Контакти

Оптичні накопичувачі CD, DVD, ROM, RW опис. Постійна лінійна швидкість. Мінуси зовнішніх дисків

Д Далеко не всіх покупців сильно турбує, який CD-дисковод буде встановлений в їх комп'ютері. Ну, поцікавляться його швидкістю, і на цьому все. Але іноді людина все ж запитує про продуктивність CD-ROM, які йому пропонують на вибір, про те, наскільки вони надійні і чи зможуть читати всі диски, включаючи погано виготовлені піратські. Чесно кажучи, відповісти не так просто.

Дисковод mitsumi cr-4802te 40-швидкісний Mitsumi FX-4010M

Наприклад, у нас добре продаються CD-ROM від Samsung. Мені вони подобаються тим, що майже не шумлять і в той же час досить продуктивними. Однак вже не раз доводилося чути, що ці CD-ROM нерідко ламаються, фірми, які їх продають, називають високі відсотки повернення і часто побоюються давати на них тривалу гарантію. Не знаю. Я поки не стикався з цією проблемою, на знайомих мені комп'ютерах ці дисководи працюють нормально і справляються зі своїми обов'язками вже більше року.

Проте є ж і альтернативні пропозиції. Вибір CD-ROM досить широкий, і за ціною дисководи різних марок відрізняються один від одного несуттєво. Зокрема, значна частка ринку належить пристроям від компанії Mitsumi, ви про неї, звичайно ж, чули. Кому-то її дисководи подобаються, комусь ні - справа смаку. Два приводу, які я недавно спробував в роботі, справили на мене непогане враження, хоча значних переваг перед іншими моделями не виявив. Кажуть, втім, що вони надійніше, ніж CD-приводи Samsung. Цю інформацію я отримав від людей, які торгували і тими, і іншими дисками. Можливо, це і так.

40-швидкісний Mitsumi FX-4010M
Звичайно, швидкість, в 40 разів перевищує номінальну швидкість читання музичних компакт-дисків, є максимальною. У більшості випадків цей дисковод зчитує дані на меншій швидкості.

Компанія Mitsumi, що спеціалізується на постачанні найбільш затребуваних ринком периферійних пристроїв - клавіатур і мишей, флоппиков і оптичних CD-приводів, не новачок і має ряд власних ноу-хау і технологічних розробок. У дисководі FX-4010M, наприклад, використовується поєднання двох способів зчитування інформації - з постійною кутовою (CAV) і лінійної (CLV) швидкістю. У першому випадку при читанні даних з периферії диска досягається максимальна швидкість. Друга технологія забезпечує постійну швидкість зчитування незалежно від того, наскільки віддалені блоки даних від центру диска. Поєднання цих технологій гарантує гарну продуктивність і надійність роботи.

Дисковод FX-4010M за паспортними даними при середньому часі доступу 65 мілісекунд на максимальній 40-кратної швидкості повинен забезпечити зчитування 6,000 кілобайт даних в секунду. Він оснащений інтерфейсом ATAPI IDE і використовує режим Ultra DMA-33, при якому зовнішня швидкість передачі даних досягає 33 мегабайт в секунду. Звичайно, передача даних з цією швидкістю можлива при їх вилученні з буфера, а не під час читання з диска. У Mitsumi FX-4010M буфер не дуже великий - 256 кілобайт.

Є у цього дисковода ще дві цікаві особливості. Завдяки оригінальній конструкції ви-ресувні лотка FX-4010M можна встановлювати як в горизонтальному, так і вертикальному положенні. При цьому відсутні будь-які засувки, як в інших CD-ROM, здатних працювати в вертикальному положенні. Відповідно, диск укладається легко, ні за що не чіпляється, і не треба уважно дивитися, чи правильно він вставлений. У вертикальному положенні компакт фіксується двома пазами лотка, які при звичайній горизонтальній установці ніяк не використовуються, і їх можна взагалі не помітити.

Інша особливість - підтримка безлічі форматів цифрових компакт-дисків, включаючи недавно з'явився CD-Text. Його, до речі, поки ще не всі приводи розуміють. До того ж FX-4010M здатний читати як штамповані CD-ROM, так і диски CD-R і CD-RW, в тому числі мультісеансние.

Тестування Mitsumi FX-4010M на продуктивність показало, що цей дисковод мало відрізняється від своїх 40-швидкісних побратимів, наприклад Pioneer DR-944. Однак при випробуваннях я звернув увагу на цікаву закономірність, у інших дисководів так явно не проявлявшуюся. Чим якісніше виготовлений диск, ніж легше з нього читаються дані, тим вища продуктивність. Пояснюю. При використанні диска CD-R швидкість виявилася постійною по всьому диску, що на внутрішньому, що на зовнішньому радіусі вона склала близько 2,190 Кбайт / с. Тобто використовувалася схема CLV. Коли я поставив заводський компакт-диск хорошої якості, майже до половини, починаючи від центру, він читався по технології CAV і продуктивність лінійно зростала від початкової 2,170 Кбайт / с. Потім, коли, мабуть, дисковод випробував труднощі з читанням даних на все більшої швидкості, він переключився на CLV, швидкість читання при цьому вже досягла 4,150 Кбайт / с, і на цьому рівні вона і залишилася до самого кінця диска. Читання піратського CD теж почалося з CAV-технології, але буквально на п'ятій частині диска Mitsumi FX-4010M був змушений перейти на CLV.

Це позначилося на швидкості, а не на надійності читання даних - навіть обшарпаний старий болгарський компакт, який я використовую в якості "поганого" диска для перевірки CD-ROM на витривалість, був прочитаний. Хоча зі скрипом, але повністю. До речі, про шум. Mitsumi FX-4010M при роботі шумить. Менше, ніж той же Pioneer DR-944, але все ж відчутно голосніше, ніж CD-ROM від Samsung.

Дисковод Mitsumi CR-4802TE

Це ще один CD-дисковод від Mitsumi, про який вам просто необхідно знати. Вже не раз в листах нарікали, що для запису CD-приводи, про які я писав, занадто дорогі і становлять інтерес хіба що для "багатеньких буратін". Мовляв, коли дисковод коштує $ 300 та чисті диски недешеві - одноразово записувані CD-R стоять в середньому $ 1.5, а перезаписувані CD-RW від $ 10, - цей спосіб зберігання інформації не можна вважати більш зручним і доступним, ніж на вінчестері, де за гігабайт даних сьогодні треба заплатити щось близько $ 15.

цією думкою можна посперечатися. Вінчестер рано чи пізно (причому зазвичай раніше, ніж ви думали) заповнюється даними, про корисність яких судити не так-то просто. (Про цю проблему я писав в "КГ", N№22). І більше трьох IDE-вінчестерів в комп'ютер ви не поставите (з урахуванням наявності CD-ROM), так що максимальна доступна сьогодні ємність дискової підсистеми (готуються до випуску і 20-гігабайтні вінчестери, але їх поки у продажу немає і будуть вони майже вдвічі дорожче 10-гігабайтних) складе 30 гігабайт. Обійдеться це задоволення в $ 450 або трохи менше.

Якщо ж купити дисковод CD-RW, такий як Mitsumi CR-4802TE, який сьогодні коштує $ 185, то відкривається можливість зберігання на робочому місці необмеженої кількості даних. Принаймні до тих пір, поки ви не завалити всю кімнату компактами. У що обійдеться зберігання 30 гігабайт при використанні CD-дисків? Буде потрібно приблизно 45 дисків по 650 мегабайт кожен. Приблизно тому, що ємність вінчестерів вказується в тисячах байт, а на матрицю реально поміщається 650 мегабайт.

Мій власний досвід показує, що на перезаписуваних CD-RW має сенс зберігати не більше третини файлів, для інших прекрасно підходять диски CD-R (до речі, інформацію на них можна дописувати в міру накопичення). Отже, на компакти загальною ємністю 30 гігабайт піде $ 195, плюс дисковод - разом $ 380. Як бачите, не більше, ніж на покупку вінчестерів такий же ємності. І не забувайте, що жорстких дисків ви більше трьох не поставите, а матриці можете купувати і купувати: 45 штук - не так вже й багато. В майбутньому, звичайно, вінчестери будуть дешевшати. Як і CD-матриці.

Ну ладно, вистачить про доларах. Дисковод Mitsumi CR-4802TE дозволяє записувати диски CD-R з чотирикратної швидкістю (600 Кбайт / с), CD-RW - з дворазовою (до 300 Кб / с). Він читає звичайні CD-ROM з 8-кратною швидкістю, максимальна швидкість зчитування даних при цьому становить 1,200 Кбайт / с. Це паспортні дані. Тестування їх підтвердило. При випробуваннях швидкість читання диска CD-R склала 1,220 Кбайт / с на меншому радіусі і 1,210 на периферії диска. Це мені нагадало ситуацію з дисководом Mitsumi FX-4010M. Головне, що паспортні дані при тесті підтвердилися. Середній час доступу, до речі, вказане в документації, становить 200 мілісекунд. При тестуванні з допомогою ZD CD Winbench 99 воно виявилося істотно менше - 164 мілісекунди.

Дисковод CR-4802TE оснащений 2-мегабайтним буфером - удвічі більшим, ніж у багатьох письменників CD-приводів цього класу. Використання інтерфейсу ATAPI полегшує установку. Хоча режим Ultra DMA-33 не підтримується, в даному випадку це ніяк не позначається на продуктивності. У CR-4802TE є як аналоговий, так і цифровий аудіовихід, що забезпечує високу якість відтворення та копіювання музичних компакт-дисків. Цей дисковод підтримує масу CD-форматів, включаючи ISO 9660, Red Book, Yellow Book, Orange Book Part 2, White Book, CD-I і CD Extra. Він дозволяє записувати диски CD-R в кілька прийомів, які називаються сеансами або сесіями, що дуже зручно при створенні бібліотек утиліт і архівування робочих даних. Для багаторазово перезаписуваних дисків CD-RW можна використовувати прямий доступ, як якщо б це був магнитооптический привід.

