新耐久王M-Disc 

前面的資料備份導論,沒有深入談論太多細節,基本上是希望能讓大家建立概念,活用手邊的儲存裝置。接著讓我們重新聚焦,來看這號稱千年不壞的M-Disc有什麼特異功能,何以超越Kodak百年金光碟。

CD-R金片為什麼很耐久?

俗稱的金片資料層是使用Phthalocyannine有機染料,肉眼直視呈淺黃色色澤,由於反射層使用黃金製造,結合後的成品色澤金光閃閃,所以被普遍稱為金片。其特性是抗光性與穩定性良好,因此早年Kodak與Mitsui Toatsu等廠商,都宣稱資料保存性可以達到100年之久。

回憶紀錄激發出創意

Millenniata幾位創辦人曾分享,紀錄小朋友成長過程點點滴滴的硬碟故障了,沒有做好資料備份後悔莫及。也有人在親友遺物中發現,故者當年從軍參戰的珍貴影像,希望能夠將它永久保存下來。這些創辦人由於具有工程、材料相關背景,進而激盪出研發耐久儲存媒體的念頭,最終誕生了M-Disc。

M-Disc的出現充滿故事性,卻不能否認它有曇花一現的可能性,因為現今的光學儲存市場大不如從前。多數人組裝新電腦時,仍然會選擇裝配燒錄器,平常卻很少用來燒錄資料。這樣的遽然轉變,在BD推廣初期就已經浮現跡象,原因不外乎是使用者習慣改變了。

可見M-Disc想在市場站穩腳,必需具有相當獨特性,更要能夠吸引消費者目光。Millenniata認為光儲存需求減弱是不爭的事實,特別是在已開發國家更為顯著,惟獨開發中國家的需求維持成長。即便如此,官方另外還觀察到永久性備份儲存市場,需求開始呈現急速成長趨勢,因此看好未來的發展。

超耐久類岩石材質M-Disc 千年不壞光碟,強光、潮濕、高溫都不怕

▲筆者花了些時間檢測以往燒的光碟,發現數起保存性衰退的跡象,圖例這張DVD-R光碟推估是在2006年燒錄。

仿古類岩石材料紀錄

那麼M-Disc究竟有什麼不同?關鍵是碟片結構與材質的改變。傳統一次寫入型光碟CD-R、DVD±R、BD-R等,資料層(Data Layer)是由有機染料組成,雷射光打在碟片上並且轉換成熱能,高溫能讓染料產生化學變化,進而產生紀錄資料的坑槽。這也是寫入光碟資料時,我們常用「燒錄」這說法的原由。

Millenniata從原古時代石壁刻文記事得到啟發,進而在資料層使用材質做出創新突破,捨有機染料就類岩石材料。天然岩石大多由矽、鋁、鐵之類氧化物組成,屬於碳化物學反應結構類型,類岩石材料使用相近似的材質組成。官方將寫入資料的動作稱之為「雕刻」,宣稱資料紀錄上去之後,不會隨著時間增加而衰減。

BD-R資料層材質分2種

早年BD-R資料層都使用無機染料,成份和CD-RW、DVD±RW一樣,都屬於相變化金屬。特點為耐久性與成本比較高,由於反射率是讀寫前高、燒錄後低,因此有High to Low(HTL)的稱呼方式。近幾年開始能買到的有機染料碟片,屬於成本考量下的折衷產物,耐久性不比HTL碟片,再加上反射率特性相反,因此以Low To High(LTH)類型稱呼。

結構和工廠壓片相仿

不單如此,在碟片多層結構中,還拿掉傳統的反射層(Reflective Layer)。以往常見採用金、銀、鋁等貴金屬,當濺鍍製做反射層的靶材,這些材質各具有穩定與耐久性問題,拿掉這層等於少了個變數。其他製程則是和傳統光碟相同,利用環氧基樹脂(Epoxy)之類材質,射出成形基底層(Substrate Layer)包覆資料層。

