Многие пользователи хранят данные на оптических дисках — CD-R, DVD-R и считают, что они смогут сохранить данные на долгие годы. Да, компакт-диск удобный и при правильных условиях хранения (сухое место без влажности) может сохранять информацию многие годы. Но все равно это ненадежный накопитель данных именно в долгосрочной перспективе — он подвержен химическим процессам.
Для начала мы рассмотрим, как вообще работает оптический диск. Любой такой накопитель состоит из прозрачной поликарбонатовой основы, отражающего слоя (обычно алюминий) и защитного лака. Между CD и DVD диском есть небольшая разница, DVD может содержать две основы (склеенных между собой) и два отражающих слоя.
И здесь начинается самое интересное. Многие считают, что во время записи оптического диска лазер выжигает нужные «дорожки» в отражающем слое, как при записи винилового диска. Но все далеко не так. Отражающий слой выполняет только свою функцию — отражать луч лазера.
Данные на оптическом диске записываются с помощью так называемых питов и лендов — пит это микроскопическое углубление, а ленд — поверхность между питами. В принципе, если очень грубо, то пит — это логическая единица, а ленд — 0, но немного иначе. Логическая единица — это переход от пита к ленду (или наоборот), а логический ноль есть отсутствие перехода.
Почему так? Потому что лазерному лучу так «удобнее» и практичнее. Луч проходит через прозрачный поликарбонат и отражается от металлического слоя. Пит рассеивает свет (меньше отражения означает изменение сигнала), а ленд отражает луч полностью. Все одновременно и сложно, и просто.
Но перейдем к самому важному. Куда же данные записываются? А здесь все намного интереснее!
Если оптический диск не предназначен для записи или перезаписи и выпускается уже с информацией (альбом исполнителя, фильм), то он имеет физические питы и ленды. Они методом штамповки с эталонной болванки наносятся сразу на поликарбонатную основу в заводских условиях. И такие диски действительно могут служить десятки, а то и больше лет — данные буквально «вырезаны» в пластике, который почти не разлагается со временем.
А вот с R и RW дисками все интереснее. Существуют же записываемые и перезаписываемые диски. И у них структура различается.
R-диски (однократная запись) — поликарбонатное покрытие имеет органический краситель (цианин, фталоцианин или азосоединение). Когда лазерная головка привода записывает данные, то под воздействием луча краситель темнеет — это пит. А нетронутые области — это ленды. Химическое свойство красителя такое, что записать данные можно только 1 раз — удалить их также невозможно.
RW-диски (многократная запись) — имеют такой же краситель, но его химическая структура фазоизменчивая. Под воздействием температуры структура может «переключаться» между аморфным и кристаллическим состоянием. Во время записи лазер нагревается до 600 градусов, тем самым получая аморфное пятно (пит). Чтобы вернуться к кристаллическому состоянию, достаточно нагреть данное место до 200 градусов. Таким образом происходит перезапись дисков — материал может многократно под воздействием лазерного луча менять свое состояние.
И в чем же кроется подвох?
Если при промышленной штамповке используется именно процесс штамповки — питы и ленды физически «выгравированы» на поликарбонатовом слое, то при самостоятельной записи происходит химическое изменение красителя или фазоизменяемого материала. А что это значит? Что с годами данный материал будет деградировать — это естественный процесс. А поликарбонат темнеет со временем, тем самым ухудшая способность лазерного луча отражаться от поверхности.
И что делать?
Если хочется хранить данные именно на оптическом диске, то стоит присмотреться к M-DISC — компания-разработчик Millenniata утверждает, что данные на таком накопителе будут храниться 1000 и более лет. Химический состав диска является коммерческой тайной, но известно, что слой состоит из стеклоуглерода — данные буквально гравируются в нем с помощью лазерного луча.