Optischer Riese

Mal mußte es so kommen: Kaum haben wir uns - ehemals noch stolz auf glatte 720 kB Diskettenkapazität - an die Megabytes auf den Festplatten gewöhnt, wollen uns alerte Nachwuchskonzerne mit gigantischen Datenschluckern beglücken. Genauer: Mit einem optomagnetischen Laufwerk, das 650 Meckerbytes beherbergt. Es kommt von der jungen Firma CSS und nennt sich GIGAFILE 650.

Seit einigen Jahren gibt es bereits optische Laufwerke, die allerdings nicht (CD-ROM) oder nur einmal beschreibbar (WORM-Laufwerke) sind. Jetzt endlich sind die löschbaren optomagnetischen Laufwerke zur Serienreife gediehen. Sony ging mit den ersten durchs Ziel. Das optomagnetische Laufwerk Sony SMOD 501 hat die Firma CSS als eine der ersten an den ST angepaßt.

Neue Medien

Das Medium erinnert stark an eine CD; in einer Polycarbonatschicht ist eine reflektierende Aluminiumschicht eingebettet. Auf die Aluminiumschichtist ein kristallines, magnetooptisches Substrat aufgebracht. Ein Laser und ein Magnetkopf vollbringen zusammen das Wunder der Geburt von Informationen auf dieser Schicht: Beim Schreiben wird das Magnetfeld im Schreibkopf zuerst in "0"-Richtung gepolt. Der Laser erhitzt das magnetooptische Substrat bis auf eine Temperatur, die man Curie-Punkt nennt: Bei dieser Temperatur "vergessen" die Kristalle im Substrat ihre Orientierung und richten sich nach dem anliegenden äußeren Magnetfeld aus. Bei diesem Durchgang wird also zuerst eine komplette Spur oder ein Sektor gelöscht. Danach wechselt das Feld im Magnetkopf in die "1"-Richtung. Immer wenn ein Bit unter dem Magnetkopf vorbeikommt, das auf 1 gesetzt werden soll, erhitzt der Laser dieses "Bit" bis zum Curie-Punkt, woraufhin es die magnetische "1"-Orientierung annimmt.

Warum löscht und schreibt man nicht in einem Durchgang? Das Problem: Zur Erzeugung des Magnetfelds sind recht große Spulen nötig, deren Feld man nicht schnell genug umpolen kann, um mit den am Kopf vorbeihuschenden Bits Schritt zu halten. Deswegen löscht man zuerst alle Bits, polt dann um und schreibt einzelne "1"-Bits. Daraus folgt, daß das Schreiben auf magnetooptischen Laufwerken doppelt so lange dauert wie das Lesen.

Beim Lesen wird der Laser mit wesentlich kleinerer Intensität auf die Aluminiumschicht gerichtet; er wird von dort reflektiert und durchquert dabei auch das magnetooptische Substrat. Dieses Material hat aber eine besondere Eigenschaft: Je nach der Orientierungder Kristallewird das einfallende Licht verschieden polarisiert, das heißt, die Schwingungsrichtung wird unterschiedlich gedreht (magnetooptischer Kerr-Effekt, Bild 1). Diese Polarisierung im reflektierten Licht kann man messen und in binäre Information wandeln.

Anders als bei magnetischen Medien ist der Informationsträger in einer Schutzschicht geborgen. Zudem ist der Abstand der Leseeinrichtung bei optischen Laufwerken wesentlich größer als bei Festplatten - das Wort "Headcrash" kann man gleich wieder aus dem Gedächtnis streichen. Dazu kommt, daß bei optischen Medien raffinierte Methoden zur Fehlererkennung und -korrektur angewendet werden. Kein Wunder, daß Sony eine Bit-Fehlerwahrscheinlichkeit von 10^-12 garantiert - nur ein Bit von 10¹² wird also im Durchschnitt falsch gelesen. Das heißt: Statistisch gesehen ist auf einem von 1830 Medien ein einziges Bit defekt. Sony geht sogar soweit, auf das Medium 10 Jahre Datengarantie zu geben!

