36Накопители на оптических дисках, их виды и характеристики.

Накопители на оптических дисках CD-Rom приводы - самая подробная информация, интерфейсы

Компакт-диск — носитель информации в числовом виде, записанной на оптический (лазерный) диск. Наибольшее распространение получили компакт-диски для записиси звука (аудиодиски) и компьютерные компакт-диски (CD-ROM, Compact Disk Read Only Memory — память на компакт-диске только для чтения). Технология оптического диска была разработана и продемонстрирована фирмой Philips в 1979 году.

Оптический компакт-диск состоит из прочной, прозрачной основы (поликарбонатной или полихлорвиниловой), отражающего и защитных слоев. В качестве отражающей поверхности обычно используется слой напыленного алюминия. Цифровая информация представляется на отражающей поверхности чередованием впадин (неотражающих пятен) и отражающих свет участков. Диаметр компакт-диска обычно составляет 4,5 дюйма, но существуют диски меньшего диаметра —3,25 дюйма. Толщина диска 1,2 мм, диаметр центрального отверстия — 15 мм.

Компакт-диск имеет всего одну физическую дорожку в форме непрерывной спирали, идущей от наружного диаметра диска к внутреннему. Считывание информации с компакт-диска происходит при помощи лазерного луча, который, попадая на отражающий свет участок, отклоняется на фотодетектор, интерпретирующий сигнал как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, не отражается и фотодетектор фиксирует двоичный ноль.

Компьтерные компакт-диски содержат до 640 мегабайт информации, что достаточно для записи больших программных комплексов, игр, мультимедиа-программ. Большинство компьютерных компакт-дисков, как и все аудио-диски предназначены только для чтения информации. Запись данных на компакт-диски осуществляется при их изготовлении в заводских условиях. Но существуют специальные компакт-диски на которых можно записать (CD-R) и перезаписать информацию (CD-RW).

Информацию с компьютерных компакт-дисков считывает дисковод компакт-дисков. Современные персональные компьютеры непременно имеют привод компакт-дисков и при наличии звуковой карты могут проигрывать аудиодиски. Материнские платы нового поколения поддерживают загрузку компьютера с CD-ROM, что бывает удобно при установке новой операционной системы или при проверке компьютера на наличие вирусов.

Основным стандартом, определяющим логический и файловый формат записи компакт-дисков, является международная спецификация ISO 9660. В операционных системах начиная с Microsoft Windows 95 и NT поддерживается также формат Joliet, который допускает использование длинных имен файлов. Существует также файловая система UDF (Universal Disk Format), позволяющая работать с записываемыми компакт-дисками как с обычными дисковыми накопителями. Имеется ряд расширений ISO 9660, например CD-ROM XA (eXtended Architecture). Время доступа к данным для различных моделей колеблется от 150 до 400 мс. Емкость компакт дисков составляет около 650 Мбайт.

Скорость передачи данных для привода определяется скоростью вращения диска и плотностью записанных на нем данных. Обычно она указывается в сравнении со стандартом Audio CD (CD-DA) (см. Форматы записи компакт дисков), для которого скорость считывания данных составляет порядка 150 Кбайт/с. Старые приводы использовали постоянную линейную скорость чтения (CLV, Constant Linear Velocity), что требовало изменения скорости вращения диска при перемещении головки и увеличивало время доступа из-за инерционности диска. Частота вращения для односкоростных устройств (т. е. 150 Кбайт/с) лежала в диапазоне 200-500 об/мин, а для 12-скоростных составляла уже 2400-6400 об/мин, что стало создавать серьезные проблемы с балансировкой, так как диски бывают плохо центрированы. В результате производители перешли к технологиям CAV и P-CAV. CAV (Constant Angular Velocity) означает постоянную угловую скорость диска (как в винчестерах), а P-CAV (Partial CAV) использует постоянную угловую скорость только на внешних дорожках диска. При этом обозначение числа скоростей стало означать максимальную скорость считывания на внешних дорожках диска. Запись информации на CD начинается с внутренних дорожек, поэтому на не заполненных до конца дисках максимальная скорость не достигается. Так, у 34-скоростного привода скорость считывания может меняться от 2,8 Мбайт/с на внутренних до 5,3 Мбайт/с на внешних дорожках. Погоня за излишне высокой скоростью привода CD-ROM часто оборачивается плохой читаемостью дисков невысокого качества из-за проблем с их балансировкой.

Основными интерфейсами приводов CD-ROM стали Enhanced IDE, UltraDMA/33 и SCSI, хотя для 1- и 2-скоростных дисководов применялись основанные на IDE интерфейсы Sony, Panasonic или Mitsumi, которые можно еще встретить на старых звуковых платах. Для загрузки компакт-диска в привод используется либо одна из разновидностей выдвижной панели (tray-механизм), либо специальная прозрачная кассета «кэдди» (caddy).