Informacijos laikmenos tai – materiali terpė skirta duomenims įrašyti. Referatas

1. Įvadas

Informacijos laikmenos tai – materiali terpė skirta duomenims įrašyti. Informacijos laikmenos gali būti kompiuterinės ir nekompiuterinės. Pastarosioms galima priskirti informaciją įrašytą popieriuje nesinaudojant kompiuterio ir jo periferinių įrenginių pagalba, bei laikmenos skirtos laikyti garsinę, vaizdinę ar kitokią informaciją kuriai nuskaityti kompiuteris nėra reikalingas.
Laikmenas galima suskirstyti pagal informacijos išsaugojimo pobūdį:
1.    magnetinis,
2.    magneto-optinis,
3.    optinis,
Pagrinde, laikmena reikėtų laikyti tokią kompiuterinei informacijai skirtą laikyti įrenginį, kuris informaciją išlaiko ne tik kompiuterio darbo metu, bet ir po kompiuterio išjungimo. Taigi tai yra įrenginiai skirti informacijos užrašymui, kaupimui, laikymui ir atgaminimui. Pagal šiuos požymius informacijos laikmenomis reikėtų laikyti šiuos:
1.    Magnetinių diskų kaupiklis (HDD (Hard Disc)) Jis yra pagrindinė informacijos laikymo kompiuteryje ir standartinė kompiuterio komplektacijos dalis.
2.    Lankstaus disko kaupiklis (FDD (Floppy Disc)).
3.    Magneto-optiniai diskai.
4.    Optiniai diskai.
5.     Strimerio magnetinė kasetė tai – audio kasetė į kurią strimerio pagalba yra įrašoma kompiuterinė informacija. Strimeris tai įrenginys skirtas kaupti kompiuterinę informaciją kasetinio magnetofono juostose.

2. MAGNETINĖS LAIKMENOS
2.1.FDD laikmenos
Prototipas lanksčiojo  magnetinio diskelio (FDD-Floppy Disk Drive) atsirado 1950 metų pradžioje. Tuo metu išradimas nesukėlė didelio susidomėjimo. Tik 1971 metais inžinierius Alanas Šugartas iš IBM kompanijos pristatė pirmąją  serijine 8colių disketę kompiuteriui. 1976 metais kompanija Shugart Associates išleido pirma 5,25 colių, o 1985 metais  Sony pristatė 3,5 colių diskelį ir diskasukį, kuris tapo pagrindinių nedidelės informacijos  nešiotojų.  Pirmieji diskeliai turėjo 40 takelių darbiniam paviršiui, vėliau 80 takelių. Labiausiai paplitę yra HD (High- Density) 1.44 MB talpos diskeliai. Lyginant šių diskelių vystymąsi su kitomis laikmenomis, pasiekimai nėra dideli: dydis sumažėjo du kartus, talpa padidėjo tik 100%. Šiuo momentų ši laikmena skaitoma morališkai pasenusi ir netenkina šiuolaikinių reikalavimų.  Tačiau kol kas dauguma kompiuteriu yra komplektuojama su FDD įrenginių. Yra sukurta daug laikmenų, kuriomis norima pakeisti ši magnetinį diskelį. Trumpai aptarsiu keleta iš jų.
Iomega Zip atsirado 1995 metais. 1998 metais jis tapo gana populiarus. Nesuderintas su standartiniais 3,5 colio diskais. Talpa 100 MB. Dabar paplitę 250 MB talpos laikmenos. Palaiko  IDE, SCSI, LPT ir USB interfeisą. Labiausiai paplitęs.
SuperDisk (LS-120) atsirado rinkoje daug vėliau negu Zip. Suderintas su 3,5 colių diskeliais. Sudaro didžiausia konkurencija Zip.  Jis buvo išleistas kompanijos  Imation , talpa 120 MB.
UHC (Ultra High Capacity) sukurtas Mitsumi Electronics ir Swap Instruments kompanijų panaudojant Antek Peripherails technologiją. Talpos  – 1,44МB, 100МB (Zip ) ir 130МB (UHC – praktiškai tas pats Zip tik padidinta talpa ).
HiFD (High Capacity Floppy Disk) –  didelės talpos diskelis. Sukurtas Fuji (Fuji Photo Film) ir  Sony 1998 metais. Talpa 200 MB, žadama padidinti iki 500Mb. Suderintas su 3,5 colio diskeliais.  Nelabai paplitęs.
2.1.1. FDD tendencijos

Kompanija Fuji Photo Film pristatė technologiją  NANO CUBIC (NANO3) kuri leis magnetinių juostų ir lanksčių diskų talpą padidinti dešimtis kartų.  NANO CUBIC (2.1pav) yra nevienintelė  Fujifilm kompanijos pristatyta technologiją. 1992 metais kompanija pristatė ATOMM (Advanced super Thin layer and high Output Metal Media technologiją, kuri šiuo metu naudojama pakankamai paplitusiuose „Zip“ 100 ir 250 MB talpos diskuose, taip pat 40 GB „DLType“ magnetinės juostos kasetėse (cartridge).

2.1 pav. Magnetinio sluoksnio mažinimas
Idėja ATOMM  pagrista  magnetinio sluoksnio matmenų mažinimo, kadangi gavimas naudingo signalo esant dideliam įrašymo tankiui, kai magnetinis sluoksnis yra storas sukelia nepageidaujamus iškraipymus. Be to esant plonesniam sluoksniui pagreitėja įrenginio greitaveika.  Mažinant magnetinį sluoksnį yra įvedamas papildomas nemagnetinis sluoksnis tarp pagrindo ir magnetinio sluoksnio. Storį magnetinio sluoksnio pavyko sumažinti iki 0,2 μm. NANO CUBIC galima skaityti  kaip dalini ATOMM technologijos atvejį. Jinai skiriasi tik didesnių storių nemagnetinės medžiagos  ir mažesnių magnetinių sluoksnių.
Nano3 nuo ATOMM skiriasi ne tik magnetinio sluoksnio storiu. Tam, kad informacija būtų patikimai saugoma, diskų paviršiaus padengimui „Fujifilm“ naudos dvi magnetines medžiagas: feromagnetiką ir bario feritą. Be to, 10-30 nm dydžio dalelės į vieną masę bus apjungiamos specialia surišamąja medžiaga.
Greičiausiai pasitelkus Nano3, bus gaminami standartinio 3,5 colio lankstaus diskelio dydžio informacijos laikmenos, kuriose bus išsaugoma nuo 3 GB duomenų. 3 GB talpos lankstūs diskeliai pateikti tik kaip pavyzdys. „Fujifilm“ ketina naudoti „Nano3“ technologiją gaminant įvairias informacijos laikmenas.

2.2. HDD laikmenos
HDD yra skaitmeniniai įtaisai – juose magnetiniai signalai saugo atitinkama informaciją. Magnetiniai signalai yra įrašomi į metalinius diskus, kurių paviršius yra padengtas magnetine medžiaga. Disko paviršiuje yra laikoma tik dviejų lygių signalai: viena kryptim ir priešinga kryptimi įmagnetintos paviršiaus vietos. Bet kokiu atveju magnetinė medžiaga įmagnetinta iki soties. Duomenų informacijos blokai yra koduojami ir įrašomi, kaip magnetinio lauko krypčių pasikeitimų seka tam tikrose disko paviršiaus vietose. Skaitymo galvutė reaguoja į magnetinio lauko krypties pasikeitimus, o dekodavimo schemos atstato reikiamą informaciją.
Pats pirmasis kietasis diskas pasirodė 1956 metais, kuri sukūrė IBM. Jis buvo naudojamas IBM 305 buvo 61centimetro (24 colių) diametro, galėjo sutalpinti iki 5MB informacijos. Disko informacijos tankis tebuvo 320 bitų kvadratiniame centimetre, o informacijos perdavimo greitis 70 KB/s. Žinoma šis įrenginys neturi nieko bendro su tuo ką mes pripratę vadinti kietu disku, išskyrus pavadinimą ir pagrindinius darbo principus. Pačioje kietų diskų projektavimo pradžioje didelis dėmesys buvo kreipiamas ne į  disko matmenys, bet į disko talpą ir spartumą.
1979 metais IBM išleido 3310- pirma kieta diską su 8 colių diskais. 1980 metais “Seagate” išleido 5 MB diską  “ST -506”. Jis turėjo keturis  5.25 colių diskus.  Diskų  matmenų sumažėjimas leido juos panaudoti asmeniniuose kompiuteriuose. 5.25 colių diskai tapo labai populiarus ir buvo naudojami gana ilga laiką. Netgi 1984 metais pasirodęs  kietas diskas su 3.5 colių diskais, vėliau tapęs vienų iš svarbesnių standartų kietų diskų gamintojams, tuo metu praktiškai nepaveikė 5.25 colių populiarumo.

2.2 pav.  Pirmasis 3.5 colių diskas
Pirmieji kietieji diskai asmeniniams kompiuteriams pasirodė 1980 metais.  Pionierius  šioje srityje  buvo  “Seagate” su  savo 5 MB talpos modeliu “ST -506”.

HDD vidaus vaizdas yra pavaizduotos 2.3 paveiksle.

