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# 1. はじめに
ネットワーク環境の整備やコンピューター処理速度 の向上に伴ってあらゆる分野で急速に IT 化が進行し、情報のデジタル化が加速している。動画・静止画など のコンテンツ制作の分野に目を向けると、長らく IT・デジタル化は一部にとどまっていた。これはコン テンッのデータサイズが大きく、ネットワーク上でス トレスなくやりとりすることが難しかったからであ る。IT 技術の進歩によりこうした課題も次第に克服 されつつある。

放送業界においては、4Kなど高解像度映像による 付加価値の高いコンテンツ制作とその保存が普及し始 めている。また、これまで長期保管されてきた膨大な 放送・業務用テープ（VTR）のデジタル化が促進され ている。視聴者のライフスタイルが多様化し、過去の 映像を利活用することで、新しい形態でのコンテンツ ビジネスの可能性が広がるため、デジタルデータ資産 の保存は重要な役割を担う。

ここでは、コンテンツのデジタル化で課題となる 「データの長期保存」について着目し、この課題を解決 できる手段の 1 つとして、業務用途を想定した「光ディ スク」の新技術や運用のメリットについて解説する。

## 2. データ保存における課題

デジタルデータの保存にむけて、多くの企業や自治体は、運用形態や予算にあわせ、マイクロフィルム、 ハードディスク（HDD）、テープ、光ディスクといった記録メディアを選択する。メディアの選択とデータ保存において、以下の 4 つがデー夕保存における課題とされている。

1 つ目はデータの大容量化である。高画質カメラで撮影した動画や静止画は解像度が高く、付加価値の高いデータはデータサイズが大きくなる傾向にある。例
えば、放送業界で利用される $4 \mathrm{~K}$ 放送フォーマットは $\mathrm{HD}$ 放送フォーマットの約 12 倍となる。また、特にコンテンツ資産は常時保存するコールドデータとして、増加する一方となる傾向にある。

2 つ目はデー夕保存の長期化である。大容量ストレージメディアは、従来「バックアップ（数日 10 年程度の短期保存)」での利用が一般的だった。デジタルデータが「コンテンツ資産」となることでデータの整理や削除判断が難しく、半永久的に長期保存する傾向にある。そのため、記録メディア自体が長期保存可能か、長期的に存続するか、という点も検討課題となる。

3つ目は、所有コストである。データ保存の長期化によって、保存にかかるコストは増加する。デジタルデータの蓄積には、保存するストレージ設備コストと、設備および記録メディアなどを維持するための人件費、電力量などランニングコストがかかる。また、例えばLTO では同一フォーマットであっても世代間での再生互換に制限があり世代間の引き継ぎにかかるコストも意識しておく必要がある。これらをあわせて総所有コスト $=$ TCO (Total Cost of Ownership) と呼ぶが、 ストレージ設備やメディアの種類によって採用メリットが異なり、いかに低 $\mathrm{TCO}=$ 低コストで管理できるかが課題と捉えられている。

4つ目は、地球環境問題である。データセンターにおいては、爆発的なデー夕量の増加に耐える設備を構築する為、消費電力量は年々増加傾向にある。この消費電力量の増加は年率約 $16 \%$ 程度とされており、 $\mathrm{CO}_{2}$ 排出につながることから、デー夕量の増加は環境問題に直結する。データセンターではグリーンデータセンター化を目指し、冷却システムの改善、リソースの効率化や消費電力量低減が検討されている。

## 3. 光ディスクのメリット

大容量デー夕を利用する放送業界や、大容量デー夕を保有する大手 SNS 企業が保存メディアとして光ディスクを採用するなど、長期保存の一手として注目され始めている。また、前項に挙げたデータ保存における課題についても、光ディスクが課題解決できる可能性を持っている。

## 3.1 長期保存性

光ディスクは長期保存性に優れたメディアである。業務用 Blu-ray デイスクは 50 年以上の保存寿命、業務用次世代光ディスク ${ }^{[1]}$ では 100 年以上の保存寿命があり、高い保存信頼性があると評価されている ${ }^{[2]}$

