джерело: broadcasting.ru
У всіх країнах світу, де використовується мовне, бібліотечне та архівне обладнання, велика увага приділяється проблемі збереження аудіовізуальних матеріалів, записаних на різних носіях інформації. Особливо гостро останнім часом стоїть питання про довговічність таких новітніх, але вже набули широкого поширення носіїв, як оптичні (лазерні) диски CD і DVD.
Важлива кожна дрібниця
Зростання обсягу використання дискових носіїв в теле- і радіомовлення 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, грунтуючись на об'єктивних даних про гарантійні терміни зберігання різних носіїв, часом знаходяться протягом тривалого часу в умовах, які не завжди відповідають кліматичним і санітарно-гігієнічним нормам.
Для розуміння причин і механізмів погіршення якості дисків і запобігання втрати інформації доцільно розглянути наступні питання: будова і склад CD- і 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 і ін. Слід зазначити, що значне ускладнення апаратури пов'язано з проблемою мініатюризації, яка передбачає виконання функцій пристроями невеликих розмірів і з меншими енерговитратами. У той же час зростають вимоги до надійності і безвідмовності дисків, оскільки збій при відтворенні може спричинити за собою збій мовного процесу.
Складовою частиною комплексних систем по управлінню якістю промислової продукції є програми вдосконалення елементів, що базуються на аналізі інформації про відмови, детальному вивченні їх причин. Подібного роду програми допомагають акцентувати увагу на пошуку механізмів і фізико-хімічних процесів, що породили відмову, що дозволить проводити заходи щодо підвищення надійності складових елементів і вузлів виробів електронної техніки.
Зрозуміло, що чим складніше виріб, тим 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 фазоінверсного 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 від "питов" (пресованих точок на дисках ROM) перетвориться в нулі і одиниці під час читання диска лазером.
Багато факторів визначають термін служби оптичних дисків (деякі з них залежать від користувача, інші не піддаються контролю і управління, тому що обумовлені природними причинами):
- тип диска;
- якість виготовлення;
- умови зберігання диска перед записом інформації;
- умови обігу та міри профілактики;
- навколишні умови.
У кожному з трьох основних типів дисків - ROM, R і RW (RAM) - для створення інформаційного шару використовуються: алюміній, органічний барвник або плівка з фазоінверсного матеріалу. Руйнування цих матеріалів є основною причиною псування диска.
Умови навколишнього середовища набагато швидше призводять до руйнування саме інформаційного шару диска, ніж прозорою полікарбонатною підкладки, на якій в даний час виготовляються майже всі оптичні диски. Полікарбонатна підкладка може руйнуватися головним чином через недбале поводження з диском, що веде до її фізичного пошкодження. Якщо тривалий час диск тримати не вертикально, а під кутом або під будь-яким вантажем, то його поверхня може викривити. Але оскільки вже при руйнуванні інформаційного шару диск стає непридатним для використання, то і в оцінках довговічності і 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 в цей час накопичуються чинники, що призводять до деструкції (незворотною псування) матеріалів, з яких складається диск. Який тип деструкції і яка її ступінь є допустимими? Що стосується CD- і DVD-дисків, то користувач не помічає деструкцію на ранній стадії її виникнення, так як система корекції помилок, вбудована в обладнання, дозволяє виправляти частина цих помилок (відмов), що виникають через хімічного або фізичного руйнування компонентів диска. Користувач звертає увагу на проблему тільки в той момент, коли ефективність корекції виявляється недостатньою для того, щоб виправляти всі виникаючі помилки.
Один із способів визначення терміну служби диска грунтується на підрахунку кількості помилок і оцінкою механізму їх виправлення. З підвищенням цієї кількості зростає небезпека деструкції, але визначити ту кількість, яка безумовно викличе проблеми при використанні диска, виявляється складно, так як це залежить від обсягу виправлених помилок, а також від їх розподілу всередині масиву записаних даних. Виробники дисків використовують цю інформацію для визначення довговічності носіїв інформації.
Оцінку довговічності проводять на базі прискорених моделей старіння зразків (підвищена температура, висока вологість, опромінення і т.п.), що дозволяють прогнозувати термін служби будь-якого матеріалу або композиції в звичайних умовах експлуатації. Аналіз даних, отриманих при прискореному старінні дисків, показує, що інформація на CD-R-дисках може зберігатися до 217 років. При оцінці дії лише одного чинника можна стверджувати, що 95% дисків CD-R можуть зберігатися протягом 12 тисяч років і навіть довше!
Теорія і практика часто розходяться
Деякі фірми-виробники, які проводять подібні випробування, заявляють, що при дотриманні рекомендованих умов зберігання диски типу CD-R , DVD-R і DVD + R мають "термін життя" від 100 до 200 років і більше, диски типу CD-RW, DVD-RW, DVD + RW і DVD-RAM можуть гарантовано експлуатуватися не менше 25 років. Терміни, протягом яких CD-диски з одноразовою записом можуть зберігатися і використовуватися, варіюються від 20 до 100 років. Для дисків DVD-R і DVD + R встановлений ще більш широкий діапазон: від 20 до 250 років. Проведені випробування дійсно дають підставу стверджувати, що барвники (фталоцианин і азотні сполуки), що володіють підвищеною стійкістю до руйнуючої дії сонячних променів і іонізуючого випромінювання, повинні зберігати свої властивості протягом 100 років і більше.
