logo
Учебник Математики и информатики

Накопители на оптических дисках (компакт-дисках) cd-rom

В период 1994-1995 годах в базовую конфигурацию персональных компьютеров перестали включать дисководы гибких дисков диаметром 5,25 дюйма, но вместо них стандартной стала считаться установка дисковода CD-ROM. Аббревиатура CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) переводится на русский язык как постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска. Принцип действия этого устройства состоит в считывании числовых данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. Цифровая запись на компакт-диске отличается от записи на магнитных дисках очень высокой плотностью, и стандартный компакт-диск может хранить примерно 650 Мбайт данных.

Большие объемы данных характерны для мультимедийной информации (графика, музыка, видео), поэтому дисководы CD-RОМ относят к аппаратным средствам мультимедиа. Мультимедийные продукты, распространяемые на лазерных дисках, называют мультимедийными изданиями. Сегодня они завоевывают все более прочное место среди других традиционных видов изданий. Так, например, существуют книги, альбомы, энциклопедии и даже периодические издания (электронные журналы), выпускаемые на CD-ROM.

Основным параметром дисководов CD-RОМ является скорость чтения данных. Она измеряется в кратных долях. За единицу измерения принята скорость чтения в первых серийных образцах, составлявшая 150 Кбайт/с. Таким образом, дисковод с уд­военной скоростью чтения обеспечивает производительность 300 Кбайт/с, с учетве­ренной скоростью — 600 Кбайт/с и т. д. В настоящее время наибольшее распрост­ранение имеют устройства чтения CD-ROM с производительностью 32х-48х. Современные образцы устройств однократной записи имеют производительность 4х-8х, а устройств многократной записи — до 4х.

Основным недостатком стандартных дисководов CD-RОМ является невозможность записи данных, но параллельно с ними существуют и устройства однократной записи CD-R (Compact Disk Recorder), и устройства многократной записи CD-RW.

Неперезаписываемые лазерно-оптические диски обычно назы­вают CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory). Эти диски постав­ляются фирмой-изготовителем с уже записанной на них информаци­ей (в частности, с программным обеспечением). Запись информации на них возможна только вне ПК, в лабораторных условиях, лазер­ным лучом большой мощности, который оставляет на активном слое CD след - дорожку с микроскопическими впадинами. Таким образом создается первичный «мастер-диск». Процесс массового тира­жирования CD-ROM по «мастер-диску» выполняется путем литья под давлением. В оптическом дисководе ПК эта дорожка читается лазерным лучом существенно меньшей мощности.

CD-ROM ввиду чрезвычайно плотной записи информации име­ют емкость от 250 Мбайт до 1,5 Гбайта, время доступа в разных оп­тических дисках также колеблется от 30 до 300 мс, скорость считы­вания информации от 150 до 1500 Кбайт/с.

Существуют перезаписываемые лазерно-оптические диски с однократной (CD-R - CD Recordable) и многократной (CD-E, CD-RW - CD Erasable) записью. На этих CD лазерный луч непосредственно в дис­ководе компьютера при записи прожигает микроскопические углуб­ления на поверхности диска под защитным слоем; чтение записи выполняется лазерным лучом так же, как и у CD-ROM. Дисководы CD-E будут способны читать и обычные CD-ROM.

Перезаписываемые магнитооптические диски (CC-Е - Continu­ous Composite Erasable) используют лазерный луч для местного ра­зогрева поверхности диска при записи информации магнитной го­ловкой. Считывание информации выполняется лазерным лучом меньшей мощности.

Сущность процессов записи/считывания обусловлена следую­щим. Активный слой на поверхности магнитооптического диска - может быть перемагничен магнитной головкой только при высокой температуре. Такая температура (сотни градусов) создается лазер­ным импульсом длительностью порядка 0,1 икс. При считывании информации вектор поляризации отраженного от поверхности диска лазерного луча на несколько градусов изменяет свое направление в зависимости от направления намагниченного участка активного слоя, Изменение направления поляризации и воспринимается соот­ветствующим датчиком.

Магнитооптические диски с однократной записью (СС WORM- Continuous Composite Write Once Read Many) аналогичны обыч­ным магнитооптическим накопителям с той разницей, что в них на контрольные дорожки дисков наносятся специальные метки, предот­вращающие стирание и повторную запись на диск.

В магнитооптических накопителях запись информации обычно осуществляется за два прохода, поэтому скорость записи значитель­но меньше скорости считывания. Емкость современных магнитооптических дисков доходит до 2,6 Гбайта (ожидаются в ближайшее время CC-Е емкостью 5,2 Гбайта), время доступа от 15 до 150 мс, скорость считывания до 2000 кбайт/с. Но перезаписывающие дисководы очень дороги (около тысячи долларов).

Основными достоинствами НОД являются:

Основными локальными интерфейсами для НОД являются интерфейсы EIDE и SCSI. В ПК используются также диски с высо­кой плотностью записи, на поверхности которых для более точного позиционирования магнитной головки используется лазерный луч. По внешнему виду "эти диски напоминают 3,5-дюймовые (реже 5,25") дискеты, но имеют более жесткую конструкцию.

Среди накопителей, использующих такие диски, следует на­звать:

• накопители на флоптических дисках - выполняют обычную магнитную запись информации, но со значительно большей плотностью размещения дорожек на поверхности диска. Такая плотность достигается ввиду наличия на дисках специальных нанесенных лазерным лучом серводорожек, служащих при счи­тывании/записи базой для позиционирования лазерного луча, и соответственно магнитной головки, жестко связанной с лазером. Стандартная емкость флоптического диска 20,8 Мбайта;

• накопители сверхвысокой плотности записи (VHD — Very High Density) — используют кроме лазерного позиционирования еще и специальные дисководы, обеспечивающие иную технологию за­писи/считывания: «перпендикулярного» способа записи вместо обычного «продольного». Сейчас выпускаются VHD-диски ем­костью 120-240 Мбайт; фирма Hewlett Packard объявила о соз­дании диска емкостью 1000 Мбайт, а фирма ЮМ - дисков емко­стью 8700 и 10800 Мбайт.