Come funziona la registrazione su DVD – parte 3

Come i DVD a sola lettura, i formati DVD registrabili utilizzano dischi da 120
mm con un numero variabile di strati. Al confronto, la realizzazione dei DVD-ROM
è più semplice, con pochi strati (di base un substrato, uno strato
riflettente e uno strato protettivo per un disco a singola faccia, singolo strato)
e i dati scavati sotto forma di pit (depressioni) lungo un percorso
a spirale. Lo strato protettivo è in pratica un altro substrato spesso
0,6 mm, così i dati sono al sicuro in mezzo al “sandwich” dei
due substrati, molto meglio che in un CD, dove il substrato è spesso 1,2
mm e lascia vulnerabile la superficie superiore.
I DVD registrabili, rispetto a quelli per sola lettura, hanno parecchi problemi
in più, dovuti alla necessità di mantenere entro stretti limiti
di tolleranza fattori come il posizionamento ottico, il sincronismo del flusso
dei dati e l’indirizzamento dei dati lungo la traccia. Per questo i DVD
registrabili e riscrivibili utilizzano una traccia a spirale scavata a mo’
di trincea che si chiama groove (solco), mentre la zona tra i
solchi prende il nome di land (terra).
Quindi un disco scrivibile, al microscopio, appare come un solco a spirale scavato
nel supporto di policarbonato. La distanza tra due rivoluzioni contigue della
traccia a spirale si chiama track pitch. La differenza fondamentale
rispetto ai DVD-ROM è che la traccia a spirale dei DVD scrivibili non è
uniforme ma ondeggia in senso orizzontale: la profondità e l’ampiezza
del solco non variano, ma rispetto alla linea guida ideale, la spirale ha un aspetto
serpeggiante, con una variazione sinusoidale della direzione del solco che prende
il nome di wobble.
Durante la rotazione del disco, questa oscillazione viene rilevata dalla testina
laser, che fornisce un segnale di controllo al circuito che regola la velocità
del motore di rotazione del disco. Il segnale sinusoidale prodotto dal wobble
del solco può essere inoltre modulato per fornire altre informazioni di
controllo.
Le zone colpite dal laser, che formano la registrazione, sono chiamate mark
(segni di registrazione). Secondo il formato di registrazione, una parte delle
informazioni può essere pre-registrata sotto forma di pit scolpiti nel
substrato. L’uso del solco e del land per registrare i mark varia secondo
il formato di registrazione. Il DVD-RAM sfrutta sia il groove sia il land per
la registrazione dei mark, mentre gli altri formati prevedono la scrittura solo
nel solco.

Uno dei fattori che rendono il DVD-RAM poco compatibile con i normali lettori
DVD è che le informazioni di indirizzamento dei blocchi di dati sono
intervallate lungo la traccia sotto forma di pit scavati nel land, in zone che
interrompono il solco a spirale. Il DVD-RAM utilizza il formato ZCLV
(Zone Constant Linear Velocity), per cui all’interno di 35 zone (corone
circolari in cui è suddiviso il disco), la velocità di scorrimento
dei dati sotto la testina è costante (varia la velocità di rotazione
del motore secondo la distanza dei dati dal centro del disco). Chiamando traccia
un giro della spirale (una rotazione del disco), il numero di settori per traccia
varia da 25 all’interno a 59 verso l’esterno.
Il DVD-RAM è l’unico che utilizza le cartucce per proteggere
i dischi da impronte e graffi. Le cartucce tipo 1 sono sigillate; le
tipo 2 e 4, a singola e doppia faccia, permettono la rimozione del disco; la
tipo 6 alloggia dischi a doppia faccia da 80 mm, rimovibili.
Lo strato di registrazione consiste di materiale a cambiamento di fase basato
su GeSbTe. Le zone non registrate sono cristalline (ad alta riflettività),
mentre le zone registrate sono amorfe (a bassa riflettività). La registrazione
avviene scaldando il materiale oltre il punto di fusione e raffreddandolo rapidamente.
La cancellazione avviene tramite riscaldamento alla temperatura di cristallizzazione
(minore di quella di fusione).
Prima e dopo i dati registrati dall’utente ci sono le zone di
lead-in e lead-out con le informazioni di controllo, che servono anche
alla gestione dei difetti. L’hardware del drive provvede al defect management
e alla rilocazione dei settori difettosi in aree sostitutive prestabilite. Ci
sono due elenchi dei settori difettosi; i difetti scoperti durante la certificazione
del disco sono registrati nella Primary Defect List, mentre
quelli scoperti durante la registrazione dei dati sono scritti nella Secondary
Defect List. Circa il 5% dello spazio è riservato alla sostituzione
dei settori difettosi. Per la correzione degli errori, il DVD-RAM utilizza il
metodo Reed Solomon Product Code, che permette di correggere anche errori su
più bit.
Le 100.000 riscritture, l’accesso diretto e l’affidabilità
fanno del DVD-RAM un’ottima soluzione per l’archiviazione dei dati.
Non sono molti i lettori DVD in grado di leggere i DVD-RAM;
comunque la specifica DVD Multi del DVD Forum contraddistingue i drive capaci
di leggere i formati DVD-R, DVD-RW e DVD-RAM.

…continua