Виробники CD-R пропонують такі дані про граничний термін придатності дисків: "100-years archival life" (100-річний термін архівування), "guaranteed archival lifespan of more than 100 years" (гарантована тривалість архівного зберігання понад 100 років) або "one million read cycles "(один мільйон циклів читання). Однак дослідження голландського комп'ютерного журналу PC Active показали, що деякі диски CD-R перестають читатися вже через два роки. У випробувальної лабораторії журналу в 2001 році була записана тестова інформація на дисках CD-R тридцяти компаній-виробників, а потім в серпні 2003 р перевірена читаність цих дисків. Приблизно у 10% дисків виникли проблеми через старіння (тобто вицвілого фарбувального шару), але при цьому невідомо, в яких умовах зберігали диски.
Аналогічні результати отримані компанією Vogon International, яка займається відновленням даних з дисків CD-R: помилки, пов'язані з деструкцією фарбувального шару, відзначалися в тому числі на дисках, що знаходяться у використанні всього лише півроку. Таким чином, доводиться констатувати, що заяви виробників про термін зберігання в 100 років на практиці не підтверджуються.
На збереження дисків CD-R негативно позначаються: пряме сонячне світло, вологість і пошкодження поверхні (подряпини), тому відразу після використання їх необхідно прибирати в непрозорий пакет або коробку.
На порожню болванку диска виробником записаний код, що допомагає пристрою запису компакт-дисків вибрати найкращу стратегію записи. Якщо код не розпізнається вбудованим ПО (прошивкою) пристрої запису, краще взагалі не користуватися дисками даної моделі.
Періодична перевірка счітиваемость даних і підтримку рекомендованих умов експлуатації (температури, вологості тощо) дозволять збільшити термін зберігання вже записаних дисків, уникнути старіння органічної речовини в інформаційному піті і в результаті зберегти диск CD-R протягом 100 років.
Найбільший в світі виробник CD-R, компанія Imation, стверджує, що оптичні носії мають термін зберігання від 30 до 200 років (в залежності від умов зберігання і 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 щодо нової технології.
Диски CD-R, DVD-R, DVD + R
Більшість випробувань за оцінкою довговічності оптичних дисків проводилось на зразках записуваних дисків (CD-R, DVD-R, DVD + R). Такі випробування, як правило, проводяться виробником, і в залежності від використовуваного металу і типу барвника дискам присвоюється певна категорія. У зазначених дисках для виготовлення відбиває шару застосовується золото, срібло або сплав срібла, а не алюміній, як в ROM-дисках. Золото не піддається корозії, але це занадто дорогий матеріал. Срібло має більшу відбивною здатністю, ніж золото, але схильне до корозії при дії діоксиду сірки, що проникає з вологою з навколишнього середовища в диск. Щоб мінімізувати корозію срібла, виробники намагаються удосконалювати склад сплаву. Було відмічено, що швидкість корозійного ураження срібла діоксидом сірки нижче швидкості окислення алюмінію, викликаного дією високої вологості. Зберігання дисків в чистій атмосфері може звести до мінімуму або повністю виключити дію діоксиду сірки. При зберіганні в оптимальних умовах ці диски можуть пережити ту технологію, за якою вони були виготовлені.
На R-диски наноситься шар органічного барвника, на який в подальшому і записується інформація. Так як ці диски призначені лише для одноразового запису, то при відтворенні вони не пошкоджуються CD- і DVD-приводами. Органічні барвники піддаються природної деструкції, але цей процес протікає з відносно невисокою швидкістю. Процес деструкції прискорюється з підвищенням температури і відносної вологості повітря. Тривала дія ультрафіолетових променів також може привести до розкладання барвника і неможливості зчитування даних.
Крім того, прискорене розкладання барвника може бути викликано впливом сонячного світла або знаходженням поблизу джерел тепла. Виробники стверджують, що термін зберігання дисків CD-R і DVD-R перед записом дорівнює 5-10 років, однак на упаковках з такими дисками гарантійний термін зберігання не вказується; звіти по експериментальним дослідженням відсутні, і немає можливості перевірити правильність і об'єктивність заяв виробників. Доцільно купувати нові диски тільки в разі потреби, а не закуповувати великі партії і 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 записуються диски однакові. В перезаписуваних компакт-дисках (CD-RW) для запису даних використовують металеві фазоінверсного матеріали, а не світлочутливу фарбу, як в CD-R-дисках, тому проблеми деструкції і вицвітання фарбувального шару для них неактуальні.
Диски RW і RAM зазвичай не відчувають на довговічність і надійність, тому немає точних даних про термін їх придатності. В перезаписуваних дисках для запису даних використовується тонкий шар фазоінверсного металевого сплаву, а в якості шару, що відображає - шар алюмінію. Металевий сплав не володіє такою високою стабільністю, як барвник в R-дисках, - він руйнується набагато швидше.
Тепло і ультрафіолетові промені - це два основні чинники, які роблять сильний вплив 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 і точних відомостей про вплив умов зберігання на диски RW і RAM.
Дані, записані на шарі фазоінверсного металевого сплаву, можна стерти, а потім знову записати (стверджується, що кількість циклів перезапису може досягати 1000 для RW-дисків і 100 тис. - для RAM-дисків). Однак кожна перезапис тягне за собою скорочення терміну подальшого зберігання диска; носій, на якому проведено первинна запис, буде зберігатися довше, ніж той, який піддавався кільком послідовним перезапису. Якщо за основу прийняти швидкість старіння в звичайних умовах, то довговічність RW- або RAM-дисків буде нижче, ніж R-дисків. Якщо ж врахувати можливість багаторазового перезапису даних, то термін придатності виявиться ще менше.
Термін зберігання диска змінюватиметься в залежності від числа перезаписів інформації, 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 в більшій безпеці, так як її можна змінити або замінити.
Автор: Віктор Устинов
Яка тривалість терміну служби диска?Який тип деструкції і яка її ступінь є допустимими?