У комплекті з Mitsumi CR-4802TE поставляється програма запису компакт-дисків WinOn CD версії 3.6. Для прямого доступу слід інсталювати CeQuadrat PacketCD версії 3.00.169. Дисковод явно призначений для європейського ринку. В інструкції по установці є розділ російською. Компакт пропонує керівництво користувача на багатьох мовах, в тому числі і на російській, але чомусь відкривається англомовне опис. На жаль, при тестуванні я виявив, що з Mitsumi CR-4802TE не хоче працювати програма Adaptec Easy CD Creator, яку вважаю найзручнішою для користувача. Але і WinOnCD 3.6 володіє багатими можливостями, хоча її інтерфейс трохи складніше.

Зводячи враження від Mitsumi CR-4802TE в пару пропозицій, скажу, що це на сьогодні найдешевший дисковод, який працює з дисками CD-R і CD-RW, що відрізняється хорошою продуктивністю і зручний в користуванні. До того ж він непогано справляється з найдешевшими "безіменними" матрицями, які, до слова, вдвічі дорожчий CD-рекордер Yamaha записувати ніяк не хотів. Можливо, за дивовижною дешевизною CR-4802TE і приховані якісь підводні камені, але за час тестування я їх не виявив. Для потреб звичайного користувача можливостей цього дисковода цілком достатньо.

Роман Соболенко

Пристрій пpивода CD-ROM.

CD-ROM привід - це складне електpонно-оптико-механічне пристрій для зчитування инфоpмации з лазеpних дисків. Типовий дpайв складається з плати електpонікі (іноді двох і навіть тpех плат - схема упpавления шпинделем і підсилювач оптопpіемніка окремо), шпиндельного вузла, оптичної голівки, що зчитує з пpиводят її пеpемещения і механіки загpузки диска.

Hа платі електpонікі pазмещени:

  • схема посилення і коppекции сигналу з оптоголовкі;
  • схеми ФАПЧ сигналу і САР шпинделя;
  • процесор обpаботки коду Reed-Solomon;
  • схеми САР фокусіpовкі променя і динамічного спостереження за доріжку;
  • схема упpавления пеpемещению оптоголовкі;
  • процесор упpавления (логіки);
  • буферна пам'ять;
  • інтерфейс з контроллером (IDE / SCSI / інші);
  • роз'єми інтерфейсу і виходу звукового сигналу;
  • блок перемикачів режимів (перемичок / джамперів).

Типовий привід складається з плати електpонікі, шпиндельного двигуна, системи оптичної голівки, що зчитує і системи загpузки диска. Hа платі електpонікі pазмещени все упpавляющие схеми пpивода, інтерфейс з контpоллеpом комп'ютера, роз'єми інтерфейсу і виходу звукового сигналу. Більшість привід використовує одну плату електpонікі, проте в деякими моделях окремі схеми виносяться на допоміжні невеликі плати.

вузол шпинделя (Двигун і власне шпиндель з власником диска) служить для обертання диска. Зазвичай диск обертається з постійною лінійною швидкістю, що означає, що шпиндель змінює частоту обертання в залежності від радіуса доріжки, з якого в наразі зчитує інформацію оптоголовка. При переміщенні головки від зовнішнього радіуса диска до внутрішнього диск повинен швидко збільшити швидкість обертання приблизно вдвічі, тому від шпиндельного двигуна потрібна хороша динамічна характеристика. Двигун використовується як для розгону, так і для гальмування диска.

На осі шпиндельного двигуна (або у власних підшипниках) закріплений власне шпиндель, до якого після завантаження притискається диск. Поверхня шпинделя іноді покрита гумою або м'яким пластиком для усунення проковзування диска, хоча в більш прогресивних конструкціях обрезінівают тільки верхній притиск - щоб збільшити точність установки диска на шпиндель. Притиск диска до шпинделя здійснюється за допомогою верхнього притиску, розташованого з іншого боку диска. У деяких конструкціях шпиндель і притиск містять постійні магніти, сила тяжіння яких притискає притиск через диск до шпинделя. В інших конструкціях для цього використовуються спіральні або плоскі пружини.

Система оптичної головки складається з самої головки і системи її пеpемещения. У голівці pазмещени лазеpний випромінювач на основі інфpакpасного лазеpного світлодіода, система фокусіpовкі, фотопpіемнік і пpедваpительно підсилювач. система фокусіpовкі пpедставляет собою рухливу лінзу, пpіводімую в рух електpомагнітной системою voice coil (звукова котушка), зробленої за аналогією з рухомою системою гpомкоговоpителя. зміна напpяженности магнітного поля викликають пеpемещению лінзи і пеpефокусіpовку лазеpного променя. Благодаpя малої інеpціонності така система ефективно відстежує веpтикально биття диска навіть пpи значних швидкості обертання.

Система пеpемещения головки має власний пpіводной двигун, пpіводящій в рух каpетку з оптичною головкою пpи допомоги зубчастої або чеpвячной пеpедачи. Для виключення люфту використовується з'єднання з початковим напруга: при чеpвячной пеpедаче - подпpужіненние кульки, пpи зубчастої - подпpужіненние в pазние осторонь паpи шестеpней.В якості двигуна зазвичай використовується кроковий двигун, і гоpаздо pеже - коллектоpний двигун постійного струму.

Система загpузки диска буває тpех варіантів: з використанням спеціальної касети для диска (caddy), що вставляється в приймальних нішу пpивода (аналогічно тому, як вставляється 3 "дискета в дисковод), з використанням висувного лотка (tray), на який кладеться сам диск, і з використанням втяжні механізму. Системи з Tray зазвичай містять спеціальний двигун, що забезпечує висунення лотка, хоча зустрічаються конструкції (наприклад, Sony CDU31) без спеціального приводу, зарухалися рукою. Системи з втяжні механізмом застосовуються як правило в компактних CD-Changer-ах на 4-5 дисків, і обов'язково містять двигун для втягування і викиду дисків через вузьку зарядну щілину.

На передній панелі приводу зазвичай розташовані кнопка Eject для завантаження / розвантаження диска, індикатор звернення до приводу і гніздо для підключення навушників з електронним або механічним регуляторну тором гучності. У ряді моделей додана кнопка Play / Next для запуску програвання звукових дисків і переходу між звуковими доріжками.

Більшість приводів також має на передній панелі невеликий отвір, призначене для аварійного витягу диска в тих випадках, коли звичайним способом це зробити неможливо - наприклад, при виході з ладу приводу лотка або всього CD-ROM, при пропажі живлення і т.п. В отвір зазвичай потрібно вставити шпильку або розпрямлення скріпку і акуратно натиснути - при цьому знімається блокування лотка або дискового футляра, і його можна висунути вручну (хоча існують приводи, наприклад Hitachi, в яких в такий отвір треба вставляти невелику викрутку і обертати їй знаходиться за передній панеллю драйву вісь з шліцом).

Структурна схема CD-ROM

Функціональна схема CD-ROM

Дуже важливим компонентом пристрою є оптико-електронна система зчитування інформації. Незважаючи на невеликі розміри, система ця - дуже складне і точне оптичний пристрій.

Вона складається з:

  • сервосистеми управління обертанням диска;
  • сервосистеми позиціонування лазерного пристрою, що зчитує;
  • сервосистеми автофокусування; сервосистема радіального стеження;
  • системи зчитування;
  • схеми управління лазерним діодом.

Сервосистема управління обертанням диска забезпечує сталість лінійної швидкості руху доріжки зчитування на диску щодо лазерної плями. При цьому кутова швидкість обертання диска залежить як від відстані головки зчитування до центру диска, так і від умов зчитування інформації.

Сервосистема позиціонування головки зчитування інформації забезпечує плавне підведення головки до заданої доріжці запису з помилкою, що не перевищує половини ширини доріжки в режимах пошуку необхідного фрагмента інформації і нормального відтворення. Переміщення головки зчитування, а разом з нею і лазерного променя, по полю диска здійснюється двигуном головки. Робота двигуна контролюється сигналами прямого і зворотного переміщення, які надходять з процесора управління, а також сигналами, виробляють людські процесором радіальних помилок.

Сервосистема радіального стеження забезпечує утримання променя лазера на доріжці і оптимальні умови зчитування інформації. Робота системи заснована на методі трьох світлових плям. Суть методу полягає в поділі основного променя лазера за допомогою дифракційної решітки на три окремих променя, що мають незначну розбіжність. Центральне світлову пляму використовується для зчитування інформації та для роботи системи автофокусування. Два бічних променя розташовуються попереду і позаду основного променя з незначним зміщенням вправо і вліво. Сигнал неузгодженості цих променів від датчиків позиціонування впливає на привід стеження, викликаючи при необхідності корекцію положення центрального променя.

Працездатність системи радіального стеження можна проконтролювати по зміні сигналу неузгодженості, що надходить на привід стеження.

Контроль і управління вертикальним переміщенням фокусує лінзи здійснюється під впливом сервофокуса. Ця система забезпечує точне фокусування лазерного променя в процесі роботи на робочій поверхні диска. Після завантаження та старту CD починається корегує фокус по максимальному рівню вихідного сигналу фотодетекторной матриці і мінімального рівня сигналу помилки детекторів точного фокусування та проходження нуля фокуса. У момент старту диска процесор управління CD-ROM виробляє сигнали коригування, які забезпечують багаторазове (дво- або триразове) переміщення фокусної лінзи, необхідне для точного фокусування променя на доріжку диска. При знаходженні фокуса виробляється сигнал, що дозволяє зчитування інформації. Якщо після двох-трьох спроб цей сигнал не виникає, процесор управління вимикає всі системи і диск зупиняється. Таким чином, про працездатність системи фокусування можна судити як по характерним рухам фокусної лінзи в момент старту диска, так і по сигналу запуску режиму прискорення диска при знаходженні фокуса променя лазера.

Система зчитування інформації містить фотодетекторную матрицю і диференціальні підсилювачі сигналів. Про нормальній роботі цієї системи можна судити по наявності високочастотних сигналів на її виході при обертанні диска.

Система управління лазерним діодом забезпечує номінальний струм збудження діода в режимах пуску диска і зчитування інформації. Ознакою нормальної роботи системи є наявність ВЧ-сигналу амплітудою близько 1 В на виході системи зчитування.

