W stronę terabajtów

Punktem wyjścia dla kreślenia tak śmiałych perspektyw było odkrycie, którego dokonano w angielskiej firmie Nimbus w roku 1993. Brytyjczycy wyprodukowali wówczas krążek CD o podwójnej pojemności, wykorzystując odpowiednio tolerancje dopuszczalne w typowej technologii laserowej. Stało się jasne, że powszechnie znana technika kryje w sobie znaczne rezerwy. Obecnie krystalizują się dwie grupy standardów dla supergęstych CD:

*SD (Super Density) - lansowane przez konsorcjum zgrupowane wokół Toshiby i Time Warnera

*MMCD (Multi Media CD) - tej koncepcji przewodzi tandem Philips/Sony.

W obu przypadkach zakłada się użycie zbliżonych metod zagęszczania informacji na optodyskach. Po pierwsze proponuje się zmniejszenie długości laserowego pitu (wgłębienia) z 0,8 do 0,4 mikrometra, przy jednoczesnej redukcji odstępu między zwojami informacyjnej spirali (track) z 1,6 do 0,8 mikrometra. W ten sposób gęstość zapisywanych danych zwiększa się czterokrotnie. Dodatkowo stosuje się zmieniony format zapisu z mniejszą ilością informacji kontrolnych i sterujących.

Prawidłowy odczyt tak zmodyfikowanych struktur danych wymaga także ulepszeń napędów CD. Ważną rolę odgrywa tu wartość tzw. apertury numerycznej - AN, czyli iloczynu współczynnika załamania, charakterystycznego dla danej substancji, i sinusa połowy kąta wiązki światła wchodzącej do układu optycznego. Dość powiedzieć, że wielkość ta ma bezpośredni wpływ na dokładność odczytu - obecnie wynosi ona 0,45 - w nowych rozwiązaniach ma ona osiągnąć poziom 0,52-0,60. Równocześnie długość fali laserowego promienia będzie mniejsza (635-650 nm zamiast 785 nm).

Dyski wielowarstwowe

Wszystkie te kombinacje umożliwiają upakowanie na dysku 4,5 GB danych, a przecież wspominaliśmy o 18 GB? Do tej pory poruszaliśmy się w dwóch wymiarach, ale na szczęście jest jeszcze i trzeci! Dowcip polega na użyciu dwóch warstw danych (layer). Pierwsza z nich odbija 1/3 padającego światła i przepuszcza dalej resztę. Te 2/3 pada z kolei na drugą warstwę - ten informacyjny przekładaniec może funkcjonować tylko z jednym laserem dzięki użyciu innych materiałów niż aluminium, a tajemnica receptury tej mieszanki jest pilnie strzeżona przez jej odkrywców - inżynierów firmy 3M.

No tak, ale dwie warstwy to 2 x 4,5 = 9 GB, a miało być 18. I jest, tyle że tutaj dowcip ma już wyraźnie widoczną brodę, gdyż polega po prostu na zapisie danych z obu stron dysku. To "po prostu" ma rzecz jasna poważne konsekwencje, gdyż zasadniczo rzutuje na mechanikę napędów, trudno bowiem wymagać od użytkownika, aby co pewien czas czujnie przewracał dysk na drugą stronę.

Tak więc powoli nabierają blasku określenia kojarzące się z dawno zapomnianą różnorodnością dyskietek: SS - Single Side, DS - Double Side, SL - Single Layer, DL - Double Layer. Różne kombinacje tych oznaczeń to różne warianty HDCD. W praktyce różnorodność jest jeszcze większa, bo np. dwustronny i dwuwarstwowy (z każdej strony) dysk SD-18 nosi miano QDL-HC (Quadro Data Layer High Capacity), co wskazuje na jego cztery warstwy ROM. Z kolei HF (High Functionality) ma oznaczać również CD czterowarstwowy, przy czym 2 warstwy to pamięć ROM, a dalsze dwie, to zapisywalne warstwy CD-RAM.

Dyski magnetooptyczne

No właśnie, skoro pada hasło wielokrotnej zapisywalności, to w kontekście mediów laserowych myślimy od razu o dyskach magnetooptycznych (MO-CD - Magnetooptical CD). Idea to nienowa - pierwsze patenty datują się na koniec lat 50. - ale niewątpliwie w rozważanej dziedzinie, grała w latach 90. rolę czarnego konia, rozwijając się bardzo obiecująco. Przypomnijmy iż w celu dokonania magnetycznego zapisu laser podgrzewa nośnik powyżej temperatury Curie. Podczas odczytu wykorzystywane jest, odkryte w XIX wieku przez Johna Kerra, zjawisko skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła przy odbiciu od namagnesowanego medium.

Dyski MO osiągają obecnie pojemności rzędu 1,3 GB i czasy dostępu poniżej 40 ms. Za takie urządzenie trzeba jednak wyłożyć grubo ponad 2 tys. USD, stąd ich przydatność objawia się głównie w elastycznym archiwizowaniu ważnych danych, bowiem MO-CD uchodzą za nośniki szczególnie odporne na narażenia mechaniczne i elektromagnetyczne. Należy także podkreślić, że najnowsze rozwiązania MO umożliwiają bezpośredni zapis metodą DOW (direct overwrite) - typowa technologia MO wymaga zapisu dwuetapowego, tj. skasowania poprzedniej informacji i zapisu.

Mimo to konstruktorzy HDCD są zgodni co do tego, że należy zastosować inną metodę gwarantującą zapisywalność CD. Jest nią metoda zmiany fazy (phase change). Chodzi tu bowiem o technikę czysto optyczną, co ma zapewnić zgodność nowych rozwiązań w stosunku do tradycyjnego CD-ROM-u. Pomysł polega na użyciu nośnika, który może zmieniać swój stan z krystalicznego na amorficzny pod wpływem światła laserowego, co umożliwia zapis informacji. Podczas odczytu światło lasera reaguje na różnice w odbiciu dla różnych stanów nośnika.

Liderem w tej technologii jest Matsushita - napędy serii LF-7300 kosztują ok. 2 tys. USD osiągając pojemność 1,5 GB i prędkość transferu danych 1MB/s; czas dostępu wynosi ok. 40 ms. Najnowsza koncepcja firmy to napęd PD-OD (Phasewriter Dual Optical Disc), który może pracować z nośnikami phase-change oraz czytać klasyczne CD-ROM-y. Warto również dodać, że na rok 1997 planowane jest wprowadzenie na rynek techniki phase-change, zarówno w standardzie SD (SD-RAM), jak i MMCC (MMCD-E).


TOP 200