Зберігання даних на CD- і DVD-дисках на наш час вистачить

У всіх країнах світу, де використовується мовленнєве, бібліотечне та архівне обладнання, велика увага приділяється проблемі збереження аудіовізуальних матеріалів, записаних на різних носіях інформації. Особливо гостро останнім часом стоїть питання довговічності таких новітніх, але вже набули широкого поширення носіїв, як оптичні (лазерні) диски CD і DVD.

Важлива кожна дрібниця

Зростання обсягу використання дискових носіїв у теле- та радіомовленні та потреба в оперативному доступі до аудіовізуальних матеріалів ставлять перед виробниками питання про способи зберігання інформації на цифрових носіях. У той же час необхідно знати, як довго і з яким ступенем надійності можна використовувати цю інформацію, ґрунтуючись на об'єктивних даних про гарантійні терміни зберігання різних носіїв, які часом перебувають протягом тривалого часу в умовах, які не завжди відповідають кліматичним та санітарно-гігієнічним нормам.

Для розуміння причин і механізмів погіршення якості дисків та запобігання втраті інформації доцільно розглянути такі питання: будову та склад CD- та DVD-дисків, прогнозований термін служби дисків, фактори, що впливають на оптичні диски.

Сучасний розвиток мовних технологій, обчислювальної техніки, електронної апаратури характеризується високими вимогами до всіх параметрів якості дисків, включаючи надійність, готовність до роботи, обсяг інформації, зручність обслуговування та ін. пристроями невеликих розмірів та з меншими енерговитратами. У той же час зростаютьвимоги до надійності та безвідмовності дисків, оскільки збій при відтворенні може спричинити збій мовного процесу.

Складовою комплексних систем з управління якістю промислової продукції є програми удосконалення елементів, що базуються на аналізі інформації про відмови, детальному вивченні їх причин. Подібного роду програми допомагають акцентувати увагу на пошуку механізмів та фізико-хімічних процесів, що породили відмову, що дозволить проводити заходи щодо підвищення надійності складових елементів та вузлів виробів електронної техніки.

Зрозуміло, що складніший виріб, то більшої деталізації вимагає програма і тим важче забезпечити надійність і врахувати всілякі позаштатні ситуації.

Термін служби диска

Шари, до складу яких входить органічний барвник (диски R) або фазоінверсні речовини (диски RW), містять дані і потік світла при проходженні через інформаційний шар або пропускається, або блокується. Відображення пучка світла від барвника, металевої плівки або "пітів" (пресованих точок на дисках ROM) перетворюється на нулі і одиниці під час читання диска лазером.

Багато чинників визначають термін служби оптичних дисків (деякі їх залежить від користувача, інші не піддаються контролю та управлінню, оскільки зумовлені природними причинами):

тип диска;
якість виготовлення;
умови зберігання диска перед записом інформації;
умови звернення та заходи профілактики;
навколишні умови.

У кожному з трьох основних типів дисків – ROM, R та RW (RAM) – для створення інформаційного шару використовуються: алюміній, органічний барвник або плівка з фазоінверсного матеріалу. Руйнування цих матеріалів єосновною причиною псування диска.

Умови навколишнього середовища набагато швидше призводять до руйнування саме інформаційного шару диска, ніж прозорої полікарбонатної підкладки, на якій виготовляються майже всі оптичні диски. Полікарбонатна підкладка може руйнуватися головним чином через недбале поводження з диском, що веде до її фізичного ушкодження. Якщо тривалий час диск тримати не вертикально, а під кутом або під будь-яким вантажем, його поверхня може скривитися. Але оскільки вже при руйнуванні інформаційного шару диск стає непридатним для використання, то і в оцінках довговічності та зберігання дисків відносна швидкість руйнування полікарбонатного шару не враховується.

Яка тривалість терміну служби диска?

Для більшості користувачів поняття термін служби диска означає час, протягом якого диск знаходиться в стані, придатному для роботи. Однак у цей час накопичуються фактори, що призводять до деструкції (необоротного псування) матеріалів, з яких складається диск. Який тип деструкції та який її ступінь є допустимими? Що стосується CD-і DVD-дисків, то користувач не помічає деструкцію на ранній стадії її виникнення, оскільки система корекції помилок, вбудована в обладнання, дозволяє виправляти частину цих помилок (відмов), що виникають через хімічне або фізичне руйнування компонентів диска. Користувач звертає увагу на проблему, що виникла тільки в той момент, коли ефективність корекції виявляється недостатньою для того, щоб виправляти всі помилки.

Один із способів визначення терміну служби диска ґрунтується на підрахунку кількості помилок та оцінці механізму їх виправлення. Зпідвищенням цієї кількості зростає небезпека деструкції, але визначити ту кількість, яка, безумовно, викличе проблеми при використанні диска, виявляється складно, оскільки це залежить від обсягу виправлених помилок, а також від їхнього розподілу всередині масиву записаних даних. Виробники дисків використовують цю інформацію визначення довговічності носіїв інформації.

