תקליטור

תַּקְלִיטוֹר הוא אמצעי לאחסון נתונים שאינו נדיף הפועל בטכנולוגיה אופטית. תקליטור הוא דיסק פלסטי עגול בקוטר של עד 12 ס"מ עם חור במרכזו, שמצופה בשכבה דקיקה של אלומיניום כדי שיוכל להחזיר את האותות לקרן הלייזר שקוראת אותו. הנתונים מאוחסנים בצורת בורות (pits) ומישורים (lands) לאורך פס דקיק בצורת ספירלה הנמשך מן המרכז ועד לשולי התקליטור. הנתונים מוטבעים (בייצור המוני), או נצרבים (באמצעות צורב ביתי), על גבי התקליטור בשפה בינארית, כלומר 1 ו-0, כאשר הסימון 1 מיוצג על ידי שינוי בין בור ומישור והסימון 0 מיוצג על ידי חוסר שינוי (קידוד NRZI).
מקור השם הוא הלחם בסיסים של המילים תקליט ואור, מכיוון שהקריאה והכתיבה בו נעשות באמצעות קרן לייזר.
התקליטור נכנס לראשונה לשימוש באוקטובר 1982, וכיום הוא פורמט המשמש בעיקר להפצה ומשלוח של סרטים, מוזיקה וקובצי מחשב שונים. השימוש בתקליטור הצטמצם בעשור השני של המאה ה-21, בעקבות המעבר להעברת מידע (מוזיקה, וידאו ונתונים) באמצעות האינטרנט.

אחסון נתונים על תקליטור

הנתונים מאוחסנים על התקליטור, על נתיב ספירלי, בדומה לתקליטי ויניל. נקודת ההתחלה נמצאת במרכז התקליטור, דבר המאפשר יצירת תקליטורים קטנים מבחינת הגודל הפיסי. צפיפות הנתונים היא קבועה, דבר המחייב שינוי מהירות הסיבוב ככל שמתקדמים בספירלה כלפי חוץ. שריטות ופגמים בציפוי המתכתי יכולים לגרום לקריאת נתונים שגוייה. כאשר מדובר בנתוני אודיו, קיימים בנגנים מנגנוני אינטרפולציה ותיקון טעויות. כאשר מדובר באינפורמציה דיגיטלית, נשמרים הנתונים באמצעות פרוטוקול לתיקון טעויות, ואחוז מסוים מהמקום מוקדש ל-Checksum, כך שיש אפשרות להגיע לנתונים גם כאשר הקריאה לא מושלמת.
כתיבת נתונים על התקליטור יכולה להתבצע באמצעות צריבה או הטבעה. צריבה מתבצעת באמצעות קרן לייזר במתקן ביתי פשוט יחסית (צורב תקליטורים), המצריך התקנת תוכנת צריבה מתאימה. הטבעה דורשת מכשור מורכב יותר, והיא כוללת צריבת תבנית זכוכית ולאחר מכן הטבעתה על התקליטורים הרגילים. ליצירת כמות קטנה של תקליטורים (עד כמה מאות בודדות) עדיפה צריבה, בכמויות גדולות יותר הטבעה זולה יותר.

CD-AUDIO

"Compact Disc Digital Audio" - התקליטור הבסיסי ביותר. נכנס לראשונה לשימוש באוקטובר 1982 למטרת הפצה והאזנה לאודיו דיגיטלי, והכיל עד 74 דקות של מוזיקה. לאחר זמן-מה הוגדלה הקיבולת עד ל-80 דקות (זאת מכיוון שהיו יצירות קלאסיות שלא נכנסו ב-74 דקות). התקליטור הביא למהפכה בנוחות השימוש ובאיכות הצליל.
תקליטור המוזיקה הראשון שהודפס ונמכר בישראל היה "אוהב להיות בבית" של אריק איינשטיין. היה זה בנובמבר 1986.

CD-ROM

Compact Disc Read Only Memory, תקליטור לקריאה בלבד שמוקלט עליו מידע מחשב (DATA) בנפח של 650 עד 800 מגהבייט. נכנס לראשונה לשימוש ב-1985.

CD-R

Compact Disc Recordable, תקליטור הניתן לכתיבה חד־פעמית בעזרת צורב תקליטורים. ה-CD-R נכנס לשימוש לראשונה ב-1988, גם הוא פותח על ידי סוני ופיליפס. ניתן לקנות CD-R ש"מיועד למוזיקה". זהו תקליטור שמכיל סימון מסוים שנדרש עבור צורבי אודיו ייעודיים, כלומר כאלה שאינם מתחברים למחשב אלא למערכת סטריאו. תקליטורים אלה עולים מעט יותר מ-CD-R המיועד לנתונים, וההפרש במחיר משמש לתשלום תמלוגים לגופים המטפלים בגביית תמלוגים, כדוגמת אקו"ם.

CD-RW

Compact Disc Rewritable, תקליטור הניתן לכתיבה רב־פעמית בעזרת צורב תקליטורים.

DVD

Digital Versatile Disc או Digital Video Disc, תקליטור בנפח של 4.7 ג'יגהבייט בשכבה אחת או 8.5 ג'יגהבייט בשתי שכבות (Dual Layer), כאשר ניתן להגיע לנפח של עד 17 ג'יגהבייט ב- DVD דו צדדי. ה-DVD נכנס לשימוש ב-1996 בעיקר למטרת אחסון של וידאו דיגיטלי. עד לשנים האחרונות, פורמט ה-DVD היה פופולרי מאוד, והוא שימש להקרנה של סרטים באיכות גבוהה של וידאו ואודיו בסלון הביתי או לאחסן כמות גדולה של מידע מהמחשב.