Kietųjų diskų besisukantis diskai gali būti tiek kieti, tiek ir lankstūs. Tačiau medžiagos, iš kurios jie yra padaryti, matmenys turi labai mažai keistis kintant aplinkos temperatūrai, bei senstant. Lanksčių diskų gamybai dažniausiai naudojami: mailaras arba lavsanas, o kietų diskų gamybai dažniausiai naudojamas aliuminis, tačiau gali būti naudojamas ir stiklas, kuris yra kietesnis ir gali būti plokštesnis, šios savybės naudingos esant aukštoms apsisukimų per minutę reikšmėm, bet jis yra labai trapus. Diskų paviršius yra padengiamas magnetine medžiaga, kurios pagrindą dažniausiai sudaro geležies oksidas. Saugoma informacija yra tam tikras šio paviršiaus įmagnetinimas atitinkamose disko vietose. Informacijos įrašymo tankis priklauso nuo magnetinės medžiagos kokybės (grūdėtumo ir t.t.). Daug didesnį informacijos įrašymo tankį galima pasiekti naudojant metalines magnetines medžiagas (Plated Media).
2.2.1. Įrašymo – nuskaitymo galvutės
Šiuolaikiniuose HDD naudojamos magnetorezistyvinės (MR – magnetoresistive), patobulintos magnetorezistyvinės (MRx – extended magnetoresistive) galvutės ir  GMR (Giant magnetoresistive head) galvutes. MR ir GMR galvučių schemos pavaizduotos 2.4 paveiksle.
2.4 paveiksle pavaizduotos IBM firmos gaminamų galvučių schemos.
Kaip matome iš paveikslo, viename korpuse realizuotos dvi galvutės: induktyvinė įrašymo galvutė padaryta pagal TF technologiją ir skaitymo galvutės MR arba GMR. Skaitymo galvutės sensoriai yra tarp dviejų ekranų, kurie gerokai nuslopina nereikalingą magnetinį lauką kuris sklinda nuo disko, todėl MR ar GMR sensoriai “mato” tik bito, kurį reikia nuskaityti, magnetinį lauką. Atskirai realizuotų galvučių parametrai būtų gal kiek ir geresni, tačiau sujungta galvutė turi keletą privalumų: tokios galvutės yra pigesnės, nes reikia atlikti mažiau operacijų gaminant galvutes, jos geriau tinka HDD, nes atstumas tarp įrašymo ir skaitymo elementų yra minimalus.
Šių galvučių veikimo principas pagrįstas medžiagos varžos magnetiniame lauke anizotropijos efektu (AMR – anisotropic magnetoresistance). Jose per MR ar GMR sensorius yra praleidžiama etaloninė srovė, įtampos kritimas juose proporcingas magnetinio lauko stiprumui po sensoriumi esančioje disko vietoje. Todėl tokios galvutės atkartoja signalo formą, o ne fiksuoja magnetinio lauko krypties pasikeitimus.
Tipinė magnetorezistyvinė medžiaga yra Ni – Fe lydinys, kai jame magnetinio lauko kryptis lygiagreti srovės tekėjimo krypčiai, elektronams yra trukdoma laisvai judėti (dažniau susiduria su atomais), todėl varža padidėja.
Kai nėra skersinio magnetinio lauko magnetinio lauko kryptis lygiagreti tekančiai srovei, todėl varža yra didesnė. Skersinis magnetinis laukas keičia magnetinio lauko kryptį jautriame sluoksnyje, tokiu būdu mažindamas varžą.  Teigiama ir neigiama magnetinio lauko kryptis sukurs tokią pačią sluoksnio varžą. Todėl praktikoje yra panaudojama charakteristikos dalis.
GMR galvutėse yra panaudojamas elektronų sukimasis apie savo ašį. Elektronai, kurių sukimosi kryptis lygiagreti magnetinio lauko krypčiai juda laisviau, todėl medžiagos varža yra mažesnė. Jeigu spino kryptis priešinga magnetinio lauko krypčiai, elektronai yra stabdomi, todėl varža padidėja.
Labai svarbu yra kad galvutė būtų tam tikrame aukštyje nuo disko paviršiaus. Galvutės padėtis bei atstumas nuo disko Western Digital kietuosiuose diskuose pavaizduota 2.5 paveiksle.

2.5 pav. Galvutės padėtis HDD
Galvutės palaiko tokį aukštį veikiamos aerodinaminės jėgos. Jeigu galvutė nukrenta ant disko darbinio paviršiaus, nustojus suktis diskams, gali būti pažeisti tiek galvutė, tiek ir disko paviršius. Kad to neatsitiktų, yra tam tikra galvučių sustojimo (Park) zona, kuriose leidžiama galvutėms prisiglausti prie diskų. Šiuolaikiniuose kietuosiuose diskuose galvutės nukreipiamos į sustojimo zoną automatiškai kai: sumažėja maitinimo įtampa arba sumažėjus diskų sukimosi greičiui iki tam tikros leistinos reikšmės. Taip pat galvutės liks stovėjimo zonoje tol, kol nepasieks reikiamo sukimosi greičio. Galvučių skriejimo negali labai kisti, nes tokiu atveju, kai galvutė yra per aukštai, informacija gali būti nenuskaitoma arba nuskaitoma su klaidom. Western Digital naujuose HDD įrengia skrydžio aukščio stebėjimo sistemą, kuri esant netinkamam aukščiui nutraukia įrašymo procesą. Skrydžio aukštį nustato jėga, kurią nustato diskų sukimosi greitis (senuose HDD 3600 aps./min., naujesniuose 5400 aps./min., naujausiuose 7200 arba 10000 aps./min.), galvutės sparno forma, oro tankis, kuri atsveria prispaudžiančių spyruoklių tamprumo jėgą. Todėl aukštai kalnuose ar giliai po vandeniu (pvz. povandeniniame laive) reikalingi specialūs kietieji diskai, pritaikyti atitinkamam oro tankiui. Kadangi yra panaudojamos abi disko pusės, o diskų HDD būna nuo 1 iki 8, tai galvutės yra apjungiamos nukreipimo mechanizme, kuris nukreipia galvutes į reikiamą vietą.

2.2.2.  Informacijos saugojimas HDD

Informacija yra saugoma magnetinėje medžiagoje, kuria yra padengti diskai. 2.6 paveiksle kaip yra organizuojamas informacijos laikymas kietuosiuose diskuose. Kiekvieno disko paviršiuje yra tam tikras kiekis takelių, kurių kiekvienas padalintas į sektorius, takeliai, kurių diametras yra vienodas sudaro cilindrus.

2.6 pav. Duomenų saugojimo organizavimas
Pats disko paviršius dar yra suskirstytas į zonas, kurioje sektorių skaičius yra vienodas. Krašte esančioje zonoje sektorių skaičius yra didžiausias, centrinėje – mažiausias. Todėl duomenų perdavimo greitis kraštiniuose takeliuose yra didesnis negu centriniuose takeliuose.
Tam, kad įrašytume duomenis į diską, reikia suformuoti nuoseklų kodą, kuriame be naudingos informacijos turi būti ir sinchronizuojantys signalai. Reikia pastebėti, kad induktyvinės galvutės jaučia tik magnetinio lauko krypties pasikeitimą. Taip pat reikia įvertinti, kad egzistuoja minimali magnetinės medžiagos dalis, kurioje gali būti vienos krypties magnetinis laukas (magnetinis trigeris). Jį nulemia magnetinės medžiagos savybės, galvučių konstrukcija, diskų sukimosi greitis, galvučių “skrydžio” aukštis ir t.t. Magnetinio trigerio dydis nulemia informacijos įrašymo tankį.
Duomenims įrašyti gali būti panaudojami įvairūs kodavimo būdai: FM (Frequency Modulation), MFM (Modified Frequency Modulation), RLL (Run Length Limited) ir kt. Jie bus aptarti žemiau.
Taigi, įrašant ar nuskaitant informaciją yra operuojama sektoriais. Kiekvienas sektorius turi savo struktūrą (formatą). Sektoriaus pradžioje yra informacinė sritis po jos eina informacijos saugojimo ir kontrolinė sritis. Informacinėje srityje yra saugomas cilindro, galvutės ir sektoriaus numeris. Taip pat čia saugoma informacija apie sektoriaus tinkamumą naudoti duomenų saugojimui. Ši informacija įrašoma vykdant žemo lygio formatavimą diską, o vėliau ji tik nuskaitoma. Informacinę ir informacijos saugojimo sritis skiria zona, reikalinga tam, kad įrašant, galvutę aptarnaujanti schema, suspėtų persijungti į įrašymo režimą. Sektoriaus gale kontrolinio kodo duomenų sritis – CRC (Cyclic Redundancy Check – ciklinis perteklinis patikrinimas) arba ECC (Error Checking and Correcting – klaidų radimas ir ištaisymas). CRC kodas gali tik surasti klaidas, o ECC gali ir ištaisyti jas, jeigu yra nedaug klaidų. Tarp sektorių gali būti “servo” informacija.

2.2.3. HDD diskų tendencijos

Nuo 1997 metų kietų diskų talpa kiekvienais metais padvigubėdavo. Buvo manoma, kad jau beveik pasiekta duomenų įrašymo į kvadratinį colį ribą. Tačiau 2001 metais IBM pristatė nauja technologiją. Joje yra panaudotas  elementas ruthenium. Jis yra patalpintas tarp dviejų  magnetinių lygių. Antiferromagnetically-coupled (AFC) media leidžia pasiekti 100 Gb  duomenų į kvadratinį colį. Šį technologija yra pirmoji leidžianti išspręsti supermagnetinį efektą. Supermagnetinis efektas tai esant dideliam domenų įrašymo tankui, labai sumažėjus magnetinių dalelių matmenims jos gali spontaniškai išsimagnetinti ir duomenis bus prarasti.  Paprastai HDD diskuose informacija saugoma viename sluoksnyje. AFC yra du magnetiniai sluoksnai atskirti plonų sluoksniu  ruthenium. Tai verčia lygius orientuotis priešingai vienas kitam (2.7 pav.), todėl duomenis neišsimagnetins.

2.7 pav. AFC technologijos vaizdas

Nauja technologiją pristatė ir FUJITSU kompaniją. Jinai parodyta 2.8 pav., Čia  viršutiniam paveikslo dalyje yra parodyta standartinė įrašymo technologija.  Apačioje paveikslėlio yra pavaizduota  FUJITSU  kompanijos pristatyta technologija. Fujitsu pasiūlė papildomą sluoksnį kobaltas-ruthenium-kobaltas, kuris yra sudėtingas feromagnetikas veikiantis  magnetinį sluoksnį. Jis padidina magnetinių laukų stabilumą ir neleidžia spontaniškai išsimagnetinti magnetinei medžiagai.  Kuriant tobulesnius  kietus diskus neužtenka tik didinti duomenų tankumą. Esant dideliam įrašymo tankumui sumažėja magnetiniai laukai, todėl reikia jautresnės galvutės duomenims nuskaityti.

