Also ganz deutlich ist mir noch nicht, was Du willst, aber ich glaube, das lässt sich formulieren als "nenne mir einen Ersatz für teure CF-Karten", mit Deiner Basislösung, USB-Sticks oder 2,5"-Platten an die CF-Schnitte zu hängen.
Das ist tatsächlich deutlich komplizierter.
CF ist quasi IDE (wobei CF noch andere Betriebsarten kennt), also eine parallele Schnittstelle, die elektronisch gesehen ein I/O-Gerät darstellt, also quasi parallele Speicherzugriffe ermöglicht, dazu ist definiert, auf welchen Adressen welche Daten kommuniziert werden und ein Protokoll mit Befehlen drumrum ist auch noch definiert. Abgesehen von dem auch existierenden CF als I/O-Schnittstelle (z.B. für WLAN-Karten und so) reicht diese Definition jetzt mal für den Fall "reines Storage".
USB hingegen ist ein serieller Bus mit einem ziemlich komplexen Transportmanagement, der dazu noch universell ausgelegt ist und nicht nur Storage kann. Tastaturen, Kameras, lauter so Zeug gibts da. Für jedes dieser Geräte gibt es - wenn es nicht eine Spezialunterstützung benötigt - eine Geräteklasse. Im Falle von USB-Sticks ist das die MSC - mass storage class. Unter der wiederum gibt es noch verschiedene Unterklassen, ich denke, am Häufigsten ist hier Bulk-Only mit SCSI verwendet.
Auch, wenn Dich die Details jetzt nicht wirklich interessieren werden - ich will damit nur zum Ausdruck bringen, daß Du zur Adaptierung zwischen diesen beiden Schnittstellen "Intelligenz" benötigst, also einen Microcontroller, der das Protokoll versteht und möglichst noch ein wenig Logik, um das Bushandling auf beiden Seiten zu machen, ein Microcontroller alleine hätte da mit einigen MB/s schon etwas Schwierigkeiten.
USB-Sticks haben intern übrigens gerne mal FLASH-Chips, die wie eine SD-Karte angesteuert werden. SD auf CF wäre deutlich einfacher, ich habe neulich SD auf SCSI gemacht, das ist überschaubar. Aber der Chinese machts auch nur, wenns nen Markt gibt, im Eigenbau ist man mit einigen Stunden Arbeit für einen Adapter dran plus einige Wochen Arbeit für die Firmware.
Aber für SD auf CF gibts einen Markt. Drum gibts da auch Adapter für 12 EUR. Damit kannst Du Dein Gerät auf SD umrüsten und auf die billigen Karten dieses Type zurück greifen. Eine 2,5"-Festplatte sollte möglicherweise, wenn die CF-Karte im Gerät als IDE genutzt wird, direkt "anlötbar" sein, also wäre ein Adapter möglich, wie es ihn auch in die andere Richtung gibt. Ist dann aber die Frage, ob das Gerät überhaupt mit so großen Karten umgehen kann.
Übrigens würde ich einem 32GB USB-Stick für 13€ kein einziges Bit anvertrauen, insbesondere nicht, seit ich neulich 2 64GB USB-Sticks für je knapp 30€ hatte, die nach 5-maliger Benutzung den Geist aufgegeben haben. Geiz-ist-geil nennt mann besser you-get-what-you-pay-for. Spare nicht am falschen Ende. Ich würde an Deiner Stelle jetzt mal so nen SD-CF-Adapter ausprobieren, gibts im Internet-Buchhandel Deines Vertrauens. Damit kannst Du zumindest mal ausloten, ob das im Gerät tut und was für eine Kapazität Du da hinbekommst.