Системи запису, зчитування і подальшої обробки інформації визначають загальну функціональну схему CD-ROM, представлену на функціональній схемі. Крім розглянутих вище систем, вона включає синхрогенератор, що забезпечує синхросигналами все вузли CD-ROM, і EFM-демодулятор, що перетворює 14-розрядні кодові посилки з диска в 8-розрядний послідовний код. Далі інформація потрапляє в процесор цифрових даних, який спільно з процесором системного управління є серцем всього пристрою. Тут відбувається зворотне перемежение даних і корекція помилок. Завданням перемежения даних при записі інформації є «розтяжка» кожного байта інформації на кілька кадрів записи. При цьому, якщо і трапляється втрата навіть декількох кадрів інформації в результаті механічного пошкодження поверхні диска, результатом зворотного перемежения даних буде наявність дрібних помилок в окремих байтах. Такі помилки виправляє схема корекції помилок.

Коли на початку 80-х років минулого століття компанії Sony і Philips випустили звукові компакт-диски (Compact Disc - CD), ніхто не міг припустити, яким цінним носієм інформації вони стануть в недалекому майбутньому. Довговічність, можливість довільного доступу і високу якість звуку CD залучили до них загальну увагу і сприяли їх широкому поширенню. Перший накопичувач CD-ROM (CD-ROM drive) для РС був випущений в 1984 р, але пройшло кілька років перед тим він став майже обов'язковим компонентом високоякісних РС. Зараз же на CD-ROM поширюються гри, програмні додатки, енциклопедії та інші мультимедійні програми (образно кажучи, зараз "з дорогою розкоші накопичувач CD-ROM перетворився на дешеву необхідність"). Власне, "мультимедійна революція" багато в чому зобов'язана дешевим CD-ROM великої ємності. Якщо звуковий CD був розрахований на відтворення високоякісного цифрового звуку протягом 74 хвилин, то комп'ютерний CD-ROM може зберігати 660 МБ даних, понад 100 фотографій найвищої якості або телефільм тривалістю 74 хвилини. Багато диски зберігають всі ці види інформації, а також і іншу інформацію.

Накопичувачі CD-ROM грають важливу роль в таких аспектах обчислювальної системи:

  • підтримка програмного забезпечення : Найважливіша причина того, що сучасний РС повинен мати накопичувач CD-ROM, є величезна кількість програмних додатків, які розповсюджуються на компакт-дисках. Зараз гнучкі диски для цього практично не застосовуються.
  • продуктивність: Оскільки зараз багато програм використовують накопичувач Cd-ROM, важливого значення набуває продуктивність накопичувача. Кінцева, вона не настільки критична, як продуктивність жорсткого диска і таких компонентів РС, як процесор і системна пам'ять, але все ж має важливе значення.

Завдяки масовому виробництву сучасні накопичувачі CD-ROM стали швидше і дешевше, ніж раніше. Зараз на CD-ROM поширюється переважна більшість програмних додатків, а багато програм (наприклад, бази даних, мультимедійні додатки, ігри та фільми) можна виконувати безпосередньо з CD-ROM, причому часто в мережі. Сучасний ринок накопичувачів CD-ROM пропонує внутрішні, зовнішні і портативні пристрої, однодискові і багатодискові пристрої з автоматичною зміною дисків, накопичувачі з інтерфейсами SCSI і EIDE, а також безліч стандартів.

Більшість накопичувачів CD-ROM мають на лицьовій панелі зручні органи управління, що дозволяють використовувати накопичувач для відтворення і прослуховування звукових компакт-дисків. Звичайно є такі органи управління:

  • Вихід на стерео-навушники: Невелике гніздо (джек - jack) для підключення навушників і прослуховування звукового CD.
  • Поворотна ручка для управління гучністю: Для регулювання гучності звукового виходу.
  • Кнопки Start і Stop: Призначені для того, щоб почати і зупинити відтворення звукового CD. У деяких накопичувачах ці кнопки є єдиними органами управління.
  • Кнопки Next Track і Previous Track: Ці кнопки дозволяють перейти до наступного запису і попереднього запису звукового CD.

Накопичувачі CD-ROM з'явилися після того, як відсіки накопичувачів в РС були стандартизовані, тому вони розраховані на стандартний відсік накопичувача 5.25 ". Висота накопичувача CD-ROM складає 1.75", що відповідає стандартному відсіку "половинної висоти" (half-height). Більшість накопичувачів мають металевий кожух, в якому є отвори для кріплять гвинтів, що забезпечує простий монтаж накопичувача у відсіку. Для установки диска зазвичай застосовується висувний лоток (tray).

Структура диска CD-ROM

Накопичувач CD-ROM можна порівняти з накопичувачем на гнучкому диску, так як в обох накопичувачах застосовується змінний (Removable) носій. Його можна порівняти і з накопичувачем на жорстких дисках, так як обидва накопичувача мають велику ємність. Однак CD-ROM не є ні гнучким, ні жорстким диском. Якщо в накопичувачах на гнучкому і жорстких дисках використовується магнітний (Magnetic) носій, то в CD-ROM застосовується оптичний (Optic) носій. Базовий CD-ROM має діаметр 120 мм (4.6 ") і являє собою своєрідний" сендвіч "товщиною 1.2 мм з трьох покриттів: задній шар прозорого полікарбонатового пластика, тонка алюмінієва плівка і лакове покриття для захисту диска від зовнішніх подряпин і пилу.

У традиційному виробничому процесі на чистому полікарбонатовом пластиці штампуються мільйони крихітних западин, званих пітамі (Pits), на спіралі, яка розгортається від центру диска назовні. Потім піти покриваються тонкою алюмінієвою плівкою, яка надає диску характерний срібний колір. Типовий піт має ширину 0.5 мкм, довжину від 0.83 до 3 мкм і глибину 0.15 мкм. Відстань між доріжками ( крок доріжок - pitch) становить всього 1.6 мкм. Щільність доріжок становить більше 16 000 доріжок на дюйм (Tracks Per Inch - TPI); для порівняння - у гнучкого диска TPI одно 96, а у жорсткого диска 400. Довжина розгорнутої і витягнутої спіралі становить близько чотирьох миль.

Звичайно, з компакт-дисками необхідно звертатися акуратно. Найбільш чутлива до пошкоджень робоча сторона диска. Незважаючи на те, що алюмінієвий шар захищений від пошкоджень і корозії лаковим покриттям, товщина цього захисного шару становить всього 0.002 мм. Ризиковані дії чи бруд можуть стати причиною появи невеликих подряпин і найтонших тріщин, через які проникає повітря і окисляє алюмінієве покриття, перетворюючи диск в непрацездатний.

Принцип роботи накопичувача CD-ROM

За винятком дуже складних способів контролю помилок робота накопичувача CD-ROM дуже схожа на роботу плеєра звукових компакт-дисків. Дані зберігаються так само, як на всіх CD. Інформація зберігається в секторах ємністю 2 КБ на спіральній доріжці, яка починається в центрі диска і "розкручується" до зовнішнього краю диска. Сектори можна зчитувати незалежно.

Плеєр зчитує інформацію з питов і ленд (Lands) спіральної доріжки CD, починаючи від центру диска і рухаючись до зовнішнього краю. Для зчитування використовується інфрачервоний лазерний промінь з довжиною хвилі 780 нм, який генерує малопотужний арсенід-галієвий напівпровідник. Луч проходить через шар прозорого покриття на металеву плівку. Незважаючи на те, що лазер малопотужний, він може пошкодити сітківку, якщо потрапить в незахищений очей. При обертанні диска зі швидкістю від 200 до 500 оборотів в хвилину (Rotations Per Minute - RPM) промінь відбивається від питов і частота світла змінюється.

Області навколо питов, звані ленд, Також беруть участь в процесі зчитування. Відбите світло проходить через призму на фотодатчик, вихідний сигнал якого пропорційний обсягу сприйнятого світу. Світло, відбите від питов, відрізняється по фазі на 180 градусів від світла, відбитого від Ленд, і різниці в інтенсивності вимірюються фотоелектричними осередками і перетворюються в електричні імпульси. В результаті послідовність питов і Ленд змінної довжини, відштампованих на поверхні диска, інтерпретується як послідовність одиниць і нулів, з яких відновлюються зберігаються на диску дані (за допомогою цифро-аналогового перетворювача цифрові дані звукового CD перетворюються в звукові сигнали). Так як поверхні носія безпосередньо "стосується" тільки лазерний промінь, зносу носія не відбувається.

Все було б відносно просто, якби поверхні дисків CD-ROM були абсолютно плоскими і могли обертатися без горизонтальної девіації. Фактично ж в складі накопичувача потрібні були складні електронні схеми, що забезпечують фокусування лазерного променя на поверхні диска і напрямки його точно на зчитується доріжку.

Було розроблено кілька методів забезпечення радіального стеження за доріжкою, але найбільш поширений трипроменевою метод. Лазерний промінь не просто прямує на поверхню диска, а випромінюється напівпровідникових пристроєм і проходить через дифракційну решітку, яка формує два додаткових джерела світла з кожного боку основного променя. При пропущенні через коллиматорние лінзи три променя стають паралельними, а потім вони проходять через призму, яка називається поляризующим расщепителем променя (Polarised beam splitter). Расщепитель дозволяє проходження вхідних променів, а повертаються відбиті промені повертаються на 90 градусів на фотодіод, який інтерпретує сигнал.

Вимірюються інтенсивності двох бічних променів, які повинні бути однаковими поки промені залишаються на кожній стороні доріжки. Будь-яке бічний зсув диска призводить до разбалансу і серво-двигун коректує об'єктив. Вертикальний зсув враховується поділом приймального фотодіода на чотири квадранта і розміщенням їх посередині між горизонтальними і вертикальними фокальними точками променя. Будь-яке відхилення диска призводить до того, що пляма стає еліптичних, викликаючи неузгодженість струмів між протилежними парами квадрантів. При цьому об'єктив переміщується вгору або вниз, забезпечуючи кругову форму плями.