2.8 pav. Fujitsu technologija

Canon korporacijos atstovai pareiškė, kad jos tyrimų padalinys sukūrė medžiagą, kurioje yra tokie magnetiniai elementai, kaip kobaltas, kobalto ir nikelio lydiniai. Naudojant šia medžiagą, galima sukurti cilindrines “kišenes”, vadinamas “nanoskylėmis”, kurių kiekviena yra 50 nanometrų (nm) skersmens ir 500 nm gylio.
Jų viduje yra magnetinės dalelės. Naudojant šia technologiją galima sukurti diskinius kaupiklius, kurių viename kvadratiniame colyje telpa 500 gigabaitai (GB) informacijos. Priminsime, kad dabar tankiausiai informaciją suspaudžia “Fujitsu” diskiniai kaupikliai (viename kvadratiniame colyje – 100 GB informacijos). “Canon” tikisi, kad pavyks pasiekti ir 1000 GB, tai yra 1 terabaito, informacijos talpumą viename kvadratiniame colyje.
Korporacijos atstovai įsitikinę, kad ši technologija artimiausiu metu pasitarnaus tankinant įrašomus duomenis ir mažinant diskinių kaupiklių savikainą. Pirmieji naujosios technologijos diskiniai kaupikliai rinkoje pasirodys ne anksčiau 2007 metais.

2.3. Magnetinės juostos

Magnetinių juostų istorija jau yra beveik 50 metų, tačiau ir šiandien kai reikia saugiai ir ilgai saugoti (rezervuoti) didelės apimties duomenys – šiuolaikiniai juostiniai kaupikliai yra nepamainomi.
Bendru atveju  pagal įrašymo technologiją įrašus galima suskirstyti į trys klases:
1.     helical scan (spiralinis įrašymas);
2.     linear (linijinis įrašymas);
3.     linear serpentine.

2.3.1. Helical scan

1950-tieji metai JAV charakterizuojami kaip televizorių gamybos pakilimo metais. Televizorių kiekis sparčiai didėjo. Egzistavusios tuo laiku linijinės technologijos gerai tiko garso įrašymui, bet visiškai netiko video įrašymui. 1956 metais kompanija “Ampex” pristatė įtaisą įrašanti magnetinius juostos takelius išilgai ašies, taip atsirado helical scan technologija. Technologija helican scan leidžia pasiekti didelį talpumą, tačiau maža įrašymo greitį. Visi įrenginiai naudojantis šia technologiją, naudoja vienoda įrašymo mechanizmą. Tačiau jie gali skirtis magnetinės medžiagos tipų, juostos pločių, takelių kiekių, magnetinės juostos prasukimo ypatybėmis, taip pat ir kitomis charakteristikomis.
Paveiksle 2.9 yra pavaizduotas tipinis helical scan technologijos įrenginio įrašymo blokas.

2.9 pav. Helican scan technologija
Paveiksle yra pavaizduotas tipinis helican scan įrašymo blokas. Magnetinė juosta yra prasukama nuo paduodančios ritės į priimančia. Jinai dalinai aprėpia (paprastai aprėptiems kampas sudaro 90) cilindrinį bugną – skenerį, kuriame yra sumontuotos po dvi įrašymo ir skaitymo galvutes. Cilindro ašis šiek tiek palenkta atžvilgių išilgai juostos ašies. Pats cilindras gali suktis nuo 2000 aps/min iki 11500 (reikšmės apytikslės). Juosta juda 1- 2 ips (colis į sekundę). Kadangi vienu metu įrašoma daug takelių efektyvus greitis gaunamas iki 100 colių į sekundę.

Technologija DAT/DDS

Šios technologijos terminologijoje yra šiokios tokios painiavos. DAT reiškia Digital Audio Tape, ir DAT įrenginiai buvo naudojami skaitmeniniam garsui įrašyti. 1989 metais kompanijos Hewlett-Packard ir Sony pristatė DDS (Digital Data Storage) standartą, kuris leido  naudoti DAT rašant duomenys į magnetinę juostą. Kasetėse DDS naudojama tokio pat pločio juosta (0.15 colio). Tačiau magnetinei medžiagai keliami didesni reikalavimai, kad užtikrinti saugų ir ilgą duomenų saugojimą.
Trumpi takeliai (jų ilgis dažnai būna 8 kartus ilgesnis už juostos plotį) yra įrašomi įstrižai, kiekvienas iš jų turi klaidų korekcijos kodą (ECC). Antra galvutė formuoją takelius kampu 40◦ atžvilgiu pirmosios. Duomenys gretimuose takeliuose įrašomi skirtingų poliarumų, todėl net jų persidengimo atvejų jie gali būti teisingai perskaityti. Skaitymo galvutės atlieka patikrinimą ir suradę klaidų jas ištaiso.
Failų katalogas saugomas juostos pradžioje arba specialiame faile kietam diske. Atstatant duomenys programa pilnai nuskaito katalogą. Tada juostą yra persukama prie reikiamos dalies ir duomenys patenka į kontrolerio buferį. Ar duomenys teisingi kontroleris tikrina naudodamas CRC  kodą. Jei duomenys nuskaityti teisingai tai duomenys iš kontrolerio buferio yra perduodami į sisteminę atminti ir įrašomi į kietą diską.
Šiandien galime sutikti šio keturias formato modifikacijas –  DDS-1, DDS-2, DDS- 3 ir   DDS-4.
Juos skiriasi magnetinėms medžiagomis, ilgių, juostos sukimosi greičiu ir talpumu. Ši technologija toliau nėra vystoma.

MammothTape technologija

8mm magnetinių juostų technologija atėjo iš video pramonės. Grupė inžinierių iš  Storage Technology Corporation atkreipė dėmesį į video sistemų galimybes ir galimybę jas pritaikyti duomenų saugojimui. 1985 metais jie palieka firmą ir įkuria savo kompaniją  Exabyte. Jų pagrindinis tikslas sukurti didelės talpos  juostini kaupiklį. 1987 metais jie išleidžia helical scan  Unix sistemom su 8 mm juosta.
1994 metais kompaniją pristato naują MammothTape  technologiją, sukurtą specialiai kompiuteriams. Jinai skyrėsi nuo kitų firmų tuo kad turėjo keletą patobulinimų.  Joje buvo realizuota geresnis juostos prasukimo mechanizmas. Tai savo ruožtu leido naudoti plonesnes ir jautresnes magnetines medžiagas, o tiksliau juosta tipo AME (Advanced Metal Evaporated), Sony specialiai sukurta duomenų įrašymui.
Kasėtės eksploatavimo laikas gautas 30 metų. Dinamiškai valomos galvutės padidino valymo periodą nuo 30 iki 72 val. Įrenginys Mammoth-1 turi po dvi galvutes įrašymo ir skaitymo, talpinantys 20 GB nesuspaustų duomenų , įrašymo greitis 3 MBps. Mammoth-2 – išsiskyrę pagerintų skeneriu.
Įtaisai Mammoth-1 turi dvi skaitymo ir įrašymo  galvutes. Talpina 20GB nesuspaustų duomenų ir įrašymo greitis  3 MBps. Mammoth-2  yra pagerinta skenerio konstrukcija. Kasetė talpina 60 GB, įrašymo greitis 12MBps. Mammoth-3 įtaisus  kompanija žada išleisti šių metų pabaigoje. Kasėtės talpa 120 GB, įrašymo greitis 18 MBps.

AIT technologija

Technologija Advanced Intelligent Tape buvo sukurta 1996 metais  Sony kompanijoje. Tuo metu reikėjo didelės talpos duomenų saugyklų. Eilė naujovių, tokių kaip stipresnė ir plonesnė juosta, pagerintas padengimas, nauja sistema galvučių ir atminties mikroschemą, įtaisytą kasetėje (Memory-In-Cassette — MIC), leido gauti didesnę duomenų talpą ir mažesne klaidų tikimybę. Duomenų suspaudimui AIT naudoją IBM sukurta technologiją Advanced Lossless Data Compression (ALDC). Jinai leidžia suspausti duomenys su koeficientu 2,6:1. Mikroschemoje MIC saugoma tarnybinė informacija, kuri paprastai yra saugoma juostos pradžioje. Jinai turi indeksus, kurie nurodo failų vieta juostoje ir duomenų laukus kuriuose leidžiama informacija papildyti. Kadangi įtaiso elektronika gali pati nustatyti ieškomo failo vieta juostoje, paieška labai pagreitėja, apytiksliai 150 kartų lyginant su skaitymo/rašymo greičių. Taip pat yra įtaisytas galvučių valymo mechanizmas Active Head Cleaner, kuris pradeda veikti tik tada kai atsiranda daug klaidų. Paskelbta Sony AIT vystymosi programa numato duomenų perdavimo greičio ir talpos padvigubėjimą kas du metus.
Pirmieji AIT- 1 atsirado 1996 metais. Jie leido išsaugoti viename kasetėje 25 GB nesuspaustu duomenų ir įrašymo greitis 3MBps.  Antroji įtaisų karta AIT-2 pristatyta po 3 metų. Kaip ir buvo žadėta kasėtės talpa ir įrašymo greitis padvigubėjo. Tai buvo pasiekta patobulinus įrašymo technologiją, kodavimo schemą ir  kt. Patentuota įrašymo galvučių technologija HyperMetal laminate davė didesni signalo lygį, tai leido 50% padidinti duomenų įrašymo tankumą. MIC talpa buvo padidinta dvigubai (64 KB), todėl duomenų pasiekimas sumažėjo iki 20 sekundžių.

