１月１日から毎日１回投稿中
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記録媒体
～光ディスク規格と思考②～
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本日は、一気に
DVD-ROM/R/RW
BD-RE
についての話をする。
ここで、
CD-ROM/R/RWから
DVD-ROM/R/RW
BD-RE
へと変遷する期間で、
多くの光ディスク媒体も
存在していました。
皆さん覚えているかな？
代表的なのは、ＭＤ です。
今ではなくなりましたね。
パソコンなどの用途では、
PDドライブ
DVD-RAM(2.6G)
DVD-RAM(4.7G)
が存在していました。
実は、ここには
各メーカの熾烈な争いがあったのだ。
興味のある方は調べてみてください。
CD-ROM/R/RWから
DVD-ROM/R/RW
BD-RE
へと移行していったのは、
記録容量の増加
通信速度の高速化
等が、言えるだろう。
CD-ROM 規格から約３０年で
起きたことです。
以降、比較しながら記載します。
メディア：CD-ROM/R/RW
DVD-ROM/R/RW
BD-RE
を基準とします。
各種の物理規格とデータ情報など
650MB CD-ROM/R/RW
4.7GB DVD-ROM/R/RW
50GB BD-RE (片面2層)
が記録情報量です。
規格情報は、
時間軸で考えると理解しやすい。
(理系特有)
各メディアには、
CD-ROM/R/RW
Data：3T--11T (8bit)
EFM: Eight to Fourteen Modulation
8bit-->14bit+3bit
(3bit:DC)
DVD-ROM/R/RW
Data：3T--14T (8bit+)
ESM(EFM+)
8bit-->16bit
BD-RE
2T--8T,9T
(17PP)
2bit-->3bit
(8bit-->12bit)
各種 ROM では、凸凹が螺旋で
刻まれている。
凸凹の隣接する隣の線との距離は
CD-ROM/R/RW 1.6um
DVD-ROM/R/RW 0.74um
BD-RE 0.32um
である。
昨日、比較では
スギ花粉は、 30umです。
黄砂は、 10umです。
大気汚染PM2.5 2.5umです。
タバコの粒子は、0.2-0.5umです。
BD-REは、たばこの粒子と同じ世界
考えてみてください。
光ディスク再生する場合には、
0.32um/10=0.032um=32nm
以下の制御は必要とされます。
とても、凄いと思いませんか？
例えば、CD-ROMの凸部分が
粒子となって飛散した場合、
PM2.5対応マスクも
意味をなさない。
DVD-ROMならなおさらだ。
まあそんなことはないのだけれどね！
更に、比較対象を広げる。
そう、細菌とかと比較
細菌類は、1um
ヘルペスウイルス 0.1um
ピコルナウイルス 20nm
（ヒトカルジオウイルスを中心）
光を制御する単位に近い。
顕微鏡でしか見ることのできない。
微細な光の制御を行っている。
まあ、半導体の世界では、
更に、小さな精度を必要としており
1nm単位以下でないと話にならない。
人間の作り出す技術および進化は、
改めて凄いと思う。
各規格を記載する。
CD-ROM/R/RW
CHANNEL CLOCK
4.3218 MHｚ
x1：再生スピードが１倍速の場合
Data
1bit = 231.39 ns
最小のデータ単位
3T= 694.17ns
8bit=
1byte 3239.39 ns
1FRAME 136.05 us
1Frame=588 Channel bits
32x(14+3)+(24+3)+(14+3)
1SECTOR(32FRAME）
1SECTOR=2352byte
2352byte
1ECC
DVD-ROM/R/RW
CHANNEL CLOCK
26.16 MHｚ
x1：再生スピードが１倍速の場合
Data
1bit = 38.23 ns
最小のデータ単位
3T= 114.69ns
8bit=
1byte 611.62 ns
1FRAME 56.88 us
1Frame=93byte
1SECTOR(26FRAME）
1ECC(16SECTOR)
BD-RE
CHANNEL CLOCK
66 MHｚ
x1：再生スピードが１倍速の場合
Data
