Магнитное разнообразие

Магнитные носители информации — это не только дискета и жесткий диск. Существует множество альтернативных моделей накопителей, которые по тем или иным причинам не обрели должной популярности. Один из примеров — гибкие дискиImation LS-120 SuperDisk, Iomega Zip и Iomega Jaz. Это относительно быстрые, емкие и недорогие носители, каждый из которых способен работать лишь с дисководом собственного формата. Обилие различных стандартов и их несовместимость между собой не позволили подобным устройствам широко распространиться.

Достаточно долго были популярны накопители на основе магнитной ленты. По конструкции они выглядели как обычная аудиокассета, а основным их предназначением было резервное копирование данных. Век этих устройств подошел к концу, когда жесткие диски стали емкими и дешевыми, а в обиход прочно вошли записываемые оптические диски.

Оптические технологии

В середине семидесятых целый ряд крупных компаний приступил к разработке носителей информации принципиального нового типа — оптических накопителей. Выдающихся успехов на этом поприще добились компании Philips и Sony. Результатом их интенсивной работы стало появления стандарта CD (Compact Disk), который был впервые продемонстрирован в 1980 году.

Внешний вид CD известен каждому пользователю: круглая 120-мм пластина из прозрачного поликарбоната с нанесенным на нее отражающим алюминиевым слоем и тонким слоем защитного лака. При записи информации на рабочую поверхность диска наносятся впадины («питы»), оставшиеся нетронутыми участки называются «лендами». При считывании луч лазера проходит через слой поликарбоната и, если попадает на ленд, отражается от алюминиевого слоя и улавливается фотоприемником. Если луч попадает в выемку, происходит его расфокусировка. Данные, получаемые фотоприемником, преобразуются в исходную информацию.

В продажу компакт-диски и соответствующие проигрыватели поступили в 1982 году. Благодаря феноменально низкой себестоимости носителей формат CD сразу обрел популярность, однако в то время компакт-диски использовались только для хранения звуковой информации (до 74 минут аудио). Чтобы приспособить свое изобретение для работы с произвольными данными, компании Philips и Sony в 1984 году создали стандарт CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory). В результате один компакт-диск обрел возможность хранить до 650 МБ информации — огромная цифра на тот момент. Со временем емкость носителей возросла до 700 МБ (или 80 минут аудио).

Главный недостаток накопителей типа CD-ROM в том, что на них невозможно записать данные в домашних условиях. Диски изготавливаются на заводах методом штамповки при использовании матрицы с вытравленным на ней рисунком дорожек. В 1988 году компания Tajyo Yuden анонсировала формат записываемых дисков CD-R (Compact Disc Recordable). У этих носителей в пространство между слоем поликарбоната и слоем алюминия добавляется специальный прозрачный краситель. Во время записи лазер переходит в режим повышенной мощности, разогревая тем самым краситель, в результате чего в последнем разрушаются химические связи и он становится непрозрачным. При чтении записанного диска фотодетектор замечает разницу между прожженными и нетронутыми областями и интерпретирует ее соответствующим образом. В 1997 году появился формат CD-RW, позволяющий многократную перезапись данных на диске. Вместо красителя в CD-RW используется специальный состав, который при нагревании переходит в одно из двух устойчивых агрегатных состояний — аморфное или кристаллическое.

В1996 году на смену компакт-дискам пришел форматDVD (Digital Versatile Disc). По сути, это все тот же компакт-диск, но с увеличенной плотностью записи. Эффект был достигнут путем уменьшения размеров впадин и изменения типа лазера. Кроме того, у DVD может быть два рабочих слоя на одном диске. Объем однослойного диска составляет 4,7 ГБ, двухслойного — 8,5 ГБ. Разумеется, для работы с DVD-дисками были выпущены специальные приводы.

В 1997 году формат DVD пополнился дисками типа DVD-R и DVD-RW. Цена лицензии на эту технологию была очень высока, поэтому ряд компаний объединились в так называемый «DVD+RW Alliance» и в 2002 году выпустили диски стандартов DVD+R и DVD+RW. Многие старые DVD-приводы отказывались работать с дисками нового типа, но «самозванцам» все же удалось завоевать популярность. Сегодня DVD-R(W) и DVD+R(W) мирно сосуществуют, а современные приводы поддерживают оба формата.

В 2002 году миру были представлены сразу два преемника DVD — несовместимые между собой форматы HD DVD и Blu-ray Disc (BD). В обоих случаях для записи и чтения данных используется голубой лазер с длинной волны 405 нм, что позволило в очередной раз уменьшить размеры питов. Благодаря подобным техническим маневрам диск формата HD DVD способен хранить 15 ГБ или 30 ГБ информации (один и два слоя соответственно). Для Blu-ray значения составляют 25 ГБ и 50 ГБ. У BD-дисков высокая плотность записи достигается за счет уменьшенной в шесть раз (по сравнению с HD DVD) толщиной защитного слоя. Тем не менее Blu-ray ничуть не уступает HD DVD по степени защищенности от физических повреждений. На данный момент диски HD DVD и BD одинаково распространены, ни один из форматов не собирается сдаваться. Стоимость соответствующих носителей и приводов все еще высока, но цены неуклонно снижаются.

Как и в случаях с CD/DVD, вскоре после появления носителей нового типа в продажу поступили записываемые диски: HD DVD-R, HD DVD-RW, BD-R и BD-RE (Blu-ray Disc с возможностью перезаписи).