» » »

35. Накопители на оптических дисках. Неперезаписываемые оптические диски CD-ROM. Оптические диски с однократной записью. Оптические диски с многократной запи-сью. Оптические универсальные диски DVD.

4.5. Накопители на оптических дисках

Появившийся в 1982 году благодаря фирмам Philips и Sony оптический компакт-диск произвел кардинальный поворот в областях персональных компьютеров и индустрии развлечении. Компакт-диски инициировали появление целого набора областей использования, они оказались тем ранее недостающим звеном, которое соединило информационную технологию с потребительской электроникой. На сегодняшний день компакт-диск — лучший носитель для многочисленных применений.

Сегодня накопители на оптических дисках (НОД) — обязательный атрибут любого ПК. Большая их емкость в сочетании с высокой надежностью и невысокой стоимостью делают НОД незаменимыми для сохранения и распространения программ и долговременного хранения больших объемов информации, например, баз данных. 

^ Основными достоинствами НОД являются:

□ сменяемость и компактность носителей;

□ большая информационная емкость;

□ высокая надежность и долговечность дисков и головок чтения/записи (до 50 лет);

□ меньшая (по сравнению с НМД) чувствительность к загрязнениям и вибрациям;

□ нечувствительность к электромагнитным полям.

Оптические накопители выпускаются в нескольких модификациях.

1. Классические компакт-диски:

 ^ CD-ROM — Compact Disk Read Only Memory, неперезаписываемые лазерно-оптические диски или компакт-диски;

 CD-R — Compact Disk Recordable, компакт-диски с однократной записью (их иногда называют также CD-WORM — CD Write Once, Read Many и CD-WO - CD Write Once);

 CD-RW — CD Rewritable, компакт-диски перезаписываемые, с многократной записью (их раньше называли CD-E — CD Erasable — стираемые).

2. ^ Цифровые универсальные диски:

 DVD-ROM — Digital Versatile Disk Read Only Memory, неперезаписываемые цифровые универсальные диски;

 DVD-R — DVD Recordable, цифровые универсальные диски с однократной записью;

 DVD-RW - DVD Rewritable или DVD-RAM - DVD Read Access Memory, цифровые перезаписываемые универсальные диски.

Неперезаписываемые лазерно-оптические диски CD-ROM.

Массовое распространение получили CD-ROM. CD представляет собой пластиковый поликарбонатный диск диаметром 4,72, 3,5, 5,25, 12 и 14 и толщиной 0,05 и имеет двухслойное покрытие: тончайший отражающий металлический (AL) слой и лаковое покрытие. Эти диски поставляются фирмой-изготовителем с уже записанной на них информацией (в частности, с ПО). Запись информации на них возможна только вне ПК, в лабораторных условиях, лазерным лучом большой мощности, который оставляет на поликарбонатной основе CD след — дорожку с микроскопическими впадинами (питами, pits). Питы имеют ширину около 0,5 микрон и следуют друг за другом, образуя единую спиральную дорожку с шагом 1,6 микрона (человеческий волос имеет диаметр 75 микрон). Каждый пит, в зависимости от своей длины, может кодировать несколько бит информации. Таким образом, создается первичный «мастер-диск». Процесс массового тиражирования CD-ROM по «мастер-диску» выполняется путем литья под давлением.

Дорожка на CD, в отличие от магнитных дисков, спиральная и очень узкая. Впадины имеют глубину примерно 5 миллиардных долей дюйма и ширину 24 миллиардных долей дюйма; плотность - 16 000 дорожек на дюйм. Длина дорожки около 5 км. В оптическом дисководе ПК информация с дорожки читается лазерным лучом меньшей мощности. Луч фокусируется на дорожке диска и отражается от выпуклостей питов, меняя свою интенсивность. Отраженный луч улавливается фотоприемником читающей головки.