1bit = 15.15 ns
最小のデータ単位
2T= 30.3ns
8bit=
1byte 181.82 ns
1FRAME 29.27 us
1Frame=1932 Channel bits
1AddressUnit＝31Frame
0--30frame
1ECC(2RUB)(RUB:13944*69Channel bits)
光学系及び物理規格について
話します。
光の波長
CD-ROM(R/RW) λ=780nm です。
DVD-ROM/R/RW λ=650nm です。
BD-RE λ=400nm です。
光の色を調べてみてください。
なぜ、BDと呼ぶのかが垣間見えます。
光をレンズを通して
焦点を合わせます。
その時の
レンズ開口数
（numerical aperture, NA）
CD-ROM(R/RW) NA=0.56 です。
DVD-ROM/R/RW NA=0.6 です。
BD-RE NA=0.85 です。
NAの数値の高さによる
困難さも調べると面白いです。
光が、ディスクにあたるときの
スポットサイズは、
CD-ROM(R/RW) R/T=1.39um です。
DVD-ROM/R/RW R/T=0.62um です。
BD-RE R/T=0.26um です。
凸凹の隣接する螺旋間の距離は、
記録媒体の溝の距離
CD-ROM(R/RW) 1.6um です。
DVD-ROM/R/RW 0.74um です。
BD-RE 0.32um です。
最短データの長さ
CD-ROM(R/RW) 3T=1.000um です。
DVD-ROM/R/RW 3T=0.400um です。
BD-RE 2T=0.154um です。
光が照射されてるスポットと最短
データおよび、隣接間の距離が、
ほぼ同じであることから
考えてみてください。
最短データは、信号が小さく現れる。
隣接間のデータによる干渉をおこす。
余計な信号を含んでしまうのだ。
データ容量は、BDでも、50GB
昨今の、記録媒体でに対し少なく
足元にも及ばない。
USBでも256GBが存在する。
価格で比較してみよう。
価格（ものによる）
BD-RE 50GB 50枚 約2500円
(1円/GB)
USB 32GB 約 750円
USB 64GB 約1500円
(23.5円/GB)
USB 256GB 約5000円
SD 8GB 約1500円
SD 64GB 約7000円
(110円/GB)
まあ、単純比較はできない。
したがって、用途によって、
光ディスクは生き残っている。
そのうち、他のメディア単価は
低下するだろう。
ちなみに、携帯の通信で
速度制限の場合、1GBで1000円
ですね。
まぁ、個々の契約によるので
算出してみるのも面白い。
線速度は規格により
CD-ROM(R/RW) 1.2〜1.4m/s です。
DVD-ROM/R/RW 3.49m/s です。
BD-RE 4.56m/s です。
データの転送速度は
CD-ROM(R/RW)
1倍速（1.2Mbps=150kiB/s）
DVD-ROM/R/RW
1倍速（11Mbps=1.385MiB/s）
BD-RE
1倍速（36Mbps=4.5MiB/s）
例えば、BD－RE 6倍速なら
6倍速（216Mbps=27MiB/s）
USB2.0（480Mbps=60MiB/s）
外付けHDD（480Mbps=60MiB/s）
SATA規格1.0 (1.5Gbps=187MiB/s)
SATA規格2.0 (3.0Gbps=375MiB/s)
HDMI規格2.0 (18Gbps=2.25GiB/s)
HDMI規格1.4 (10Gbps=1.27GiB/s)
BD－RE 6倍速
物理的にデータ転送の速度は遅い。
パソコンなどにはいている。
DDR4 SDRAM (3.41Gbps=426MiB/s)
これ以上あるのが理想であるが、
更に早くなっていくだろう。
写真、動画など
高画質が進み
より多くのデータ転送速度
データ容量の増加
が、必須となる。
そんな世界、
人の欲求はとどまることはない。
技術革新はものすごく速い。
これからも楽しみだ。
不安もある。
技術革新による管理社会
いずれ到来する。
止められない。
止まることはない。
未来を担う子供に
住みよい暮らしを
提供できるように
していかなければ
・・・
以上
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