Medii de Stocare

I. Discuri optice

Modalitatea de stocare folosind discurile optice isi are inceputurile o data cu inlocuirea discurilor de vinilin cu compact discurile din industria muzicala. In momentul de fata, exista mai multe tipuri si formate de compact discuri.

Istoric

Istoria discurilor CD si DVD incepe aproape in acelasi timp cu cea a PC-urilor si, timp de mai multi ani, a mers pe un drum paralel, dar fara legatura cu tehnologia calculatoarelor. Compact-discul a fost creat, in principal, ca un mediu de distributie de inalta fidelitate. Aparute pentru prima data in Statele Unite in 1983 (in Japonia in 1982), CD-urile au inlocuit discurile audio obisnuite ca mediu stereofonic, datorita domeniului mai larg de aplicabilitate, lipsei zgomotelor, invulnerabilitatii la deteriorari si duratei de viata mai mari.

Inginerii au stabilit multe dintre aspectele practice ale CD-urilor in functie de cerintele inregistrarilor muzicale. Curand, sunetele au devenit doar una dintre aplicatiile mediului CD. Numele original a trebuit sa fie extins pentru a deosebi CD-urile muzicale de celelalte forme. Pentru cei din lumea calculatoarelor, CD-urile folosite pentru sisteme stereo au devenit CD-DA, de la Compact Disk, Digital Audio.

Inginerii au experimentat diferite forme de stocare pe CD, pentru a inregistra pe disc si alte tipuri de date. Philips a optimizat mediul pentru aplicatiile interactive – prezentari multimedia si jocuri – creand standardul CD-I, prescurtarea de la Compact Disk Interactive. Unii chiar s-au gandit la comprimare ca la o modalitate de stocare a datelor video pe CD. Standardul Compact Disk – Video a reusit stocarea filmelor pe micile discuri, dar in cantitate mica si cu o calitate scazuta. Datele video cu o calitate acceptabila au fost nevoite sa astepte un nou sir de dezvoltari si o noua generatie de medii de stocare optica.

DVD era inovatia asteptata. Initialele DVD provin de la Digital Versatile Disk, desi sistemul a fost initial numit Digital Video Disk.

In timp ce CD-ul a fost creat ca un dispozitiv cu un singur scop si s-a dezvoltat ulterior pentru acceptarea unor aplicatii pe care creatorii nu si le-ar fi imaginat vreodata, DVD a fost de la inceput o tehnologie cu scopuri multiple. Stocarea datelor din calculatoare a fost o parte a formatului inca de la creare. Pe termen lung, scopul tehnologiei DVD este sa inlocuiasca aproape toate sistemele de stocare si redare.

Ca si in czul CD-urilor, fiecare format DVD are o eticheta proprie. Printre acestea se numara DVD-Video pentru aplicatiile video, DVD-Audio, ca discuri audio de calitate inalta, cu posibilitati care depasesc cu mult calitatile discurilor actuale pe 16 biti, si DVD-ROM pentru distribuirea produselor software si a altor date.

Atunci cand s-a ajuns la dezvoltarea unui format cu inregistrare pentru DVD, diferitii membri ai consortiului care a dezvoltat standardul DVD original au mers in directii proprii. Ca rezultat, in prezent exista pe piata cel putin patru formate cu inregistrare: DVD-R, DVD-RAM, DVD-RW si DVD+RW.

In ciuda marii varietati de formate folosite acum in sistemele de stocare optice pentru PC-uri, tehnologia aflata la baza este aceeasi.

Tehnologia

Datorita multiplicarii usoare si ieftine, mediile optice de stocare sunt ideale pentru distributie. Flexibilitatea acestora (aceeasi tehnologie este folosita pentru stocarea datelor, a sunetelor si a secventelor video) a fost binevenita, deoarece toti inginerii erau in cautarea unui spatiu de stocare ieftin si vast. Discurile CD si DVD au aceste calitati din constructie.

Una dintre cele mai importante calitati ale oricarui dispozitiv de stocare optica este densitatea datelor. Prin folosirea razelor de lumina asigurate de lasere, dispozitivele de stocare optica obtin cateva avantaje. Lentilele pot sa concentreze o raza de lumina – si in special fasciculul coerent al unui laser – pe o suprafata mai mica decat cel mai mic domeniu magnetic care poate fi folosit pentru scrierea datelor pe un hard-disk. Spre deosebire de campurile magnetice , care nu pot fi folosite decat la distante de cateva milionimi de inci, lumina parcurge cu usurinta distante mult mai mari. Echipamentul care genereaza fasciculul de lumina pentru scrierea sau citirea datelor trebuie sa fie neaparat in apropierea mediului de stocare, ceea ce ofera proiectantilor mai multa libertate.

Idea care sta la baza stocarii optice este faptul ca datele binare pot fi codate sub forma unor combinatii de puncte albe si negre, la fel cum pot fi codate prin absenta sau prezenta unor semnale electrice. Marcajele optice pot fi facute in mai multe moduri. O metoda veche este colorarea hartiei cu cerneala. Exact acest lucru il fac codurile de bare intalnite pe produsele din magazine.

Citirea combinatiilor de pete luminoase sau intunecate este facuta de un fotodecodor, o componenta electrica ce isi schimba rezistenta in functie de nivelul de luminozitate. Lumina permite electricitatii sa treaca mai usor prin elemental fotodecodor. Indreptand fotodecodorul catre codul de bare, acesta poate sa diferentieze barele de fundal pe masura ce este miscat. Fasciculele laser care citesc codul de verificare cresc viteza de scanare. Fotodecodorul urmareste raza laser rosie reflectata si asteapta sa recunoasca un model.

Discul, avand posibilitati de acces aleatoriu, este mai potrivit ca sistem de stocare. Stocarea bidimensionala face ca accesul aleatoriu la un bloc de date sa fie o problema de milisecunde. Solutia discului aflat intr-o miscare rapida de rotatie a fost evidenta chiar si pentru inginerii care au pus la punct primul sistem Compact Disk pentru stocarea informatiilor audio. Acestia au avut un model foarte bun: vechile discuri audio. Posibilitatea de deplasare a acului de redare pe orice pista a unei inregistrari este clara pentru toti iubitorii de muzica, de peste 100 de ani. Orice nou sistem de inregistrare muzicala are nevoie de o modalitate la fel de simpla de selctare. Aceeasi posibilitate simpla si rapida de acces este necesara si pentru sistemele de stocare ale calculatoarelor. Stocarea optica ofera si un alt avantaj. Modelele optice care codific datele in sistemele CD si DVD pot fi formate mecanic. Ambele sisteme folosesc adancituri sapate fizic in substratul argintiu, formand astfel puncte albe si negre pentru codarea optica a datelor. Adanciturile sunt caracteristici mecanice care pot fi copiate mechanic. Procesul este ieftin si rapid. Masini automate pot sa toarne mai multe copii master perfecte in cateva secunde si, folosind mai multe matrite, o fabrica poate sa produca milioane de copii in cateva zile. Cu alte cuvinte, tehnologia optica permite duplicarea in masa a mega- sau gigaoctetilor. Mediile magnetice, pe de alta parte, pot sa copieze datele numai octet cu octet.