Optische Laufwerke

Optische Platten haben mit der CD-ROM allgemeine Verbreitung gefunden. Technologien wie CD-R und CD-RW, aber auch die Vergrösserung der Kapazitäten durch DVD lassen diesen Markt weiter wachsen. In diesen Bereich fallen auch magneto-optische Technologien mit ebenfalls wachsenden Kapazitäten.

CD-ROM-Laufwerke

CD-ROMs sind wechselbare optische Platten, die nach dem Beschreiben mit Daten im Fertigungsprozess nur noch gelesen werden können. Dieses Medium eignet sich mit seinen ca. 650 MB ideal für die Massenverteilung von Daten, wie z. B. für die Softwaredistribution, da die Reproduktionskosten bei entsprechenden Stückzahlen sehr gering sind. Die Nachteile der CD-ROMs, die  Nichtwiederbeschreibbarkeit und die relativ langsame Zugriffszeit (derzeit etwa 85-120 ms, je nach Laufwerk) spielen dort meist eine untergeordnete Rolle. Der Datenträger selbst ist überaus preiswert  (maximal 0,01 bis 0,02 DM pro MB). Sinnvoll ist die Massenproduktion von CD-ROMs in der Regel ab einer Auflage von über 100 Stück. Dabei werden die Daten, ähnlich dem Herstellen einer Schallplatte, in das Trägermaterial gepresst.
Die Lesegeschwindigkeit der CD-ROM Laufwerke wird gemessen an der Übertragungsrate eines Audio-Laufwerks, die 150 KB/s beträgt. Ein 14x Laufwerk beispielsweise liest 2,05 MB/s. Die neuesten CD-ROM-Laufwerke jedoch arbeiten mit bis zu 52facher Geschwindigkeit und einer Datentransferrate von 7800 MB/s. Laufwerke mit Lesegeschwindigkeiten höher als 14fach basieren auf der Partial- CAV-Technologie (Constant Angular V elocity). Diese zeichnet sich durch eine variierende Datentransferrate bei gleich bleibender Umdrehungsgeschwindigkeit im Innenbereich der CD aus. Beim Lesen der äusseren Spuren einer CD wechselt das Laufwerk in das bisher bei den CD-ROM-Laufwerken übliche CLV (Constant Linear V elocity)-Verfahren, bei welchem die Umdrehungsgeschwindigkeit vor dem Lesen angepasst wird. Dadurch ergibt sich eine konstante Datentransferrate.

Des Weiteren bietet die neue Generation von CD-ROM-Laufwerken neben der obligatorischen Geschwindigkeitssteigerung ein neues Feature: Multiread . Dies bedeutet bei CD-ROM-Laufwerken, dass sie auch die wiederbeschreibbaren CD-RWs lesen können.
Neben den normalen Einzellaufwerken werden auch CD-ROM-Wechsler angeboten. Die typische Wechslerzeit pro CD liegt bei ca. 3 bis 10 Sekunden. CD-ROM-Wechsler eignen sich vor allem für Anwendungen auf CD-ROM, bei denen grössere Datenmengen, auf die selten zugegriffen wird, im direkten Zugriff des Rechners sein sollten (z. B. Desktoppublishing oder Multimedia-Anwendungen). Auf dem Markt befindliche Wechsler-Systeme erlauben in einer einzigen Peripherieeinheit die Verwaltung von Datenmengen bis in den Terabyte-Bereich.

