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06.01.1989 - 

Optische Speicher im Wettbewerb mit herkömmlicher Technik:

Laserplatten sind keine Exoten mehr

MÜNCHEN (CW) - Seit ihrem Erscheinen im DV-Markt ist die Diskussion entbrannt: Können optische Speichermedien magnetische verdrängen? Inzwischen sind einige Jahre vergangen, und die Beurteilungen konkretisieren sich auf der Basis erster Erfahrungen.

Die optische Speichertechnik eignet sich nach Ansicht von Fachleuten für alle Anwendungen, in denen hohe Kapazität verlangt wird, die Möglichkeit der Aktualisierung der Datenbestände jedoch zweitrangig ist. Als zusätzlicher Vorteil der WORM-Platten ist ihre hohe Lebenserwartung von mehr als dreißig Jahren anzusehen.

Wachsender Kapazitätsbedarf in der Datenverarbeitung ließ die Entwickler zu neuen Speichermethoden greifen. Da mit herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungsverfahren physische Grenzen praktisch erreicht sind, setzten die Entwickler auf optische Technologien. Diese optischen Systeme lassen zehn bis vierzig Prozent höhere Aufzeichnungsdichten pro Flächeneinheit zu. Geringere Störanfälligkeit und niedrigere Kosten je Megabyte sind weitere Vorteile gegenüber der magnetischen Aufzeichnung. Hauptsächlich sind derzeit drei Typen optischer Speicher verfügbar:

- CD-ROM, bekannter als Compact Disks, deren gespeicherte Daten nur gelesen, nicht aber überschrieben werden können;

- WORM-Disks (Write Once Read Many), auf die Daten nur einmal geschrieben und beliebig oft gelesen werden können;

- Erasable Disks, die den Vorteil hoher Kapazität mit der Wiederbeschreibbarkeit kombinieren, sind heute schon technisch realisierbar. Mit der Markteinführung wird ab 1989/1990 gerechnet.

Zur optischen Aufzeichnung wird Laser-Licht verwendet, das die Daten digital auf eine optisch sensible Schicht des Mediums überträgt. Weitere Elemente der optischen Platte sind wie bei der magnetischen der Schreib-/Lese-Mechanismus, Servospuren, Mechanik zur Positionierung sowie Fehlererkennungs- und Fehlerbehebungsmethoden.

Die Speicherplatte selbst ist aus drei Schichten nach dem Sandwich-Prinzip aufgebaut. Zwei der Schichten bestehen aus Glas oder einer anderen lichtdurchlässigen Schicht, um Oxydation zu vermeiden; die dritte Scheibe besteht entweder aus Tellur, Rhodium oder einer Legierung aus beiden; sie bietet Oberflächen für die Datenspeicherung.

Daten lassen sich auf drei verschiedene Weisen auf das Medium schreiben: "ablativ", in Blasen oder per Phasenwechsel. In allen Techniken bringt der Laserstrahl digitale Informationen binär auf die Platte auf. Zur Erkennung der Daten setzt die optische Speichereinheit einen Laser geringer Intensität ein. Der Grad der Reflektion korrespondiert mit dem Binärwert der Daten.

Bei den "erasables", den wiederbeschreibbaren Platten werden momentan drei Techniken erforscht: Phasenwechsel, Magneto-Optik und Farb-Polymer. Bei der Phasenwechsel-Technologie werden Plattenbereiche vom nicht-reflektierenden in den reflektierenden Status verändert. Die Magneto-Optik verbindet gewisse Charakteristika der Magnet- und Opto-Technik, indem für jeden Punkt der Platte ein Magnetfeld aufgebaut wird. Trifft polarisiertes Laserlicht auf das Magnetfeld, rotiert die Ebene der Polarisation in bekannten Werten. Bei der Farb-Polymer-Technik kommen organisch beschichtete Platten zum Einsatz, deren zwei Lagen Licht unterschiedlicher Frequenz absorbieren. Das "Heizen" des einen Layers erzeugt einen erhabenen Punkt; die Erhitzung des anderen Layers glättet diesen Punkt. Entscheidend hierbei ist, daß der erhabene Punkt geringer reflektiert.

Die Archivierungskapazitäten optischer Datenträger bilden den höchsten Anreiz für deren Einsatz. Dieses Potential ist nach Meinung von Fachleuten praktisch unbegrenzt.

Als vorrangige Anwendungsbereiche sind strukturierte wie unstrukturierte Datenbanken zu nennen. Gegenwärtig werden strukturierte Datenbank-Applikationen mit klassischen Magnetplatten gelöst; in unstrukturierten DB-Anwendungen werden Magnetbänder eingesetzt. Diese unstrukturierten Datenbanken, nicht selten enormen Umfangs, sind Ziel Nummer 1 für die optische Datenspeicherung, die neben hohen Kapazitäten schnelle Zugriffe gestattet. Aber auch andere Anwendungsbereiche wie die grafische DV, CAD/CAM, Dokumentenverarbeitung oder Archivierungsaufgaben können von den Vorteilen optischer Speicherung profitieren.

Was die optische Speichertechnologie betrifft, herrscht die einhellige Meinung vor, daß WORM-Disks und die wiederbeschreibbaren Platten zwei unterschiedliche Märkte bilden und in gegensätzlichen Applikationen eingesetzt werden; sie stehen in keinem Wettbewerb zueinander. Aus technischer Sicht erwartet man schon bald erhebliche Leistungsanhebungen bei den Laufwerken.

Aber auch im Bereich der Magnetplatten- und Bandlaufwerke ist schon in naher Zukunft mit neuen Produkten zu rechnen.

Bestehen zu Anwendungen große sequentielle Dateien, so bietet die optische Speicherung bessere Kosteneffizienz gegenüber klassischen Magnetplatten und höhere Leistungen im Vergleich zu Magnetbändern. Andererseits werden Magnetplatten bei der schnellen Verarbeitung großer Bestände eingesetzt, während Magnetband nach wie vor bei starrfortlaufender Datenverarbeitung dominiert.

Mit der IBM-Ankündigung des Modells 9247, einer 12-Zoll-WORM-Disk, wurde ein erstes Signal gesetzt. Dieses Zeichen bedeutete die offizielle Markteinführung; WORM-Disks gehören nun zur Standard-Computerperipherie. Unisys und Digital Equipment haben mittlerweile nachgezogen und ebenfalls optische Plattenlaufwerke für ihre Rechner angekündigt.

Im Großsystembereich bietet der OEM-Markt vielfältige Produkte mit Kapazitäten zwischen einem bis zu drei Gigabyte je Plattenseite, insgesamt also von zwei bis sechs GB pro Platte. Durch den Einsatz von musikboxähnlichen Systemen ("Jukeboxes") können insgesamt 32 bis 200 optische Platten gelagert, verwaltet und geladen oder entladen werden.