Оптические диски с многоуровневой записью

Сергей Асмаков

Технология MultiLevel Recording

   Первый шаг: ML CD

   ML&NF: новый рубеж

   Будущее: ML&NF DVD

Перспективы многоуровневой записи

 

Принципиально новая технология записи оптических дисков, разработанная компанией Calimetrics, позволяет утроить объем и скорость доступа к данным без внесения изменений в оптическую и механическую часть дисководов. Серийные решения на базе двухгигабайтных дисков CD-ROM и CD-R/RW появятся уже в самое в ближайшее время, но, по утверждению сотрудников компании Calimetrics, это только начало.

Хотим мы того или нет, но объемы информации, с которой нам приходится иметь дело, постоянно увеличиваются. Соответственно возрастают и требования к устройствам хранения данных: в первую очередь это касается таких параметров, как объем и скорость доступа. Если во времена появления первых записываемых компакт-дисков емкость наиболее распространенных моделей винчестеров была соизмерима с аналогичным параметром диска CD-R, то теперь даже в домашних компьютерах становятся нормой жесткие диски объемом 40 и 60 Гбайт. Широкое распространение новых технологий, в частности цифрового фото и видео, вызвало качественное изменение в структуре архивируемых данных, повлекшее за собой увеличение потребности в емкости используемых накопителей в десятки и сотни раз. Между тем емкость наиболее широко распространенных сегодня дисков CD-R/RW осталась практически на прежнем уровне, поскольку переход от 650- к 700-мегабайтным дискам в нынешних условиях вряд ли можно признать существенным прорывом. Конечно, существуют решения и на базе DVD (такие как DVD-R и DVD+RW), но довольно высокая стоимость наряду с отсутствием единого стандарта вряд ли позволит им в ближайшее время стать массовыми и серьезно потеснить CD-R/RW.

Таким образом, сегодня имеется класс очень недорогих устройств (CD-R/RW), емкость которых уже не устраивает многих пользователей, а также довольно дорогие накопители большой емкости (DVD-R, DVD+RW и т.п.), удельная стоимость хранимых данных которых пока значительно выше, чем у CD-R/RW. Фактически на рынке оптических накопителей образовалась определенная ниша, которую могли бы заполнить модифицированные записываемые и перезаписываемые оптические диски (и, разумеется, соответствующие накопители), обладающие более высокой по сравнению с базовым стандартом CD-R/RW емкостью и более низкой, чем у перезаписываемых DVD, удельной стоимостью хранимых данных. Первой эту нишу начала осваивать корпорация Sony, специалисты которой в 2000  году разработали стандарт DDCD (Double Density CD — компакт-диск двойной плотности), предусматривающий запись до 1,3 Гбайт информации на 120-миллиметровый диск1. Для этого были изменены некоторые параметры самих дисков (в частности, уменьшены ширина дорожки и минимальная длина пита), а также усовершенствован алгоритм коррекции ошибок и расширен формат адресного пространства.

Некоторое время спустя стали появляться сообщения о разработке еще одного стандарта — MultiLevel CD (ML CD — многоуровневая запись на компакт-диск), работу по внедрению которого возглавила корпорация TDK. В отличие от DDCD, MultiLevel CD представляет собой качественно новое решение, в основе которого лежит весьма оригинальная технология.

Технология MultiLevel Recording

Принцип многоуровневой записи был разработан американской компанией Calimetrics (в настоящее время она является одним из членов ML-альянса, возглавляемого корпорацией TDK).

Думаю, подавляющее большинство наших читателей достаточно хорошо представляют себе принцип работы традиционных компакт-дисков, поэтому не имеет смысла здесь излагать его подробно. Отметим лишь одну из отличительных особенностей традиционной технологии: минимальная структурная единица записи на физической поверхности носителя может иметь только два состояния (есть пит или нет пита). Главное отличие многоуровневой записи от традиционной технологии заключается именно в свойствах пита: на ML-дисках он может принимать не два, а целых восемь значений и, таким образом, хранить не один, а целых три (8=23) бита информации! Это стало возможным благодаря применению разработанного и запатентованного компанией Calimetrics специального красящего агента, способного в зависимости от мощности воздействующего на него лазерного луча формировать питы с различным коэффициентом отражения (рис. 1). Таким образом, без изменения ширины дорожки и минимальной длины пита его объем удалось утроить. Но это еще не все: при той же линейной скорости носителя считывание данных с ML-диска будет происходить в три раза быстрее!

В начало В начало

Первый шаг: ML CD

Отправной точкой в создании серийных устройств, использующих MultiLevel Recording, стало появление прототипов многоуровневых записываемых и перезаписываемых компакт-дисков (ML CD-R/RW). Емкость 120-миллиметрового диска составляет около 2 Гбайт; кроме того, планируется производить более компактные 80- и 60-миллиметровые версии ML CD, имеющие емкость соответственно 650 и 200 Мбайт. Работоспособные прототипы этих носителей (рис. 2) были впервые продемонстрированы осенью 2000 года в Лас-Вегасе на выставке Comdex.

Важным достоинством ML-дисков является простота модификации обычных приводов CD-ROM для обеспечения совместимости с новыми носителями. Благодаря идентичности параметров дорожки на рабочей поверхности диска оптическая и механическая системы дисковода не нуждаются в какой-либо доработке — необходимо заменить только микросхему контроллера. В этом плане ML CD выглядят значительно привлекательнее DDCD.