Оцінку довговічності проводять на базі прискорених моделей старіння зразків (підвищена температура, висока вологість, опромінення тощо), що дозволяють прогнозувати термін служби будь-якого матеріалу або композиції у звичайних умовах експлуатації. Аналіз даних, отриманих при прискореному старінні дисків, показує, що інформація на CD-R дисках може зберігатися до 217 років. Оцінюючи дії лише одного чинника можна стверджувати, що 95% дисків CD-R можуть зберігатися протягом 12 тисяч років і навіть довше!

Теорія та практика найчастіше розходяться

Аналогічні результати отримані компанією Vogon International, яка займається відновленням даних з дисків CD-R: помилки, пов'язані з деструкцією шару, що фарбує, відзначалися в тому числі на дисках, що знаходяться у використанні всього лише півроку. Таким чином, доводиться констатувати, що заяви виробників про термін зберігання 100 років практично не підтверджуються.

На збереження дисків CD-R негативно позначаються: пряме сонячне світло, вологість і пошкодження поверхні (подряпини), тому відразу після використання їх необхідно забирати в непрозорий пакет або коробку.

На пусту болванку диска виробником записаний код, який допомагає пристрою запису компакт-дисків вибрати найкращу стратегію запису. Якщо код не розпізнається вбудованим ПЗ (прошивкою) пристрою запису, краще взагалі некористуватися дисками цієї моделі.

Найбільший у світі виробник CD-R, компанія Imation, стверджує, що оптичні носії мають термін зберігання від 30 до 200 років (залежно від умов зберігання та експлуатації), проте рекомендує перезаписувати важливу інформацію на DVD-диск. Компанія TDK скоротила заявлений термін зберігання DVD до 70 (термін зберігання CD-R раніше декларувався компанією як 100 років), пояснюючи свій крок відсутністю досвіду у виробництві та тестуванні цієї нової технології.

Диски CD-R, DVD-R, DVD+R

На R-диски наноситься шар органічного барвника, який надалі і записується інформація. Так як ці диски призначені лише для одноразового запису, то при відтворенні вони не ушкоджуються CD-і DVD-приводами. Органічні барвники зазнають природної деструкції, але цей процес протікає з відносно невисокою швидкістю. Процес деструкції пришвидшується із підвищенням температури та відносної вологості повітря. Тривале вплив ультрафіолетових променів також може призвести до розкладання барвника та неможливості зчитування даних.

Крім того, прискорене розкладання барвника може бути спричинене впливом сонячного світла або знаходженням поблизу джерел тепла. Виробники стверджують, що термін зберігання дисків CD-R та DVD-R перед записом дорівнює 5-10 років, однак на упаковках з такими дисками гарантійний термін зберігання не вказується; звіти з експериментальних досліджень відсутні, і немає можливості перевірити правильність та об'єктивність заяв виробників. Доцільно купувати нові диски тільки в разі потреби, а не купувати великі партії та зберігати стопки дисків до того часу, коли вони можуть стати в нагоді для запису.

Диски CD-RW, DVD-RW, DVD+RW,DVD-RAM

Не всі записувані диски однакові. У перезаписуваних компакт-дисках (CD-RW) для запису даних використовують металеві фазоінверсні матеріали, а не світлочутливу фарбу, як у CD-R-дисках, тому проблеми деструкції та вицвітання шару для них неактуальні.

Диски RW і RAM зазвичай не відчувають на довговічність та надійність, тому немає точних даних про термін їхньої придатності. У дисках, що перезаписуються, для запису даних використовується тонкий шар фазоінверсного металевого сплаву, а в якості шару, що відбиває, — шар алюмінію. Металевий сплав не має такої високої стабільності, як барвник у R-дисках, він руйнується набагато швидше.

Тепло та ультрафіолетові промені — це два основних фактори, які впливають на довговічність плівки з фазоінверсного сплаву і можуть значно прискорити процес руйнування інформаційного шару, як це відбувається з R-дисками. Але на даний момент немає чітких та точних відомостей про вплив умов зберігання на диски RW та RAM.

Дані, записані на шарі фазоінверсного металевого сплаву, можна стерти, а потім знову записати (стверджується, що кількість циклів перезапису може досягати 1000 RW-дисків і 100 тис. - для RAM-дисків). Однак, кожен перезапис тягне за собою скорочення терміну подальшого зберігання диска; носій, на якому зроблено первинний запис, зберігатиметься довше, ніж той, який зазнавав кількох послідовних перезаписів. Якщо за основу прийняти швидкість старіння у звичайних умовах, то довговічність RW- або RAM-дисків буде нижчою, ніж R-дисків. Якщо ж врахувати можливість багаторазового перезапису даних, то термін придатності виявиться ще меншим.

Термін зберігання диска змінюватиметься в залежності від кількості перезаписівінформації відповідно змінюється і ступінь надійності зберігання інформації. Дані, записані на диски RW і RAM, схильні до спотворень або псування в результаті перезапису. Інформація на R-дисках знаходиться у більшій безпеці, оскільки її не можна змінити або перезаписати.