CD-RW

CD-RW（Compact Disc-Rewritable）は、1997年にリコーが導入したデジタル 光ディスク ストレージフォーマットです。 ^[1] CD-RWコンパクトディスク（CD-RW）は、書き込み、読み取り、消去、再書き込みが可能です。

CD とは異なり、CD-RW には、高感度レーザー光学装置を備えた特殊なリーダーが必要です。そのため、CD-RW の導入前に製造された多くの CD リーダーでは、CD-RW を読み取ることができません。「MultiRead」認定を受けた CD-ROM ドライブは互換性があります。

CD-RWは、再利用する前に消去またはブランクにする必要があります。消去方法には、ディスクの表面全体を消去するフルブランクと、PMA、TOC、プリギャップなどのメタデータ領域のみをクリアする高速ブランクがあります。高速ブランクはより速く、通常はディスクの書き換えに十分です。フルブランクは以前のデータの痕跡をすべて削除し、^[2]機密保持の目的でよく使用されます。

CD-RW は、他のストレージ メディアと比較して、書き換え回数が少なくて済みます (約 1,000 回から最大 100,000 回)。テスト ディスク ( CD オーサリング用など)、一時的なバックアップ、オンライン ストレージ スキームとオフライン ストレージ スキームの中間として最適です。

CD-RW 技術の登場以前、1990 年に、磁気光記録可能および消去可能な CD の規格である CD-MO が導入され、オレンジ ブックのパート 1に磁気光記録層を備えた CD として記載されました。CD-MO 規格では、CD-ROM ユニットで読み取ることができるディスク上のオプションの消去不可領域が許可されていました。

データの記録（および消去）は、磁気光学層の材料（例：Dy Fe Co、まれにTb Fe CoまたはGd Fe Co ）をキュリー点まで加熱し、磁場を使用して新しいデータを書き込むことで実現されました。これは、ソニーのミニディスクやその他の磁気光学形式と基本的に同じ方法です。ディスクの読み取りはカー効果に依存していましたが、これは大きな形式の欠陥でした。書き換えは特殊なドライブでのみ読み取ることができ、磁気光学非対応のドライブとは互換性がありませんでした。この形式は、^主に標準的なCD読み取りユニットとの非互換性のために、商業的にリリースされることはありませんでした。初期のCD-Rメディアには、同様の互換性の欠陥がありました。

CD-MO は、その他の点では CD と同一ですが、依然として螺旋溝記録方式を採用しており、ディスクは、繰り返し小規模な削除と記録を行うリムーバブル メディアとしては適していません。同じフォーム ファクタの一部の磁気光ドライブとメディアには、この制限がありません。現代の CD-RW とは異なり、CD-MO では、標準ドライブで読み取り可能な変更不可のプレス セクションと書き込み可能な MO セクションの両方を含むハイブリッド ディスクが可能でした。

初期の導入とディスク記録ソフトウェア、ファイルシステム、フォーマットの標準がなかったこと、物理的な非互換性、そしてより経済的なCD-Rディスクが相まって、このフォーマットは放棄されました。^{[4] [5]}典型的なCD-ROMファイルシステムの制限に縛られない他の光磁気メディアがCD-MOに取って代わりました。

書き換え可能なメディアは、適切なハードウェアを使用すれば、最大10万回まで書き換えることができます。CD-RWは相変化技術に基づいており、反射率は15～25%です^[6] 。これに対し、CD-Rディスクは40～70%です^[6] 。メディアの特性と書き込みおよび消去の手順は、オレンジブックパートIIIで定義されています。

正確な回転速度を維持するために、トラックには0.3µmのわずかな正弦波変位が重ね合わされており、その周波数は22.05  kHz ^[6]さらに、1kHzの 周波数変調が適用され、レコーダーに絶対的な時間基準が提供されます。^[6]溝の幅は0.6μm とピッチ1.6μm ^[6 ]

CD-RW のメディアは、CD-R メディアと同じ層を持っています。ただし、反射層は、元の状態で多結晶構造と反射特性を持つ銀-インジウム-アンチモン-テルル( AgInSbTe ) 合金です。書き込み時に、レーザー ビームは最大出力 ( 8-14 mW ) ^[6]を使用して材料を500–700 °Cに加熱し、材料を液化させます。この状態では、合金は多結晶構造と反射性を失い、アモルファス状態になります。失われた反射性は、製造された CD の隆起と同じ機能を果たします。^[7]ディスクの多結晶状態により、溝が形成されます。^[7]読み取り時のスキャン信号は、レーザー ビームの強い反射または弱い反射によって作成されます。ディスクを消去するには、書き込みビームでアモルファス領域を低出力で約200 °Cに加熱します。合金は溶けず、多結晶状態に戻り、再び反射します。

