probleem was dat CFast 2.0-kaarten met hun maximale praktische snelheden uit de poort kwamen; hun SATA-interfaces waren al verzadigd en hadden geen ruimte meer om te groeien. 

Rond de tijd dat CFast 2.0 uitkwam, werd XQD door Sony aangekondigd als alternatief, in samenwerking met de CF Association. Gebaseerd op PCI Express 2.0, had het aanvankelijk zeer vergelijkbare snelheden als CFast 2.0 (ongeveer 500 MB/s) met slechts één PCIe-baan. In 2014 werd het geüpdatet om twee rijstroken te ondersteunen, waardoor de theoretische doorvoer effectief werd verdubbeld, hoewel de snelste XQD-kaarten die beschikbaar zijn, uitkomen op 440 MB / s lezen en 400 MB / s schrijven. Deze beperking is hoogstwaarschijnlijk omdat de camera's die ze gebruiken geen hogere snelheden nodig hadden, maar dit is mijn persoonlijke speculatie. 

XQD biedt echter iets dat CFast niet kan: uitbreidbaarheid. SATA is een doodlopende technologie en wordt uitgefaseerd door NVMe, dat op PCIe is gebaseerd. Dit betekent dat CFast 2.0 de snelste CFast ooit is en dat er geen achterwaartse compatibiliteit met toekomstige kaarten kan zijn. XQD, dat PCIe-gebaseerd is, heeft dit probleem niet. Dit is waar CFexpress om de hoek komt kijken. Omdat het ook PCIe-gebaseerd is, is het elektrisch compatibel met XQD. Als een Medewerker van Lexar legde het uit aan Nikon Rumors, "CFexpress is in wezen de volgende revisie van XQD, en er zou volledige achterwaartse compatibiliteit met XQD moeten zijn." Dit is bevestigd aangezien Nikon en Phase One hebben verklaard dat sommige van hun op XQD gebaseerde camera's CFexpress zullen ondersteunen met een firmware-update. 

Dus je vraagt ​​je misschien af ​​waarom we overstappen op CFexpress als XQD meer ruimte heeft om te groeien? Nou, laten we een uitstapje maken naar het speculatiestation, want niets van dit alles is bevestigd, maar het is niet moeilijk te raden. Momenteel is Sony het enige bedrijf dat XQD-kaarten produceert, en de lijst met camera's die XQD in zijn 6-jarige levensduur hebben gebruikt, is vrij kort, vooral in vergelijking met CF- en SD-kaarten. CFexpress hoopt van wel normaliseren high-end, high-speed media voor zowel video als foto's, en tot nu toe lijkt het te werken, met verschillende fabrikanten die ze gebruiken voor gebruik in hun camera's. Tegenwoordig bieden kaarten op de markt meer dan 1700 MB/s lezen en 1400 MB/s schrijven met behulp van twee rijstroken van PCIe 3.0. 

Wat CFexpress-kaarten vandaag betekenen

Nu we weten wat CFexpress camerafabrikanten kan bieden op het gebied van gegevensdoorvoer, gaan we kijken naar wat het mogelijk maakt op het gebied van mogelijkheden. De eerste bioscoopcamera die gebruik maakt van CFexpress is de Canon C500 Mark II. Met zijn twee kaartsleuven kan de C500 MkII 5.9k, 59.94 fps opnemen bij volledige 12-bits kleurdiepte met behulp van Canon's RAW Light-indeling. Dit geeft een cinematograaf op de set veel speelruimte om te belichten hoe ze willen, zonder zich zorgen te hoeven maken over het verlies van gegevens door compressie. Het geeft de colorist in postproductie ook veel bewegingsruimte om de exacte look in te stellen die ze willen, om nog maar te zwijgen van de tonnen gegevens die VFX-artiesten waarderen.