2.10 pav. AIT- 3 bendras vaizdas
Balandį Sony paskelbė apie AIT-3 (2.10 pav.) kasėtės talpa sudarys 100 GB nesuspaustų duomenų (260GB suspaustų), duomenų perdavimo greitis 12 MBps (31 MBps). Duomenų perdavimo greitis padidintas, padidinus kanalų skaičių iki keturių. Įtaisas palaiko Ultra SCSI 160 interfeisą.
AIT-4 įtaiso pasirodymas planuojamas  2003 metų pabaigoje. Talpa ir duomenų perdavimo greitis bus padidinti 100%. Planuojama tai gauti panaudojus magnetirezistyvines galvutes, kurios leis takelių storį sumažinti iki 2,75 m.

VXA technologija

Technologija Variable-Speed Architecture priklauso spiralinių klasei, tačiau juostos sukimo mechanizmas skiriasi  nuo klasikinio. Ją 1999 metais pristatė Ecrix kompanija. Ši technologija išsprendė eile problemų  egzistuojančių  srautinėje technikoje, kai naudojama tradicinė technologija.
Srautinė technika  naudojama spiraliniame ir linijiniame įrašyme  skaitymo/rašymo operacijos metu operuoja visu takeliu, kuriame yra tukstančiai baitų duomenų. Norint gauti maksimalia nauda reikia kad įrenginys  suspėtu priimti ir perduoti duomenys gaunamus iš kasetes. Technologiją VXA turi 3 naujoves: Discrete Packet Format (DPF), Variable Speed Operation (VSO) ir OverScan Operation (OSO). Įtaisai VXA-1 turi 33GB nesuspaustų duomenų talpą ir  greitis skaitymo/rašymo 3 MBps.

2.3.2. Linear (linijinis įrašymas)

SLR technologija

1996 metais kompanija Tandberg Data pristatė Scalable Linear Recording (SLR) technologija. Jos ypatumas yra daugiakanalės plonajuostės magnetorezistyvinės galvutės ir originali jų pozicionavimo sistema. Rezultate gauta didesnis takelių tankumas – iki 192 takelių. Pradedant nuo SLR100 modelio įrašymui yra naudojamas Variable Rate Randomizer metodas. Šis metodas yra PRML variantas, sukurtas Overland Data kompanijos specialiai linijinio įrašymo įtaisams. Visi šitie patobulinimai leido pasiekti 50 GB nesuspaustų duomenų ir duomenų perdavimo greičio 10 MBps. Kompanija Tandberg gana aukštai vertina savo technologijos potencialą ir žada pasiekti 800 GB kasetėje ir įrašymo greitį iki 13 MBps. Nauja technologija O-Mass leis ženkliai padidinti juostinių kaupiklių talpą.  Technologijos kūrėjai atsisakė standartinės skaitymo/rašymo galvutės, pakeitė ją puslaidininkinių įrašymo įtaisų. Jis gali formuoti 32 takelius ir turi lazerinį skaitymo įtaisą. Pirmieji įtaisai pasirodys 2003 metais. Kasėtės talpa bus lygi 600GB talpos. Tolesni Tandberg planai yra per keleta metų gauti O-Mass kasečių talpa iki 10 TB.

ADR technologija

1985 metais pasirodžius CD-ROM daugelis kalbėjo apie magnetinių juostų epochos pabaigą. Tačiau nauji tyrimai ir patobulinimai leido magnetinėms juostom atlaikyti optinių įtaisų spaudimą. 1999 metais jauna kompanija OnStream pristatė nauja technologiją Advanced Digital Recording. Šioje technologijoje yra tokios naujovės:
1.    Įtaisytos į juostą priemonės signalizuojančios apie galvutės padėtį (buried servo signaling);
2.    Daugiakanalis įrašymas;
3.    Kintamas greitis duomenų apsikeitime;
4.    Padidintas įrašymo patikimumas;
Buried servo signaling leidžia galvutei tiksliai sekti juostos judėjimą. Galima ženkliai padidinti takelių tankį. Taip pat jinai naudojama duomenų vientisumui užtikrinti. Panagrinėkim keleta detalių.

2.11 pav. buried servo signaling panaudojimas

Dažniausiai duomenys yra įrašomi ne į visą magnetinės medžiagos gylį, o į plona paviršiaus sluoksnį. Tipiniams įrenginiams jis sudaro apie 10% storio. Jeigu į ta pačia juosta yra įrašomas signalas su mažesnių dažnių, tai jisai įsiskverbę į didesnį gylį. Todėl ant viršaus to signalo gali būti patalpinti duomenys tai yra juostoje gaunami du signalai skirtinguose sluoksniuose. Šis signalas yra eilė sinusinių bangų įrašytų skersai juostos. Pav6 . Fazės lyginių ir nelyginių bangų  yra pastumtos 180 .  Takeliai  kerta sinusoides taškuose esančiuose priešinguose fazėse, todėl suminis signalas yra lygus nuliui. Judant galvutei nuskaitomas signalo skirtumas yra proporcingas galvutės pasislinkimui, o jos kryptis nustatoma iš fazės signalo.
Antra  naujovė tai plonasluoksnė magnetorezistyvinė  aštuonių kanalų galvutė.  Įrašymas ir nuskaitymas 8 takelių leidžia sumažinti   juostos sukimo greitį išsaugojant našumą. Savu ruožtu mažas greitis sumažina juostos trinti ir generuojama šilumą, energijos sunaudojimą, triukšmo lygį, juostos susidėvėjimą.
Kintamas duomenų apsikeitimo greitis leidžia pasiekti didžiausia produktyvumą. Didžiausias produktyvumas gaunamas kai duomenų srautas nenutruksta. Šita sąlyga išlaikoma kai greitis yra mažas ir kompiuteris suspėja perskaityti ir pateikti magnetinei juostai duomenys. Tipiniuose įtaisuose  juostos sukimo greitis yra pastovus ir  sutrikus sinchronizacijai juostą reikės stabdyti. Technologija ADR leidžia keisti juostos sukimosi greitį ir duomenų perdavimą nuo 0,5 iki 2 MBps nesuspaustiems duomenims, priklausomai nuo kompiuterio duomenų apsikeitimo greičio.
Duomenų vientisumui užtikrinti daugelyje magnetiniu juostų kaupikliuose naudojamas procesas “skaitymo įrašymo metu” (Read-While-Write — RWW). Tai yra realizuojama su atitinkavom skaitymo galvutėm. Buried servo signaling leidžia greitai nustatyti juostos defektines dalis. Kai įtaisas nesuranda  papildomo signalo jis pasižymi ta vieta kaip defektine ir pradeda į ją rašyti tik tada kai signalas atsiranda. Be to yra formuojamas  korekcijos kodas ir vertikaliems ir horizontaliems takeliams. Gaunama didelis patikimumas: vienas nenuskaitytas bitas iš 1019 įrašytų. Rugpjūčio mėnesį kompanija pristatė ADR2.60IDE. Takelių skaičius buvo padidintas nuo 192 iki 384, talpa 60GB suspaustų duomenų ir įrašymo greitis 5 MBps. Skaitoma kad ADR įtaisai yra optimalus sprendimas serveriams pradinio lygio.

2.3.3. Linear serpentine

Šitas metodas skiriasi nuo klasikinio linijinio tuo, kad operacijos skaitymas/rašymas vykdomos  judant juostai į priekį ir judant juostai atgal.

DLT technologija

Technologija Digital Linear Tape atsirado 1985 metais Digital Equipment Corporation (DEC) kompanijoje, kai ji kūrė naujas įrašymo technologijas į standartinę juostą savo įžymiems  MicroVAX. Pirmos komercinės sistemos atsirado 1989 metais, o 1994 metais visas teisias į technologiją  įsigijo kompanija  Quantum.
DLTtape turi unikalia juostos sukimo būdą, minimizuojanti juostos kontaktą su nukreipiančiais ritinėliais ir galvute.   Yra naudojama dvimotorė sistema valdoma kompiuteriu. Tai leidžia su dideliu tikslumu reguliuoti juostos sukimo greitį optimizuojant skaitymo/rašymo operacijas. Duomenys įrašomi per visa juostos ilgį lygiagrečiais takeliais, kurie grupuojami į poras. Pasiekus juostos pabaigą galvutės nusistato į naują poziciją ir atlieka įrašymą priešinga kryptim. Į juostą gali tilpti 128 arba 208 takelių. Įrašymo metu yra naudojama Symmetric Phase Recording (SPR) technika, kuri leidžia duomenys takeliuose formuoti skirtingu kampu ( 2.12 pav.). Keturių kanalu skaitymo/rašymo sistema leidžia gauti duomenų perdavimo greitį 5 MBps nesuspaustiems duomenims. Duomenų tikslumą  užtikrina mikroschemą (ASIC), formuojanti klaidų korekcijos kodą  (ECC) pagal Ridą-Saliamoną  kiekvienam 64 KB duomenims, 64- bitų perteklinį ciklinį kodą(CRC) ir 16 bitų klaidos aptikimo kodą(EDC).
1998 metais kompanija pristatė   Super DLTtape (SDLT) technologiją turinčią tokias naujoves:
1.    Valdomas lazeriu magnetinis įrašymas(Laser Guided Magnetic Recording — LGMR);
2.    Technologiją Pivoting Optical Servo (POS), apjungiančia magnetinį įrašymą su lazerine galvučių pozicionavimo sistema;
3.    Magnetorezistyvinių  galvučių  klasteris (Magneto Resistive Cluster heads — MRC);
4.    PRML kriterijų naudojimas įrašant duomenys.

2.12 pav. Takelių formavimas juostoje
Šiandien Quantum gamina SDLT 220, kurio talpa  110GB ir duomenų perdavimo greitis 11 MBps.

