CFexpress Typ A vs. Typ B: PCIe-Speicher für 8K-RAW und Kameras

Die Evolution der Wechselspeicher: Von CompactFlash zu CFexpress

Über zwei Jahrzehnte hinweg war die klassische CompactFlash-Karte das unverzichtbare Werkzeug professioneller Fotografen. Mit dem Übergang von parallelen ATA-Befehlen zu SATA bei CFast 2.0 stiegen die Übertragungsraten zwar auf rund 550 Megabyte pro Sekunde an, doch für moderne hochauflösende Sensoren mit Serienbildraten von 30 bis 120 Bildern pro Sekunde im unkomprimierten RAW-Format sowie für 8K-Cinema-Videoaufnahmen genügte dieser SATA-Flaschenhals längst nicht mehr. Die CompactFlash Association (CFA) entwickelte daher den CFexpress-Standard, der auf bewährte Technologien aus der Computer- und SSD-Welt aufsetzt: PCI Express (PCIe) als physikalische Transportschicht und NVM Express (NVMe) als logisches Kommunikationsprotokoll.

Durch diese Architektur kommuniziert die Speicherkarte ohne zwischengeschaltete Brückencontroller direkt mit dem Bildprozessor der Kamera. Latenzen sinken drastisch, während parallele Schreibzugriffe dank nativer NVMe-Befehlswarteschlangen ohne messbare Verzögerung abgearbeitet werden. Fotografen und Videografen profitieren von einer Zuverlässigkeit, die selbst anspruchsvollste Filmproduktionen absichert.

Formfaktoren im direkten Vergleich: Typ A, Typ B und Typ C

Der CFexpress-Standard definiert drei mechanisch völlig unterschiedliche Baugrößen, die für verschiedene Geräteklassen und Platzanforderungen maßgeschneidert wurden. Allen drei Typen gemeinsam ist die Nutzung von NVMe, jedoch unterscheidet sich die Anzahl der angebundenen PCIe-Lanes grundlegend:

• CFexpress Typ A: Mit extrem kompakten Abmessungen von 20 mal 28 mal 2,8 Millimetern ist Typ A sogar kleiner als eine herkömmliche SD-Karte. Eine einzelne PCIe-Lane bietet nach Standard 2.0 (PCIe Gen3 x1) theoretisch bis zu 1000 Megabyte pro Sekunde, nach Standard 4.0 (PCIe Gen4 x1) bis zu 2000 Megabyte pro Sekunde.
• CFexpress Typ B: Mit 38,5 mal 29,8 mal 3,8 Millimetern besitzt Typ B exakt die identischen mechanischen Abmessungen der früheren XQD-Karte. Durch die Nutzung von zwei PCIe-Lanes (PCIe Gen3 x2 oder PCIe Gen4 x2) verdoppelt sich der Durchsatz auf 2000 Megabyte pro Sekunde bei Gen3 beziehungsweise beeindruckende 4000 Megabyte pro Sekunde bei Gen4.
• CFexpress Typ C: Der größte Standard misst 54 mal 74 mal 4,8 Millimeter und nutzt vier PCIe-Lanes. Mit bis zu 8000 Megabyte pro Sekunde richtet sich Typ C an Server, Workstations und stationäre Cinema-Rigs, spielt im handgehaltenen Kameramarkt jedoch praktisch keine Rolle.

Kamera-Ökosysteme: Warum Sony auf Typ A und der Rest auf Typ B setzt

Die Entscheidung für einen der beiden Formfaktoren spaltet den Markt der spiegellosen Systemkameras in zwei Lager. Sony entschied sich für Typ A, um in kompakten Gehäusen wie der Alpha 7 IV, Alpha 7R V, Alpha 1 oder FX3 duale Kombi-Steckplätze zu realisieren. Ein solcher Kombi-Schacht kann wahlweise eine herkömmliche SD-Karte oder eine CFexpress Typ A Karte aufnehmen. Dies bietet enorme Flexibilität beim Umstieg, limitiert aber die maximale Übertragungsrate bauartbedingt auf eine einzelne PCIe-Lane.

Nikon und Canon wählten den Weg über CFexpress Typ B. Nikon konnte dadurch bestehende Kameras mit XQD-Schacht durch ein einfaches Firmware-Update fit für CFexpress machen, darunter Klassiker wie die D500, D850, Z6 und Z7. Canon setzt in Profimodellen wie der EOS R5, R5 Mark II und R3 voll auf Typ B, um intern unkomprimiertes 8K-RAW-Video mit Datenraten von über 2600 Megabit pro Sekunde aufzuzeichnen. Auch Panasonic in der Lumix GH7 und S1H sowie Fujifilm in der X-H2 und GFX 100 II vertrauen auf das thermisch stabilere Typ-B-Format.

Thermisches Management und Dauerschreibleistung unter Last

Ein zentraler technischer Aspekt beim Einsatz von PCIe-Speichern in Kameras ist die Wärmeentwicklung. Während klassische SD-Karten selten mehr als ein bis zwei Watt Leistung aufnehmen, verbrauchen moderne CFexpress-Controller unter Volllast zwischen drei und sechs Watt. Diese Energie wird fast vollständig in Wärme umgewandelt. Typ B besitzt durch sein größeres Gehäuse und den Metallrahmen ein wesentlich höheres Wärmeableitvermögen als der winzige Typ A.

Wird eine Speicherkarte im Dauereinsatz zu heiß, greift das sogenannte thermische Throttling: Der Speicherkontroller senkt die Taktrate drastisch ab, um Hardwareschäden zu vermeiden. Bei Videoaufnahmen führt dies unweigerlich zum plötzlichen Abbruch des Aufzeichnungsstroms. Professionelle Markenhersteller wie Lexar Professional CFexpress Speicherkarten* statten ihre Medien daher mit fortschrittlichen Temperatursensoren und wärmeleitenden Silikonpads aus, um eine dauerhafte Schreibgeschwindigkeit ohne Leistungsabfall zu garantieren.

VPG-Zertifizierung: VPG200 und VPG400 für Filmemacher

Ähnlich wie die bekannten Video Speed Classes bei SD-Karten hat die CompactFlash Association das Video Performance Guarantee Profil (VPG) definiert. VPG400 garantiert beispielsweise, dass die Karte unter allen thermischen Bedingungen zu keinem Zeitpunkt unter eine kontinuierliche Mindestschreibrate von 400 Megabyte pro Sekunde fällt. Kameras wie die Sony FX6 oder Canon EOS R5 verlangen für bestimmte High-Framerate- oder All-Intra-Modi zwingend ein solches VPG-Zertifikat auf der Karte, da gewöhnliche sequenzielle Spitzenwerte keine Garantie gegen Einzelbild-Drops bieten.

Vor dem Kauf sollten Filmemacher stets prüfen, welche Mindeststandards das Handbuch der Kamera fordert. Für alltägliche Fotoaufnahmen genügt in der Regel eine Standard-Karte, während Kinoproduktionen und Dokumentarfilme von zertifizierten VPG-Karten profitieren. Ergänzend dazu finden Sie in unseren Fachartikeln wertvolle Hintergrundinformationen über UHS-I versus UHS-II Speicherkarten sowie die exakten Bitratenanforderungen in der Übersicht zu V30, V60 und V90 Video Speed Class.