Поделиться
Archival Disc от Sony и Panasonic: будущее оптических дисков ёмкостью до 1 Тбайт

В августе 2013 года мы сообщили нашим читателям о том, что компании Sony и Panasonic приступили к разработке технических спецификаций будущего стандарта оптических дисков ёмкостью не менее 300 Гбайт. На тот момент обе компании ограничились выпуском одинаковых пресс-релизов, где фигурировали лишь заявление о совместных намерениях да примерная стартовая ёмкость дисков.

Archival Disc от Sony и Panasonic: будущее оптических дисков ёмкостью до 1 ТбайтИ вот теперь, по прошествии полугода, компании наконец-то огласили не только название стандарта оптических носителей нового поколения, но также сообщили подробные характеристики носителей и лазеров, которые будут использоваться для их чтения. Итак, знакомьтесь:  новый стандарт оптических носителей для профессионального использования: Archival Disc, предназначенный, как указано в пресс-релизах, «для расширяющегося рынка долгосрочного хранения цифровых данных».

Судя по красноречивому названию нового стандарта и чёткому указанию на «профессиональный рынок цифровых данных» в качестве первичной цели, нет никаких сомнений в том, что диски стандарта Archival Disc нацелены, прежде всего, на корпоративный рынок архивации данных, аппетиты которого растут с каждым днём. Так, в пресс-релизе Sony за сентябрь 2012 года сообщалось, что компания наладила производство систем архивации данных на базе компактного картриджа с 12 оптическими носителями, формирующими в целом хранилище, в зависимости от ёмкости используемых дисков Blu-ray, ёмкостью от 300 Гбайт до 1,5 Тбайт информации. Подобное решение от Panasonic толщиной всего 20,8 мм вмещает 12 оптических дисков ёмкостью 100 Гбайт каждый, при этом до 90 таких систем объединяются в единое хранилище с общим объёмом до 180 Тбайт и скоростью обмена данными до 216 Мбайт/с.

Примеров использования подобных оптических хранилищ данных в современной индустрии очень много. Так, например, компания Facebook, использует хранилище собственной разработки ёмкостью более 10 000 дисков Blu-ray, хранящих порядка 1 Пбайт (петабайт) данных. Для этого используются специальные стойки с 24 магазинами, при этом каждый магазин содержит 36 картриджей, и каждый картридж содержит 12 дисков Blu-ray, итого 10 368 дисков. Выборкой нужного диска из картриджа соответствующего магазина занимается специализированный робот-установщик.

В то же время, нельзя скидывать со счетов потребности рынка развлечений. Объём стандартных оптических дисков Blu-ray уже давно «тесноват» для многих фильмов в формате Full HD, не говоря уже о Full HD 3D, и все попытки «затолкать» на эти носители полнометражное видео в формате 4K, пусть даже с помощью нового эффективного кодека HEVC/H265, пока что выглядят достаточно неловко. Тем более, что если уж кто-то и соберётся в конце концов менять свои обширные коллекции дисков  Blu-ray 3D на что-то более качественное, уж точно это будет происходить при условии, что на коллекционных дисках не будет потеряна ни одна дополнительная сцена, ни один вырезанный дубль и другие дополнительные материалы.

Словом, немалая потребность в новых, более объёмных оптических дисках есть и у индустрии развлечений. Тем более что заменить их пока что нечем: при всём богатстве альтернатив в виде магнитных и твердотельных носителей, всего букета онлайновых сервисов VOD (Video on Demand, видео по запросу), оптический диск по-прежнему остаётся достаточно пыле- и влагозащищённым решением, стойким к перепадам температур и влажности, совместимым с любыми форматами, и, главное, предполагающим определённый уровень защиты от несанкционированного копирования, что по-прежнему актуально для носителей для фильмов и игр.

