Przyszłość płyty kompaktowej: HVD, LS-R i... dyski pokryte proteinami

Czy istnieje szansa, że Blu-ray odejdzie do lamusa na rzecz nowej, przełomowej technologii? Przyszłość płyty kompaktowej stała się chwilowo niepewna. W dobie łatwo dostępnej chmury i coraz szybszych łącz internetowych posiadanie fizycznego nośnika danych staje się powoli retro. A jednak są powody, by wierzyć, że za kilka lat wciąż będziemy używać krążków.

Chwilowe spowolnienie momentu obrotowego

Krążki kompaktowe w roli nośników multimedialnych były bardzo popularne w latach 1997-2010. Data ta jest stosunkowo umowa, ale to właśnie wtedy DVD królowało na półkach sklepów i wypożyczalni filmów. Internet nie był jeszcze na tyle szybki i rozpowszechniony, żeby dało się pobierać pirackie wersje, a same publikacje były na tyle tanie, że odtwarzacze DVD zagościły w praktycznie wszystkich polskich domach.

Gdy w 2006 roku pojawiły się krążki Blu-ray, równocześnie rozpoczynał się szał na telewizory i filmy w Full HD. Wszystko wskazywało na to, że następca DVD odniesie niebywały sukces. Blu-ray spodobał się i przyjął, ale już znacznie chłodniej niż jego poprzednik. Internet przyspieszył i pobranie materiału w Full HD nie jest już żadnym problemem. Zjawisko to przybiera na sile, a piraci do asortymentu dorzucili seriale w pełnej rozdzielczości i filmy ripowane do plików o objętości około 10 GB z kilkoma ścieżkami dźwiękowymi i ostrym jak brzytwa obrazem.

O muzyce nie ma co nawet wspominać. Blu-ray w sprzedaży wciąż radzi sobie całkiem nieźle, ale zmierzch tej technologii staje się coraz bardziej widoczny. Czy płyta kompaktowa stanie się pieśnią przeszłości?

4K - i co teraz

Przełom prawdopodobnie nastąpi po upowszechnieniu się technologii 4K, czyli telewizji o ultrawysokiej rozdzielczości, a wszystko będzie zależeć od tempa wzrostu przepustowości Internetu.

Przeciętny film nagrany w 4K będzie miał objętość co najmniej kilkuset gigabajtów. Większe produkcje 3D z dużą liczbą dodatków zajmą do 2-3 TB. Jeżeli nie będzie możliwe w miarę szybkie pobranie takiej ilości danych, to nastanie złota era następcy Blu-ray. A nowe technologie już czekają.

HVD

Pierwszym i najważniejszym kandydatem na następcę niebieskiego lasera jest HVD. Technologia ma już swoją organizację zrzeszającą HVD Forum i trwa właśnie lobbowanie na jej rzecz. Czym jest HVD? Uniwersalny dysk holograficzny jednowarstwowy to nośnik, który pomieści około 3,9 TB danych.

Odczyt i zapis danych odbywa się za pomocą zielonego lasera (532 nm), laser czerwony zaś odgrywa rolę pozycjonującą i adresującą (wiązka referencyjna). Co ciekawe, obie wiązki są kierowane na powierzchnię płyty za pomocą jednej soczewki. Technologia wykorzystuje zjawisko holografii kolinearnej. Zasadnicza różnica między HVD a pozostałymi, klasycznymi technologiami zapisu polega na tym, że w tych drugich można zapisać i odczytać jedynie pojedynczy bit w danym momencie. HVD umożliwia wykonanie takiej operacji dla miliona bitów jednocześnie.

Poza nowatorską technologią zapisu gęstość upakowania informacji zależy w dużej mierze od separacji ścieżek. Może ona wynosić od 18 μm (100 GB) lub nawet 3 μm dla nośnika o średnicy 10 cm mieszczącego nawet 5 TB.

Pierwszy dokładny opis standardu miał miejsce w 2007 r. Opisano technologię 100 GB HVD w formie płyty oraz 200 GB HVD w formie płyty zamkniętej w kartridżu.

LS-R

Jak to zwykle bywa, do tworzenia standardów zabierają się także pojedyncze koncerny (niepoparte zrzeszeniami). Hitachi jest w trakcie opracowywania własnego rozwiązania. Polega ono na umieszczeniu na płycie nawet kilkunastu warstw, na których można zapisać dane.

Problem zakłóceń pochodzących od przechodzenia lasera przez poszczególne powłoki rozwiązano poprzez mechanizm aktywacji powłoki, z której będą odczytywane dane. Pozostałe powłoki stają się przezroczyste. Dzięki temu można umieścić na krążku do 1 TB danych.

LS-R jest obecnie największym konkurentem HVD, ale nie ma większych szans na powodzenie. Technologia jest zbyt kosztowna i zbyt trudna w implementacji. Produkcja płyt składających się z tak dużej liczby warstw byłaby szalenie trudna, a nośniki zbyt drogie.

PCD

Ostatnią godną wspomnienia technologią jest PCD, czyli dyski pokryte proteinami. Projekt jest rozwijany pod czujnym okiem naukowca Venkatesana Renugopalakrishnana i obiecuje znacznie więcej niż HVD. Idea działania jest bardzo prosta. Dysk pokrywa się specjalną światłoczułą proteiną wyprodukowaną przez genetycznie zmodyfikowane mikroby. Taki nośnik umożliwiłby zapis nawet 50 TB na pojedynczym krążku!

Projektem zainteresowała się firma NEC i wspólnie z naukowcem skonstruowała pierwszy nośnik prototypowy, który jednak nie ujrzał światła dziennego. Zapowiedziano pierwszy komercyjny egzemplarz na 2008 r. Niestety, od tamtego czasu słuch o technologii zaginął, a my możemy jedynie obejrzeć strukturę owych protein na zdjęciu poniżej.