Aan de fotografiekant heeft Canon CFexpress ook gebruikt voor hun vlaggenschip fotocamera, de 1D X Mark III. Met dubbele CFexpress-slots is de 1D X in staat om volledige 20.1 MP RAW-foto's continu tot 20 fps te maken. De buffercapaciteit voor RAW-foto's is meer dan 1000 afbeeldingen, mogelijk gemaakt door de razendsnelle snelheden op CFexpress. Ter referentie: de 1D X Mark II, die CFast gebruikte, kon slechts ongeveer 170 afbeeldingen maken voordat de buffer vol was. Hoewel het in de eerste plaats een fotocamera is, kan de 1D X MkIII 5.5K RAW-video opnemen met 59.94 fps en 10-bits kleurdiepte, vergeleken met de 4k 59.94 fps van de MkII in een gecomprimeerd formaat. Allemaal erg indrukwekkende dingen, zeker in vergelijking met de vorige generatie van de camera. Nikon heeft CFexpress ook toegepast in veel van zijn high-end camera's met vergelijkbare resultaten en prestaties. 

Al die gegevens moeten ergens heen; en er zijn veel gegevens. Bij volledige kwaliteit vult de C500 MkII 1 TB aan kaarten met slechts 60 minuten aan beeldmateriaal. Beschouw dat als een grote film The Martian, een film die erg VFX-zwaar was en kan profiteren van de extra gegevens, in totaal ongeveer 250 uur aan beeldmateriaal heeft opgenomen. Als ze op de C500 MkII zouden filmen, zouden ze een kwart van een petabytes aan gegevens. 

Toch even terug naar de realiteit. Stel je een hypothetische situatie voor waarin je gegevens beheert op de set voor twee C500 Mk II's en ze een mildere, maar redelijke codec opnemen, XF-AVC met 810 Mbps. Dit geeft je ongeveer een uur en 20 minuten per kaart van 512 GB. Het is een interview met twee camera's en je hebt jezelf een Sonnet Thunderbolt 3 dual-slot CFexpress-lezer gekoppeld aan een moderne Mac Mini of MacBook Pro met SilverStack om bestandsverificatie af te handelen. De interviews duren ongeveer een uur en de 2e AC geeft je na elk interview een kaart van elke camera. Deze kaarten hebben elk ongeveer 400 GB aan beeldmateriaal en er zijn 4 interviews gepland voor die dag. Laten we eens kijken naar enkele van de vereisten waaraan we moeten voldoen om alle beelden bij te houden die uit de camera's komen en om de producer niet van streek te maken omdat je een uur na de wrap moet blijven om het uitladen van media te voltooien (vraag me hoe weet ik). 

We hebben nodig:

• Minimaal 3,200 GB aan opslagruimte (plus ruimte voor de bestanden van de soundmixer)
• Genoeg snelheid om te downloaden en verifieer 800 GB in een uur
  • Dat doel is ongeveer 450 MB/s lezen en schrijven 
• Betrouwbaarheid, dus RAID en/of pro-level storage
• Minstens twee van hen voor de veiligheid