CD-R- und CD-RW-Laufwerke

Mit CD-Recordern (CD-R) können CD-Rohlinge (Write-once-CD) ohne grossen Aufwand beschrieben werden. Dabei werden die Daten mit Hilfe eines Laserstrahls auf den CD-Rohling geschrieben. Durch diese Recorder ist auch die Herstellung von nur einer einzigen CD in wirtschaftlich relevante Dimensionen gerückt. So lassen sich kleine Auflagen von Produktkatalogen, Softwareprodukten oder Grafiksammlungen auf CD-ROM erstellen. Auch zur Langzeitarchivierung eignen sich die beschreibbaren CDs. Die Datenträger sind sehr sicher, aber eine nachträgliche Änderung der Daten ist nicht möglich.
Die mit einem CD-Recorder beschriebenen CDs lassen sich ebenso wie die in grossen Auflagen gepressten CDs mit jedem handelsüblichen CD-ROM-Laufwerk lesen. Mit Wechslern, die einen CD-Recorder enthalten, besteht die Möglichkeit, kostengünstig Archivierung und Backup in kleinen und mittleren Netzwerken durchzuführen.
Steht jedoch die Produktion bzw. das Kopieren von CDs im Vordergrund, so werden seit neuestem CD-Dupliziersysteme angeboten, die als Standalone-Geräte Möglichkeiten zur Duplikation von CDs bieten. 

CD-Rewritable (CD-RW) ist eine Technologie, die es erlaubt, ein Medium wiederholt zu beschreiben. Dies kann bis zu 3000-mal geschehen, allerdings muss derzeit noch jeweils die ganze CD am Stück gelöscht werden. Die Laufwerke beschreiben einmalig auch CD-R-Medien.

CD-RW-Medien können in bisher handelsüblichen CD-ROM-Laufwerken nicht gelesen werden, jedoch besitzen die seit kurzem im Handel angebotenen CD-ROM-Laufwerke die Multiread-Fähigkeit und können somit die CD-RWs lesen (zu Kompatibilitäten siehe Tabelle).

DVD-Laufwerke

Nachdem CD-ROM mit seiner Kapazität lange Zeit als ausreichend angesehen wurde, entstand auf Druck der Videoindustrie mit DVD (Digital Versatile Disk, ursprünglich: Digital Video Disk) eine neue optische Technologie, die die Kapazität der Medien auf 5,2 GB erweiterte. Durch Verwendung der Rückseite und den Einsatz einer zweiten Datenschicht soll diese Kapazität in Zukunft noch vervierfacht werden. Erreicht wurde diese Kapazitätserweiterung durch eine Verringerung der Mindestlänge für Pits und des Track-Abstands der Windungen. Die DVD-Laufwerke können darüber hinaus alle herkömmlichen CD-Formate lesen.
Seit einiger Zeit sind DVD-R-Laufwerke (Recorder) auf dem Markt erhältlich. Allerdings verfügen diese bis jetzt nur über eine Speicherkapazität von 2,6 GB/Seite.

Der Siegeszug der DVD wurde jedoch dadurch unterbrochen, dass es keinen gemeinsamen Standard gibt. Toshiba, Hitachi und Panasonic entwickelten das DVD-RAM-Laufwerk mit 2,6 GB Kapazität pro Seite, wobei dieses mit Caddy arbeitet und erste Laufwerke erhältlich sind. Sony, Philips und HP dagegen haben ein DVD-RW-Laufwerk entwickelt, welches 3 GB Kapazität bietet, ohne Caddy arbeitet und zudem in zukünftigen DVD-Laufwerken gelesen werden kann. Ausserdem können die DVD-RW-Laufwerke auch die Inhalte von CD-RWs lesen, was DVD-RAM-Laufwerke nicht können.
Noch ist nicht abzusehen, welcher Standard sich bei der wiederbeschreibbaren DVD durchsetzen wird. 

Magneto-optische Laufwerke

Magneto-optische Datenspeicherung besitzt als Vertreter der optischen Speichertechnik diverse Vorteile gegenüber konkurrierenden Technologien. Magneto-optische Plattenlaufwerke zeichnen kontakt- und verschleissfrei mittels eines Lasers Daten durch Erhitzen und Anlegen eines Magnetfeldes auf der MO-Plattenoberfläche auf.
Die Datenträger können doppelseitig beschrieben werden, und das Lesen der Daten erfolgt durch den reflektierten Laserstrahl. In diesem sind die Informationen enthalten, die eindeutig die im Material vorliegende Magnetisierung wiedergibt. Das Beschreiben der MO geschah bisher sehr langsam. Der Grund dafür war, dass bei einem Schreibvorgang derselbe Block dreimal bearbeitet wurde: Beim ersten Vorgang wurde der Block gelöscht, bei der nächsten Umdrehung wurde der Block geschrieben und bei der darauf folgenden Umdrehung überprüft. Gegenüber einem Leserequest dauerte also ein Schreibrequest zwei volle Umdrehungen länger.