為了提升整體耐久性,外層還經過硬膜(Hard Coat)處理,用以降低不當使用習慣,或是其他外力破壞的影響。這樣設計考量算是周密,即便資料層再有凍頭,基底層磨損成大花臉,想讀取出資料確實也難。簡而言之,M-Disc就像CD唱片、DVD或BD影片,這類工廠大量壓制的碟片,只不過資料層從鋁金屬換成類岩石材料。

超耐久類岩石材質M-Disc 千年不壞光碟,強光、潮濕、高溫都不怕

▲燒錄完的碟片比一比色澤,M-Disc燒錄前後呈深鐵灰色,近似於工廠壓制DVD-ROM。DVD+R則是偏紅紫色,隨染料調配的不同,會有些微差異。至於範例組CD-R為Kodak百年金光碟,早年產品採用黃金材質反射層,透過染料層會呈現出金黃光澤。

元素簡單反而更耐久

有機染料與類岩石材料之間,關鍵差異是環境忍受能力不同,有機染料容易受到光線、溫度、溼度的影響。DVD-R、BD-R在製程中,會使用UV膠黏著上下2片基板,黏合處往往成為水氣滲入的途徑。這會讓資料層出現氣泡,甚至是腐蝕剝離之類現像,而紫外線強光會導致質變,進而影響到資料完整性。

官方以DVD-R為例,指出在一般儲存環境下,資料保存性只有6個月到10年左右。M-Disc雖然結構相似,基於類岩石材料特性使然,經過ISO/ICE 10995的25度C、50%相對溼度條件模擬測試,超過1000年仍然可以正常讀取出資料。另外在美國國防部測試中,是唯一通過嚴苛環境測試的碟片,資料保存性勝過知名大廠產品。

超耐久類岩石材質M-Disc 千年不壞光碟,強光、潮濕、高溫都不怕

▲M-Disc依循DVD規範設計,但是改良碟片層結構設計,除了採用類岩石材料製做資料層,也拿掉金屬材質反射層,最外層還經過耐刮硬膜處理。

依循DVD+R規範設計

就官方敘述而言,M-Disc看來似乎很不錯,但真實應用面的細節也很重要。像是它屬於哪種類型格式?官方遵循DVD Forum規範設計,目前推出產品為DVD+R規格,採用單面單層設計,儲存容量4.7GB,最高寫入倍速只到4X。

M-Disc和標準DVD之間,包含碟片尺寸、厚度,乃至於各層(layer)的間距都和一致。其磁軌(track)相距0.74mm,經由635~640nm可見紅光雷射燒灼,讓資料層的類岩石材料熔化和移動,形成約寬0.4mm、長0.8mm的凹槽(pit)。換句話說,它是DVD±R的相容產物,只不過對碟片結構做了些改良。

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▲透過Nero Disc Speed查看碟片資訊,顯示為DVD+R種類,可用容量也和標準DVD同為4.7GB。

BD版本指日可待

Millenniata將M-Disc定義為永久性儲存用媒體,如前面多次提過的,這類些高度重要性資料量通常不多,因此DVD容量是足夠應用多數使用者需求。至於目前逐漸普及的BD,官方指出將在近期正式上市,這點可以拭目以待。

事實上,這技術早在前幾年就已經發表,當時是委託碟片廠商代工生產。直到近期才和錸德(RiTEK)合作,首次授權第三方廠商生產,並且掛上合作廠商的品牌銷售。錸德指出單片目標售價約100元,M-Disc碟片將採用單片獨立包裝,3片為1組的方式進行銷售。

超耐久類岩石材質M-Disc 千年不壞光碟,強光、潮濕、高溫都不怕

▲錸德是第一家獲得授權生產M-Disc碟片的廠商,為方便書寫字樣標記內容,都採用珍珠白滿版可印表面設計。

(後面還有:實用性全面剖析探討)

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小烏賊
1.  小烏賊 (發表於 2013年6月12日 12:46)
小弟本身是金融業務,以我的經驗來看,一年平均會多出100mb的重要資料,5年下來也堆了600多mb了,以現在雲端網路普及,每年增加的免費空間量比我增加的需求量還要快的多,找兩個免費空間當備份點,再加上自己的硬碟一份基本上就pass了,比較困擾的倒真的是照片,放那裡都不是~(⊙ˍ⊙)

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