Итак, диски стандарта Archival Disc: рассмотрим ключевые спецификации. Сразу же обратите внимание на длину волны читающего лазера дисков Archival Disc: это те же самые «синие» 405 нм, что и в стандарте Blu-ray (для справки: диски DVD работают с «красным» 650-нм лазером,  диски CD с «инфракрасным» 780-нм лазером). Более того, от стандарта Blu-ray также унаследована числовая апертура оптической системы (у DVD-систем она была менее критичной, 0.6).

Оптический носитель Archival Disc, первое поколение
Тип диска Одноразовая запись (WORM, write once read many)
Ёмкость диска 300 Гбайт
Лазер Длина волны λ=405 нм, числовая апертура NA=0.85
Структура диска Двусторонний диск, три слоя на сторону
Шаг трека 0,225 мкм
Длина бита данных 79,5 нм
Метод коррекции ошибок Коды Рида-Соломона (Reed-Solomon Code)

В то же время, у дисков Archival Disc значительным образом сократилась ширина (шаг) дорожки: до 225 нм, с 320 нм у Blu-ray и 740 нм у DVD. Размер пита (длины единичного бита на диске) сократился ещё больше: до 79,5 нм, со 150 нм у дисков Blu-ray и 400 м у дисков DVD.

В связи с тем, что длина волны применяемого «синего» лазера осталась неизменной, вполне очевидно, что значительный прирост плотности записи данных (по сути, для двустороннего 3-слойного диска ёмкостью 300-Гбайт речь идёт о 50 Гбайт на слой, что в два раза больше чем у Blu-ray) связан с дальнейшим усовершенствованием технологии создания полупроводниковых диодных лазеров и соответствующих систем. Помнится, у первых поколений Blu-ray не всё было в порядке со стабильностью лазеров, однако ситуация достаточно быстро выправилась, о чём свидетельствуют впечатляющие объёмы продаж по нескольку сотен миллионов штук в год.

Пока что не представлено никакой информации о диаметре носителей Archival Disc, однако вряд ли стоит сомневаться в том, что речь идёт о чём-то ином кроме традиционных 12 см, вряд ли индустрия так просто откажется от любимого формата 5,25 дюймов. Также нет точной информации о начале массовых продаж носителей и устройств Archival Disc, хотя, уже сейчас компании Sony и Panasonic обещают представить первые образцы 300-Гбайт дисков не позднее лета 2015 года. В пресс-релизе даже представлен небольшой роадмэп, включающий амбициозные планы достижения ёмкости каждого диска сначала 500 Гбайт, а затем и 1 Тбайт.

Archival Disc от Sony и Panasonic: будущее оптических дисков ёмкостью до 1 Тбайт

Интересно в связи с этим также подчеркнуть, что, согласно графику, длина волны применяемого лазера, числовая апертура оптики и собственно 3-слойная двусторонняя структура дисков Archival Disc не будет меняться на всех трёх этапах, увеличение плотности будет достигаться, главным образом, за счёт сужения расстояния между треками и увеличения плотности записи (читай, длины пита), и лишь в перспективе речь идёт о дополнительных слоях записи. В новом стандарте разработчики обеих компаний договорились использовать специальный формат ограничения взаимопроникновения электрических сигналов смежных дорожек, добившись таким образом более качественной и достоверной записи несмотря на сужение самой дорожки. Для снижения возможности возникновения меж-битовых искажений также было решено использовать методику сигнальной обработки PRML (Partial Response Maximum Likelihood, частичный отклик с максимальной достоверностью), именно поэтому есть уверенность, что ёмкость оптических носителей Archival Disc без особого труда удастся довести до 1 Тбайт.

Что ж, нам остаётся только пожелать успеха компаниям Sony и Panasonic, а также пожелать им не затягивать со своими новинками, ибо грядёт век UHDTV Level 2, то есть, видео с разрешением 8K, для которого и терабайт будет тесноват.

И ещё одно пожелание: когда/если новые 300-Гбайт диски всё же доберутся до голливудских мастерских, хорошо бы придумать для этого подстандарта в название что-нибудь более звучное чем Archival Disc.

Ссылки по теме: