Co to są optyczne urządzenia pamięci masowej?

Komputery nie potrafią w żaden sposób wykorzystać otaczającego nas analogowego świata. Aby mogli wykonywać swoją pracę, informacje analogowe muszą zostać zamienione na dane cyfrowe. Komputery mogą następnie przetwarzać dane, wysyłać je na ekran, drukarkę lub Internet albo zapisywać do późniejszego wykorzystania. Jednym ze sposobów przechowywania informacji przez komputery jest wykorzystanie nośników optycznych.

Tam są trzy główne rodzaje przechowywania Twój komputer może używać. Najpopularniejszym typem przez większość historii branży był magnetyczne urządzenia magazynujące. Należą do nich przestarzałe napędy taśmowe i dyskietki, a także dyski twarde, które nadal zapewniają pojemność większości komputerów. Urządzenia pamięci masowej półprzewodnikowe obejmują pendrive'y, karty pamięci i szybkie Dyski SSD lub dyski SSD, które zaczynają zastępować dyski twarde w wielu zastosowaniach. Trzeci to pamięć optyczna, zazwyczaj w postaci wymiennych dysków.

Różnica między tymi nośnikami pamięci sprowadza się do: jak dane są kodowane cyfrowo i czytać. Na nośnikach magnetycznych zera i jedynki składające się na dane cyfrowe są zakodowane jako sygnały magnetyczne, pogrupowane w utwory oraz sektory. Dyski półprzewodnikowe i pendrive'y USB wykorzystują formę pamięci komputera, która rejestruje dane, ładując lub nie ładując określoną część chipa, aby utworzyć odpowiednik zer i jedynek. W przypadku nośników optycznych te same zera i jedynek są kodowane wizualnie i odczytywane przez lasery.

Dyski stosowane w napędach optycznych składają się ze sztywnej warstwy odbijającej, która przechowuje dane, umieszczonej między ochronną warstwą przezroczystą a nieprzezroczystą warstwą, do której trafia etykieta. Lasery tworzą zera i jedynek przez wżery lub przyciemnianie mikroskopijnych obszarów na warstwie odblaskowej, dzięki czemu nie odbijają światła. Kiedy odtwarzasz dane, dana plamka jest albo odblaskowa, albo nie, a odblaskowe i nieodblaskowe miejsca składają się na bity i bajty informacji cyfrowej. Podobnie działa taśma optyczna, z tą różnicą, że warstwy są wykonane z elastycznej taśmy, a nie ze sztywnych dysków.

Pierwszym dyskiem optycznym, który znalazł szerokie zastosowanie, był płyta CDlub CD. Wczesne dyski mogły odczytywać tylko wyprodukowane dyski i były określane jako CD-ROM lub CD pamięć tylko do odczytu. CD-R rozwinął tę podstawową technologię, umożliwiając napędowi dysku komputera: nagrywać na jednorazowym dysku optycznym. Po napisaniu płyta nie mogła zostać przepisana. To udoskonalenie przyszło później z CD-RW lub płyta CD wielokrotnego zapisu napędy i dyski. Można je było wielokrotnie zapisywać i przepisywać, podobnie jak dyski twarde lub dyskietki, i przechowywać około 700 MB danych.

Płyty CD zostały pierwotnie opracowane do przechowywania muzyki o długości albumu, ale płyty DVD wymagały większej pojemności do nagrywania i odtwarzania filmów. Są podobne do płyt CD w podstawowej technologii, ale pakują razem mniejsze odblaskowe i nieodblaskowe kropki w większej gęstości. Przeszli podobną ewolucję od niezapisywalnych płyt DVD przez nagrywalne płyty DVD do napędów DVD-RW. Dyski DVD mogą pomieścić 4,7 GB na standardowym dysku, a dyski dwuwarstwowe – które mają dwie warstwy odblaskowe pośrodku – mogą pomieścić grubo ponad 8 GB.

Powszechnie stosowanymi dyskami optycznymi o największej pojemności są dyski Blu-ray, które zostały stworzone do przechowywania filmów w wysokiej rozdzielczości. Nazwa pochodzi od zastosowania przez te dyski niebieskiego lasera zamiast czerwonego, który ma krótszą długość fali i dlatego może być bardziej skupiony. Dzięki temu producenci mogą pakować dane jeszcze gęściej niż na płycie DVD. Płyty Blu-ray może pomieścić od 25 GB do 100 GB danych gdy jest używany do przechowywania komputera.

Chociaż zwykłe dyski przechowują mnóstwo danych do celów konsumenckich, firmy i instytucje publiczne potrzebują przechowywania danych o jakości archiwalnej o znacznie większych pojemnościach. Mogą być produkowane w postaci kaset z płytami, które działają podobnie jak dyski DVD lub Blu-ray, ale są chronione przez zewnętrzną obudowę, lub mogą mieć postać taśmy. Zazwyczaj są zaprojektowane jako napisz raz przeczytaj wielelub WORM, media.

Nośniki WORM są zasadniczo wielkoskalowymi wersjami wczesnej koncepcji CD-R: dane można zapisać tylko raz na każdej taśmie lub kasecie, ale potem można je wielokrotnie odczytywać. Zaawansowane produkty WORM, takie jak kasety taśmowe IBM dla napędów model 3592, mają dodatkową ochronę przed manipulacją funkcje zarówno danych, jak i samych kaset fizycznych, aby zapewnić dodatkowy poziom danych bezpieczeństwo. Ich pojemność może wahać się do terabajtów na kasetęlub tysiące GB.