Weil das Medium so unempfindlich ist, kann man auch gegen von außen eindringenden Staub weit toleranter sein als bei magnetischen Medien (Festplatten): Das Medium wird wechselbar - mit allen positiven Konsequenzen.

Theorie und Praxis

Das Medium von Sony (Bild 2) nennt sich kryptisch EDM-1DA1 und ist in einer schützenden stabilen Plastikkassette verborgen - ähnlich wie bei den 3.5"-Disketten, nur daß die Plastikhülle mehr dem 5.25"-Format entspricht. Auch hier findet man Schreibschutzschieber (für jede Seite getrennt) und einen Schutzschieber, der das eigentliche Medium solange verbirgt, bis die Plastikkassette in das Laufwerk gesteckt wird.

Das Medium ist zweiseitig und hartsektoriert. Das bedeutet, daß man es nicht mehr formatieren muss - die Einteilung in 512-Byte-Sektoren ist bereits im Werk geschehen. Es gibt auch eine Variante des Mediums, bei der die Sektoren 1024 Bytes groß sind. Dadurch kann mehr Platz auf der Spur ausgenutzt werden, Kapazität und Datendurchsatz steigen. Leider gibt es bisher keinen Plattentreiber für den ST, der mit größeren physikalischen Sektoren klarkommt, weswegen CSS ihr Laufwerk mit dem 512-Byte-Medium ausliefern. Damit kommt man immerhin noch auf eine Kapazität von 2*297 MB (=594 MB, beim 1024-Byte-Medium sind es 650 MB).

Das physikalische Format des Mediums entspricht dem ISO-Standard Typ A für optomagnetische Laufwerke, was im noch heiß umkämpften Markt für die neuen Speicherriesen bedeutet, daß man - hoffentlich - auch später noch leicht an Medien für dieses Laufwerk kommt. Zudem ist Sony im Moment Marktführer auf diesem Gebiet.

Das Laufwerk

Das Laufwerk Sony SMO-D501 verfügt nur über eine Schreib-/Lesevorrichtung, weswegen immer nur auf eine Seite des Mediums zugegriffen werden kann. Um die Rückseite ebenfalls lesen und beschreiben zu können, muß man es umdrehen. Zwar halbiert das die jederzeit erreichbare Datenmenge auf knapp 300 MB, es spart aber auch Kosten.

Nach dem Einschieben wird das Medium auf 2400 Umdrehungen pro Minute beschleunigt; das dauert knapp 6 Sekunden. Beim Entnehmen fährt das Laufwerk in weniger als drei Sekunden herunter; das sind, im Vergleich zu einer Syquest-Wechselplatte (MEGAFILE 44, profile 44 etc.) recht angenehme Zeiten.

Am Laufwerk, das einen ESDI-Bus anbietet (ein bei PCs verbreiteter Peripheriebus), wird ein Controller angeschlossen, der den ESDI-Bus in den SCSI-Standard wandelt. Damit genießt man bei der CSS GIGAFILE alle Annehmlichkeiten, die man von SCSI-Geräten gewohnt ist - allerdings werden die zum größten Teil durch den nachgeschalteten Host-Adapter, der den SCSI-Bus an ATARIs ACSI-Bus anpaßt, zunichtegemacht. Woran nicht der Host-Adapter schuld ist, sondern das etwas engstirnige Design des ACSI-Busses. Immerhin profitiert man noch vom 64 kB großen Cache-Speicher auf dem SCSI-Controller; ein weiterer Vorteil des SCSI-Controllers ist, daß ein und dasselbe Laufwerk sehr leicht auch am Mac, an PCs, am AMIGA und am SCSI-Anschluß des TT eingesetzt werden kann - passende Software vorausgesetzt.

