Носії минулих епох
Історія компакт-диску, чи-то CD, починається у другій половині минулого століття. Далеким пращуром цього цифрового носія можна вважати фонограф створений Томасом Едісоном у 1877 році. Революційною технологією цього пристрою стало відтворення людського голосу.
Цікаво Sony розблокує для PlayStation 5 можливість встановлення додаткового SSD: коли це станеться
На зміну фонографу прийшов грамофон, а за ним патефон (портативний грамофон). Далі були магнітофон та відеопрогравач (VHS). Ці пристрої дозволяли програвати вінілові платівки та касети на магнітних плівках, однак вони мали один недолік, кількість інформації, яку можна було помістити на такі носії була сильно обмежена.
Вже у 70-х роках минулого століття інженери японської компанії Philips розробили спосіб запису компакт-дисків за допомогою лазера та назвали її ALP – Audio Long Play. Діаметр носія становив приблизно 30 сантиметрів. Були ще інші варіанти назв носія, наприклад, Minirack, Mini Disc, Compact Rack.
Презентація першого компакт-диска для користувачів
Перша презентація лазерних дисків та пристрій, що їх відтворював була здійснена тією ж Philips у 1979 році. Далі корпорація почала шукати партнера для майбутньої роботи над проєктом, яким стала тогочасна не менш успішна Sony. У 1982 році технологічні корпорації Philips та Sony запропонували якісну та надійну заміну популярним вініловим дискам. Презентація повноцінного компакту відбулась у Лондоні, на ньому містився запис всім відомої Дев’ятої симфонії Бетховена (фінальна частина якої, до речі, є Гімном Європейського Союзу).
Прототип першого CD від Philips із записом Антоніо Вівальді / Фото dutchaudioclassics
Повноцінний диск містив 640 Мбайт пам’яті (колосальний на той час об'єм). Інженери корпорацій розробили і спеціальні параметри якості звуку. Наприклад, частота вибірки стереосигналів регламентувалася на рівні 44,1 кГц (для одного каналу 22,05 кГц) з розрядністю кожного в 16 біт. Такий стандарт тепер знають у світі як Red Book.
Не пропустітьІнженери запропонували незвичний супершвидкісний інтерфейс для передачі сигналів між чіпами
Революція CD у світі технологій
Нова особливість революційного носія дала можливість зберігати на дисках не лише аудіо дані, але й текстові та графічні файли. Визначення типу диска проводилося в автоматичному режимі при зчитуванні заголовка. Тому Philips і Sony зіграли найважливішу роль у розробці перших цифрових компакт-дисків, які отримала назву Yellow Book або CD-ROM. Проблема була у тому, що компакт-диск, що відповідає стандарту Yellow Book, міг працювати лише з певним типом накопичувачів, які, на жаль, не були універсальними.
Перший CD диск від Philips та програвач / Фото dutchaudioclassics
Датою, коли компакт-диски нарешті з’явились у широкому доступі варто вважати 17 серпня 1982 року. Саме тоді відбулась презентація альбому The Visitors групи ABBA, який було записано на фабриці Philips. Варто відзначити, що лакове покриття перших дисків було не надто якісним, утім згодом якість покращилась. Перші кілька років CD програвали виключно в hi-fi апаратурі, де їх використовували у якості заміни вініловим платівкам і касетам.
Розвиток носія та нові технології запису даних
Справжнім проривов у сфері запису та зберігання інформації стала поява CD-RW диску, що являє собою різновид компакт-диска, який побачив світ у 1997 році. До цього компакт диски були, так би мовити, одноразові. Тобто користувач міг записати інформацію на такий диск лише один раз, перезаписати CD-R змоги не було.
Спочатку стандарт називався CD-Erasable (CD-E, компакт-диск, що стирається), хоч і перевагою диску є можливість перезапису інформації, а не стирання. Отримати недорогий і ємний носій інформації було мрією тисяч інженерів і користувачів. CD-RW схожий за структурою і принципом дії зі звичайним CD, але містить додатковий шар спеціалізованого сплаву, найчастіше це срібло-індій-сурма-телур. Під дією температури такий сплав переходить із кристалічного стану в аморфний.