Технологія компакт-дисків передбачає вбудовані системи виправлення помилок, які здатні скорегувати більшість помилок, що викликаються фізичними частками на поверхні диска. У кожному накопичувачі CD-ROM і кожному плеєрі звукових компакт-дисків для виявлення помилок застосовується перехресно-перемежовується код Ріда-Соломона (Cross Interleaved Reed Solomon Code - CIRC), а стандарт CD-ROM забезпечує другий рівень виправлення за допомогою алгоритму Layered Error Correction Code. У коді CIRC кодер додає інформацію про двовимірному паритеті для виправлення помилок, а також перемежовує дані на диску для захисту від пакетних помилок. Можливо виправляти пакети помилок до 3500 бітів (довжина 2.4 мм) і компенсувати пакети помилок до 12 000 бітів (довжина 8.5 мм), що викликаються невеликими подряпинами.

цифровий звук

На пластинках і магнітофонних касетах звуковий сигнал записується як аналоговий сигнал. Тому всі недосконалості запису ми чуємо як перешкоди (шипіння і свист) або інші дефекти. Для усунення цих недоліків у компакт-дисках застосовуються цифрові способи зберігання "відліків" (samples) як чисел. процес перетворення аналогового сигналу в цифровий називається дискретизацией (Sampling), або оцифруванням (Digitising). Аналоговий сигнал опитується багато разів в секунду і при кожному опитуванні амплітуда вимірюється і округляється до найближчого представимо значення. Очевидно, чим вище частота дискретизації (Sampling rate) і чим точніше привласнюються амплітудам значення ( динамічний діапазон - (dynamic range), тим краще уявлення оригіналу.

Для CD застосовуються частота дискретизації 44.1 кГц і 16-бітовий динамічний діапазон. Це означає отримання 44 100 відліків в секунду і амплітуда сигналу в момент кожного відліку описується 16-бітових числом, що дає 65 536 можливих значень. Така частота дискретизації забезпечує частотну характеристику, достатню для звуків з висотою 20 кГц. Однак деякі "аудіофіли" (audiophiles) вважають, що цього недостатньо для передачі психоакустических ефектів, які виникають за межами сприйняття слухом людини. Звук записується на двох доріжках для досягнення стереоефекту.

Нескладні обчислення показують (44 100 відліків в секунду * 2 байта * 2 канали), що одна секунда звуку описується 176 400 байтами з відповідною швидкістю передачі даних 176.4 КБ / с. Одношвидкісний накопичувач CD-ROM передає дані саме з такою швидкістю, але частина потоку даних містить інформацію для виправлення помилок, що зменшує ефективну швидкість передачі даних до 150 КБ / с. Компакт-диск може зберігати 74 хвилини закодованих даних стереозвуку, що з урахуванням службових втрат на виявлення та виправлення помилок дає стандартну ємність компакт-диска 680 МБ. У таблиці наведено всі розглянуті параметри.

Швидкість обертання

Постійна лінійна швидкість

Перше покоління одношвидкісних накопичувачів CD-ROM спиралося на конструкцію плеєрів звукових CD. Для обертання диска застосовувалася технологія постійної лінійної швидкості (Constant Linear Velocity - CLV), тобто диск обертався так само, як звуковий CD, що забезпечувало швидкість передачі даних 150 КБ / с. Доріжка даних повинна проходити під головкою зчитування з однієї і тієї ж швидкістю на внутрішніх і зовнішніх частинах диска. Для цього доводиться змінювати швидкість обертання диска в залежності від позиції головки. Чим ближче до центру диска, тим більше швидше повинен обертатися диск, щоб забезпечити постійний потік даних. Швидкість обертання диска в плеєрах звукових CD становить від 210 до 540 об / хв.

Оскільки на зовнішньому краю диска є більше секторів, ніж в центрі, в технології CLV використовується серво-двигун, який уповільнює швидкість обертання диска при переході на зовнішні доріжки, щоб підтримувати постійну швидкість передачі даних від лазерної головки зчитування. Внутрішня буферна пам'ять накопичувача управляє швидкістю обертання, використовуючи кварцовий генератор для тактирования даних на виході буфера з певною швидкістю і підтримки буфера заповненим на 50%, коли в нього зчитуються дані. Якщо дані зчитуються занадто швидко, поріг заповнення 50% перевищується і посилається команда уповільнення швидкості обертання шпиндельного двигуна.

Якщо звукові CD необхідно зчитувати з постійною швидкістю, то така вимога для дисків CD-ROM зовсім не обов'язково. По суті, чим швидше зчитуються дані, тим краще. У міру вдосконалення технології CD-ROM швидкість постійно підвищувалася і в 1998 р з'явилися накопичувачі з 32-кратною швидкістю передачі даних в 4.8 МБ / с.

Наприклад, чотиришвидкісною накопичувач, що використовує технологію CLV, повинен обертати диск зі швидкістю близько 2120 об / хв при зчитуванні внутрішніх доріжок і 800 об / хв при зчитуванні зовнішніх доріжок. Змінна швидкість обертання необхідна також при зчитуванні звукових даних, які завжди зчитуються з постійною швидкістю (150 КБ / с) незалежно від швидкості передачі комп'ютерних даних. Найважливішими факторами в накопичувачах зі змінною швидкістю обертання диска є якість шпиндельного двигуна, що обертає диск, і програма, яка керує роботою накопичувача, а також система позиціонування, яка повинна швидко і точно переміщати головку зчитування в потрібну позицію для доступу до даних. Простого підвищення швидкості обертання недостатньо.

Ще одним фактором виявляється рівень використання часу центрального процесора: при підвищенні швидкості обертання і, отже, швидкості передачі даних, збільшується і той час, який процесор повинен витрачати на обробку даних від накопичувача CD-ROM. Якщо одночасно час процесора вимагають і інші завдання, то накопичувача CD-ROM доступні менші можливості обробки даних і швидкість передачі даних буде знижуватися. Правильно спроектований накопичувач CD-ROM повинен мінімізувати час використання процесора при заданих швидкості обертання і швидкості передачі даних. Ясно, що внутрішня продуктивність швидкого накопичувача повинна бути більше, ніж у повільного.

Для накопичувачів CD-ROM завжди наводиться ємність буфера даних. Звичайно, буфер ємністю 1 МБ безперечно краще буфера ємністю 128 КБ з точки зору швидкості передачі даних. Однак без гарної програми управління накопичувачем незначне підвищення продуктивності майже не виправдовує витрат на додаткову буферну пам'ять.

Постійна кутова швидкість

Технологія CLV залишалася домінуючою технологією накопичувачів CD-ROM до тих пір, поки компанія Pioneer, випустивши перший чотирьох-швидкісний накопичувач, що не випустила в 1996 р десяти-швидкісний накопичувач DR-U10X. Цей накопичувач працював не тільки в режимі зі звичайною постійною лінійною швидкістю, а й в режимі з постійною кутовою швидкістю (Constant Angular Velocity - CAV). У цьому режимі накопичувач передає дані зі змінною швидкістю, а шпиндельний двигун обертається з постійною швидкістю, як жорсткий диск.

На загальну продуктивність сильно впливає час доступу (Access time). У міру підвищення швидкості CLV-накопичувача час доступу часто погіршується, так як важче забезпечити різкі зміни швидкості обертання шпиндельного двигуна, необхідні для підтримки постійної і високої швидкості передачі даних через інерцію самого диска. У CAV-накопичувачі підтримується постійна швидкість обертання, що підвищує швидкість передачі даних і знижує час пошуку, коли головка переміщається до зовнішнього краю. Якщо в перших CLV-накопичувачах час доступу становило 500 мс, то в сучасних CAV-накопичувачах воно зменшилося до 100 мс.

Революційна конструкція накопичувача компанії Pioneer дозволяла працювати в режимах CLV і CAV, а також в змішаному режимі. У змішаному режимі режим CAV застосовувався для зчитування поблизу центру диска, а при підході головки до зовнішнього краю накопичувач переключався в режим CLV. Накопичувач компанії Pioneer означав кінець ери накопичувачів тільки з режимом CLV і перехід до так званим накопичувачів Partial CAV як основного виду накопичувачів Cd-ROM.

Таке положення зберігалося до розробки нового покоління цифрових сигнальних процесорів (Digital Signal Processor - DSP), які могли забезпечити 16-кратну швидкість передачі даних, і восени 1997 року компанія Hitachi випустила перший накопичувач CD-ROM, який використовує тільки технологію CAV (Full CAV). У ньому були подолані багато проблем накопичувачів Partial CAV, зокрема, необхідність контролювати позицію головки і змінювати швидкість обертання для підтримки постійної швидкості передачі даних і підтримувати приблизно постійне час доступу. У новому накопичувачі не було потрібно очікувати заспокоєння швидкості обертання шпиндельного двигуна між переходами.

Більшість 24-швидкісних Full CAV накопичувачів CD-ROM наприкінці 1997 р використовувало постійну швидкість обертання диска 5000 об / хв зі швидкістю передачі даних 1.8 МБ / с в центрі і підвищенням її до 3.6 МБ / с на зовнішньому краю. До літа 1999 року була досягнута 48-кратна швидкість передачі даних з зовнішньої доріжки в 7.2 МБ / с при швидкості обертання диска 12 000 об / хв, яка відповідала швидкості обертання багатьох швидкісних жорстких дисків.

Однак при обертанні диска з такою високою швидкістю виникли проблеми надмірного шуму та вібрації часто у вигляді свистячого звуку, що викликається викиданням повітря з корпусу накопичувача. Оскільки диск CD-ROM затиснутий в центрі, найсильніша вібрація виникає на зовнішньому краю диска, тобто там, де швидкість передачі даних максимальна. Так як тільки в невеликому числі CD-ROM дані зберігаються на зовнішньому краю, більшість швидкісних накопичувачів на практиці рідко забезпечували теоретичну максимальну швидкість передачі даних.

застосування

Незабаром виникло питання про те, які програми використовують переваги швидкісних накопичувачів CD-ROM. Більшість мультимедійних дисків були оптимізовані на використання 2-швидкісних і, в кращому випадку, 4-швидкісних накопичувачів. Якщо відео записано так, щоб відтворюватися в реальному часі при швидкості передачі даних 300 КБ / с, то перевищувати дворазову швидкість не потрібно. Іноді більш швидкий накопичувач міг швидко зчитувати інформацію в буферний кеш, звідки потім вона відтворювалася, звільняючи накопичувач для іншої роботи, але цей прийом застосовувався рідко.

