Čo sú optické pamäťové zariadenia?

Počítače nedokážu reálne využiť analógový svet, ktorý nás obklopuje. Aby mohli vykonávať svoju prácu, analógové informácie sa musia zmeniť na digitálne údaje. Počítače potom môžu údaje spracovať, odoslať na vašu obrazovku, do tlačiarne alebo na internet alebo ich uložiť na neskoršie použitie. Jedným zo spôsobov, ako počítače uchovávajú informácie, je použitie optických médií.

Existujú tri hlavné typy skladovania váš počítač môže používať. Najbežnejším typom počas väčšiny histórie tohto odvetvia bol magnetické pamäťové zariadenia. Patria sem zastarané páskové jednotky a diskety, ako aj pevné disky, ktoré stále poskytujú úložnú kapacitu väčšiny počítačov. Pevné úložné zariadenia zahŕňajú flash disky, pamäťové karty a vysokorýchlostné disky SSD alebo SSD, ktoré začínajú pri mnohých použitiach nahrádzať pevné disky. Tretia je optické úložisko, zvyčajne vo forme vymeniteľných diskov.

Rozdiel medzi týmito pamäťovými médiami spočíva v tom ako sú dáta digitálne kódované a čítať. Na magnetických médiách sú nuly a jednotky, ktoré tvoria digitálne dáta, zakódované ako magnetické signály, zoskupené do stopy a sektorov. Jednotky SSD a USB flash disky používajú formu počítačovej pamäte, ktorá zaznamenáva údaje nabíjaním alebo nenabíjaním danej časti čipu, aby sa vytvoril ekvivalent núl a jednotiek. Pri optických médiách sú rovnaké nuly a jednotky vizuálne kódované a čítané lasermi.

Disky používané v optických jednotkách pozostávajú z tuhej reflexnej vrstvy na uloženie údajov, ktorá je vložená medzi ochrannú priehľadnú vrstvu a nepriehľadnú vrstvu, kam prechádza štítok. Lasery vytvárajú nuly a jednotky jamkovanie alebo stmavenie mikroskopických oblastí na reflexnej vrstve, čím sa stanú nereflexnými. Pri prehrávaní údajov je daný bod buď reflexný alebo nie, a reflexné a nereflexné body tvoria bity a bajty digitálnych informácií. Optická páska funguje podobne, s výnimkou toho, že vrstvy sú vyrobené z flexibilnej pásky a nie z pevných diskov.

Prvý optický disk, ktorý bol široko používaný, bol kompaktný disk, alebo CD. Prvé jednotky dokázali čítať iba vyrobené disky a boli označované ako CD-ROM alebo CD pamäť iba na čítanie. CD-R rozšírilo túto základnú technológiu, čo umožnilo diskovej jednotke počítača záznam na jednorazovom optickom disku. Po zapísaní nebolo možné disk prepísať. To vylepšenie prišlo neskôr s CD-RW resp prepisovateľné CD mechaniky a disky. Tie by sa dali mnohokrát zapisovať a prepisovať, podobne ako pevné disky alebo disketové jednotky, a držať ich približne 700 MB dát.

Disky CD boli pôvodne vyvinuté na uloženie množstva hudby v dĺžke albumu, ale disky DVD potrebovali vyššiu kapacitu na nahrávanie a prehrávanie filmov. Základnou technológiou sú podobné diskom CD, ale obsahujú menšie reflexné a nereflexné body s vyššou hustotou. Nasledovali podobný vývoj od nenahrávateľných DVD cez zapisovateľné DVD až po DVD-RW mechaniky. Disky DVD pojmú 4,7 GB na štandardný disk a dvojvrstvové disky – ktoré majú v strede dve reflexné vrstvy – pojmú viac ako 8 GB.

Najrozšírenejšie optické disky s najvyššou kapacitou sú disky Blu-ray, ktoré boli vytvorené na ukladanie filmov vo vysokom rozlíšení. Názov je odvodený od toho, že tieto jednotky používajú skôr modrý laser ako červený, ktorý má kratšiu vlnovú dĺžku, a preto môže byť zaostrený užšie. To umožňuje výrobcom zabaliť dáta ešte hustejšie ako na DVD. Blu-ray disky pojme 25 GB až 100 GB dát pri použití na ukladanie počítača.

Hoci bežné disky obsahujú množstvo údajov na spotrebiteľské účely, podniky a verejné inštitúcie potrebujú ukladanie údajov v archívnej kvalite s oveľa vyššími kapacitami. Môžu byť vyrobené vo forme diskových kaziet, ktoré fungujú podobne ako disky DVD alebo Blu-ray, ale sú chránené vonkajším krytom, alebo môžu byť vo forme pásky. Zvyčajne sú navrhnuté ako písať raz čítať veľa, alebo WORM, media.

Médiá WORM sú v podstate rozsiahlou verziou ranej koncepcie CD-R: Údaje možno na každú pásku alebo kazetu zapísať iba raz, ale potom ich možno čítať znova a znova. Pokročilé produkty WORM, ako napríklad páskové kazety IBM pre jednotky modelu 3592, majú dodatočnú ochranu proti neoprávnenej manipulácii. funkcie pre dáta aj samotné fyzické kazety, aby poskytli ďalšiu úroveň dát bezpečnosť. Ich kapacita sa môže pohybovať do terabajtov na kazetualebo tisíce GB.