## 3.2 低消費電力

光ディスクはハードディスクのように記録メディアを常時通電することなく、無通電で保管することができる。また、温湿度変化に強い特性によって、保管環境構築においても空調コストを下げるなど、低消費電力化に貢献できる。この特長は運用コスト削減だけでなく、 $\mathrm{CO}_{2}$ 排出の抑制にも貢献すると考えられる。

## 3.3 メディア堅牢性

温度湿度環境に対しては-10～ $55^{\circ} \mathrm{C}$ 、湿度 3 90\% の耐性を有する。データはレーザでカバー層を介して非接触に読み出すため、倉庫に長期保管した際に付着する塵・埃や、環境変化による結露などの影響を受けにくい。したがって、接触してデータを読み出すメディアと比較し安全性が高いといえる。また、災害にも強い特性があり、2005 年 8 月に米国で発生した八リケーンカトリーナにおいては、ある医療機関では水没した記憶媒体の中で光デイスクだけがデー夕読み出し可能だったという事例が報告されている。

## 3.4 メディアマイグレーションが不要

1982 年に発売を開始した Compact Disc (CD) ${ }^{\mathrm{TM}}$ は、現在も Blu-ray ${ }^{\mathrm{TM}}$ 規格の光学ドライブ装置でデータを読み出すことができる。光ディスク技術は後方互換が実現されており、メディアマイグレーション頻度を大幅に削減することができる。この特徴は低コスト・低 TCO でのデータ管理を実現する。図 1 に示す通り、一般的にデータテープは $7 \sim 10$ 年程度、HDDでは 3 ～ 5 年程度でのメデイアマイグレーションが必要となるが、移行コストやリソース確保・管理コストが課題となり、メディア選択においては将来のコストも検討する必要がある。

図1メディアマイグレーション比較 ${ }^{[3]}$

## 3.5 ランダムアクセス性能

近年、高速データ処理が要求されるデー夕は、HDD に加元、大容量化、低価格化が進んでいるフラッシュストレージに保存されるようになってきている。しかしながら、長期保存が要求されるデータは長期保存性に優れるデータテープや光ディスクが保存されている。光ディスクはレーザを用い非接触でデータを読み出すため、データテープに比べるとランダムアクセス性に優れる。特に転送開始までのアクセス速度にメリットがあり、実運用の中では使い勝手の点で、二次利用の即時性向上と待ち時間に対するストレス軽減が期待される。

## 4. 光ディスクの課題

一方で光ディスクにも課題がある。すでにデータ保存で利用されるデータテープは大容量で低価格なストレージメディアとして利用されている。このデータテープとの記憶容量の比較では、テープメディアが 1 巻 $2.5 \mathrm{~TB}$ （LTO6）に対し、Blu-ray 4 層メディアは 1 枚 128 GB と小容量であり、1メディアあたりの容量単価は高い。また、1メディア単位の大容量化は保存スペース効率を高めることができる一方で、光ディスクは保存枚数増加による管理件数の増加が懸念される。データ転送速度については、データテープは複数のヘッドで同時に読み書きを行い、シーケンシャルな高速転送が可能であるが、従来の光ディスクは一つのレーザでデータを読み書きする為、デー夕転送の高速化が課題となっている。光ディスクはアクセス性のメリットがあるものの、大容量データの保存時には完了までに時間を要する。

## 5. 光ディスクの新技術

前述の課題を克服する為、光デイスクの新技術が開発されている。その 1 つがソニーとパナソニックが共同開発を行う、業務用次世代光ディスク「Archival Disc」、そして、各システムで高速化を実現する「ドライブ技術」である。Archival Disc はソニー Optical Disc Archive やパナソニック光ディスクアーカイブストレージシステムなど、幅広い分野にむけて商品が発
売されている。本内容ではソニーの Optical Disc Archive を参考に説明する。