In der Zwischenzeit sind auch alle im Handel befindlichen Magneto-optischen Laufwerke LIMDOW-fähig (Laser Intensity Modulation Direct Overwrite) und können in diesen Modus umgestellt werden. LIMDOW bedeutet, dass es nun möglich ist, in einem einzigen Arbeitsgang - ohne einen zusätzlichen Löschzyklus wie bisher üblich - alte gegen neue Daten auszutauschen, also eine alte Information mit einer neuen direkt zu überschreiben. Der Nachteil der geringeren Performance z. B. gegenüber konventionellen Winchesterplattenlaufwerken, der bisher das Bild der magneto-optischen Technologie etwas trübte, hat nun keine Berechtigung mehr.
Zusammengefasst stellen sich die Vorteile dieser Technologien wie folgt dar: Die Datenträger selbst sind klein, leicht und nicht allzu teuer. Die Laufwerke können vom Rechner wie ein normales Plattenlaufwerk genutzt werden, und es ist keine spezielle Filesystem-Software erforderlich.
Sinnvolle Einsatzgebiete für magneto-optische Plattenlaufwerke sind z. B. solche, bei denen der Datenträger aus dem Rechner entfernt werden soll (z. B. bei sicherheitskritischen Anwendungen) und die höhere Performance von Winchesterplatten in Wechselkassetten nicht benötigt wird bzw. man deren höheren Preis nicht zahlen möchte. Weiter kann man MO-Platten dort einsetzen, wo auf Backups schnell und ohne vorheriges Umkopieren auf einen anderen Datenträger zugegriffen werden soll. MO-Wechsler erlauben hier die Archivierung auch grösserer Datenmengen. Diese werden allerdings in Zukunft an Bedeutung verlieren, da CD-RW- und CD-R-Jukeboxen an ihre Stelle treten.

WORM-Platten

WORM-Platten (Write Once Read Multiple) sind optische Platten, die nur einmal beschrieben, aber beliebig oft gelesen werden können. Diese Technologie spielt fast keine Rolle mehr seit der Einführung von CD-R.

Ausblick

Die CD-ROM hat sich sowohl im Audio- wie auch im Computerbereich einen festen Platz erkämpft. Durch die Entwicklung der CD-R (einmal beschreibbar) und neuerdings der CD-RW (mehrfach beschreibbar) werden sich diese Technologien - sicherlich zu unterschiedlichen Anteilen - einen Platz im Markt sichern können.
Etwas anders sieht es bei der DVD (Digital Versatile Disk) aus. Diese Technologie wird unter Umständen die CD-ROM aus einigen Bereichen verdrängen können, da die Kapazität einer Disk um ein Vielfaches höher liegt.
Parallel zu den Entwicklungen im DVD-Bereich, wird auch an der Entwicklung einer MO-Video-Platte gearbeitet. Diese so genannte MO-7 (ASMO) soll über eine Speicherkapazität von 6,1 GB verfügen. Gleichzeitig brachten Laufwerkhersteller wie Maxoptix ebenfalls Nachfolgeprodukte auf den Markt, die mit 5,2 GB eine Verdoppelung der momentanen Kapazität erreichten.
Die Entwicklung im optischen Datenspeichermarkt geht zur Zeit mit grossen Schritten voran. Die OSTA (Optical Storage Technology Association) hilft bei der Schaffung eines Überblicks über derzeitige und zukünftige Technologien: www.osta.org