Phase-Change-Technik

Die Phase-Change-Technologie dient der optischen Speicherung von veränderbaren Daten auf Speichermedien, die der CD ähnlich sind.

Geschichte

Im Laufe der Zeit kam die Phase-Change-Technologie in unterschiedlichen Speicherlösungen zum Einsatz. Im Folgenden sollen diese kurz in historischer Reihenfolge nach dem Herstellungsjahr (und nicht Spezifikationsjahr) aufgelistet werden:

1995:	PD (Phasewriter Dual) von Panasonic, speichert 650 MB (MegaByte).
1996:	CD-RW (Compact Disc ReWriteable) von Philips, Sony, Hewlett-Packard, Mitsubishi Chemical Corp. und Ricoh, anfänglich 650 MB, später 700 MB speicherbar.
1998:	DVD-RAM (DVD - Random Access Memory) vom Herstellerkonsortium DVD-Forum, anfänglich 2,6 GB (GigaByte), heute bis 9,4 GB speicherbar.
199x:	DVD±RW (DVD - ReWriteable) vom Herstellerkonsortium DVD+RW Alliance, speicherbar 9,4 GB.
2004:	PDD (Professional Disc for Data) von Sony, speicherbar 20,5 GB.
2004:	UDO (Ultra Density Optical) von Plasmon, speicherbar 28 GB.

Der Übergang von einer Generation der Phase-Change-Technologie zur nächsten gestaltete sich bisher immer investitionssicher, weil die jeweils neuere Generation eine gewisse Abwärtskompatibilität mit der älteren Generationen aufwies. Drei Beispiele:

Die ersten Generation der DVD-RAM-Laufwerke konnten auch noch PD-Medien lesen.
Handelsübliche DVD-Geräte können auch CD-RWs lesen und schreiben.
Einige Laufwerke der Blue-Ray-Varianten können auch DVD±RW und CD-RWs beschreiben und lesen.

Technologie

Das Besondere an der Phase-Change-Technologie ist, dass sie keine besonderen Abspielgeräte erfordert. Zum Beispiel kann ein typisches CD-ROM- bzw. DVD-ROM-Laufwerk mit nur minimalen technischen Veränderungen auch Medien auf der Basis der Phase-Change-Technologie lesen wie CD-RW bzw. DVD-RW und DVD-RAM. Möglich wird dies dadurch, dass die Kodierung zu reinen ROM-Medien sehr ähnlich ist. Während bei den gepressten CD-ROMs und DVD-ROMs die Bits durch Vertiefungen (Pits) erzeugt werden, sind es bei den Medien der Phase-Change-Technologie durch aufeinanderfolgende reflektierende und nicht reflektierende Stellen.

Das Prinzip der Phase-Change-Technologie beruht darauf, dass ein relativ energiereicher Laserstrahl amorphe Zonen auf der Oberfläche verursacht, die das Licht des lesenden Lasers schlechter reflektieren und so eine digitale Null darstellen. Zum Löschen wird ein etwas energieärmerer Laser eingesetzt, unter dessen Einfluss das Oberflächenmaterial wieder kristallin wird, und besser reflektiert. In aller Regel wird dazu eine Silber-Indium-Antimon-Tellur Legierung verwendet. Der Wechsel der Phasen wird durch Änderung der Temperatur hervorgerufen, wodurch die 'Farbschicht' zwischen dielektrischen Schichten liegt.

Abgrenzung zur PCRAM-Technologie

Nicht zu verwechseln ist die Phase-Change-Technologie mit der Phase Change Random Access Memory-Technologie (PCRAM) für Speicherbausteine. (Bei letzteren dient die amorphe oder kristalline Phase nicht zur Auslesung von optischen Informationen, sondern elektrischen Informationen. Hierbei unterscheidet sich der elektrische Widerstand signifikat zwischen beiden Phasen).

Literatur

Steinbrink, Bernd: "Lichte Bits. Phase-Change-Speichertechnik: eine Speichertechnik mit Zukunft" in: c't, ISSN 0724-8679, 12. Jahrgang (1995), Ausgabe 2, Seiten 76ff., auch online abrufbar. Ein guter Grundlagenartikel der neben der Geschichte, besonders die Technik des Phasewriter Dual in Bildern erklärt.
Becker, Stephan: „Feingebrannt“ in: c't, ISSN 0724-8679, 15. Jahrgang (1998), Ausgabe 25, Seiten 190-195, auch online abrufbar. Der Artikel stellt die Geschichte und technischen Unterschiede bis 1998 dar, also ohne die Blue-Ray Disc, PDD und UDO.
Gieselmann, Hartmut: "Blaues Gedächtnis. Professionelle Datensicherung der nächsten Generation" in: c't, ISSN 0724-8679, 21. Jahrgang (2004), Ausgabe 6, Seiten 196ff., auch online abrufbar. Dieser Artikel behandelt UDO und PDD und stellt zudem relevante Unterschiede zu MO und DVD-RAM dar.

Weblinks

Panasonic-Artikel - Geschichte von 1973 bis 1998 (englischsprachig).