گذشته،‌ حال و آینده درایوهای نوری!

دیسک‌نوری جدیدی که چینی‌ها محض حال‌گیری از اهالی Blueray طراحی کرده و آن را HD NVD خطاب می‌کنند نشان داد که تکنولوژی‌هایی که به‌ ‌ظاهر قدیمی هستند ظرفیت‌هایی دارند که مورد استفاده قرار نگرفته است. همیشه فکر می‌کردم این اهالی صنعت تا پدر جد طرف را از گور بیرون نکشند، ول کن ماجرا نیستند و تا قران آخر به‌ دنبال سودجویی هستند. این ماجرا و ماجراهای مشابهی که در طی سال‌های اخیر مشاهده کرده‌ام، موجب شد در نگاه خود به این صنعت بازنگری کنم. از این رو گفتم شاید انتشار این خبر پرسش‌هایی در ذهن خواننده ایجاد کند و بد ندیدم که مروری بر این تکنولوژی و آینده محتوم آن داشته باشم.
● دیسک‌های نوری
سرآغاز پیدایش دیسک‌های نوری به اواخر ده هفتاد میلادی و همکاری متقابل Sony و Philips باز می‌گردد. موسیقی، هدف اصلی تولید و توسعه دیسک‌های نوری CD بود، همچنان که عرضه فیلم‌های باکیفیت، هدف اصلی طراحی دیسک‌نوری Blueray است. استفاده برای ذخیره‌سازی داده‌ها از اهدافی بود که بعدترها وارد ماجرا شد و سپس به ‌هدف اصلی سازندگان برای تولید و کاربران برای مصرف تبدیل شد.
پیشرفت نسل‌های مختلف دیسک‌های نوری در دو نکته اصلی نهفته است. اول؛ نور لیزری که مورد استفاده قرار می‌گیرد و دیگری ابعاد چاله‌هایی است که نور لیزر ایجاد می‌کند. باور کنید با تغییر همین دو مورد تغییرات شگرفی در ظرفیت ذخیره‌سازی شکل خواهد گرفت. اگر حوصله کنید و قدری گوش به من بسپارید خواهم گفت که این دو مورد چه می‌کنند.
● درباره تکنولوژی
اینکه دیسک‌های نوری از چند لایه و از چه جنسی تشکیل می‌شوند بماند برای بعد، نکته مهم آن است که این لیزر چه بلایی بر سر دیسک نوری می‌آورد. بر اساس مکانیزمی که کاری به آن نداریم، درایو نوری پرتوهای لیزر (Laser Beams) را روی سطح دیسک نوری (CD، DVD، HD-DVD یا Blueray) می‌تاباند و چاله‌هایی (Pits) را بر اساس نوع اطلاعاتی که از قبل مشخص شده است روی سطح دیسک ایجاد می‌کند. این چاله‌ها به ترتیب روی مسیر مارپیچی -که از مرکز دیسک آغاز می‌شود و تا لبه بیرونی دیسک امتداد می‌یابد- ثبت می‌شوند. این را نیز بگویم که شعاع استاندارد تمامی دیسک‌های نوری ۱۲ سانتی‌متر است. آنچه ظرفیت دیسک را تعیین می‌کند اندازه چاله، فاصله چاله‌ها با یکدیگر، فاصله نوارهای مارپیچ و فرکانس پرتو لیزری است. این فرکانس جزء اصلی محسوب می‌شود و حد و مرز مواردی را که درباره نوار مارپیچ و چاله‌ها گفته شد مشخص می‌کند. به‌ همین دلیل است که تغییر فرکانس پرتو لیزر می‌تواند نام تکنولوژی دیسک نوری را از CD به DVD و پس از آن به HD-DVD و Blueray تبدیل کند.
دیسک‌نوری CD از لیزر قرمز با طول موج ۷۸۰ نانومتر استفاده می‌کند. رنگ این پرتو لیزر نزدیک به منطقه مادون قرمز است.
دیسک‌نوری DVD از لیزر قرمز با طول موج ۶۵۰ نانومتر استفاده می‌کند و در میانه ناحیه قرمز طیف نور قابل رویت برای چشم انسان قرار گرفته است.