Зчитування величезних зображень з дисків PhotoCD виявляється ідеальним застосуваннямшвидкісного накопичувача CD-ROM, але необхідність розпакування зображень при зчитуванні з диска вимагає тільки 4-кратної швидкості передачі даних. Фактично єдиним застосуванням, в якому дійсно необхідна висока швидкість передачі даних, є копіювання послідовних даних на жорсткий диск, тобто, іншими словами, інсталювання програмних додатків.

Швидкі накопичувачі CD-ROM виявляються дійсно швидкими тільки при передачі послідовних даних, але не довільному доступі. Ідеальним застосуванням для високої тривалої швидкості передачі даних є високоякісне цифрове відео, записане з відповідною високою швидкістю. Відео стандарту MPEG-2, реалізоване в цифрових універсальних дисках (Digital Versatile Disc - DVD), вимагає швидкості передачі приблизно 580 КБ / с, а стандарт MPEG-1 згідно Білій Книзі для VideoCD вимагає швидкість всього 170 КБ / с. Таким чином, стандартний CD-ROM ємністю 660 МБ буде лічений всього за 20 хвилин, тому високоякісне відео матиме практичний інтерес тільки на дисках DVD із значно більшою ємністю.

інтерфейси

Ззаду накопичувачів CD-ROM є три основних підключення: харчування, звуковий вихід на звукову карту і інтерфейс даних.

Зараз в більшості накопичувачів CD-ROM застосовується інтерфейс даних IDE, який теоретично можна підключити до IDE-контролера, наявного практично в кожному РС. Оригінальний жорсткий диск з інтерфейсом IDE був розрахований на шину AT і старий інтерфейс IDE дозволяв підключати два жорсткі диски - провідний (master) і ведений (slave). Згодом специфікація ATAPI дозволила одному з них стати накопичувачем IDE CD-ROM drive. Інтерфейс EIDE зробив ще один крок вперед, додавши другий канал IDE ще для двох пристроїв, якими могли бути жорсткі диски, накопичувачі CD-ROM і стрічкові накопичувачі.

Робота з одним з цих пристроїв повинна бути закінчена до звернення до будь-якого іншого пристрою. Підключення накопичувача CD-ROM до того ж каналу, до якого підключений жорсткий диск, знизить продуктивність РС, так як більш повільний накопичувач CD-ROM буде блокувати звернення до жорсткого диска. У РС з двома жорсткими дисками IDE накопичувач CD-ROM необхідно ізолювати, підключаючи його до вторинного каналу IDE, а жорсткі диски слід підключити як провідний і ведений до первинного каналу. Жорсткі диски будуть конкурувати один з одним, але без участі повільного накопичувача CD-ROM. Недолік інтерфейсу EIDE полягає в обмеженні числа пристроїв, що підключаються чотирма і всі пристрої повинні монтуватися як внутрішні, тому можливість розширення може бути обмежена розміром корпусу РС.

Стандарт SCSI-2 допускає підключення до одного хост-адаптера до 12 пристроїв, які можуть бути внутрішніми і зовнішніми. SCSI дозволяє всім пристроям на шині бути активними одночасно, хоча передавати дані може тільки один пристрій. Фізична локалізація даних в пристроях вимагає відносно багато часу, тому поки один пристрій використовує шину, будь-яке інше пристрій може позиціонувати головки для виробництва операцій зчитування і запису. Новітня специфікація Fast Wide SCSI підтримує максимальну швидкість передачі даних 20 МБ / с в порівнянні зі швидкістю EIDE 13 МБ / с, а завдяки наявності вбудованого "інтелекту" SCSI-пристрої вимагають меншої уваги процесора в порівнянні з IDE-пристроями.

Переваги інтерфейсу SCSI в порівнянні з IDE проявляються і при використанні ресурсів РС, зокрема ліній запитів переривань IRQ. Через великої кількості додаткових карт і пристроїв сучасні РС пред'являють підвищені вимоги до використання IRQ, залишаючи мало місця для подальшого розширення. Для первинного інтерфейсу EIDE зазвичай виділяється лінія IRQ 14, а для вторинного IRQ 15, тому чотири пристрої додаються за рахунок двох ліній переривань. Інтерфейс SCSI менш вимогливий до ресурсів, так як незалежно від числа пристроїв на шині потрібно тільки одна лінія IRQ для хост-адаптера.

Загалом, інтерфейс SCSI надає більший потенціал для розширення РС і забезпечує кращу продуктивність, але він значно дорожче інтерфейсу IDE. Сучасне перевагу внутрішнім EIDE-накопичувачів виявляється більш зручним і дешевим, ніж технічна досконалість, тому інтерфейс SCSI вибирається тільки для зовнішніх накопичувачів CD-ROM.

Порівняння DMA і режиму PIO

Традиційно в накопичувачах CD-ROM для передачі даних застосовувався програмований введення-виведення (Programmable Input / Output - PIO), а не прямий доступ до пам'яті (Direct Memory Access - DMA). Це було виправдано в перших розробках, тому що апаратна реалізація була простіше і підходила для пристроїв з малою швидкістю передачі даних. Цей недолік способу полягає в тому, що передачею даних управляє процесор. У міру підвищення швидкості передачі даних в накопичувачах CD-ROM зростала і навантаження на процесор, тому 24- і 32-швидкісні накопичувачі повністю займали процесор в режимі PIO. Навантаження на процесор залежить від декількох факторів, зокрема, від використовуваного режиму PIO, схеми моста IDE / PCI в комп'ютері, ємності і схеми буфера накопичувача CD-ROM і драйвера пристрою накопичувача CD-ROM.

Передача даних з використанням DMA завжди ефективніше і займає лише кілька відсотків часу процесора. Тут спеціальний контролер управляє передачею даних прямо в системну пам'ять і від процесора потрібно тільки початковий розподіл пам'яті і мінімальне квитирование (Handshaking). При цьому продуктивність залежить від пристрою, а не від системи. DMA-пристрої повинні забезпечувати одну і ту ж продуктивність незалежно від системи, до якої вони підключені. DMA давно був стандартним засобом більшості SCSI-систем, але тільки недавно він став широко застосовуватися для інтерфейсів і пристроїв IDE.

технологія TrueX

Щоб дозволити користувачам запускати програми прямо з компакт-диска без передачі на жорсткий диск, компанія Zen Research при розробці технології TrueX зробила оригінальний підхід для підвищення продуктивності накопичувачів CD-ROM - поліпшити швидкість передачі даних і час доступу, а не просто обертати диск швидше. У звичайному CD-ROM використовується один сфокусований лазерний промінь для зчитування цифрового сигналу, закодованого доріжками крихітних питов на поверхні диска. У методі компанії Zen Research застосовуються спеціалізована велика інтегральна схема (Application-Specific Integrated Circuit - ASIC) для освітлення кількох доріжок, одночасного виявлення їх і паралельного зчитування з доріжок. У складі ASIC є аналогові інтерфейсні елементи, наприклад цифрова фазова підстроювання частоти (Digital Phase-Locked Loop - DPLL), цифровий сигнальний процесор, Контролер серво-двигуна, перетворювач паралельних даних в послідовні і інтерфейс ATAPI. При необхідності можна підключити зовнішню схему інтерфейсу SCSI або IEEE 1394.

Розщеплений лазерний промінь, який використовується спільно з матрицею детекторів кількох променів, висвітлює і виявляє кілька доріжок. Звичайний лазерний промінь пропускається через дифракційну решітку, яка розщеплює його на сім дискретних променів (такі накопичувачі називаються багатопроменевими - multibeam), які висвітлюють сім доріжок. Сім променів подаються через дзеркало на об'єктив і далі на поверхню диска. Фокусування і стеження забезпечуються центральним променем. Три променя з кожного боку від центру зчитуються матрицею детекторів, коли центральний промінь знаходиться на доріжці і сфокусований. Відбиті промені повертаються за тим же тракту і направляються дзеркалом на матрицю детекторів. У багатопроменевому детекторі є сім детекторів, вирівняних з відбивають доріжками. Для фокусування і стеження передбачені звичайні детектори.

Незважаючи на те, що механічні елементи накопичувача CD-ROM дещо змінені (обертання диска і рух головки зчитування залишилися тими ж самими), формат носія диска відповідає стандарту CD або DVD, а для пошуку і спостереження застосовується звичайний підхід. Технологію TrueX можна використовувати в накопичувачах CLV і CAV, але компанія Zen Research орієнтується на CLV, щоб забезпечити постійну швидкість передачі даних для всього диска. У будь-якому випадку, більш висока швидкість передачі досягається при меншій швидкості обертання диска, що знижує вібрацію і підвищує надійність.

Компанія Kenwood Technologies випустила перший 40-швидкісний накопичувач TrueX CD-ROM в серпні 1998 р, а через півроку розробила 52-швидкісний накопичувач. Залежно від робочого середовища і якості носія накопичувач Kenwood 52X TrueX CD-ROM забезпечує швидкість передачі даних 6.75 - 7.8 МБ / с (45х - 52х) по всьому диску. Для порівняння зазначимо, що звичайний 48-швидкісний накопичувач CD-ROM забезпечує на внутрішніх доріжках швидкість 19х і досягає швидкості 48х тільки на зовнішніх доріжках. При цьому його швидкість обертання більш ніж в два рази вище в порівнянні з накопичувачем компанії Kenwood Technologies.

Стандарти CD-ROM

Щоб розібратися в самих компакт-дисках і в тому, які накопичувачі їх можуть читати, необхідно перш за все познайомитися з форматами дисків. Зазвичай стандарти на CD випускаються у вигляді книг з кольоровими обкладинками і сам стандарт називається за кольором обкладинки. Всі накопичувачі CD-ROM сумісні зі стандартами Жовтої Книги (Yellow Book) і Червоної Книги (Red Book), а також мають вбудовані цифро-аналогові перетворювачі (Digital-to-Analog Converter - DAC), що дозволяє прослуховувати звукові диски Червоної Книги через навушники або звуковий вихід.

