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Speichermedien
Um es vorwegzuschicken: Wenn hier von „Speichermedien“ die Rede ist, sind damit Medien gemeint, die von elektronischen Geräten (PC, Smartphone, Tablet usw.) beschrieben und gelesen werden können. Daneben existieren nämlich auch noch eine Reihe weiterer Datenspeicher

wie beispielsweise Bücher, Zeitschriften, Filme usw.

Speichermedien im Sinne dieses Artikels, andere Begriffe sind „Datenspeicher“ oder „Datenträger“, dienen somit der Speicherung von elektronischen Daten. Dabei kann es sich um Daten aller Art handeln: Programmcodes, Texte, Bilder, Tabellen, Filme, Musik, Bücher, Zeichnungen usw. Als Speichermedien dienen sowohl elektronische Speichermedien (USB-Sticks, Speicherkarten) wie auch optische Medien (CD- bzw. DVD-Rohlinge).

CD-Rohlinge
CD ist die Abkürzung für Compact Disc, zu Deutsch: kompakte Scheibe. Anders als z.B. Festplatten, die sich durch unterschiedliche Speicherkapazitäten auszeichnen, ist das Speichervolumen der silbernen Datenträger beschränkt: Mehr als 80 Minuten respektive 700 MByte passen nicht drauf, von Ausnahmefällen einmal abgesehen.

Eine CD besteht aus einem Kunststoffmaterial namens „Polycarbonat“ sowie einer dünnen Metallschicht und einem Schutzlack. Daten einer CD werden auf einer von innen nach außen laufenden Spur abgelegt. Die Spuren einer CD sind folglich nicht wie bei einer Festplatte konzentrisch, sondern spiralförmig angelegt.

Die Spur besteht aus Pits (Gruben, Einkerbungen) und Lands (Flächen). Sie baut sich wie folgt auf:

  • Der Abstand der Spuren beträgt 1,6 Mikrometer.
  • Der Abstand der einzelnen Pits, also der Einkerbungen beträgt 0,83 Mikrometer.
  • Die Breite der Pits beträgt 0,5 Mikrometer.
  • CDs sind mit einer Datenschicht ausgestattet (im Gegensatz zur DVD, die durch Verwendung einer anderen Schichtstruktur unterhalb der ersten Datenschicht noch eine zweite Datenschicht aufweist).

Ein wesentlicher Unterschied zwischen CD und DVD liegt in der Produktionstechnik der Medien. Während die CD in einem Arbeitsgang gefertigt wird, besteht der DVD-Datenträger aus zwei Hälften, die zusammengeklebt werden.

Im Allgemeinen gelten CDs als nahezu unverwüstlich. Das gilt für die beschreibbaren Medien nicht. Sie sind äußeren Einflüssen gegenüber wesentlich empfindlicher als Standard-CDs. Die verfügen nämlich über einen zusätzlichen Schutz durch eine weitere Lackschicht.

CD-Rohlinge bestehen zunächst aus einer transparenten Substrat-Schicht. Darüber befindet sich die Datenschicht. Überdeckt wird die wiederum von einer reflektierenden Schicht, die entweder grünlich, silbern oder golden schimmert. Ganz oben sitzt schließlich noch eine Schutzschicht aus Acryllack.

Bei guter Pflege haben die Medien eine recht hohe Datensicherheit. Sie reicht in Einzelfällen bis zu 100 Jahren.

Allerdings hat die Aufbewahrung und Pflege einer CD-R entscheidende Auswirkungen auf die Lebensdauer. Zu hohe Temperaturen schaden ebenso wie verkantetes Einlegen der Medien in die Schublade eines Laufwerks.

Medien dürfen nur auf der Oberseite und auch hier nur mit einem weichen Filzstift beschrieben werden. Es gibt speziell dafür geeignete Stifte ohne Lösungsmittel. Kugelschreiber haben auf CDs nichts verloren! Durch die harte Spitze ist eine Beschädigung der Reflexionsschicht und damit Datenverlust möglich.

CD-R-Medien haben eine Kapazität von 650 MByte bzw. 74 Minuten oder700 MByte bzw. 80 Minuten.

Beschriebene Medien können von allen handelsüblichen CD-Laufwerken gelesen bzw. bei Musik-CDs von allen CD-Playern wiedergegeben werden.

Beschreibbare CD-Medien gibt es in zwei Varianten: als einmal beschreibbare Version (CD-R, Abkürzung für: CD recordable) und dann in einer mehrfach wiederbeschreibbaren Ausführung (CD-RW: Abkürzung für: CD rewritable).

Um eine CD zu beschreiben, ist ein sog. CD-Brenner (anderer Ausdruck ist CD-Recorder) notwendig. Die Geräte können CDs sowohl beschreiben wie auch lesen. Da DVD-Brenner abwärtskompatibel sind, können sie ebenfalls CDs beschreiben und lesen.

DVD-Rohlinge
Hinter der Abkürzung „DVD“ verbirgt sich das englische „Digital Versatile Disk“, was so viel heißt wie „mehrseitige digitale Scheibe“.

Zu den technischen Details: Eine DVD ähnelt rein äußerlich einer herkömmlichen CD-ROM. Größe und Stärke sind identisch. Der Aufbau ist allerdings ein anderer:

  • Der Abstand der Spuren beträgt 0,74 Mikrometer.
  • Der Abstand der einzelnen Pits, also der Einkerbungen beträgt 0,4 Mikrometer.
  • Das Fassungsvermögen beträgt 4,7 Gigabyte.
  • Durch die Verwendung einer ausgeklügelten Schichtstruktur ist es möglich, unterhalb der ersten Datenschicht noch eine zweite anzulegen. Folge ist eine Erhöhung der Speicherkapazität auf ca. 8,5 Gigabyte.