دیسک‌نوری Blueray و HD-DVD مرحوم از لیزر بنفش با طول موج ۴۰۵ نانومتر استفاده می‌کند.
هرچه طول موج نور کاهش یابد دقت آن افزایش خواهد یافت، به‌ بیان دیگر طول موج کوتاه‌تر لیزر آبی‌رنگ (بنفش)، می‌تواند چاله‌هایی ایجاد کند که ابعاد کمتری داشته باشد و فاصله بین آن‌ها کاهش یابد. از آنجایی ‌که هر یک از این چاله‌ها معادل یک بیت (صفر و یک) تلقی می‌شوند،‌ هرچه تعداد این چاله‌ها افزایش پیدا کند، ظرفیت کلی دیسک نوری نیز افزایش خواهد یافت.
● مرحوم CD و وضعیت کنونی
استفاده از دیسک‌های CD همچنان در مملکت ایران رواج دارد، اما واقعیت این است که عمر این موجود به پایان رسیده و به روی مبارک خود نمی‌آورد. دیسک‌های DVD تفاوت قیمت چندانی با دیسک CD ندارند و غیر از محدودیت‌های مربوط به درایوهای نوری، دلیلی برای استفاده از دیسک CD وجود ندارد. فروش درایوهای DVD-Writer در حال افزایش است و به‌ همین نسبت توجه به درایوهایی که فقط از فرمت CD پشتیبانی می‌کنند رو به افول است. از این‌رو میزان فروش دیسک‌های DVD نیز طی یکی دو سال آینده به اوج خواهد رسید.
از طرف دیگر، قیمت و ظرفیت بالای دیسک‌های Blueray فراتر از نیاز قاطبه کاربران است و این تکنولوژی در حال‌ حاضر در خدمت انتشار فیلم‌های باکیفیت بالا قرار دارد و به این زودی‌ها عمومی نمی‌شود.
● گونه‌های دیگر کنونی
علاوه بر تکنولوژی‌هایی که در بالا به آن‌ها اشاره شد، موارد دیگری مانند UDO و MO نیز معرفی شده‌اند که بیشتر کاربرد حرفه‌ای و خاص دارند. همچنین فرمت‌های HD VMD و CBHD نیز معرفی شده‌اند. فرمت HD VMD شباهت زیادی به Blueray دارد و دیگری که CH-DVD و به ‌اختصار CBHD خوانده می‌شود مشابه HD-DVD است. این فرمت‌ها از لیزر آبی رنگ (بنفش) استفاده می‌کنند.
نکته مهم این است که دیسک‌های Blueray با فشار مستقیم Sony و شرکایش شامل LG، HP، Dell، Apple، Panasonic، Hitachi، Samsung، TDK، Mitsubishi، Pioneer، Philips، Sun، Sharp و شرکت‌های فیلمسازی هالیوودی والت‌دیزنی، فاکس قرن بیستم و برادران وارنر دنیایی را مجبور به پذیرش این فرمت کردند. فرمت‌های دیگر هر قدر هم که خوب باشند،‌ در برابر این مجموعه توان مقابله ندارند!
اما این گفته یک استثنا دارد که به جمهوری خلق چین با بیش از یک میلیارد و سیصد میلیون نفر جمعیت مربوط می‌شود. این جمعیت بالغ بر یک‌پنجم جمعیت زنده دنیا را شامل می‌شود. حاکمان چینی مدت‌هاست که برنامه‌های متعددی را در این‌باره راهبری می‌کنند تا میزان وابستگی تکنولوژیک خود به شرکت‌های بیرونی را کاهش دهند. این سیاست خیلی هم بی‌ربط نیست زیرا به اجبار ما به ‌ازای‌ هر محصولی که تولید می‌شود،‌ مبلغ مشخصی به دارنده امتیاز آن تعلق می‌گیرد. از سوی دیگر چین بازار بزرگی است که بیشترین سود را نصیب فرنگی‌جماعت می‌کند. چینی‌ها می‌خواهند سهم سود خود را از این بازار افزایش دهند. به ‌همین دلیل در چند حوزه خاص وارد عمل شده‌اند که طراحی چیپ‌های فلش، طراحی پردازنده و تکنولوژی ارزان‌قیمت دیسک‌نوری از آن جمله محسوب می‌شوند. تلاش‌ها در زمینه چیپ‌های فلش با موفقیت نسبی همراه بوده، اما در زمینه طراحی پردازنده، ‌محصول Loongson وارد بازار چین شده است که پردازنده‌ای سازگار با سیستم‌عامل لینوکس به شمار می‌رود. در زمینه دیسک‌های نوری نیز خبر رسیده که فرمت HD-NVD به‌ عنوان قدم بعدی DVD معرفی شده است. این تکنولوژی از لیزر قرمز رنگ استفاده می‌کند و هزینه‌های استفاده از لیزر آبی‌رنگ را به کاربر تحمیل نمی‌کند.
