Mitä ovat optiset tallennuslaitteet?

Tietokoneet eivät pysty todellisuudessa hyödyntämään meitä ympäröivää analogista maailmaa. Jotta he voivat tehdä työnsä, analoginen tieto on muutettava digitaaliseksi dataksi. Tietokoneet voivat sitten käsitellä tietoja, lähettää ne näytöllesi, tulostimelle tai Internetiin tai tallentaa ne myöhempää käyttöä varten. Yksi tapa, jolla tietokoneet tallentavat tietoja, on optisten tietovälineiden käyttö.

Siellä on kolmea päävarastotyyppiä tietokoneesi voi käyttää. Yleisin tyyppi suurimman osan alan historiasta on ollut magneettiset tallennuslaitteet. Näitä ovat vanhentuneet nauha-asemat ja levykkeet sekä kiintolevyt, jotka tarjoavat edelleen useimpien tietokoneiden tallennuskapasiteettia. Puolijohdemuistilaitteet sisältävät muistitikut, muistikortit ja nopeat solid-state-asemat tai SSD-levyjä, jotka alkavat korvata kiintolevyjä monissa käyttötarkoituksissa. Kolmas on optinen tallennustila, tyypillisesti irrotettavien levyjen muodossa.

Ero näiden tallennusvälineiden välillä on miten data koodataan digitaalisesti ja lukea. Magneettisilla tietovälineillä digitaalisen datan muodostavat nollat ​​ja ykköset koodataan magneettisiksi signaaleiksi, jotka on ryhmitelty kappaleita ja aloilla. Solid-state-asemat ja USB-muistitikut käyttävät tietokoneen muistia, joka tallentaa tietoja lataamalla tai jättämällä lataamatta tietyn osan sirusta luodakseen nollia ja ykkösiä. Optisilla tietovälineillä samat nollat ​​ja ykköset koodataan visuaalisesti ja luetaan laserilla.

Optisissa asemissa käytetyt levyt koostuvat jäykästä heijastavasta kerroksesta, joka säilyttää tiedot, ja se on kerrostettu suojaavan läpinäkyvän kerroksen ja läpinäkymättömän kerroksen välissä, johon etiketti menee. Laserit luovat nollia ja ykkösiä pitting tai tummentaa heijastavan kerroksen mikroskooppisia alueita, jolloin ne eivät heijasta. Kun toistat dataa, tietty piste joko heijastaa tai ei, ja heijastavat ja ei-heijastavat pisteet muodostavat digitaalisen tiedon bitit ja tavut. Optinen teippi toimii samalla tavalla, paitsi että kerrokset on valmistettu joustavasta teipistä jäykkien levyjen sijaan.

Ensimmäinen laajalle levinnyt optinen levy oli CD-levytai CD. Varhaiset asemat pystyivät lukemaan vain valmistettuja levyjä, ja niitä kutsuttiin CD-ROM- tai CD-levyiksi lukumuisti. CD-R laajensi tätä perustekniikkaa, mikä mahdollisti tietokoneen levyaseman ennätys kertakäyttöiselle optiselle levylle. Kun levy oli kirjoitettu, sitä ei voitu kirjoittaa uudelleen. Tämä parannus tuli myöhemmin CD-RW- tai -levyllä uudelleenkirjoitettava CD asemat ja levyt. Niitä voidaan kirjoittaa ja kirjoittaa uudelleen monta kertaa, aivan kuten kiintolevyt tai levykeasemat, ja pitää noin 700 Mt dataa.

CD-levyt kehitettiin alun perin säilyttämään albumin pituisia määriä musiikkia, mutta DVD-levyt tarvitsivat suuremman kapasiteetin elokuvien tallentamiseen ja toistamiseen. Ne ovat perustekniikaltaan samanlaisia ​​kuin CD-levyt, mutta ne sisältävät pienempiä heijastavia ja heijastamattomia pisteitä suuremmalla tiheydellä. He seurasivat samanlaista kehitystä ei-tallenteista DVD-levyistä tallennettavien DVD-levyjen kautta DVD-RW-asemiin. DVD-levyille mahtuu 4,7 Gt vakiolevylle ja kaksikerroksisille levyille – joiden keskellä on kaksi heijastavaa kerrosta – mahtuu reilusti yli 8GB.

Laajalti käytössä olevat suurimman kapasiteetin optiset levyt ovat Blu-ray-levyjä, jotka on luotu teräväpiirtoelokuvien tallentamiseen. Nimi tulee siitä, että näissä asemissa käytetään sinistä laseria punaisen laserin sijaan, jonka aallonpituus on lyhyempi ja joka voidaan siksi tarkentaa tiukemmin. Näin valmistajat voivat pakata tietoja vieläkin tiheämmin kuin DVD-levylle. Blu-ray-levyjä mahtuu 25-100 Gt dataa kun sitä käytetään tietokoneen säilytykseen.

Vaikka tavallisille levyille mahtuu runsaasti tietoa kuluttajien tarpeisiin, yritykset ja julkiset laitokset tarvitsevat arkistolaatuista datavarastoa paljon suuremmalla kapasiteetilla. Ne voidaan valmistaa levykasetteina, jotka toimivat paljon kuin DVD- tai Blu-ray-levyt, mutta ne on suojattu ulkoisella kotelolla, tai ne voivat olla teippimuodossa. Yleensä ne on suunniteltu kirjoittaa kerran luettu monta, tai MADO, media.

WORM-mediat ovat pohjimmiltaan suuria versioita varhaisesta CD-R-konseptista: Tiedot voidaan kirjoittaa vain kerran jokaiselle nauhalle tai kasetille, mutta sitten ne voidaan lukea yhä uudelleen ja uudelleen. Kehittyneissä WORM-tuotteissa, kuten IBM: n nauhakaseteissa sen mallin 3592-asemille, on lisäsuojaus. ominaisuuksia sekä tiedoille että itse fyysisille kaseteille, jotta saadaan lisätietoa turvallisuus. Niiden kapasiteetti voi vaihdella teratavua per patruuna, tai tuhansia Gt.