Ein DVD-Datenträger besteht aus zwei Hälften, die zusammengeklebt werden. Für diese Technik gibt es zwei Gründe: Zum einen erhöht sie die Stabilität des Mediums, was wiederum ein präziseres Abtasten beim Lesen erlaubt. Zum anderen erlaubt sie die günstige Produktion von beidseitigen Medien. Da sich beide Seiten der DVD beschreiben lassen, steigt das Speichervolumen einer DVD auf bis zu 17 GByte an.

Die zweite Ebene je DVD-Seite wird durch die Verwendung einer halbdurchlässigen Trägerschicht erreicht. Zunächst kann die Optik des Lasers die obere Schicht abtasten. Durch die halbdurchlässige obere Schicht hindurch kann der Laser auch die darunter liegende zweite Schicht abtasten, die voll reflektiert.

Dabei werden zuerst die Daten auf der oberen Schicht von innen nach außen gelesen, anschließend die von der darunter liegenden Schicht von außen nach innen.

Geräte, die DVDs beschreiben können, werden DVD-Recorder oder DVD-Brenner genannt. Die Geräte sind in der Lage, sowohl einmal beschreibbare wie auch wiederbeschreibbare Medien sowohl mit einer Datenschicht wie auch mit zwei Datenschichten (als „Dual- bzw. Double-Layer, DL“ bezeichnet) zu verarbeiten. Daneben können die Geräte wie ein handelsübliches DVD-Laufwerk eingesetzt werden. Außerdem können sie herkömmlich CDs lesen und beschreibbare bzw. wiederbeschreibbare CD-Medien (CD-R bzw. CD-RW) sowohl lesen als auch beschreiben.

Leider wird bei den DVD-Recordern die Freude durch nicht weniger als drei konkurrierende Standards getrübt:

  • Das Format DVD-RW (das so genannte „Minus“-Format) ist offiziell vom DVD-Forum als Standard anerkannt.
  • Das Format DVD+RW (das so genannte „Plus“-Format) wurde von einer Gruppe namhafter Firmen (DVD+RW Alliance) etabliert. Obwohl nicht vom DVD-Forum anerkannt, ist es am Markt sehr weit verbreitet.
  • Das Format DVD+RAM ist wenig verbreitet. Das liegt insbesondere an der geringen Kompatibilität der Medien zu anderen als DVD-RAM-Laufwerken. Es ist in erster Linie für die Sicherung von Daten geeignet.

Ein einheitlicher Standard ist nicht in Sicht, so dass vor dem Kauf eines Gerätes die Frage des Formats und damit der zukünftigen Verwendung der Medien z. B. in DVD-Abspielgeräten sorgfältig abzuwägen ist. Die Problematik dieser Frage haben auch die Hersteller erkannt. Die am Markt angebotenen Geräte unterstützen in der Regel Medien der beiden verbreiteten Formate „Minus“ und „Plus“.

Speicherkarten
Speicherkarten sind kompakte, wiederbeschreibbare Wechseldatenträger, die über einen speziellen Anschluss mit einem Gerät (PC, Notebook, Digitalkamera, Camcorder, MP3-Player, Mobiltelefon, E-Book-Reader usw.) kommunizieren. Speicherkarten besitzen bis auf wenige Ausnahmen einen integrierten Controller; die Daten werden auf einen Flash-Speicher geschrieben.

Flash-Speicher sind digitale Speicherbausteine, auf denen abgelegte Daten dauerhaft erhalten bleiben (sog. „nichtflüchtige Speicher“). Das bedeutet, dass auch bei der Trennung von der Stromversorgung die Daten nicht verloren gehen.

Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Speicherkarten: Compact Flash (CS), Memory Stick (MS), Multimedia Card (MC), Secure Digital Memory Card (SD), um nur einige wichtige Typen zu nennen. Inzwischen scheint sich die SD-Speicherkarte als Standard durchzusetzen, so dass viele Geräte – teils neben anderen Anschlüssen – mit SD-Karten-Anschlüssen bestückt sind.

SD-Karten mit einer größeren Kapazität werden entweder als SDHC (SD High Capacity, hohe Kapazität) oder SDXC (SD eXtended Capacity, erweiterte Kapazität) bezeichnet.

Zusätzlich werden die SD-Karten noch nach Leistungsklassen unterschieden, die Mindestübertragungsraten vorsehen. Die liegt beispielsweise bei der Klasse 4 bei 4 MByte/s, bei der Klasse 6 bei 6 MByte/s und bei der Klasse 10 bei mindestens 10 MByte/s.

USB-Sticks
Der USB-Stick ist ein kompakter, wiederbeschreibbarer Wechseldatenträger, der über einen USB-Anschluss Daten auf einen Flash-Speicher(Begriffserläuterung s. „Speicherkarten“) schreibt bzw. von diesem liest.

Der Begriff „USB“ tauchte erstmals 1995 in der Computerszene auf. Die Auflösung dieses Akronyms lautet „Universal Serial Bus“, zu Deutsch: universeller serieller Bus. Es handelt sich um eine Verteilertechnik, mit deren Hilfe Peripheriegeräte ohne größeren Aufwand an Geräte (PC, Notebook, Fernseher usw.) angeschlossen werden können.

Die USB-Verbindung tauscht nicht nur Informationen zwischen dem angeschlossenen Gerät und dem PC aus. Vielmehr liefert sie dem Gerät auch noch den Strom, vorausgesetzt, die Geräte benötigen nicht mehr als 500 Milliampere. Ein separates Stromkabel entfällt damit.

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