Червона Книга (Red Book)

Червона Книга є найпоширенішим стандартом CD і описує фізичні властивості компакт-диска і кодування цифрового звуку. Він визначає:

  • Специфікацію звуку для 16-бітової імпульсно-кодової модуляції (Pulse Code Modulation - PCM).
  • Специфікацію диска, включаючи його фізичні параметри.
  • Оптичні стилі і параметри.
  • Відхилення і частоту блокових помилок.
  • Систему модуляції і виправлення помилок.
  • Систему управління і відображення.

Кожен фрагмент музики, записаний на CD, підтримує стандарт Червоної Книги. Він, в основному, допускає звучання протягом 74 хвилин і розбиття інформації на доріжки (Tracks - треки). Пізніше додавання до Червоної Книги описує опцію CD Graphics з використанням каналів субкоду (subcode) від R до W. Додавання описує різні застосування каналів субкоду, включаючи графіку і MIDI.

Жовта Книга (Yellow Book) Жовта Книга випущена в 1984 р для опису розширення CD для зберігання комп'ютерних даних, тобто CD-ROM (Compact-Disc Read-Only Memory). Ця специфікація містить наступне:

  • Специфікацію диска, яка є копією частини Червоної Книги.
  • Систему модуляції і виправлення помилок (з Червоної Книги).
  • Оптичні стилі і параметри (з Червоної Книги).
  • Систему управління і відображення (з Червоної Книги).
  • Структуру цифрових даних, яка описує структуру сектора, ECC і EDC для диска CD-ROM.

CD-ROM XA

Як окреме розширення Жовтої Книги специфікація CD-ROM XA містить наступне:

  • Формат диска, включаючи канал Q і структуру сектора при використанні секторів Режиму 2.
  • Структура пошуку даних, яка спирається на формат ISO 9660, включаючи чергування файлів, яке недоступно для Режиму даних 2.
  • Кодування звуку з використанням рівнів В і С модуляції ADPCM.
  • Кодування відеозображень, тобто нерухомих зображень.

Зараз застосовуються тільки такі формати CD-ROM XA, як формати CD-I Bridge для Photo CD VideoCD plus системи Playstation компанії Sony.

Зелена Книга (Green Book)

Зелена Книга описує диск CD-Interactive (CD-I), плейер і операційну систему і містить наступне:

  • Формат диска CD-I (структура доріжки і сектора).
  • Структура пошуку даних, яка спирається на формат ISO 9660.
  • Звукові дані з використанням рівнів А, В і С модуляції ADPCM.
  • Кодування в реальному часі нерухомих відеозображень, декодер і візуальні ефекти.
  • Compact Disc Real Time Operating System (CD-RTOS).
  • Базова (мінімальна) специфікація системи.
  • Розширення для відеофільмів (картридж MPEG і програмне забезпечення).

Диск CD-I може зберігати 19 годин звуку, 7500 нерухомих зображень і 72 хвилини повноекранного полнодвіжущегося відео (MPEG) в стандартному форматі CD. Зараз диски CD-I застаріли.

Помаранчева Книга (Orange Book)

Помаранчева Книга визначає диски CD-Recordable з багатосеансовий (multisession) можливістю. Частина I визначає магнитооптические перезаписувані диски CD-MO (Magneto Optical); частина II визначає одноразово записувані диски CD-WO (Write Once); частина III визначає перезаписувані диски CD-RW (Rewritable). Всі три частини містять такі розділи:

  • Специфікація диска для незаписаних і записаних дисків.
  • Pre-groove модуляція.
  • Організація даних, включаючи зв'язування.
  • Багатосеансовий і гібридні диски.
  • Рекомендації по вимірюванню відбивної здатності, управління потужністю і ін.

Біла Книга (White Book)

  • Формат диска, включаючи використання доріжок, інформаційну область VideoCD, область відтворення сегмента, аудіо / відео доріжки і доріжки CD-DA.
  • Структура пошуку даних, яка задовольняє формату ISO 9660.
  • Кодування MPEG аудіо / відео доріжки.
  • Кодування елемента сегмента відтворення для відео-послідовностей, нерухомого вигляді і доріжок CD-DA.
  • Дескриптори відтворення для запрограмованих послідовностей.
  • Поля призначених для користувача даних для сканування даних (допускається швидке сканування вперед і назад).
  • Приклади послідовностей відтворення і управління відтворенням.

До 70 хвилин полнодвіжущегося відео закодовані у стандарті MPEG-1 із стисненням даних. Біла Книга називається також Digital Video (DV). Диск VideoCD містить одну доріжку даних, записану в режимі CD-ROM XA Mode 2 Form 2. Вона завжди є першою доріжкою на диску (Track 1). На цій доріжок записуються структура файлу ISO 9660 та прикладна програма CD-I, А також VideoCD Information Area, яка містить загальну інформацію про диск VideoCD. Після доріжки даних записується відео на одній або декількох наступних доріжках під час однієї і тієї ж сесії. Ці доріжки також записуються в режимі Mode 2 Form 2. Сесія закривається після запису всіх доріжок.

Синя Книга (Blue Book)

Синя Книга визначає специфікацію Enhanced Music CD для багатосесійних пресованих дисків (тобто незапісиваемих дисків), що містять сесії звуку і даних. Диски можуть відтворюватися будь-яким плеєром звукових компакт-дисків і на РС. Синя Книга містить наступне:

  • Специфікація диска і формат даних, включаючи дві сесії (звук і дані).
  • Структура каталогів (ISO 9660), включаючи каталоги для інформації CD Extra, зображення і дані. Визначаються також формат інформаційних файлів CD Plus, формати файлів зображень і інші коди і формати файлів.
  • Формат даних нерухомих зображень MPEG.

Компакт-диски, відповідні специфікації Синьої Книги, називаються також CD-Extra або CD-Plus. Вони містять суміш даних і звуку, записаних в окремих сесіях для запобігання відтворення доріжок даних і можливого пошкодження високоякісних домашніх стерео-систем.

CD-I Bridge

CD-I Bridge являє собою специфікацію компаній Philips і Sony для дисків, призначених для відтворення на плеєрах CD-I і в РС. Вона містить наступне:

  • Формат диска, який визначає диски CD-I Bridge як задовольняють специфікації CD-ROM XA.
  • Структура пошуку даних відповідно до ISO 9660. Обов'язково потрібно прикладна програма CDI, яка зберігається в каталозі CDI.
  • Кодування звукових даних, яке включає в себе ADPCM і MPEG.
  • Кодування відеоданих для сумісності з CD-I і CD-ROM XA.
  • Багатосесійність структура диска, включаючи адресацію секторів і простір томи.
  • Дані для CD-I, так як всі плеєри CD-I повинні зчитувати дані CD-I Bridge.

Photo CD

Специфікація Photo CD визначена компаніями Kodak і Philips на основі специфікації CD-I Bridge. Вона містить наступне:

  • Загальний формат диска, включаючи компоновку програмної області, індексний таблицю, дескриптор тому, область даних, перекіс субкоду Q-каналу, кліпи CD-DA і читаються мікро контролером сектори.
  • Структури пошуку даних, включаючи структуру каталогів, файл INFO.PCD і систему читаються мікро контролером секторів.
  • Кодування даних зображень, включаючи опис кодування зображень і пакети зображень.
  • Файли ADPCM для одночасного відтворення звуку і зображення.

Дуже багато інформації по накопичувачів CD-ROM міститься на сайті http://www.cd-info.com/.

Дисководи CD-ROM

Принцип роботи дисковода CD-ROM

Принцип роботи дисковода нагадує принцип роботи звичайних дисководів для гнучких дисків. поверхня оптичного диска (CD-ROM) переміщається щодо лазерної головки постійною лінійною швидкістю, а кутова швидкість змінюється в залежності від радіального положення головки. Промінь лазера прямує на доріжку, фокусуючись при цьому за допомогою котушки. Лучпроникає крізь захисний шар пластику і потрапляє на що відображає шар алюмінію на поверхні диска. При попаданні його на виступ, він відбивається на детектор і проходить через призму, що відхиляє його на світлочутливий діод. Якщо промінь потрапляє в ямку він розсіюється і лише мала частина випромінювання відбивається назад і доходить до світлочутливого діода. Надіоді світлові імпульси перетворяться в електричні, яскраве випромінювання перетвориться в нулі слабке - в одиниці. Таким чином ямки сприймаються дисководом як логічні нулі, а гладка поверхня як логічні одиниці

Продуктивність дисководів CD-ROM

Продуктивність CD-ROM зазвичай визначається його швидкісними характеристиками при безперервній передачі даних протягом певного проміжку часу і середнім часом доступу до даних, вимірюваними відповідно в Кбайт / с і мс. Існують одно-, двох-, трьох-, чотирьох-, п'яти, шести і восьміскоростние дисководи, що забезпечують зчитування даних зі швидкістю 150, 300, 450, 600, 750, 900, 1200 Кбайт / с відповідно. На даний момент рапространени дво- і чотиришвидкісним дисководи. У загальному випадку дисководи з чотирикратної швидкістю мають більш високою продуктивністю, однак оцінити чисте перевагу дисководу з чотирикратної швидкістю в порівнянні з дисководом з подвоєною швидкістю буває не так просто. Перш за все це залежить від того з якою операційною системою і з яким типом програми ведеться робота. При високій інтенсивності повторюваного доступу до CD-ROM і зчитуванні невеликої кількості даних (наприклад при роботі з базами даних) "імпульсна" швидкість зчитування інформації набуває важливого значення. Наприклад, за даними журналу InfoWorld, продуктивність дисководів з чотирикратної швидкістю, в порівнянні з дисками з подвоєною швидкістю, у разі операції доступу до бази даних в середньому підвищується вдвічі. У разі простого копіювання даних виграш становить від 10 до 30%. Проте найбільша перевага получется при роботі з повноформатним відео.
Для підвищення продуктивності дисководів їх забезпечують буферною пам'яттю (стандартні обсяги кеша: 64, 128, 256, 512, 1024 Кбайт). Буфердисковода є пам'ять для короткочасного зберігання даних, Після зчитування їх з CD-ROM, але до пересилання в плату контролера, а потім у ЦП. Така буферизація дає можливість дискового пристрою передавати дані в процесор невеликими порціями, а не забирати його час повільної постійного потоку даних. Наприклад, згідно з вимогами стандарту MPC рівня 2 накопичувач CD-ROM подвоєною швидкістю повинен займати не більше 60% ресурсів ЦП.
Важливою характеристикою дисковода є ступінь заповнення буфера, яка впливає на якість відтворення анімаційних зображень і відеофільмів. Ця величина визначається як відношення числа блоків даних, переданих в буфер з накопичувача і зберігаються в ньому до моменту початку їх видачі на системну шину, До загальної кількості блоків, які здатний вміщати буфер. Занадто велика ступінь заповнення може призвести до затримок при видачі з буфера на шину; з іншого боку, буфер із занадто малим ступенем заповнення вимагатиме більше уваги з боку процесора. Обидві ці ситуації призводять до стрибків і зривів зображення під час відтворення.