Von Turnschuhen und Früchten

Das Laufwerk kommt in voller 5.25"-Bauhöhe daher - heutzutage ein bemerkenswerter Anblick, hat man sich doch so sehr an Plättchen gewöhnt, die allenfalls ein Zoll hoch sind. (Der Stand der Flunder-Technik Ende 1989 war 0.6 Zoll!) Die CSS GIGAFILE 650 ist also etwa doppelt so hoch wie ein MegaST-Gehäuse, aber nur so breit wie eine SH204 - aber ansehnlicher und flotter anzuschauen als weiland die SH204, also sagen wir: Sportschuhkarton-Format.

Die Front ist hellgrau gegen das restliche Gehäuse (ATARI-grau) abgesetzt; dort findet man eine Aktivitätsleuchte und eine Einschalt-LED, eine Öffnung für das Medium sowie die Auswurftaste des Laufwerks. Diese Auswurftaste kann via Soft- oder Hardware blockiert werden, um das Auswechseln oder Entwenden des Mediums zu verhindern. Allerdings kann man diesen Schutz überlisten, indem man mit einem spitzen Gegenstand in einem Loch neben der Auswurftaste den "Emergency Exit" betätigt. Erinnert mich irgendwie an Tomaten - oder waren's doch Bananen?

Kontakte zur Außenwelt

Das Heck des sportiven Schuhkartons (Bild 3) zieren ein Netzschalter, ein Mäuseklavier (vulgo: DIPs), zwei 50polige SCSI-Bus-Anschlüsse und ein 5V-Anschluß für den ACSI-Host-Adapter. Sie folgern richtig, der Host-Adapter ist also ein separates Accessoir, an zwei Schnüren (1*Saft, 1*SCSI) an der Schulter zu tragen. CSS liefert zur Zeit einen Host-Adapter der Firma GESOFT aus. Dessen Kompatibilitätsprobleme mit dem Supercharger sind inzwischen ausgestanden, das ganze Gespann kann man somit ohne Zögern als "AHDI-kompatibel" klassifizieren (siehe [1]), zumal AHDI und - nach einem kleinen Patch - auch HDX damit laufen. Der Host-Adapter bietet zwei DMA-Anschlüsse, darunter einen gepufferten DMA-Ausgang; die Target-Adresse des Host-Adapters stellt man nicht direkt an diesem ein, sondern am SCSI-Laufwerk, in diesem Falle auf dem Mäuseklavier auf der Rückseite des Hauptgehäuses.

Der Grund für die Zweiteilung von Host-Adapter und Hauptgehäuse ist, daß im Laufwerksgehäuse wenig Platz bleibt (Bild 4): Das Schaltnetzteil, das sich automatisch auf alle Wechselspannungen von 110 bis 240 V und auf 50 oder 60 Hz Netzfrequenz einstellt, der 12-V-Lüfter, das Laufwerk und der SCSI-Controller sind zu raumgefräßig.

When the wind blows

Ach ja - zu meinem Lieblingsthema "Lüfter und ihre sozioökonomischen Auswirkungen", man kennt das: Dieser hier ist zwar kein verwunschener Staubsauger wie sein Verwandter in der MEGAFILE 44, aber deutlich hörbar. Auch das Laufwerk entwickelt einen beachtlichen Geräuschpegel. Immerhin schien mir die GIGAFILE angenehmer als meine wackere SH205 (aufgerüstet auf 40 MB) und deutlich leiser als die MEGAFILE 44 - keine Kunst, Ihrem Einspruch sei stattgegeben. Immerhin rauscht die GIGAFILE 650 in einem für mich weniger anstößigen Frequenzbereich, und da der Host-Adapter vom Laufwerk getrennt ist, kann man letzteres zum Glück relativ weit entfernt vom Rechner aufstellen - zur Länge des DMA-Kabels (sollte keinesfalls länger als 1.2 m sein, im Normalfall sind es zwischen 50 und 90 cm) addiert sich die Länge des SCSI-Kabels vom Host-Adapters zum Laufwerk.