ディスク オーサリング中およびオーサリング後は、CD-RW 上のデータの分布が変わります。次の領域が存在します。

• PCA :パワーキャリブレーションエリアはレーザーの正しいパワーレベルを決定するために使用されます。^[8]
• PMA : CD-RWのプログラムメモリエリアは、未完成またはファイナライズされていないディスクに記録されたデータの記録です。セッションがまだ開いている間、遷移TOCとして使用されます。^[8] PMAレコードには、最大99個のオーディオトラックとその開始および停止時間（CD-DA）、またはデータCDの各セッションのデータファイルの開始セクターアドレスに関する情報を含めることができます。
• PA :プログラム領域にはオーディオ トラックまたはデータ ファイルが含まれます。
• SUA :システム ユーザー領域PCA と PMA をグループ化したものをシステム ユーザー領域と呼ぶこともあります。

マルチセッション ディスクの各セッションには、対応するリードイン、PMA、PA、およびリードアウトがあります。セッションが閉じられると、PMA の TOC 情報がリードイン領域に書き込まれ、PCA と PMA は論理的に削除されます。リードアウトは、セッションのデータの終わりを示すために作成されます。

CD-R と同様に、CD-RW にはハードコードされた速度仕様があり、記録速度がかなり制限された範囲に制限されています。CD-R とは異なり、CD-RW には、相変化材料の加熱および冷却時間定数と必要なレーザーエネルギー レベルに基づいて、ディスクに記録できない最小書き込み速度があります。それにもかかわらず、Tascam 製のものなど、一部のプロ用オーディオ CD レコーダーは、特別な技術を使用してこれらの制限を回避し、高速 (超高速ではない) ディスクをリアルタイムで記録できます。^{[引用が必要]}

CD-RW ディスクはデータを記録する前にブランクにする必要があるため、高速のブランクされていないディスクに書き込みが遅すぎたり、エネルギーが低すぎたりすると、ブランクが達成される前に相変化層が冷えてしまい、データが適切に書き込まれなくなります。

同様に、不適切に高いレーザーエネルギーを使用すると、材料が過熱してデータに反応しなくなります。これは、高出力で高速仕様のドライブで使用される低速ディスクでよく見られる状況です。^{[引用が必要]}

これらの理由により、適切なファームウェアとハ​​ードウェアを備えていない古い CD-RW ドライブは、新しい高速 CD-RW ディスクと互換性がありません。一方、新しいドライブは、ファームウェアで正しい速度、遅延、および電源設定を適切に設定できる限り、古い CD-RW ディスクに記録できます。

ただし、CD-RW ディスクの実際の読み取り速度は、速度仕様と直接相関または拘束されるわけではなく、主に読み取りドライブの機能によって決まります。

2004年から2010年の間に発売されたハーフハイトCD/DVDライターの多くは、 TSSTcorp SH-M522 コンボドライブ（2004年）、Pioneer DVR-110D（2005年）^{[10] 、} Hitachi-LG GSA-4167（2005年）^[11] 、 TSSTcorp SH-S182/S183（2006年）、SH-S203/TS-H653B （2007年）など、CD-RW UltraSpeed Plus（32× Z-CLV ）のサポートを正式に採用しているが、 SH-224DB （2013年）などの最近のDVDライターやLG BE16NU50 （2016年）などのBlu-Rayライターは、下位​​互換性をCD-RW UltraSpeed （24× Z-CLV）にダウングレードしている。^{[12] [13]}

スリム型光学ドライブは物理的な制限があるため、ハーフハイト（デスクトップ）光学ドライブの回転速度には達しません。通常、スリム型光学ドライブは、16倍速^{[14] [15] [16]}または24倍速Z-CLVのCD-RW書き込み速度をサポートし、外縁に向かって10倍速CLV、16倍速CLV、20倍速CLV、24倍速CLVのゾーンがあり、最高速度ゾーンは可用性に依存します。 ^{[12] [13] [17] [18]}

• 光ディスクメーカー一覧

• ECMA-395: 記録可能コンパクト ディスク システム CD-RW 超高速 (標準化されたオレンジ ブック、パート III、第 3 巻)
• CD-Rに関するよくある質問
• http://www.osta.org/technology/pdf/cdr_cdrw.pdf
• CD-R と CD-RW について
• PC テクノロジー ガイド 2009-03-30 にWayback Machineでアーカイブされました