Конструктивні особливості приводів CD-ROM

Як відомо, більшість накопичувачів бувають зовнішніми і вбудованими (внутрішніми). Приводи компакт-дисків у цьому сенсі не є винятком. Більшість пропонованих в даний час накопичувачів CD-ROM є вбудованими. Зовнішній накопичувач коштує помітно дорожче. Це легко пояснити, так як в цьому випадку накопичувач має власний корпус і джерело живлення. Форм-фактор сучасного всраіваемого приводу CD-ROM визначається двома параметрами: половинній висотою (Half-High, HH) і горизонтальним розміром 5.25 дюйма.
На передній панелі кожного накопичувача є доступ до механізму завантаження компакт-диска. Одним з найпоширеніших є механізм завантаження CD-ROM за допомогою caddy. Caddy являє з себе пластмасовий прозорий контейнер, в який кладеться компакт-диск перед завантаженням безпосередньо в привід. Іншим способом є завантаження з допомогою tray-механізму. Tray-механізм дійсно схожий на тацю, який висувається з накопичувача зазвичай після натискання кнопки Eject. На нього встановлюється компакт-диск, після чого "піднос" в накопичувач засувається в ручну. Існують різновиди tray-механізму, наприклад pop-up. В цьому випадку завантаження диска на "таці" відбувається напівавтоматично, після легко торкання.
На передній панелі приводу, крім того, розташовані: індикатор роботи пристрою (busy), гніздо для підключення головних телефонів або стереосистеми (для прослуховування аудіо дисків), регулятор гучності звуку (також для аудиоCD). Для системи caddy передбачено також отвір, за допомогою якого можна отримати компакт-диск навіть в аварійній ситуації, наприклад, якщо навіть не спрацьовує кнопка Eject.


Пристрій і технологія виробництва CD-ROM
Пристрій CD-ROM

Всі CD-ROM мають один і той же фізичний формат виготовлення і ємність 650 Мбайт. Диск діаметром 120 мм, товщиною 1,2 мм і центральним отвором діаметром 15 мм. Центральна область навколо отвору шириною 6 мм називається зоною кріплення (clamping area). За нею безпосередньо слід заголовна область (lead in area), що містить зміст диска (table of content). Далі розташована область шириною 33 мм, призначена для зберігання даних і фізично представляє собою єдиний трек. Завершальною є термінальна область (lead out) шириною 1 мм. Зовнішній обід диска шириною 3 мм.
Область зберігання даних логічно може містити від 1 до 99 треків, однак різнорідна інформація не може бути мішаного на одному треку. Цифрова інформація зберігається на CD-ROM у вигляді чергуються по ходу спіралі ямок, нанесених на поверхню поліуглеродного пластика. Ямка сприймається променем лазера як логічний нуль, а гладка поверхня як логічна одиниця.
СD-ROM виготовляється методом штампування. Зі скляною матриці виготовляють пластикову основу, після цього поверх пластику для відображення лазерного променя наноситься шар алюмінію, який в свою чергу покривається захисним шаром лаку. У CD-R для збільшення кеффіціента відображення лазерного променя на пластик наносять шар золота, який покривають барвником, потім на барвник наносять захисний шар лаку.
На відміну від CD-R запис інформації на CD-ROM проводиться в момент його виготовлення тобто штампування. На СD-R інформація записується за допомогою CD рекодера. Промінь лазера випалює на "тарілці" отвір колоколообразной форми, що дає перевагу перед звичайним CD-ROM, так як в такий ямці промінь лазера розсіюється сильніше і менша частина випромінювання потрапляє в приймач. Однак після запису інформації на CD-R, він фактично стає звичайним компакт диском.

Підключення дисководів CD-ROM
цифрові інтерфейси

В даний час наиболеее поширеними є SCSI і IDE інтерфейси. Крім цих інтерфейсів існує маса інших стандартів конкретних виробників таких як Sony, Panasonic, Mitsumi, Matsushita, однак їх роль досить мала. У свою чергу обидва інтерфейсу SCSI і IDE мають вдосконалені версії. Для SCSI це SCSI-2 і Fast SCSI-2, для IDE - інтерфейс EIDE. Останній підтримує два паралельних каналу і за характеристиками займає проміжне місце між SCSI і IDE. Інтерфейс SCSI в порівнянні з IDE в принципі є більш швидким по потенційної швидкості обміну даними з диском, однак реально це не дає переваги, оскільки навіть дисководи CD-ROM з чотирикратної швидкістю не можуть передавати дані швидше 700 Кбайт / с. Тим не менш, якщо врахувати, що загальна концнпція обчислень поступово зсувається в бік мультизадачності середовища, коли одночасно потрібно доступ як до жорсткого диска, так і до пристрою типу CD-ROM, використання інтерфейсу SCSI в майбутньому може виявитися кращим.

Підключення дисководів CD-ROM

На сьогоднішній день існує кілька способів підключення дисководів CD-ROM. Перший спосіб заснований на тому, що один канал інтерфейсу IDE може підтримувати два вбудованих пристрою. Накопичувач CD-ROM підключають до плати вводу-виводу через інтерфейс IDE разом з жорстким диском за принципом master / slave. Однак в цьому випадку знижується швидкість обміну даними з жорстким диском. Одним із способів вирішення цієї проблеми є підключення пристроїв CD-ROM до різних каналах одного інтерфейсу EIDE або до двох різних Котроллер IDE. Якщо CD-ROM має SCSI інтерфейс, то його відповідно підключають до SCSI контролеру. Іншим підходом є застосування 32- бітних драйверів дисководів CD-ROM замість використовуваних в даний час 16- бітних. Існує також можливість підключення дисководів CD-ROM через контролер звукової карти. Також не слід забувати, що сучасні материнські плати можуть містити вбудовані контролери SCSI і IDE, що взагалі виключає необхідність у додатковій платі вводу-виводу для підключення дисководів CD-ROM.

підключення аудіоканалів

Практично кожен дисковод CD-ROM має вбудований цифро-аналоговим перетворювачем (ЦАП), а також вихідним роз'ємом для виведення стереофонических сигналів. На зовнішній панелі дисководи CD-ROM (як зовнішні так і внутрішні), крім того, мають роз'єм, для головних телефонів (навушників). Якщо на компакт-диску знаходиться аудіоінформація, ЦАП перетворює її в аналогову форму і подає сигнал на роз'єм, призначений для головних телефонів, а так само на вихідні аудіо-роз'єми дисковода, з яких в свою чергу, сигнал надходить на підсилювач і акустичну систему безпосередньо або через звукову карту. Перевага активного виходу полягає в тому, що аудіосигнал з CD-ROM додатково обробляється звуковою картою.
Однією з основних, що зустрічаються при роботі з аудіосигналами, проблем є фізична несумісність аудіо-роз'ємів для вбудованого дисковода CD-ROM і звукової карти. Як правило, і дисковод, і звукова карта мають аудіо-роз'єми з чотирма висновками (два стереоканалу і по одному заземлювального контакту для кожного з них). Призначення контактів зазвичай однаково на обох типах пристроїв, проте, проблема полягає в тому, що ці роз'єми можуть мати різні розміри. Ще одна неприємність пов'язана з тим, що, якщо ЦАП конструктивно розташований всередині самого дисковода, це може негативно відбитися на якості відтворення звуку. У свою чергу фізичний поділ дисковода CD-ROM і ЦАП, з яким він працює, дозволяє уникнути додаткових шумів.

Стандарти на компакт-диски

Всі стандарти на компакт-диски більше відомі за кольорами бібліотек, в яких вони описуються. У 1980 році була прийнята серія стандартів під назвою Red Book, що відносяться до аудіо компак-дисків. Згідно з цим документом частота дискретизації при зчитуванні аудіо сигналів з диска CD-ROM має дорівнювати 44,1 КГц. Амплітудне дозвіл видається 16- бітної величиною. Так як стандарт визначає стереозвук, то кожну секунду повинна зчитуватися не одна, а дві 16- бітні величини.
Перший стандарт під назвою Yellow Book для компакт-дисків з різнорідною інформацією був прийнятий в 1985 році. Це було одним з перших кроків комп'ютерної індустрії в бік технології мультимедіа. Згідно з цим стандартом всі диски були поділені на дві категорії: Mode1 і Mode2. Носії, що відносяться до першої категорії, записувалися з битами корекції помилок, а швидкість передачі корисної інформації становила при цьому 150 Кбайт / с. Для дисків другої групи вона була вищою 170 Кбайт / с за рахунок відсутності коригуючих бітів.
Режим Mode2 в первісному вигляді так і не був реалізований. Аудіо- і відеоінформація зберігалася в різних частинах диска, в результаті чого лазерний промінь змушений був постійно "бігати" від однієї області диска до іншої. Хоча стандарт визначив процес корекції помилок, який використовується при зчитуванні даних з CD-ROM, він в той же час не давав достатньою специфікації щодо структури зберігається файлу, яку більш чітко визначив що вийшов 1988 року стандарт ISO 9660.
Стандарт Green Book, прийнятий в 1986 році присвячений інтерактивним компакт дисків СD-i (CD-interactive). У ньому була закладена концепція заголовків для спрощення роботи з постійно переміжною відео-та аудиоинформацией. У стандарті Green Book ідея побудови Mode2 була формально перероблена. Компакт-диски групи Mode2 були поділені на дві підгрупи: Form1 і Form2. Перша, як і в випадку категорії Mode1 стандарту Yellow Book, визначала процес корекції помилок за рахунок додаткових бітів і швидкість передачі інформації 150 Кбайт / с. Друга підгрупа дозволяла мати швидкість зчитування 170 Кбайт / с за рахунок відсутності кодів корекції помилок.
Стандарт XA (Extended architecture) був розроблений в 1990 році совметно фірмами Philips, Sony і Microsoft і встановлював критерії сумісності між компакт дисками CD-ROM, що задовольняють стандартам Green Book і Yellow Book. Він визначає спосіб індексування мультимедіа-інформації - графіки, тексту, растрових картинок, звуку. Диск, який відповідає стандарту XA, може бути відтворений на пристрої зчитування інтерактивних дисків CD-i, Сумісних зі стандартом Green Book, або за допомогою дисковода CD-ROM, який відповідає стандарту Yellow Book, підтримує ХА операції і керує спеціальним програмним драйвером.
Нарешті, в 1991 році з'явився стандарт Orange Book, присвячений компакт-дисків з можливістю багаторазового запису.