DVD-R / DVD+R

Digital Versatile Disc Recordable, תקליטור לכתיבה חד־פעמית בעזרת צורב תקליטורים בנפח של 4.7 או 8.5 גיגהבייט. תקן DVD-R הוצג ב-1997. תקן DVD+R הוצג חמש שנים אחר כך, אך לא תאם ל-DVD-R. ל-DVD+R יש מספר יתרונות על ה-DVD-R בתחום אמינות כתיבת המידע ועמידותו. שני הפורמטים נמצאים בשימוש נרחב למרות חוסר התאימות, כיוון שרוב צורבי התקליטורים תומכים כיום בשני הפורמטים במקביל.

DVD-RW / DVD+RW

Digital Versatile Disc ReWritable, תקליטור לכתיבה רב־פעמית בעזרת צורב תקליטורים בנפח של 4.7 או 8.5 גיגהבייט.

HD-DVD

HD-DVD, ראשי תיבות: High Definition DVD (די.וי.די בהבחנה גבוהה). אחד השינויים שהובילו להתפתחות ה- HD DVD היה מעבר מקרן לייזר אדומה בגודל של 1.1 מיקרומטר (DVD) לקרן לייזר כחולה בגודל 0.62 מיקרומטר. ככל שהופכים את גודל מיקוד הלייזר לקטן יותר, ניתן לאחסן יותר אינפורמציה בשטח דיסק נתון. (Piepenburg, 2006) פורמט HD-DVD יכול להכיל עד 15 ג'יגה בייט בדיסק חד-שכבתי או 30 ג'יגהבייט בדיסק בעל שכבה כפולה. ה-HD-DVD פותח על ידי מספר חברות שהתאגדו יחד תחת השם "פורום הדי.וי.די" (DVD Forum). הפורום הובל על ידי טושיבה ובין החברות הבולטות בו NEC, מיקרוסופט ואינטל. לאחר התמודדות שיווקית של כ-20 חודשים מול ה-Blu-ray הודיעה טושיבה ב-19 בפברואר 2008 על הפסקת פיתוחו.

Blu-ray / BD

Blu-ray או Blu-ray Disc הוא תקליטור לייזר כחול שהוצג בשנת 2003. Blu-ray הוא יורשו של פורמט ה-DVD, לאחר שהופסק קידומו של הפורמט המתחרה HD-DVD. גודל מיקוד הקרן של Blu-ray הוא 0.48 מיקרומטר וכך מתאפשר שטח אחסון גדול יותר בהשוואה ל-HD-DVD‏ (15GB ב-HD-DVD לעומת 25GB ב-Blu-ray). תקליטור לייזר כחול מוקלט באמצעות קרן לייזר כחולה באורך גל של 405 ננומטר, המאפשרת לו להגיע לנפח של 25.3GB בשכבה אחת או 50GB בשתי שכבות. בעתיד מתוכנן תקליטור בנפח 100GB ו-200GB שיהיו בנויים מארבע שכבות ויותר.

מגמות עתידיות


הדור הבא של הדיסקים המיוצרים בטכנולוגיית Blu-ray הם דיסקים ביולוגיים. דיסקים אלו פותחו לראשונה באוניברסיטת הרווארד שבארצות הברית על ידי פרופסור ו' רנוגופאלהקרישהאן (V Renugopalakrishnan) ועמיתיו. חוקרים אלה עובדים על התקן אחסון בגודל DVD סטנדרטי, שאמור, על פי הציפיות, לספק עד 50 טרה-בייט (TB) של נפח אחסון.
הצוות בהרווארד עושה שימוש בחלבון שעבר הנדסה גנטית ונלקח במקור מתוך ממברנה של חיידק החי בביצות מים מלוחים, ושמו "Halobaterium Slinarum". חלבונים אלה מאכסנים מידע על ידי הפיכת אותות אופטיים לאנרגיה כימית - על ידי שינוי כימי במספר מולקולות נוצר מצב היכול להיחשב לוגית כ-"1". בזכות שינוי ה-DNA שביצע הצוות בחיידקים, נשארות מולקולות אלה במצבן שנים רבות. במידה ולא התרחש שינוי וכל המולקולות זהות, ייחשב הדבר כקלט לוגי של "0".
פרופ' רנוגופאלהקרישהאן אומר כי ניתן "להדביק" את החלבונים הללו לכל דיסק DVD סטנדרטי, לצורך אחסון מידע בנפחים גדולים. לטענתו, אפשרי כבר היום להגיע לנפחי אחסון הגדולים פי 20 מדיסק Blu-ray באמצעות חלבונים אלה, ובעתיד ניתן יהיה להגיע עד ל-50TB. הפרופסור מאמין כי טכנולוגיה זו תפרוץ את גבולות טכנולוגיית האחסון המגנטי הנהוגה היום.

פטריית התקליטורים

בשנת 2001 גילו חוקרים ספרדים פטרייה על גבי תקליטורים שהובאו מבליז שבמרכז אמריקה. הפטרייה אוכלת את הפלסטיק והאלומיניום בחלקו החיצוני של התקליטור ופוגעת במידע המאוחסן עליו. לטענת החוקרים תלונות על נזקים דומים לתקליטורים התקבלו מרחבי העולם.

לקריאה נוספת

Piepenburg, s. (2006). Disc-based audio-video technology. Library Hi Tech News, 23(6), 27-33.