Цікаво Японці створюють батарейки на штучних алмазах, які зможуть працювати сто років
Як працює запис інформації на CD-RW
Товщина активного шару диску складає всього 0,1 мкм, саме тому на речовину легко діє лазер. Процес запису відбувається під час впливу лазерного променю, активний шар переходить у розплав (ті його області, які подразнює лазер). Далі тепло проникає у підкладку, а розплав переходить в аморфний стан. У таких аморфних відрізків змінюються характеристики, наприклад, діелектрична проникність, коефіцієнт відображення та інтенсивність відбитого світла. Саме вона несе інформацію про записи на диску. Зчитування відбувається з допомогою лазера невеликої потужності, який не може вплинути на активний шар. Під час запису активний шар нагрівається до 200 градусів за Цельсієм. Ця дія дозволяє йому знову зробити фазовий перехід у кристалічний стан.
Запис інформації на оптичний диск відбувається за допомогою лазеру / Фото ISTOCKPHOTO
Таким чином, багаторазове використання CD-RW призводить до механічної "втоми" робочого шару. Тому інженери, що розробляли технологію, використовували речовини з низьким коефіцієнтом накопичення такої "втоми". Виробники CD-RW переконують, що такий стандарт лазерного диску може витримати близько тисячі циклів перезапису. Так і було. Диски формату CD-RW стали справжніми "флешками". Вони сотні разів перезаписувалися і продовжували працювати. В залежності від виробника такий диск міг стати доволі надійним носієм інформації.
Поява DVD
Запит користувачів та бізнесу змінювався доволі стрімко. Потрібні були все більш об'єми і звичайних CD дисків вже було не достатньо. Нова технологія була анонсована у вересні 1995 року, у тому ж році розробники опублікували її особливості. Інженери намагались збільшити ємність запису при збереженні розмірів. Це вдалось зробити завдяки використання червоного лазера з довжиною хвилі 650 нм. Крок доріжки при цьому становив 0,74 мкм, у два рази менше, ніж у CD.
Перші DVD із можливістю запису з’явилися у Японії в 1996 році. Виробництвом таких дисків зайнялися одразу декілька великих технологічних корпорацій. Так з'явилося два незалежні напрямки розробки: Multimedia Compact Disc (Philips та Sony) та Super Disc (8 великих корпорацій, включаючи Toshiba і Time Warner). Трохи пізніше обидва напрямки об'єднались в один під впливом корпорації IBM.
Blu-Ray сучасний оптичний носій
Ще одним різновидом оптичного носія з набагато вищою щільністю запису даних, ніж у CD або DVD став Blu-Ray. Стандарт був розроблений міжнародним консорціумом BDA. Перший прототип такого диска з'явився у жовтні 2000 року.
Blu-Ray диски дозволили записувати на стандартний носій значно більше інформації / Фото timetoast
Технологія передбачає використання короткохвильового лазера (довжина хвилі 405 нм), звідки й пішла назва. Букву "е" прибрали, оскільки вираз blue ray є загальновживаним у англійській мові і не може бути запатентованим. Використання синього (синьо-фіолетового) лазера дало можливість звузити доріжки до 0,32 мкм, збільшив щільність запису даних. Швидкість зчитування носія збільшилася до 432 Мбіт/с.
Якщо пропустили Гарнітура Cognixion ONE з нейроінтерфейсом вийде на ринок до кінця року
Втрата популярності CD та доля носія
Попри те, що компакт диски не користуються такою популярністю як раніше, про сам формат носія не забули та продовжують його розвивати.
Технологічні компанії продовжують удосконалювати оптичні диски і цим займаються піонери з яких все почалося – Sony і Panasonic. Ще у 2016 році компанії змогли збільшити ємність оптичних носіїв до 3,3 ТБ. При цьому нормальна робота дисків зберігається, за словами представників Sony, аж до 100 років.
Однак, варто зазначити, що всі типи оптичних дисків втрачають популярність і цього процесу не зупинити. Сьогодні у користувачів практично пропала потреба у накопиченні даних на дисках, адже існують хмарні сховища, для більших потреб завжди є дорожчий тариф або ж можливість купити об'ємний HDD.
Повністю з обігу такі диски не зникнуть, однак їх в основному будуть використовувати використовувати для створення архівів важливої для бізнесу інформації. Терабайтні оптичні диски досі не стали серійними, адже найактивніше їх використовують для створення резервних копій.