LTO technologija

Visos anksčiau aptartos sistemos yra patentuotos, o tai trukdo konkurencijai. Todėl kompanijos Hewlett-Packard, IBM ir Seagate sukūrė atvira linijinio (linear serpentine) įrašymo standartą Linear Tape Open. Naujas standartas leis sukurti įrenginius su įvairiom funkcinėm galimybėm  ir charakteristikom, dirbančius tiek atskiram serveryje ar sudėtingame tinkle, kur reikia greito duomenų gavimo ir ten kur svarbiau yra duomenų talpumas. Todėl buvo pasiūlytos dvi LTO standarto realizacijos : formatas Accelis kai reikia greito duomenų gavimo, ir Ultrium – didelių duomenų rezervavimui.
Nežiūrint šių formatų skirtumams kiekvienas iš jų turi visas LTO standarto savybes. Visų pirma padidintas skaitymo/įrašymo kanalų skaičius. Pirma generacija LTO numato 8 kanalus , tolesnės 16 kanalų. Pagerintos taip pat valdymo mechanizmo sistemos ir galvučių konstrukcija kas leidžia tikslų jų pozicionavimą ir didelį duomenų įrašymo tankį. Duomenų tikslumas palaikomas patikimu loginiu formatu, kuriame yra nauji suspaudimo algoritmai ir kodas RLL (Run Length Limited). Realizuotas dinaminis duomenų perrašymas, įrašytose defektiniuose takeliuose. Kasetė turi įtaisyta atminti LTO Cartridge Memory (LTO-CM). Pagaliau įrašomi duomenų blokai yra indeksuojami. Tai leidžia atlikti greita paiešką naujų blokų ir supaprastina klaidų radimą ir atstatymą.
Tam kad maksimaliai išnaudoti magnetinį paviršių LTO formatas numato magnetinės juostos dalijimą į siauras zonas (juosteles) įrašymui. Šių zonų skaičius priklauso nuo realizuojamo formato: Ultrium – keturios zonos, Accelis – dvi. Galvutė apima viena juostelę ir užpildo jas paeiliui. Iš viršaus ir apačios juostelės yra valdymo takeliai kuriuose informacija naudojama valdyti galvutės padėtimi. Panagrinėkim kiekviena formatą atskirai.
Ultrium – didelių duomenų problemos sprendimas. Šitas formatas leidžia pasiekti didelę talpą ir aukšta informacijos perdavimo greitį. Pirmą įtaisų kartą leidžia įrašyti  100 GB nesuspaustų duomenų į viena kasetę, duomenų perdavimo greitis 20 MBps. Kasetė turi 600 metrų  juostos. Skaitymo/įrašymo elementai ant galvutės grupuojami poromis taip, kad  įrašomi duomenis iš būtų tikrinami. Užpildžius vieną  juostelę, galvutė pasislenka ir pradeda įrašinėti kitą juostelę.
Ultrium įtaisai šiuo metų gaminami tokių gamintojų: Hewlett-Packard, IBM ir Seagate. Manoma kad ateityje nesuspaustų duomenų talpa sieks 800 GB.
Accelis – minimalus  informacijos išrinkimo greitis. Įtaiso konstrukcija skirta gauti minimalų duomenų pasiekimo laiką, dėl to yra mažas duomenų talpumas. Juosta yra susiaurinta iki 8mm, todėl takelių sumažėjo iki 256, jos ilgis 216 metrų. Tai leidžia gauti 25 GB nesuspaustų duomenų, perdavimo greitis  10 MBps. Kasetė turi dvi rites  (Ultrium viena). Kadangi  magnetinė juosta yra kasėtės viduje  tai  juostos nereikia persukti į pradžią. Duomenų paieška gaunama ne daugiau 10 sekundžių.

3. OPTINĖS LAIKMENOS
3.1. Kompaktiniai diskai

Sony ir Philips 1980 metais išrado kompaktinį diską. 1982 metais pradėtas gaminti kompaktinis diskas (CD-AUDIO) kelių metų bėgyje pilnai užkariavo muzikinę rinką, išstumdamas vinilinius diskus.  Geras garsas, maži matmenys, patogus ir patikimas saugojimas ir ilgaamžiškumas pritraukė daugybe vartotojų. Pirmieji CD buvo skirti skaitmeninio garso įrašams saugoti. Juos kuriant buvo iškeltas uždavinys – diske sutalpinti valandos trukmės HiFi kokybės garso įrašą. 1984 metais buvo  pristatytas CD-ROM kompaktinis diskas.  Buvo pradėta kurti nauji diskų standartai, didinamas duomenų perdavimo greitis.
Kompaktinių diskų standartai yra tokie:
CD-DA – šis standartas buvo priimtas 1982 firmų Philips ir Sony. Jis koduojamas Compact Disc Digital Audio (skaitmeninio garso kompaktinis diskas).
CD-ROM – po Audio CD sukūrimo 1984 metais Philips ir Sony pradėjo naudoti diskus kompiuterių informacijos saugojimui.
Mixed Mode CD – sujungus CD-ROM ir CD-DA buvo sukurtas Mixed Mode CD (maišyto režimo).
CD-ROM/XA – šio disko pavadinimas šifruojamas kaip Compact disc – Read Only Memory / eXtended Architecture (CD-ROM / išplėstoji architektūra). Nors tokį diską 1989 metais sukūrė Philips, Sony ir Microsoft, standartas galutinai buvo patvirtintas tik 1991.
CD-I – šis standartas buvo sukurtas 1987 metais Philips ir Sony korporacijose. Tai specialus standartas kurį numatyta naudoti buitinės technikos pramonėje. Buvo sukurti specialūs grotuvai palaikantys šį standartą.
CD-EXTRA – tai standartas suderinantis normalius audio kompaktus ir CD-ROM/XA duomenų takelius, panašiai kaip ir Mixed Mode CD.
3.1.1. CD-ROM technologija
CD-ROM diskai yra skirti tik skaitomos (read only) informacijos saugojimui. Rašymo į CD-ROM principas yra paimtas iš muzikinių plokštelių rašymo metodo – naudojamas besisukantis diskas su spiralės formos takeliu. Lazerio spindulys panaudojamas ne tik informacijos įrašymui, bet ir jos nuskaitymui.
Pradinis įrašas į diską padaromas ant poliruoto stiklinio disko, padengto 0,12-0,15 μm lako, jautraus šviesai, sluoksniu. Rašymas vyksta lazerio spindulio pagalba. Spindulio paveiktos sluoksnio vietos panaikinamos tirpikliu ir lako paviršiuje kas 1,6 μm susidaro 0,12 μm aukščio ir 0,6 μm pločio įdubos. Šios įdubos vadinamos pitais (paviršiaus informacinis vienetas analogiškas dvejetainėje sistemoje bitui). Išsidėstę paeiliui pitai sudaro spiralinį takelį, kuris prasideda disko centre. CD-ROM padidintas vaizdas parodytas 3.1 pav.

3.1 pav. Padidintas CDROM disko vaizdas
Diskų kopijų gaminimas taip pat panašus į patefono plokštelių tiražavimą. Nuo stiklinio disko, padengto laku, gaunamos metalinės kopijos, kurios ir naudojamos kaip matricos presuojant karšto (skysto) polikarbonato diskus. Ant šių diskų užgarinamas metalo sluoksnis atlieka reflektoriaus funkciją. Gauti diskai padengiami skaidriu apsauginiu polikarbonato sluoksniu, atspariu mechaniniam poveikiui, drėgmei ir temperatūrai.
Kompaktinio disko pjūvis pateikiamas 3.2 pav.

3.2 pav. CD-ROM disko konstrukcija.
CD-ROM diskų fiziniai parametrai yra pateikiami 3.1 lentelėje.

3.1 Lentelė. CDROM disko fiziniai parametrai
Diametras (mm)    120
Disko storis (mm)    1,2
Informacinio sluoksnio storis (mm)    1,2
Takelio plotis (μm)    1,6
Minimalus pito ilgis (μm)    0,83
Maksimalus pito ilgis (μm)    3,1
Pito plotis (μm)    0,4
Pito gylis (μm)    0,1
Tarpeliai tarp pitų (μm)    1
Tarpai tarp takelių (μm)    1,6
Naudojamo lazerio bangos ilgis (nm)    780
Vieno sluoksnio talpa (Gb)    0,65

3.1.2. CD-R technologija
Kalbant apie visus kompaktinius diskus pridedama dalis “tik skaitomi diskai” (read only discs) Tai primena, kad juos galima skaityti su kompaktinių diskų grotuvais ir CD-ROM įrenginiais, bet informacijos juose šiais įrenginiais pakeisti negalima. Tai yra naudinga, kai reikia pagaminti daug disko kopijų už žemą savikainą, bet nenaudinga, kai kopijų skaičius yra mažas.
Tobulėjant optinių duomenų kaupimo įtaisų technologijoms, buvo sukurti keli optiniai informacijos įrašymo būdai. Vienas iš jų WORM (Write Once-Read Many, rašyti vieną kartą – skaityti daug kartų). Informaciją į diską galima įrašyti tik vieną kartą, jos ištrinti neįmanoma.
WORM technologija buvo sukurta 1988 metais Japonijos kompanijoje Taiyo Yuden. Šį standartą Philips ir Sony korporacijos priėmė 1990 metais. CD-R diskus galima skaityti su standartiniais CD-ROM įrenginiais. Taip pat buvo įvesti papildomi patobulinimai. Rašant informaciją, dalį WORM disko galima palikti tuščia. Šią vietą galima užpildyti kitos rašymo sesijos metu. Tai vadinamasis “multisession” (daugkartinio rašymo) režimas. Šių CD-R diskų struktūra ir gamyba yra panaši į paprastų CD-ROM.
Diskas yra pagamintas iš polikarbonato kurio vidinis paviršius yra padengtas specialių dažų sluoksniu. Lazerio spindulys gali pakeisti dažų sluoksnio šviesos absorbcijos laipsnį. Sekantis sluoksnis yra pagamintas iš aukso arba sidabro. Šis metalo sluoksnis padengtas apsauginiu lako paviršiumi. Padidintas CD-R disko fragmentas pavaizduotas 3.3 paveiksle.