## 5.1 Archival Discについてて[2]

ソニー株式会社とパナソニック株式会社は 2013 年 7 月に共同開発について基本合意し、2014年 3 月、業務用次世代光ディスク規格として「Archival Disc（アー カイバル・デイスク)」を策定した。この Archival Disc はデジタルデータの長期保存を目的とし、光ディスクの特長を生かしながら、大容量化、高速化、そして、長期保存を実現するための堅牢性を有する業務用光ディスクである。従来の片面ディスクから、3 層積層構造の両面化を実現し、両面を同時記録再生することが可能である。また、記録材料を保護膜で挟んだシンプルな 3 層積層構造となっている。（図 2）記録にはランド\&グルーブ記録方式を採用、狭トラックピッチを実現することでディスクの記録密度を向上し、課題とされていた大容量化を実現した。2015 年に Archival Disc 第 1 世代の開発を完了し、2016 年より Archival Disc の製造が開始されている。また、レーザ仕様は Blu-ray Disc 同様の青紫色レーザが仕様となっており、後方互換性の維持が容易なフォーマットである。（図 3 および図 4)

Archival Disc

図2 Archival Disc ロードマップ

図3 ランド\&グルーブ記録方式[3]

図4 Archival Disc主な仕様 ${ }^{[3]}$

## 5.2 ドライブ高速化技術について

Archival Disc の開発にあわせ、ソニーは同時に8チャンネルのレーザでデータを読み書きする光学ドライブを開発した。（図 5）従来 1 レーザで記録再生が行われるが、同時に8つのレーザで読み書きすることで、最大 $250 \mathrm{MB} / \mathrm{s}$ の高速転送を実現する。この高速化により、 $4 \mathrm{~K} 、 8 \mathrm{~K}$ など超高解像度映像、RAW 画像の保存、大容量化するデータなどのデー夕転送に高い効果を発揮する。また、光デイスクのランダムアクセス性が相乗効果を生み、長期保存向けのアーカイブメディアながら、二次利用の高速化を実現する。その他の高速化技術として、光ディスクを複数の光学ドライブで並列処理を行う技術などが開発されており、データ転送の高速化に向けた光ディスクの技術開発が様々な方法で検討されている。

図5 新開発ドライブ構造

## 6. Optical Disc Archive

ソニーは、上記光デイスクのメリットや新技術を生かし、Optical Disc Archive（オプティカルディスク・ アーカイブ）として商品を提供する（図 6)。Optical Disc Archive は、保有デー夕を長期的に、低価格で、安全に保存することを目的に開発された。複数枚のディスクが 1 カートリッジに緥められており、1ボリュームで最大 $3.3 \mathrm{~TB}$ の記憶容量で運用可能な光ディスクストレージである。ドライブ高速化技術で紹介した8チャンネルレーザを搭載した光学ドライブを開発し、HDDストレージにも迫る高速転送を実現した。

カートリッジメディアは無通電で管理できることから、PetaSite 拡張型ライブラリーシステム（オートロー ダ装置）を利用し、最大 1.7 PB のオンラインストレー ジをわずか $700 \mathrm{~W}$ 程度（管理サーバー含む）の圧倒的低消費電力で管理することが可能となる。また光

図6 Optical Disc Archive ドライブ

ディスクの保存特性を生かしたオフライン棚管理にも適する。映像メディアとしての利用を皮切りに、静止画像、音声デー夕、研究・開発デー夕や医療情報の保存など、幅広いシーンで利用されている。

## 7. おわりに

光ディスクは 1982 年の CD 発売以来、DVD、Blurayなど、民生用途から業務用途まで利用され続けている。新技術の Archival Disc やドライブ高速化技術は、光ディスクの可能性を拡げ、デジタルデータ保存の課題とされる「大容量化」「長期保存」「低コスト化」「環境問題」を解決する手段の 1 つとして、大きく貢献できるものと考える。

(註・参考文献)

[1] ソニー、パナソニック：White Paper「Archival Disc Technology」 (2015) <http://www.sony.jp/oda/about/J_White_Paper_Archival_ Disc_Technology_Ver100_20150702.pdf（2017年6月27日現在）

[2]この保存寿命はISO16963に準拠し、アレニウスの式を用いた弊社での加速試験結果による推定

[3] ソニーHP : <http://www.sony.jp/oda/> および<http://prosony. $\mathrm{com} / \mathrm{bbsc} / \mathrm{ssr} / \mathrm{cat}$-datastorage/cat-opticaldiscarchive/resource.latest. bbsccms-assets-cat-datastorage-solutions-odaarchiving.shtml>（2017年 6月27日現在）