Lustige Laufwerks-Hatz

Optomagnetische Laufwerke erheben den Anspruch, irgendwann einmal die reinen magnetischen Laufwerke abzulösen. Ob das gelingt, hängt außer vom Preis-/Leistungsverhältnis und dem Beharrungsvermögen des Marktes zu einem großen Teil von der Geschwindigkeit der Laufwerke ab. Benchmarks gehören also auch hier zum täglich' Brod eines jeden Testers...

Man beachte hierzu Tabelle 1. Dort sind Werte aufgeführt, wie sie von CHECKHD, dem hardwarenahen Platten-Benchmark aus dem Benchmark-Paket der ST-Computer, für die GIGAFILE 650 und für verschiedene Festplattentypen ausgespuckt werden.

Tabelle 1: Hardware-Kenndaten der GIGAFILE im Vergleich

Daß maximale und mittlere Spurwechselzeiten nicht so kurz sind wie bei typischen Festplatten, ist kein Wunder: Pro Seite verfügt so ein Medium über 18751 Spuren, und die Meßwerte hängen davon natürlich ab. Fairerweise muß man bedenken, daß man während einer Arbeitssitzung meist nicht auf die vollen 300 MB einer Seite zugreift, sondern nur auf einen kleinen Ausschnitt davon, oft nur auf eine Partition. Für einen solchen eingeschränkten Arbeitsbereich sind die Spurwechselzeiten etwas geringer anzusetzen.

Unangenehmer ist da schon die relativ niedrige Transferrate. Sony gibt eine Rate von 620 kB/s an, was auch vernünftig klingt: Bei 15672 Bytes pro Spur (31 Sektoren zu je 512 Bytes) und 40 Umdrehungen in der Sekunde (2400 UpM) kommt man genau auf diesen Wert. Tatsächlich messen wir jedoch exakt die Hälfte, also 310 kB/s. Über die Diskrepanz habe ich mich doch gewundert; ich konnte mir das nur so erklären, daß das Laufwerk (bzw. der SCSI-Controller) aus irgendeinem Grund mit Interleave 2 arbeitet, also zwei Umdrehungen braucht, um eine Spur komplett einzulesen.

Man sieht: Die Geschwindigkeit der Festplatten erreicht das Sony-Laufwerk noch nicht, als Leib- und Magenlaufwerk eines heftigen Programmierers taugt es nicht ganz. Für die Mehrzahl der Anwender, die nicht ganz so durchsatzverliebt sind, reicht es aber aus.

Tabelle 2: Benchmarks in der Oberschicht

Die Tabelle 2 zeigt, wie die GIGAFILE 650 in den beiden anderen Benchmark-Disziplinen (BIOS- und GEMDOS-Test) abschnitt. Dabei fallen wiederum zwei Besonderheiten auf: Der BIOS-Transfertest liefert für die CSS GIGAFILE leicht höhere Werte als das hardwarenahe CHECKHD (Tabelle 1) - hier lief das Benchmark-Programm offensichtlich dem Hardware-Cache des SCSI-Controllers in die Falle. Das zweite wichtige Ergebnis: Das aufwendige Schreibverfahren schlägt beim Anlegen und Löschen von Dateien heftig durch - beim GEMDOS-Lesetest schlägt sich die GIGAFILE dagegen wacker. Für den Chronisten: Alle Tests liefern auf einem MegaST 2 unter TOS 1.4.

Vielzüngiges Schriftentum

Zur Zeit des Tests war das Handbuch zur Platte nicht fertig; ich konnte nur ein paar Calamus-Seiten begutachten. Jetzt, da Sie diesen Test lesen, sollte ein Handbuch fertig sein, das in deutsch, englisch und französisch auf jeweils etwa zwanzig Seiten den Umgang mit der GIGAFILE erläutert - mit Schwerpunkt auf Anwenderseelsorge, so CSS. Ob das gelingt, kann ich bis dato nicht beurteilen.