3.3 pav. CD-R fragmentas Čia A-    B – apsauginis lakas; C – atspindintis sluoksnis; D – aktyvus įrašomas sluoksnis(DYE); E – pagrindas(polikarbonatas).
Šie diskai gamybos metu yra suformatuojami. Tai yra jų neskaidriame dažų sluoksnyje yra suformuotas 0,6-0,7 μm spiralinis takelis (griovelis) , kuris ir “rodo kelią”. Šiame takelyje informacija įrašoma: galingu lazerio spinduliu yra išdeginamos skylutes iki atspindinčiojo sluoksnio. Informacija skaitoma mažos galios spinduliu, matuojant atsispindėjusios šviesos intensyvumą. Šviesos srauto pokytis atsiradęs lazerio spinduliui einant per duobutės kraštą, yra koduojamas vienetu, o nekintantis šviesos srautas – nuliu. Privalumas – gana žema vieno disko savikaina.
3.1.3. CD-RW technologija
CD-RW diskai tai Compact Disc ReWritable ( perrašomi kompaktiniai diskai ). CD-RW diskai dar vadinami CD-PD (compact disc phase detected). Taip yra todėl, kad informacija saugoma keičiant medžiagos fizinę būseną (fazę).
Tokį diską sudaro : pagrindas, šviesą atspindintis sluoksnis, informacinis sluoksnis ir apsauginis sluoksnis. Pagrindinė šios struktūros dalis – informacinis sluoksnis. Jį sudaro : sidabras, indis, antimonis, teliūras (Ag-In-Sb-Te) . Tai keičiantis savo fazę sluoksnis. Trumpam lazerio spinduliu įkaitinus mikrosritį, ji pakeičia savo būseną – iš amorfinės į kristalinę, įkaitinus dar kartą sritis grįžta į pradinę būseną iš kristalinės į amorfinę. Informacijos nuskaitymo metodas yra labai paprastas ir pagrįstas tuo, kad amorfinė medžiagos būsena yra neskaidri, o kristalinė atvirkščiai – skaidri, grįžtančiojo lazerio spindulio intensyvumas priklauso nuo informacinio paviršiaus fazės. Informacija skaitoma, kaip ir CD-ROM arba CD-R kaupikliuose, matuojant atsispindėjusios mažos galios lazerio šviesos intensyvumą.
CD-RW disko struktūra pavaizduota 3.4 paveiksle.

3.4 pav. CD-RW disko struktūros pjūvis

3.1.4. CD-MO technologija
Kadangi WORM technologija turi savo trūkumų, buvo pradėta ieškoti naujų optinių informacijos saugojimo būdų. Kitas informacijos saugojimo būdas – magneto optinis. Šiuo būdu išsaugotą informaciją galima keisti kiek norima kartų.
Klasikinį CD-MO diskelį sudaro pagrindas, šviesą atspindintis aliuminio sluoksnis, informacinis ir apsauginis sluoksnis. Magneto optinis metodas pagrįstas Kero efektu. Šis efektas pasireiškia tuo, kad įmagnetintas paviršius keičia atsispindėjusio poliarizuoto šviesos srauto poliarizaciją priklausomai nuo magnetinio lauko poliškumo. Informacija įrašoma naudojant lazerio spindulio ir magnetinio lauko derinį, o skaitoma matuojant grįžtančio lazerio spindulio poliarizaciją.
Informacinį sluoksnį sudaro tik kelių atomų storio įmagnetintas, temperatūrai jautrus, šviesą poliarizuojančio oksido sluoksnis. Informacijos vienetas įrašomas lazerio spinduliu įkaitinus šio sluoksnio mikroskopinę sritį iki Kiuri taško (Kiuri taškas – temperatūra prie kurios medžiagos diamagnetinės savybės susilpnėja, tai yra apie 145 laipsniai Celsijaus) ir tuo pat metu rašymo galvutės sukurtu stipriu magnetiniu lauku mikroskopinėje srityje pakeičiant sluoksnio dalelių įmagnetinimo poliškumą, kuris užsifiksuoja mikroskopiniai sričiai auštant. Įmagnetinimo kryptis ir poliarizacinės mikroskopinės srities savybės priklauso nuo to, kas buvo įrašyta – vienetas ar nulis. Skaitant informaciją, jau mažos galios lazerio spindulys pereina permagnetintą mikroskopinę sritį, atsispindi nuo aliuminio sluoksnio ir jau poliarizuotas grįžta į analizatorių, kuris ir nustato, kas toje mikroskopinėje srityje buvo įrašyta.

3.5 pav. CD-MO fragmento pjūvis

3.1.4. Klaidų nustatymas ir korekcija
Visi CD formatai iš 33 bitų paketo naudoja 9 bitus takelio kontrolei ir klaidų nustatymas bei korekcijai. Yra dvi skirtingos klaidų atsiradimo priežastys. Pirmasis klaidų tipas gali būti gautas disko gaminimo procese: maži oro burbulėliai ar mikroskopiniai nešvarumai gali interferuoti su lazerio spinduliu. Kitos klaidos gali atsirasti nuo pirštų anstpaudų, įbrėžimų ar nešvarumų. Raudonoji Knyga (RedBook – CD standato aprašymas) leidžia iki 250 klaidų per sekundę. Visos šios klaidos taisomos specialia klaidų korekcijos sistema.
Visų klaidų nustatymas ir korekcijai yra naudojama papildoma informacija ir specialiūs matematiniai algoritmai. Tai padeda atrasti klaidas ir atstatyti tikras duomenų vertes. Klaidų nustatymo ir korekcijos schemos yra vadinamos EDC (error detection code), ECC (error correction code), ir EDAC (error detection and correction code). CD Klaidų korekcijos kodo pagrindas yra pavadintas Reed Solomon Code. Audio CD grotuvai ir CD kaupikliai naudoja vidinę klaidų korekcijos schemą pavadinta CIRC (Cross Interleaved Reed Solomon Code). Toks dekoderis yra integruotas kaupiklių mikroschemose. Ši klaidų korekcija yra pati galingiausia, ji duoda geriausius rezultatus, ji iš 109 klaidų palieka tik vieną (audio CD). Kompiuterių kaupikliams bet kokios klaidos yra neleistinos, todėl dar naudojama lygiagreti klaidų korekcija. Ji pavadinta sluoksnine ECC ir yra įrašoma kartu su vartotojo sektorių duomenimis. Sluoksninė ECC gali būti dekoduojama tiek elektrineje tiek ir programinėje dalyje.

3.1.5. Kompaktinių diskų tendencijos
Sony 2000 metų viduryje pristatė standartą kuris numato  kompaktinio disko talpos padvigubinimą iki 1.3 GB. Naujas standartas gaunamas atlikus keleta paprastų modifikacijų. Takelio plotis sumažintas nuo 1.6 μm iki 1.1 μm, minimalus pito ilgis – nuo 0.833 iki 0.623 μm. Taip pat klaidų korekcijos (CIRC) parametrai buvo pakeisti, gautas naujas klaidų taisymas vadinamas CIRC7. Šis standartas naudoja ta pati lazerio bangos ilgį, tačiau disko sukimo  greitis buvo sumažintas nuo 1.2 – 1.4 ms iki 0.9 ms. Sony vadina šiuos diskus DD-R ir DD-RW. Standarto trukumas esami įrenginiai negalės skaityti DD-R ir DD-RW diskų.

3.2. DVD diskai
Susidūrus su CD talpumo problemomis 1995 metais buvo nuspręsta priimti vieningą naujos kartos, didelio tankumo optinių diskų formatą – DVD. Pradžioje tai buvo skaitoma kaip skaitmeninis video diskas (Digital Video Disk), vėliau tai pradėjo šifruoti kaip universalus skaitmeninis diskas (Digital Versatile Disk). Šis formatas buvo pasirinktas atmetus kitus du variantus :
1.    Multimedia CD (pristatė Philips ir Sony);
2.    Aukšto tankumo diskai SDD (Toshiba, Matsushita, Time Warner).
1995 metų pabaigoje  10 (Hitachi, Matsushita, Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sony, Thomson, Time Warner, Toshiba ir JVC) pasaulinių firmų įkūrė DVD Consortium ir nustatė DVD diskų standartų specifikaciją. 1997 metais DVD Consortium pavadinimas buvo kakeistasį  DVD Forum ir tapo atviras kitų narių įstojimui.. Šiuo momentų jį sudaro 200 narių, o į jo komiteto sudėti be pirmų 10 įeina tokios 7 kompanijos: IBM, Intel, NEC, Sharp, LG Electronics, Samsung, Industry Research Institute of Taiwan. DVD Forum palaiko ir toliau plėtoja DVD standarto specifikaciją.
Diskų formatai yra tokie:
•    DVD-ROM : didelės talpos diskas;
•    DVD-Video – skaitmeninis video diskas;
•    DVD-Audio – muzikinis diskas;
•    DVD-R -vieną karta įrašomas diskas;
•    DVD-RAM-  daug kartų perrašomas diskas.  Taip pat yra DVD-RW ir DVD+RW formatai.
3.2.1. DVD-ROM diskai
DVD diskai yra tokio paties diametro (120mm) ir storio (1,2mm) kaip ir tradiciniai kompaktiniai diskai, tik skirtingai nuo jų, informaciją galima saugoti abiejose disko pusėse (numatyti ir vienpusiai diskai). Abiejose pusėse galima saugoti po 4,7 GB informacijos, o tai viršija 7 kompaktinių diskų talpą. Be to galima naudoti diskus su dviem darbiniais sluoksniais kiekvienam paviršiui. Šiuo atveju kiekviena disko pusė talpina 8,5 GB informacijos (4,7 pirmame sluoksnyje, 3,8 antrame). Naudojant abi disko puses bendras talpumas siekia 17 GB t.y. lygus 26 paprastiems kompaktiniams diskams. 3.6 paveiksle pateikiamas DVD disko vaizdas.