● و آنگاه آینده
مدیرعامل شرکت کره‌ای Samsung -که عضوی از حامیان فرمت Blueray است- در اظهار نظری واقع‌بینانه اظهار داشته که عمر این فرمت در کمتر از پنج سال آینده به سر خواهد رسید و فرمت‌هایی با انعطاف بیشتر و قیمتی کمتر معرفی خواهند شد.
جمعی در هلند و جمعی دیگر در آلمان در اروپا و تحت حمایت اتحادیه اروپا روی دیسک نوری جدیدی کار می‌کنند که از لیزر آبی رنگ استفاده می‌کند و قرار است که در سال ۲۰۱۰ رونمایی شود. ظرفیت نمونه آزمایشگاهی این دیسک که نامش را به ‌خاطر ندارم ۵۰۰ گیگابایت اعلام شده و مدل اصلی قرار است که با ظرفیت یک ترابایت عرضه شود. البته قیمت آن چنان بالاست که تا مدت‌ها فقط برای کاربردهای خاص مناسب خواهد بود.
همچنین دیسک‌های دیگری وارد بازار خواهند شد که LS-R نام دارند و برای اولین‌بار در سال ۲۰۰۳ میلادی توسط Hitachi معرفی شده‌اند. این تکنولوژی در ظاهر از همین دیسک‌های معمولی استفاده می‌کند، اما شیوه کار آن پیچیده است و به ‌همین دلیل نمونه تجاری آن برای عرضه مهیا نشده.
تکنولوژی دیگر که ادعا می‌شود ظرفیت دیسک‌های نوری را تا ۵۰ ترابایت افزایش می‌دهد در حال مطالعه است و از حمایت‌های NEC بهره می‌برد. این تکنولوژی Protein-Coated نام دارد و عملیاتی‌شدن آن را به این زودی‌ها شاهد نخواهیم بود.
تکنولوژی فوق‌العاده مهمی که مدل‌های اولیه آن عرضه شده است،‌ دیسک ‌نوری هولوگرافیک (HDV) نام دارد. این دیسک از دید نظری تا ۴ ترابایت ظرفیت خواهد داشت و به ‌صورتی خلاقانه از ایده‌های هولوگرافی در ذخیره‌سازی داده‌ها استفاده می‌کند. به‌ بیان ساده می‌توان گفت که داده‌ها را به صورت سه بعدی ذخیره می‌کند. این تکنولوژی از دو پرتو لیزر سبز با طول موج ۵۳۲ نانومتر و لیزر قرمز با طول موج ۶۵۰ نانومتر برای ثبت و خواندن داده‌ها استفاده می‌کند که شرح چگونگی کار آن از حوصله این نوشتار خارج است.
● و آخر اینکه
خیالتان را حت که همین دیسک‌های نوری DVD تا مدت‌ها مقیم بازار خواهند بود و مورد استفاده قرار خواهند گرفت. هر چند هزینه ذخیره‌سازی اطلاعات روی دیسک‌های DVD ناچیز است، اما کاهش قیمت هارددیسک‌ها و توسعه تکنولوژی چیپ‌های فلش به این راحتی‌ها نخواهند گذاشت تا آب خوش از گلوی تکنولوژی دیسک‌های نوری پایین برود.
درباره آینده همین قدر می‌دانم!

منبع : هفته‌نامه بزرگراه فناوری