Gros plan sur le stockage : le CD

Après la disquette, intéressons-nous aux CD, le fameux Compact Disc. Très utilisé dans le monde informatique, même si en perte de vitesse, le CD est pourtant une technologie qui a bien des années derrière elle.

12 cm, pour Beethoven

Selon la légende, les CD devaient à la base mesurer 115 mm de diamètre, mais il semble que, selon les sources, il ait été demandé une augmentation de la capacité pour que la 9e symphonie de Beethoven — dans sa version la plus longue (74 minutes) — puisse rentrer sur un CD. La première légende indique qu’il s’agit d’une demande d’Herbert Von Karajan, la seconde parle de la femme du président de Sony. Notons qu’il existe des CD de 8 cm, mais ils sont assez rares, et que certains constructeurs donnent des formes bizarres, tarabiscotées, à leurs CD. Un CD classique propose une capacité de 74 minutes/650 Mo ou de 80 minutes/700 Mo.

Comment ça marche pour lire ?

Un CD est une couche de polycarbonate de 1,2 mm d’épaisseur recouverte d’une couche de métal (généralement de l’aluminium, parfois de l’or). L’ensemble tourne, dans un lecteur de base, à une vitesse linéaire de 1,2 mètre par seconde et un laser (d’une longueur d’onde de 780 nm) est utilisé pour suivre une piste gravée sur le CD. Cette piste contient des alvéoles qui, selon leur profondeur, réfléchissent ou ne réfléchissent pas la lumière, ce qui permet de déterminer si on lit un 1 logique ou un 0 logique (codage binaire). Un lecteur de CD classique lit avec une vitesse linéaire constante : en 1x, on lit 1,2 mètre par seconde (soit 150 ko par seconde). Ce système implique qu’un lecteur doit accélérer quand les données sont proches du centre du CD, il faut qu’il tourne plus vite pour lire la même quantité de données. Les lecteurs ont travaillé en vitesse linéaire constante jusqu’aux modèles 12x environ. Les générations suivantes ont utilisé une vitesse angulaire constante : la vitesse de rotation ne varie pas, mais le débit, évidemment, n’est pas constant. Sur un lecteur 12x, toutes les données sont lues à la même vitesse, environ 1,8 Mo/s. Sur un lecteur 24x, les données en périphérie du disque (s’il y en a) sont lues à 3,6 Mo/s, les autres sont récupérées moins rapidement. Les lecteurs CD classiques les plus rapides ont atteint une vitesse de 52x (7,8 Mo/s).

Comment ça marche pour écrire ?

On trouve deux types de CD qui peuvent être remplis par l’utilisateur : les CD-R (enregistrable) et les CD-RW (réenregistrables). Les premiers ne peuvent être écrits qu’une seule fois (dans le sens où une donnée ne peut pas être effacée), les seconds peuvent être effacés et réécrits. Les CD-ROM classiques sont pressés, à partir d’un moule, alors que les CD-R sont recouverts d’une couche de produit chimique qui change d’état une fois qu’elle est chauffée par le laser (une fois chauffée, elle devient opaque et ne réfléchit plus la lumière). On trouve des CD-R à base de Cyanine (généralement verts), ceux à base de Phthalocyanine (doré, argenté ou vert) et ceux à base de composant Azo (bleu foncé). En théorie, les CD-R à base de Cyanine sont les moins fiables et ceux à base de composant Azo les plus fiables dans le temps, mais certains graveurs fonctionnent mieux avec un type particulier de substrat. Sur un CD-RW, on dispose d’une couche cristalline interne qui réagit de deux façons : soit elle est chauffée rapidement et elle devient amorphe (elle ne réfléchit plus la lumière) soit elle est chauffée plus lentement et les parties amorphes redeviennent cristallines (et le CD-RW est donc « effacé »). Les CD-RW sont gravés moins rapidement que les CD-R et, surtout, ne sont utilisables que sur les lecteurs « récents » (après 1997) : en effet, alors qu’un CD classique réfléchit environ 70 % de la lumière, un CD-RW se limite à environ 15 %, ce qui rend la mécanique nécessaire plus sensible. Enfin, le nombre de réécritures reste limité (environ 1 000) et la compatibilité des anciens disques avec les graveurs récents est moyenne.

Les différents types de CD

Le CD a d’abord été utilisé dans le monde de l’audio (CD Audio) mais est assez rapidement passé dans le monde des PC, avec les CD-ROM.Des consoles de jeux (PlayStation, Saturn, Megadrive, etc.) ont aussi utilisé le CD-ROM comme support physique. Le CD-ROM a aussi été adopté dans le monde de la vidéo, avec le Video CD : un CD-ROM contenant une piste vidéo en MPEG1 (en 352 x 288) et de l’audio en MP2. Ce format a été très peu utilisé, le gain par rapport à une VHS étant finalement assez faible. Le Super Video CD, quant à lui, utilisait un codage MPEG2 (comme le DVD) mais a été totalement éclipsé par ce dernier (surtout à cause de sa capacité limitée). Enfin, des CD hybrides comme les CD+, les CD+G, etc. mixent des informations audio avec des données utilisables sur un PC (comme bonus). Notons enfin le CD-Text, une technologie qui permet d’insérer des données sur un CD Audio, permettant à certains lecteurs (surtout des autoradios) d’afficher le nom de la piste (par exemple).

Les usages du CD

Le CD est encore très utilisé dans le monde de l’audio, pour la distribution de musique, alors qu’il a été totalement remplacé par le DVD (et maintenant le Blu-ray) pour la vidéo. Dans l’informatique, le volume croissant des programmes (surtout les jeux) range peu à peu le CD-ROM au rang d’antiquité : beaucoup de logiciels sont maintenant fournis sur un DVD-ROM, qui offre plus de capacité pour un encombrement physique identique. Malgré tout, les lecteurs de DVD et de Blu-ray restent en général capables de lire et écrire les CD, même s’ils sont en pertes de vitesse.

Un mot sur la fiabilité

Terminons par un mot sur la fiabilité : même si les CD ont souvent été annoncés comme ayant une durée de vie élevée, il n’en est malheureusement rien. Un CD pressé, avec une couche en or, a peut-être une durée de vie de plusieurs dizaines d’années, mais les CD-R, surtout ceux avec une couche de substrat en Cyanine, sont très sensibles aux ultraviolets et à la lumière en général. De plus, la majorité des CD-R et CD-RW résistent assez mal aux atteintes physiques (comme les traces de doigts) et, dans les faits, la fiabilité de ce type de média laisse à désirer. Dans l’absolu, un CD-R avec un substrat Azo gardé à l’abri de la lumière et de l’humidité pourra être utilisable après plusieurs années, mais dans la pratique, il est conseillé de ne pas utiliser des CD-R (et encore moins des CD-RW) pour du stockage à long terme.

Demain, nous parlerons du successeur du CD, le DVD.

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