3.6 pav. DVD diskas
Kaip ir CD-ROM, DVD diskai saugo duomenis dėka įdubimų, esančių spiraliniuose takeliuose atspindinčiame metaliniame paviršiuje, padengtame plastiku. Analogiški jie ir informacijos įrašymo principais. Informacijos skaitymas vykdomas lazerinių spinduliu, kuris skenuoja atspindinti sluoksnį. Pakliuvus lazerio spinduliui į įdubimą, spindulis yra tiksliai atvaizduojamas į registracinį detektorių, tada jo signalas yra didesnis už užduota slenkstį – tai atitinka loginį vienetą. Nesant įdubimui spindulis išsisklaido ir signalas iš detektoriaus yra mažesnis už slenkstį.
Pagrindinis reikalavimas, kuriant DVD, buvo paprastas: padidinti talpą, padidinus takelyje įdubimų, prie viso to technologija turi būti pigi. Tyrimų rezultatu tapo kokybiškesnio lazerio atradimas su mažesniu bangos ilgiu, dėl ko tapo įmanoma panaudoti mažesnius įdubimus.
Įprastame CD-ROM įrenginyje lazerio banga yra 780 nm ilgio, o DVD – 650 nm arba 635 nm. Kita naujovė – tai naujas sektorių formatas, patikimesnis klaidų koregavimo kodas, ir pagerintas kanalų moduliavimas. Optinė galvutė buvo patobulinta panaudojus linzes su aukštesniu apertūros laipsniu, kas leido tiksliau sufokusuoti lazerio spindulį.
Vizualiniam palyginimui toliau pateiktas CD ir DVD fragmentų padidinti vaizdai (3.7pav.).

3.7 pav. DVD ir CD padidintas vaizdas.
Pateikiu lentelę su DVD-ROM diskų pagrindiniais parametrais
3.2 Lentelė. DVD disko fiziniai parametrai
Diametras (mm)    120
Disko storis (mm)    1,2
Informacinio sluoksnio storis (mm)    0,6
Takelio plotis (μm)    0,74
Minimalus pito ilgis Viensluoksnio/dvisluoksnio (μm)    0,40/0,44
Lazerio bangos ilgis (nm)    650
Sluoksnių skaičius    1,2,4
Vieno sluoksnio talpa (Gb)    4,7

DVD diskus pagal sluoksnius galima suskirstyti taip :
1.    SS – single side (vienpusis diskas)
2.    SL – single layer (vienas sluoksnis)
3.    DS – double side (dvipusis diskas)
4.    DL – double layer (dvigubas sluoksnis)
Taigi, kaip matome gali būti keturi DVD diskų variantai. Panagrinėsime jų struktūras privalumus bei trūkumus.
Vienpusis diskas su vienu informaciniu sluoksniu.
Šis diskas labiausiai primena įprastą CD-ROM. Informacija saugoma disko vienos pusės viename sluoksnyje. Šio disko ir struktūra yra gana panaši į CD-ROM disko struktūrą. Informacija saugoma atspindinčiame sluoksnyje padarant įdubas (pitus). Pateikiu tokio disko struktūrą.

3.8 pav. SS/SL disko struktūra
Kaip matome, tokio disko struktūra praktiškai nesiskiria nuo CD-ROM disko struktūros. Čia yra tokie pat sluoksniai, kaip ir kompaktiniame diske.
Dvipusis diskas su vienu informaciniu sluoksniu.
Dvipusis DVD diskas primena du CD-ROM diskus suglaustus nugarėlėmis. Čia panaudotas lanksčių magnetinių diskelių (Floppy discs) dvipusio rašymo principas. Šiuo atveju darbiniai sluoksniai yra abiejose disko pusėse. Atitinkamai padidėja ir disko talpumas. Nuskaityti informacijai iš tokių diskų, įrenginiai turi turėti nuskaitymo galvutes iš abiejų pusių arba diskas turi būti vartomas. Šių diskų darbinio sluoksnio storis yra 0,6 mm, viso disko kaip ir paprasto vienpusio DVD disko – 1,2 mm.
Pateikiu tokio disko struktūrą.

3.9 pav. DS/SL DVD disko struktūra
Vienpusis diskas su dviem informaciniais sluoksniais.
Tokių diskų talpa yra 8,5 GB (4,7 pirmame sluoksnyje, 3,8 antrame). Čia informacija yra saugoma dviejuose sluoksniuose ir svarbiausias elementas skiriantis šiuos diskus nuo viensluoksnių – pusiau skaidrus reflektorius. Šis reflektorius ir skiria abu informacinius sluoksnius. Tai kritinis disko elementas. Jo gamybos technologija yra pati sudėtingiausia disko gamybos eigoje. Pusiau skaidrus reflektorius ga minamas iš aliuminio, nors yra įvairių realizavimo būdų. Visi kiti elementai išlieka tie patys. Viensluoksnio ir dvisluoksnio diskų struktūros pavaizduotos 3.10 paveiksle.

3.10 pav. Viensluoksnio (SL) ir dvisluoksnio (DL) diskų struktūrų palyginimas
Informacijos saugojimo būdas išlieka tas pats – sukuriamos skirtingai šviesą atspindinčios vietos (pitai), tik jie kuriami ne viename, o dviejuose sluoskniuose. Informacija nuskaitoma fokusuojant lazerio spindulį į reikiamą informacinį sluoksnį. Tai pavaizduota 3.11 paveiksle. Kai linzė lazerio spindulį sufokusuoja į viršutinį sluoksnį, informacija ir skaitoma iš jo, o antro sluoksnio informacija nuskaitoma sufokusavus spindulį į antrąjį sluoksnį. Šiuo atveju spindulys turi praeiti per pirmo sluoksnio pusiau skaidrų reflektorių.

3.11 pav. Lazerio spindulio fokusavimas dvisluoksniams DVD diskams.
Dvipusis diskas su dviem informaciniais sluoksniais.
Šiuose diskuose naudojama paprastų dvisluoksnių diskų technologija, tik šie dvigubi sluoksniai kuriami abiejose diskų pusėse. Gamyba šiuo atveju nežymiai sudėtingesnė, tačiau gaunamas du kartus didesnis talpumas (17 Gb). Tokio disko struktūra pateikiama 3.12 paveiksle.

3.12 pav. DS/DL DVD disko struktūra
3.2.2. DVD-R diskai
Tokie įtaisai DVD-R (DVD Recordable) gali informaciją įrašyti tik vieną kartą. 1997 metais pirmieji DVD-R buvo 3.95 GB talpos. Vėliau padidino iki 4.7 GB. Kadangi DVD diskai yra dvipusiai tai galima pasiekti talpą iki 9.4 GB. Darbiniai tokių diskų paviršiai yra padengti specialiais temperatūrai jautriais dažais (kaip ir CD-R). DVD-R lazeris turi du nustatytus režimus. Rašant lazerio spindulys įkaitina atitinkamas temperatūrai jautraus sluoksnio vietas iki kelių šimtų laipsnių. Dėl to šios vietos pakeičia savo spalvą ir tuo pačiu atspindėjimo savybes. Šie pakitimai yra negrįžtami, todėl pakeisti šios informacijos neįmanoma. Skaitant lazeris dirba mažesniu galingumu todėl negali pakeisti optinių sluoksnio charakteristikų. 3.3 lentelėje pateikti DVD-R ir CD-R skirtumai.

3.3 lentelė DVD-R ir CD-R techniniai duomenys.
Parametras    DVD-R    CD-R
Įrašymo banga    635 – 645 nm    775 – 795 nm
Skaitymo banga    635 – 650 nm    770 – 830 nm
Įrašymo galia    6-12 mW    4 – 8 mW
Linzės apertura (įrašymo)    0.60    0.50
Linzės apertura (skaitymo)    0.60    0.45
Atspindžio koeficientas    R14H > 0.6    RTOP > 0.65

2000 metais siekiant apsaugoti DVD diskus nuo kopijavimo buvo priimtas standartas, kuris numato DVD- R (A) (DVD-R for Authoring)  ir DVD- R(G) (DVD-R for General). Šios dvi specifikacijos naudoja skirtinga lazerio bangos ilgį įrašymui. Todėl diskai gali būti įrašyti jų specifikacijas atitinkančių įrenginių.

3.2.3. DVD-RAM diskai
DVD-RAM -Digital Versatile Disc Random Access Memory. Šį specifikacija realizuota buvo 1998 metais. Kaip ir visuose kituose perrašomuose formatuose čia yra naudojama medžiaga keičianti savo būseną, veikiant ja lazerio spinduliu. Darbiniai DVD-RAM paviršiai yra padengti plona plėvele sudaryta iš kristalų, kurie paveikti lazerio spindulio įkaista (500-700 C) ir pereina į amorfinę būseną. Taip atsitikus, pasikeičia jų atspindžio savybės. Lazeris naudojamas DVD-RAM kaupikliuose turi 3 galingumo režimus. Mažiausio galingumo režimas naudojamas duomenų nuskaitymui, o likę du kiti – kristalų pavertimui į amorfinę būseną ir atgal. Tokių pasikeitimų optinės charakteristikos irgi yra labai nežymios, todėl ne visi DVD-ROM įtaisai gali skaityti šiuos diskus. Artimiausiu laiku šio nesuderinamumo turėtų nebelikti. Amorfinė medžiaga yra neskaidri, o kristalinė skaidri. Yra du DVD-RAM diskų tipai:  vienpusiai ir dvipusiai. Informacijos išsaugojimo patikimumo padidinimui tokie diskai bus patalpinti į specialius įdėklus su paslankiu dangteliu. Bet kuriuo atveju įstačius diską į kaupiklį dangtelis atsidaro kaip ir įstatant paprastą diską. Tačiau vienpusiai diskai galės būti gaminami ir be dėžutės su užsklanda.
Pirmieji įrenginiai dirbo su 2,8 GB talpos diskais, dabar jau gali dirbti su dvipusiu 9,7 GB diskų.
Pateikiu DVD-RAM disko fragmentą 3.13 pav.