Для продвижения устройств и носителей, использующих многоуровневую запись, был создан ML-альянс, который возглавила корпорация TDK. Первоначально в альянс вошли компании Calimetrics, Mitsubishi Chemical Corp (производящая носители CD-R/RW под торговыми марками Mitsubishi и Verbatim), а также Plextor, являющаяся одним из лидеров в производстве приводов CD-R/RW. В январе 2001 года к ним присоединилась Sanyo Semiconductor, разрабатывающая специализированные контроллеры. Недавно появились сведения о намерениях компаний Yamaha и Sanyo Electric в самое ближайшее время присоединиться к ML-альянсу.

Планируется, что первым серийным приводом, способным записывать и считывать ML-диски, станет Plextor CD-R PX-ML3630. Согласно предварительной информации, этот дисковод будет оснащен интерфейсами ATA и IEEE-1394 и 4-мегабайтным буфером. Для записи данных можно будет использовать как ML CD-R/RW трех форм-факторов (120, 80 и 60 мм), так и обычные CD-R/RW диаметром 120 и 80 мм. Анонсированная скоростная формула (запись/перезапись/чтение) в случае ML-дисков составляет 36/30/32, а для «классических» CD-R/RW — 12/10/32. Защиту от ошибок, связанных с переполнением буфера при работе на высоких скоростях, обеспечит использование технологии Burn-Proof. Новый привод позволит считывать диски CD-ROM, CD-R/RW, ML CD-ROM, ML CD-R/RW и DVD-ROM, а максимальная скорость передачи данных составит 27 Мбит/с. Цена на Plextor CD-R PX-ML3630 пока еще официально не объявлена, однако уже известно, что он должен появиться в продаже в первом квартале этого года. Розничная цена на диски ML CD-R не будет превышать 2 долл.

В начало В начало

ML&NF: новый рубеж

В официальных пресс-релизах TDK, посвященных ML CD, неоднократно подчеркивалось, что этот формат — переходный и будет существовать до того момента, пока не будет принят единый стандарт на записываемые DVD. Таким образом, официально ML CD не является прямым конкурентом решений на базе DVD.

Но как бы там ни было, разработчик ML-технологии — компания Calimetrics — уже готова к следующему рывку в борьбе за увеличение емкости носителей на базе сменных оптических дисков. Технология оптики ближнего поля (Integral Near-Field Optics, NF) позволит увеличить плотность записи еще в 2,5-3 раза, что в сочетании с ML-технологией даст возможность довести емкость CD-R/RW до 5 Гбайт! Технические подробности данного решения по вполне понятным причинам пока не разглашаются. Известно лишь, что внедрение NF также не потребует внесения изменений в конструкцию механической и оптической систем CD-привода.

В начало В начало

Будущее: ML&NF DVD

Наверное, вы уже обратили внимание, что разговор о многоуровневой технологии ведется применительно не только к компакт-дискам, но и к сменным оптическим дискам вообще. И это не случайно, поскольку в отличие от главного идеолога ML-альянса — корпорации TDK — маркетологи Calimetrics уже всерьез примеряют свои разработки (ML и NF) не только к морально устаревающему компакт-диску, но и к более перспективному носителю — DVD. По крайней мере, непреодолимых технических проблем для создания в обозримом будущем ML DVD нет. Уже в наступившем году инженеры Calimetrics готовы представить готовые к серийному производству образцы дисков ML&NF DVD-R и ML&NF DVD+RW емкостью 25 Гбайт и дисководы, обеспечивающие при работе с этими носителями скорость передачи данных до 44 Мбит/с. Если сравнивать с базовыми решениями, то скорость обмена возрастает в два, а емкость — в пять раз!

В начало В начало

Перспективы многоуровневой записи

В настоящий момент с определенной степенью вероятности можно утверждать, что дебют серийных решений, использующих многоуровневую запись, состоялся. Насколько он будет успешным, сказать пока сложно, поскольку это будет зависеть не только от энтузиазма потенциальных пользователей и проявлений «детских болезней» данной технологии, но и от ценовой политики членов ML-альянса. Теоретически ML CD-R/RW будут напрямую конкурировать лишь с DDCD, но потенциально ML-технология имеет больше шансов на выживание. Однако в случае успешного продвижения формат ML CD может создать определенные помехи развитию решений на базе записываемых DVD, что, в свою очередь, негативно отразится на поддержке ML CD производителями, входящими в DVD-альянс.

Существует и еще одна ниша, которую очень быстро могут освоить решения на базе ML CD — это портативные цифровые устройства (рис. 3), в первую очередь аудиоплейеры и карманные компьютеры. 80- и 60-миллиметровые диски повышенной емкости за счет низкой удельной стоимости данных вполне способны конкурировать с мини-диском, а в некоторых случаях — и с носителями на базе флэш-памяти.

Что касается прогнозов относительно будущего ML DVD и ML&NF DVD, то об этом говорить еще очень рано, поскольку члены DVD-альянса до сих пор не могут прийти к единому мнению даже относительного базового стандарта на записываемые и перезаписываемые DVD. Однако вполне возможно, что внедрение многоуровневой записи в одном из конкурирующих стандартов станет фактором, который в конечном итоге и определит исход соперничества DVD-форматов.

КомпьютерПресс 2'2002

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует