Pamięć dyskowa na płytach kompaktowych:
W cztery lata po pojawieniu się na rynku płyt kompaktowych (CD, skrót od compact disc) z nagraniami muzycznymi, płyty te wchodzą na rynek jako pamięci masowe w systemach mikrokomputerowych.
Już w listopadzie 1984 roku wśród informatyków japońskich rozeszły się pogłoski o zastosowaniu dyskofonów CD jako popularnych pamięci mikrokomputerów. Pogłoski te potwierdziły się na początku 1985 roku, gdy ujawniono, że pamięci takie zostały opracowane przez dwie firmy: japońską Sony i holenderską Philips. Nazwano je angielskim skrótem CD–ROM (compact disc read only memory). Zapowiada to rewolucję w rozwoju i marketingu oprogramowania, ponieważ pojemność jednej płyty kompaktowej wynosi aż 540 MB. Pojemność pamięci dyskowych dotychczas stosowanych w mikrokomputerach z reguły nie przekraczała 20 MB przy cenie urządzenia rzędu paru tysięcy dolarów (dyski typu Winchester), najbardziej zaś popularne dyskietki mają pojemność od 0,25 do 1,6 MB. Oczekuje się, że cena pamięci na płytach kompaktowych spadnie do poziomu obecnej ceny dyskofonów CD (250 do 400 dolarów), a cena płyty kompaktowej z zapisanym oprogramowaniem będzie wynosić kilkanaście dolarów. Tak więc ceny tych pamięci zbliżą się do cen pamięci na dyskach elastycznych. Obecnie są one wyższe: w maju 1985 roku japońska firma Hitachi wypuściła na rynek angielski pamięci CD–ROM (o symbolu CDR–1502S) do komputerów IBM PC w cenie nieco powyżej 100 funtów.
Pamięć o pojemności wynoszącej 540 milionów bajtów (znaków pisarskich) nie była jak dotychczas stosowana w żadnym popularnym systemie komputerowym, a tym bardziej w systemach użytku domowego czy biurowego. O tym, jak wiele informacji można zapisać na jednej płycie kompaktowej, niech świadczy następujące porównanie: wydana przez PWN trzynastotomowa Wielka Encyklopedia Powszechna zawiera ok. 84 milionów znaków (2100 arkuszy wydawniczych po 40 tysięcy, znaków) zatem “nagrana” na płytę zajęłaby nieco mniej niż jedną szóstą pojemności, a Wielki słownik angielsko–polski prof. Jana Stanisławskiego — ledwie jedną siedemdziesiątą!
Podstawową cechą, a zarazem wadą pamięci CD–ROM, odróżniającą ją od “tradycyjnych” pamięci dyskowych, jest jej “niezapisywalność”. Oznacza to, że raz zapisanej informacji na płycie CD–ROM nie można zmienić ani nawet wymazać lub uzupełnić. Specjaliści oceniają jednak, że pamięć CD–ROM będzie dość powszechnie stosowana przede wszystkim do przechowywania baz danych. Przecież wiele baz danych nie wymaga żadnych zmian lub wymaga ich w bardzo niewielkim zakresie. Przykładami mogą być bazy zawierające dzieła wszystkie Szekspira, tekst Biblii, słowniki obcojęzyczne, dane geograficzne lub, oprogramowanie firmowe z instrukcją obsługi. Do aktualizacji takich “statycznych” baz danych wystarczą drobne zapisy na dysku magnetycznym. Do takich zastosowań pamięć CD–ROM będzie idealna. Rozpoczęły się już rozmowy z wydawcami EnycIopaedia Britannica o prawa do jej publikacji na płytach CD.
Na Zachodzie korzystanie z publicznych baz danych za pomocą osobistego mikrokomputera domowego czy biurowego jest już rozpowszechnione. Płaci się na ogół za każdą minutę połączenia i wnosi opłatę okresową. Baza nie wymagająca częstej aktualizacji może stać się własnością użytkownika, i to po niższym koszcie.
Należy się spodziewać, że płyty kompaktowe będą nowym, powszechnym sposobem publikacji tekstów, mającym istotną przewagę nad tradycyjnymi formami — płyta zajmuje o wiele mniej miejsca niż książka czy nawet mikrofilm.
Płyta kompaktowa jest krążkiem z tworzywa sztucznego o średnicy 120 mm i grubości ponad 1 mm, pokrytym jednostronnie powłoką aluminiową. Zapis jest dokonywany cyfrowo, na spiralnej ścieżce zawierającej miejsca odbijające i nie odbijające światła laserowego. Miejsca te odpowiadają poszczególnym bitom zapisu. Odległość między ścieżkami wynosi 0,6 mm, a ich szerokość 1,2 mm. Odczytu dokonuje się za pomocą lasera, którego światło odbite od powierzchni płyty mikroprocesor zamienia na ciąg bitów.
Informacje na płycie CD są zapisywane w 270 tysiącach bloków po 2 KB danych użytkowych. Każdy blok zawiera ponadto pewną liczbę bajtów nagłówkowych, redundancyjnych i synchronizujących. Przy jednym dostępie można odczytać jeden lub kilka kolejnych bloków. Każdy blok ma swój adres zapisany w 4 bajtach nagłówka. Średnia szybkość transmisji danych wynosi 150 KB/s, najdłuższy czas dostępu — 1,5 s. Sprzęg (interface) między komputerem a pamięcią CD–ROM w produkcie firmy Sony jest równoległy, Philips zaś stosuje sprzęg szeregowy. Stopa błędów urządzenia nie przekracza 10-12, co odpowiada jednemu błędowi na bilion odczytów lub jednej błędnej literze w tekście zawierającym 200 miliardów słów. Jest to poziom odpowiadający obecnym standardom dla pamięci na dyskach elastycznych. Firma Sony zapowiedziała, że jej pamięć będzie miała dokładnie takie same wymiary, jak napęd dysku elastycznego o średnicy 5,25 cala, a nawet otwory na śruby mocujące będą rozmieszczone w tych samych miejscach.
Natomiast sama płyta kompaktowa wymaga starannego obchodzenia się z nią przez użytkownika. Przede wszystkim trzeba chronić powierzchnię zapisu przed uszkodzeniem mechanicznym, a także przed kurzem i zanieczyszczeniami, chociaż te ostatnie można łatwo usunąć przecierając płytę ściereczką. Jednakże dla uniknięcia skutków uszkodzenia stosuje się specjalną technikę korekcji błędu, zwaną “redundancją z przeplotem”. Istota tej techniki polega na tym, że każde słowo danych jest zapamiętywane wielokrotnie, a słowa redundantne są rozrzucone po pobliskich, a nie sąsiadujących z sobą obszarach płyt. Przypuśćmy, że pęcherzyk w plastykowej okładzinie płyty lub pyłek kurzu spowodował niepoprawny odczyt danych. Jeśliby słowa redundantne były zapamiętane sekwencyjnie, szanse tego, by takie przyczyny spowodowały niemożność odczytu również zapisu redundantnego, są dość duże. Natomiast pamięć buforowa mieści dostatecznie wielki blok słów umożliwiających wykonanie kontroli redundancyjnej przed przesłaniem słów danych do komputera.
Technologia CD czyni pamięci masowe o wielkich pojemnościach dostępnymi dla użytkowników komputerów domowych, po rozsądnych cenach. Jest to postęp o daleko idących konsekwencjach. Możemy co najmniej spodziewać się, że korzystanie z wielkich baz danych stanie się łatwiejsze i tańsze dla posiadaczy systemów mikrokomputerowych. Będzie to o wiele większy przełom w tradycyjnych metodach zapisu informacji niż spowodowany przez technikę video. A p;zecież za pomocą videotaśm już są publikowane biuletyny medyczne i techniczne.
Przez najbliższe dwa, trzy lata powinniśmy być świadkami rewolucji w cenach pamięci masowych, a jedyna wada pamięci CD–ROM — jej “niezapisywalność” — zostanie być może usunięta, gdyż prace nad tanimi urządzeniami zapisu optycznego są zaawansowane. Dzień zapanowania pamięci z jednokrotnym zapisem o pojemności kilkuset milionów znaków nie może być odległy.
Na podstawie Personal Computer World
(kwiecień 1985) opracował SW