CD-ROM имеют емкость от 250 Мбайт до 1,5 Гбайт, время доступа от 50 до 350 мс, скорость считывания от 150 до 6000 Кбайт/с. CD-ROM существенно отличаются по скорости передачи данных. Скорость передачи зависит от двух факторов: плотности записи информации на поверхности диска и скорости вращения диска. Последняя является параметром, указываемым в марке дисковода в виде Nx-коэффициента кратности, сообщающего, во сколько раз линейная скорость дисковода превышает скорость, равную 150 Кбайт/с. Сейчас имеются модели значениями этого коэффициента от двух (2х) до 56х, которые обеспечивают трансфер более 6 Мбайт/с. Дисководы CD-ROM менее чем с 20х не позволят качественно реализовать многие современные технологии мультимедиа и программные приложения, поэтому они сейчас не выпускаются.

Дисковод обеспечивает считывание информации «из глубины» диска, для этого лазер фокусируется не на внешней поверхности, а непосредственно на информационном слое. Грязь и царапины на покрытии оказываются не в фокусе и до определенного предела игнорируются. Кроме того, для обеспечения надежной работы информация на CD кодируется с большой избыточностью с использованием корректирующего кода, обеспечивающего возможность восстановления исходной информации при значительном числе ошибок ее считывания.

Современные дисководы CD-ROM имеют IDE-ATAPI или SCSI-интерфейсы и могут подключаться непосредственно к разъему на материнской плате как IDE-или SCSI устройства. IDE-ATAPI — более распространенный интерфейс. Большинство современных приводов CD-ROM с данным интерфейсом поддерживает протокол Ultra DMA/33, имеющий скорость передачи 33 Мбайт/с. SCSI-интерфейс обеспечивает скорости передачи данных до 80 Мбайт/с и подключение максимум до 16 устройств. Область применения дисководов CD-ROM с интерфейсом SCSI — графические станции, серверы, другие мощные системы. Пока только SCSI способен поддержать надежное функционирование систем с несколькими дисководами CD-ROM и их работу в многозадачном режиме.

Типовой дисковод состоит из блока электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загрузки диска. 

В блоке электроники размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контроллером компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала. Шпиндельный двигатель служит для приведения диска во вращение с постоянной или переменной угловой скоростью. Система оптической головки состоит из самой головки и устройства ее перемещения. В головке размещены лазерный излучатель на основе инфракрасного лазерного светодиода, система фокусировки, фотоприемник и предварительный усилитель. Лазер имеет длину волны 780 нм (nm).

Конструкции дисководов предусматривают возможность загрузки как одной, так одновременно и нескольких компактных дисков. Последний вариант иногда более удобен, но рекомендовать его безоговорочно нельзя: часто в этом случае снижается качество воспроизведения записи и надежность устройства. 

Наконец, следует иметь в виду, что все современные модели CD-ROM позволяют качественно воспроизводить и музыкальные записи. Для обеспечения этой возможности следует установить в ПК необходимые драйверы (при работе в среде MS-DOS, например, это специальная, резидентно устанавливаемая TSR-утилита; при работе под Windows — драйвер CD Audio). В ряде моделей есть кнопка Play для запуска проигрывания аудиодисков. Чаще эта кнопка является двухфункциональной (например, Play/Next) и служит также для перехода между звуковыми дорожками. Другая кнопка Eject при проигрывании аудиодисков обычно используется для остановки проигрывания без выбрасывания диска. В обычном режиме кнопка Eject служит для загрузки/выгрузки диска. Слушать диски можно как через выход для наушников на передней панели CD-ROM, так и через внешнюю акустическую систему. В последнем случае необходима звуковая карта (аудиобластер) с усилителем.
Оптические диски с однократной записью

Накопители CD-R позволяют однократно записывать информацию на диски с форм-фактором 4,72 и 3,5. Для записи используются специальные заготовки дисков. На поверхность заготовок нанесено три слоя покрытия: непосредственно на основу диска из поликарбоната нанесен активный слой из пластика; на активный слой нанесена тончайшая отражающая пленка из золота или серебра; сверху все покрыто слоем защитного лака. Заготовки также имеют нанесенную спиральную дорожку, на которой позиционируется записывающая головка.

При записи лазерный

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.