Laten we, met dit in gedachten, enkele opties verkennen. Meteen zijn opties voor een enkele harde schijf van tafel. De snelst draaiende roest die je zult vinden is ongeveer 230 MB/s, wat de helft is van onze doelsnelheid. Op zijn minst een 2-bay DAS, zoals de Terramaster TD2, in RAID0 kan ons redelijk dicht bij ons doel brengen. USB 3.1 of Thunderbolt 3 zal werken, aangezien USB 3.1 tot ongeveer 1,000 MB/s kan. Met overhead en een paar snelle schijven, zoals een WD Red Pro or Seagate IronWolf Pro, kunnen we prestaties in de echte wereld verwachten in het bereik van 450 MB/s. Dit zijn vrij vergelijkbare prestaties als we kunnen verwachten van de G-Technology G-RAID-drives, die alomtegenwoordig zijn op sets. We kunnen die HDD's ook omwisselen voor SSD's van 2 TB om aan onze opslagvereisten te voldoen, en nog meer snelheid krijgen in RAID0. Deze opties laten ons echter niet veel bewegingsruimte in snelheid. Als we het willen opvoeren, kunnen we met een paar gaan G-Technology G-DRIVE Pro SSD's met een capaciteit van 3.84 TB. Tijdens onze tests zullen deze monsters onze gegevens opslokken met bijna 1 GB/s en deze letterlijk twee keer zo snel verifiëren. Zo hebben we lekker veel speelruimte en hoeft niemand aan het eind van de werkdag op ons te wachten. Wat als de productie geen 6 dollar wil uitgeven aan minder dan 8 TB opslag? Gelukkig schiet G-Tech weer te hulp. Voor bijna de helft van de prijs is de 16TB G-SPEED Shuttle een geweldige optie. Met verschillende beschikbare RAID-configuraties en real-world prestaties in het bereik van 750-1,000 MB/s (in RAID0), kan het ons op de hoogte houden van de beelden en ons een veiligheidslaag geven als we dat willen. De CalDigit T4 biedt ons hetzelfde, met de mogelijkheid om onze eigen harde schijven of SSD's te gebruiken. In termen van op het netwerk aangesloten opslag is elke RAID-array die een 10Gbe-link kan verzadigen perfect. Hetzelfde geldt voor Fibre Channel-arrays; alles dat een 16Gb-link kan verzadigen, werkt geweldig. Ter referentie: mijn thuis-NAS is geconfigureerd met acht 4TB 7,200 RPM-schijven in raidz1 (hoofdzakelijk RAID5) en ik verzadig de 10GbE-link in leesbewerkingen (1,200 MB/s) en krijg ongeveer 600 MB/s in schrijfbewerkingen. Als ik snellere harde schijven had, zou ik mijn schrijfsnelheid gemakkelijk aanzienlijk kunnen verbeteren.

Snelheidstest van TerraMaster TD2 met een paar 6TB WD Red Pro's in RAID0. 

De toekomst met CFexpress-kaarten

CFexpress is er vandaag en de behoefte aan snellere opslag is duidelijk. In de toekomst zullen alleen maar meer camera's en apparaten deze technologie gebruiken, waaronder de onlangs aangekondigde Nikon D6. Het gerucht gaat zelfs dat de volgende generatie Xbox Series X CFexpress ondersteunt als uitbreidbare opslag, dus ik verwacht dat CFexpress alomtegenwoordig wordt. Het heeft ook nog veel ruimte om te groeien, aangezien het nog steeds alleen de PCI Express 3.0-specificatie gebruikt; het is niet uitgesloten dat toekomstige CFe-kaarten PCIe 4.0 gebruiken, waardoor camera's in staat zijn tot grotere RAW-sensoroutput, hogere framesnelheden en hogere resoluties. Het is zeker spannend om je de mogelijkheden voor te stellen. 

Ik hoop dat mijn hypothetische scenario hierboven u een goed idee geeft van welke soorten en snelheden opslag nodig zullen zijn om deze generatiesprong in prestaties bij te houden. De nieuwe producten van bedrijven als G-Technology, CalDigit, LaCie en meer zullen aan deze behoefte beginnen te voldoen en met meer prevalentie komt meer betaalbaarheid. Professionals, waaronder ikzelf, zijn niet immuun voor stickerschok en het potentieel voor opslagoplossingen met hoge snelheid en hoge capaciteit die de bank niet kapot maken, is opwindend om naar uit te kijken. 

Als je meer wilt weten over CFexpress, ga dan naar onze podcastaflevering waar Brian Beeler Dakota Calvert van SanDisk interviewt om te bespreken wat het betekent voor SanDisk om betrouwbaar te zijn voor makers van inhoud, en opkomende technologie om makers te ondersteunen.

Discussieer op Reddit

Neem contact op met StorageReview

Nieuwsbrief | YouTube | Podcast iTunes/Spotify | Instagram | Twitter | Facebook | RSS Feed