3.13 pav. DVD-RAM disko fragmentas
3.2.4. DVD-RW diskai
DVD-RW -Digital Versatile Disc Recordable.  Šita technologija pirma karta buvo panaudota 1999 metais  įrašančiam buitiniam DVD įtaise. Pagrindinis šios technologijos kūrėja yra firma Pioneer. Technologija paremta DVD-R  specifikacija, todėl  čia yra toks pat atstumas tarp takelių ir t.t. Šis formatas pagrindinai yra naudojamas DVD buitiniuose įtaisuose. Kaip DVD-RAM čia yra naudojama medžiaga keičianti savo būseną, veikiant ja lazerio spinduliu. 3.14 pav. pateiktas DVD-RW disko fragmentas.

3.14 pav. DVD-RW disko fragmentas

3.2.4. DVD+RW diskas

DVD+RW -Digital Versatile Disc ReWritable. Pradėtas kurti 1997 metais. Šiuos diskus skaito beveik visi buitiniai įtaisai. Diskai talpina 4,7 GB vienoje disko pusėje. Šį diską palaiko ir plėtoja tik jį sukurusios firmos Hewlett-Packard, Mitsubishi Chemical, Philips, Ricoh, Sony ir Yamaha. DVD Forum jo nepalaiko.  3.15 pav. pateiktas disko fragmentas. 3.5 lentelėje pateikti DVD diskų formatų techniniai duomenys.

3.15 pav. DVD+RW disko fragmentas

3.5 lentelė Pagrindiniai DVD formatų techniniai duomenys

Parametras
Disko tipas
DVD-ROM    DVD-RAM    DVD-RW    DVD+ RW    DVD-R
Vienos pusės talpa    4,7 GB    4,7 GB    4,7 GB    4,7 GB    4,7 GB
Lazerio bangos ilgis nm    650    650    650    650    650 (G)
635 (A)
Atspindis    18-30% (dvisluoksnio )    15-25% (2,6)        18-30%
Įrašymo būdas    Matrica    Medžiagos būsenos keitimas    Medžiagos būsenos keitimas    Medžiagos būsenos keitimas    Spalvos keitimas
Įrašymo būdas    nėra    Wobbled Land& Groove    Wobbled groove    Wobbled groove    Wobble pre-groove
Atstumai tarp takelių μm    0,74    0.615        0.74    0.74
Minimalus atstumas tarp pitų     0,40    0,28            0,40
Failų sistema    Micro UDF arba ISO9660    UDF/UDF Bridge    UDF/UDF Bridge    UDF/UDF Bridge    Typ11UDF Bridge Typ2 UDF

3.2.5. DVD diskų informacijos kodavimas

Sukūrus kompaktinius diskus ir panaudojus juos kompiuterijoje iškilo daug nesuderinamumo problemų. Skirtingos OS (Operacinės Sistemos) turi savo duomenų laikymo formatus todėl joms keistis informacija yra gana sudėtingas uždavinys.
Kuriant DVD buvo prisiminta ši problema ir pabandyta jos išvengti. Nuspręsta sukurti vieningą duomenų saugojimo formatą. Toks formatas buvo pavadintas UDF (Universal Disk Format – universalusis diskų formatas). Jis, matyt, ateityje pakeis visus kitus nesuderinamus formatus. UDF yra suderinamas su visais perrašomais ir WORM diskais.
Šis formatas yra “skaidrus” keičiantis informacija tarp visų CD-ROM diskų. Formate yra numatoma skaitymo, rašymo bei kitos funkcijos. Informaciją saugomą UDF formate, gali skaityti ir IBM ir MAC tipo kompiuteriai nepriklausomai nuo OS (DOS, UNIX, Windows). Šį formatą palaikantys įrenginiai gali skaityti CD-ROM bei CD-R diskus.

3.3. FMD diskai

Kompaniją Constellation 3D pristatė FMD (Fluorescent Multilayer Disk) kuris greitai gali tapti naujų lyderių. Pirmos kartos diskas kompanijos Constellation 3D yra 120 mm daugiasluoksnis FMD diskas, kurio talpa yra 140 GB. 3.17 pav. Yra pateiktas kompaktinio disko vaizdas.

3.16 pav. FMD-ROM vaizdas
FMD diskas yra skaidrus, kadangi šiai technologijai nereikia atspindinčio sluoksnio. FMD diske nenaudojamas lazerio atspindis kadangi lazeriui veikiant informacinį sluoksnį jis pradeda pats spindėti.  Veikimo principas yra pagristas fotochromo (фотохромизма) reiškinių. Rusų chemikai išrado organinę medžiagą “stabilų fotochromą”. Jis veikiamas lazerio spindulio įgauna fluorescentines savybes. FMD informacinis sluoksnis(fotochromas) gali keisti savo fizines savybes veikiant tam tikram lazerio galingumui ir bangos ilgiui. Iš pradžių  fotochromas neturi fluorescentinių savybių. Veikiant didelės galios lazeriui gaunama fotocheminė reakcija, kurios dėka ir pasireiškia fluorescentinės savybės. Skaitant informaciją medžiaga yra sužadinama mažesnės galios lazeriu ir pradeda švytėti Šitas švytėjimas priimamas foto imtuvu ir gaunamas loginis 1. Medžiaga  bėgant laikui nekeičia savo savybių.
Sužadintas fotochromas spinduliuoja šviesą pastumdamas krintančio į jį lazerio spindulio spektrą(30-50nm). Tai leidžia lengvai atskirti lazerio signalą nuo medžiagos spinduliavimo (3.17 pav.).

3.17 pav. FDM disko skaitymo mechanizmas
Šita technologija leidžia išspręsti interferenciją tarp sluoksnių, kadangi fotochromo spinduliuojama šviesa yra nekoherentiška ir skiriasi nuo lazerio spindulio, lengvai praeina pro sluoksnius ir gerai nustatoma foto imtuve.  Įprastuose CD/DVD didinat informacinių sluoksnių skaičių gaunamas atspindinčio signalo blogėjimas. Juose naudojamas skaidrus sluoksnis, todėl  dalis signalo atsispindi ir gaunamas signalų interferencija. Naudojant FMD diskus tai signalo kokybė didėjant sluoksniui mažėja nedaug(3.18 pav.).

3.18 pav. Signalo kokybės priklausomybė nuo sluoksnių skaičiaus
FMD-ROM gamintojų teigimų netgi kai sluoksnių bus šimtai nebus didelio signalo iškraipymo, nes visi sluoksniai skaidrus ir vienodi.
Diską sudaro keleta sluoksnių sujungtų tarpusavyje. Sluoksnai turi savyje pitus,  kurie yra užpildomi  florescentinę medžiaga. Skaitant lazeris fokusuojamas viename iš sluoksnių(3.19 pav.) ir sužadina  jo florescentinius elementus, po to jų švytėjimą priima fotodetektorius.

3.19 pav. Sluoksnio pasirinkimas
Kita įdomi savybė šios technologijos galimybė lygiagretaus nuskaitymo. Jeigu įrašinėti bitus ne pagal takelius, o gilyn į disko sluoksnius galim labai padidinti duomenų pasiekimo greitį.  Išvardinsiu pagrindinius FMD diskų privalumus:
1.    daugiasluoksnis diskas skaidrus ir visi sluoksniai vienodi;
2.    nedidelis signalo iškraipymas praėjus keleta sluoksnių;
3.    florescentinis švytėjimas be kliučių pereina disko sluoksniu;
4.    mažesni reikalavimai techniniai įrangai negu CD/DVD. Florescentinė technologija nereikalauja ypatingu gamybos sąlygų;
5.    spinduliuojamas florescentinė šviesa iš bet kokio sluoksnio yra ne koherentiška. Nėra signalų interferencijos.
6.    FMD technologija suderinta su CD ir DVD formatais.
Dauguma gamybos etapų FMD diskų  panašus į CD ir DVD su tam tikrais pakeitimais: pito forma ir jų užpildymas florescentinę medžiagą . 3.20 pav. yra pateiktas 7 sluoksnių disko vaizdas.

3.20 pav. Septynių sluoksnių disko fragmentas
Duomenų įrašymas į FMD-ROM
Įrašant duomenys į FMD-ROM yra naudojama WORM(Write Once Read Many) technologija. Diskai taip ir vadinsis FMD WORM. Gaminimo technologija išlieka tokia pati išskyrus tai kad naudojamas kitokia florescentinė medžiaga. Yra du principai FMD diskų įrašyme. Pirmas naudoja medžiagą jau turinčia florescentinį efektą(loginis vienetas). Įrašant duomenys  norimos disko dalis yra apdorojamos termiškai, medžiaga praranda savybes( loginis nulis).
Antras būdas numato naudoti medžiaga neturinčia floriscentiniu savybių. Veikiant lazeriui vyksta foto cheminė reakcija ir medžiaga įgauna fluoriscentines savybes.
Kompanija  C-3d taip pat planuoja išleisti perrašomus FMD diskus. Principas yra panašus  į CD-RW skirtumas tik toks, kad florescentinė medžiaga bus pervedama iš vienos būsenos (nėra florescensinio efekto) į kita būseną (yra florescensinis efektas). Planuojami išleisti 2001 metų pabaigoje.

LITERATŪRA

1.     www.ixbt.com
2.     www.Itc-ua.com
3.     www.pctechguide.com
4.     www.sky.net.ua