Ein weiteres Imponderabilium war zur Testzeit noch die Software: Zum GESOFT-Host-Adapter liefert die Firma GESOFT zwar auch Software mit (Treiber, Installationsprogramm, Cache-Programm), doch war diese noch nicht auf die GIGAFILE abgestimmt; beim Test behalfen wir uns mit einer gepatchten HDX-Version, dem ATARI-Treiber und einer Betaversion des CBHD, was auch wunderbar klappte. Beim Herumspielen mit dem Laufwerk fielen aber Merkwürdigkeiten auf, die es Plattenprogrammen schwierig machen: Die Rückgabeparameter des MODE-SENSE-Kommandos schienen mir etwas rätselhaft, was aber wohl hauptsächlich an der fehlenden Dokumentation zum Sony-Controller liegt. SED und GIGAFILE verstanden sich jedenfalls nicht immer, ähnlich ging es anderen sehr plattennahen Programmen (das sind wenige).

Das braucht Sie als potentiellen Anwender nicht zu schrecken: CSS kündigte Besserung bei der Software an; man will ein einfach zu bedienendes Installationsprogramm sowie einen Treiber zur Verfügung stellen. Genaueres steht dazu im Moment (Januar) noch nicht fest. Man frage also vorher nach.

Preisfragen

CSS bietet die GIGAFILE 650 in eimem bis 31. März gültigen Einführungsangebot für 9980 DM an. Für seine zehn Riesen bekommt man das Laufwerk, das Handbuch, ein Medium, den Host-Adapter für den ST samt Software sowie ein SCSI-Kabel zum Anschluß an den TT - optimistisch gedacht, CSS! (Ob sich ATARI dadurch angespornt fühlt? Schaden kann's jedenfalls nicht...) Die GIGAFILE ist auch in einer Version für den PC erhältlich.

Der Preis ist für optomagnetische Laufwerke relativ günstig - aber eine Allerweltsanschaffung ist die GIGAFILE 650 eben doch nicht. Trotzdem kann sich ein optomagnetisches Laufwerk für Anwendungen lohnen, bei denen man immense Datenmengen umherschieben muß, die dazu noch sicher untergebracht werden sollen. Man denke an DTP-Programme, deren Font- und Bildersammlungen sehr schnell eine Platte füllen, an CAD-Anwendungen, die ebenso verschwenderisch Platz zu verschlingen pflegen, oder gar an speichergefräßige Sampler-Anwendungen. Den hohen Anschaffungskosten stehen relativ geringe Folgekosten pro Megabyte entgegen: Ein Medium kostet 698 DM, man kommt also auf 1.17 DM pro Megabyte. Zum Vergleich: Das Medium der MEGAFILE 44 kostet 298 DM und bietet knapp 44 MB, womit wir auf 6.77 DM pro Megabyte kommen. Daraus folgt, daß sich eine GIGAFILE 650 schon ab einem Speicherbedarf von knapp 1300 DM lohnen kann - siehe Bild 5 (dort wurde ein Preis von 2498 DM für eine MEGAFILE 44 samt Medium veranschlagt, was in der Praxis bereits etwas unterschritten wird). Bei CSS plant man darüber hinaus, nicht nur die Medien mit 512-Byte-Sektoren einzusetzen, sondern auch die 1024-Byte-Sektoren für den ST nutzbar zu machen. Datentransfer und Kapazität erhöhen sich damit um jeweils 10%, die GIGAFILE 650 lohnt sich dann schon unterhalb der 1300-MB-Schwelle.

Ab dem dritten optischen Medium liegen die Kosten pro Megabyte beim optischen Laufwerk unter denen einer Wechselplatte. Wer voraussichtlich mit großen Datenmengen umgehen muß, wird sich also über diese Erweiterung des Massenspeicherangebots freuen. Allerdings muß man immer bedenken, daß ein optisches Laufwerk zur Zeit noch nicht die schnelle Platte für die tägliche Arbeit ersetzen kann - dazu ist die neue Technik doch noch etwas zu träge.

Claus Brod

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