Динамічні зображення і стандарт White Book

Експертна група по стандартизації (MPEG - Moving Picture Expert Group), розробила стандарт MPEG-1, що стосується питань стиснення повноформатного відео (Full-Motion Video). Слід зауважити, що цей стандарт не визначає формату зберігання даних. Дані в ньому можуть бути відтворені на пристрої зчитування інтерактивних дисків CD-i, яке обладнане MPEG- декодером. Іншим варіантом є зберігання стисненого за стандартом MPEG повноформатного відео на пристрої CD-ROM, що відповідає стандарту Yellow Book.
Стандарт White Book, прийнятий в 1993 році, ввів деякі інтерактивні можливості, що дозволяють проводити швидкий пошук інформації по окремим кадрам в режимі прямого доступу. Перші диски зі стандартом White Book і звані Video-CD з'явилися в 1994 році. В даний час деякі компакт-диски типу Video-CD можуть бути відтворені на комп'ютерах IBM PC і Macintosh допомогою розпакування за стандартом MPEG, якщо встановити плату, апаратно виконує MPEG- перетворення. Однак багато діководи CD-ROM НЕ зчитують інформацію в безперервному режимі, що не дозволяє відтворювати ці диски навіть після установки MPEG- плати. До того ж процесор повинен бути не нижче 386/25.
Всі компакт-диски для сучасних мультимедіа-систем, включаючи інтерактивні компакт диски CD-i і Video-CD, записуються в стандарті Mode2 / Form2, тобто без використання корекції. Виникає при цьому вийгриш в швидкості 20 Кбайт / с використовується для поліпшення якості відео зображення. В даному класі додатків відсутність корекції помилок не відбивається на якості, чого ніяк не можна сказати про бізнес-додатків.

Диски Photo CD і мультисессии

Одним з типів CD-ROM з можливістю дозаписи інформації є так звані Photo CD. Одноразова запис інформації на диск називається сесією (session). Відповідно багаторазова запис називається мультисессии (multisession). Необхідно враховувати, що кожна сесія вимагає свого змісту, тому чим більша кількість сесій використовується, тим менша кількість інформації на диску. В даний час вже з'явилися дисководи, обробні мультисессии і дозволяють програвати диски Photo CD.
Фірма Kodak розробила пристрої типу Photo CD, що дозволяють зберігати знімки, зроблені на 35-міліметровій плівці в кількості до 100 кадрів. Ідея полягає в тому, щоб споживач міг сканувати знімки, отримані за допомогою устаткування фірми Kodak, а надалі відтворювати на будь-якому приводі. Реально на диску можуть зберігатися п'ять різних версій одного і того ж слайда при різному дозволі 24- бітної палітри.
За допомогою стиснення (без втрати роздільної здатності) дані п'яти зображень можуть бути упаковані в файл розміром 6 Мбайт. Таким чином на компакт-диску ємністю 600 Мбайт може зберігатися до 100 фотознімків.
Для роботи з Photo CD рекомендуються швидкі дисководи, тому що окремі кадри можуть досягати розмірів до 18 Мбайт.

Майбутнє CD-ROM приводів і CD дисків

На даний момент ємності CD-ROM не вистачає для мультимедіа продуктів навого покоління. Для збільшення ємності CD-ROM, здатного зберігати більший обсяг даних, упакованих по стандарту MPEG-2, необхідні більш високі швидкості зчитування. Розробляється зараз новий формат CD-ROM (HD-CD або High Density CD) здатний забезпечити п'ятиразове збільшення обсягу компакт-дисків без будь-яких особливих технічних ухіщереній. При цьому посилюються вимоги на фізичну розмітку диска, а саме зменшується відстань між сусідніми треками і розмір ямок. Довжина хвилі зчитує променязменшується з 780 нм до 635 нм, проте можливість використання все тих же дешевих лазерів, що працюють в червоній області спектра, залишається. Структура даних також стає більш ефективною за рахунок більш досконалої логічної системи корекції помилок, що збільшує інформаційну ємність диска на 10-15%. Комбінація зазначених нововведень дозволить довести обсяг записуваної інформації до 3,7 Гбайт.
У технологію HD-CD так само запроваджується концепція змінної швидкості зчитування інформації з компакт-диска. Замість того, щоб заносити на диск будь-яку коротку відео запис, залишаючи на ньому масу вільного місця, можна буде записувати дані з меншою щільністю. При цьому передбачається можливість динамічного регулювання цього процесу. Наприклад, щільність запису може бути змінена для різних послідовностей бітів у разі різної складності кодування інформації.
На думку фахівців процес виробництва HD-CD мало чим відрізнятиметься від виробництва звичайних компакт-дисків, за винятком набагато більш складних допусків. Найбільшу трудність, ймовірно, буде представляти ізготовленіме матриці компакт-диска високої щільності. Дисководи HD-CD з'являться по всій видимості в цьому році.
В даний час ведуться роботи над мультіповерхостним CD-ROM. Суть цієї технології полягає в наявності двох шарів, що містять записані дані і знаходяться один над іншим. Лазерний промінь може фокусуватися як на нижньому так і на верхньому шарі. Перший варіант таких систем, випущених фірмою 3М, вміщує до 7,8 Гбайт інформації при двошарового запису, хоча не існує ніяких пріпятствій, що заважають подальшому збільшенню кількості шарів.
У свою чергу основна ідея подальшого підвищення швидкості роботи дисководів CD-ROM пов'язана з використанням двох лазерних променів. Це може зробити ці пристрої значно дорожче, тому деякі виробники вважають за доцільне вдосконалити технологію виробництва приводів CD-ROM і випуск найближчим часом відносно дешевих моделей з 8-ми кратною швидкістю при використанні одного пристрою, що зчитує променя. Наявність дисків з високою щільністю запису в поєднанні наявних дисководів з чотирьох-, шести- і восьмикратною швидкістю дає можливість вбудовувати мультимедіа дані в будь-які додатки.

Список літератури

1. CompUnity N1 (2) 1995
2. Hard і Soft N5, Травень 1995
3. PC Magazine Russian Edition N6 одна тисяча дев'ятсот дев'яносто чотири

Ймовірно, ще деякий час назад таким пристроєм, як дисководи зовнішні, можна було б чимало спантеличити комп'ютерника. Адже найчастіше факт самого існування CD-дисковода всередині корпусу ПК автоматично робило даний пристрій «елітним»: далеко не кожен міг собі це дозволити.

Однак час не стояв на місці. Досить скоро дисководи для лазерних дисків стали буденністю. А потім з'явилися на сцені і дисководи зовнішні.

Дисковод зовнішній - що це таке

Напевно, і без жодних визначень багатьом зрозуміло, що зовнішній дисковод - це компактний пристрій, призначений для роботи (читання і запису) з усякого роду дисками, який підключається до комп'ютера через один з його портів.

Зовнішнім пристрій називається саме тому, що не всередині системного блоку, а зовні. Тобто зовнішній дисковод можна просто взяти і від'єднати в будь-який час, підключити до іншого комп'ютера або дисковода, забрати з собою в дорогу або куди-небудь ще.

Коли може знадобитися зовнішній привід

Існує маса ситуацій, коли такої дисковод може знадобитися, а то і зовсім - без нього не обійтися.

Наприклад, для нетбука. На догоду компактності виробники нетбуків не стали поміщати привід для лазерних дисків в корпус. Так що користувач втратив можливість працювати з такими дисками. І справа була б зовсім погано, якби не зовнішній CD-дисків. Він просто підключається до пристрою через USB-порт - і можна починати працювати з лазерними дисками. Тому найчастіше зовнішні дисководи купуються в парі з нетбуком.

Зовнішній привід може знадобитися також і в тому випадку, якщо основний дисковод на пристрої вийшов з ладу. Або якщо потрібно швидко переписати інформацію з одного лазерного диска на інший без попереднього перенесення даних на жорсткий диск (багато при цьому напевно згадають поширені колись двухкассетнікі).

Словом, всіляких ситуацій, коли може знадобитися зовнішній дисковод для комп'ютера, просто не перелічити.

Які бувають зовнішні дисководи

Зовнішні дисководи можна класифікувати по-різному: в залежності від порту підключення, від можливості або неможливості робити запис, за способом харчування, за видами читаються дисків і за іншими ознаками.

Однак найчастіше дисководи зовнішні ділять на:

  • CD-приводи - ті, які можуть читати і записувати тільки CD-болванки (в даний час вони практично не зустрічаються);
  • DVD-приводи - найбільш поширений тип дисководів, який «бачить» як CD, так і DVD;
  • Blu-Ray - відповідно, крім CD і DVD, такі пристрої можуть працювати і з Blu-Ray-дисками;
  • які пишуть і не пишуть - ті, які можуть не тільки читати, але і записувати інформацію на диск, або тільки читати (останні також практично не використовуються сьогодні);
  • підживлює через USB і через зовнішній блок живлення.

Чи існують моделі тільки для ноутбуків або тільки для настільних ПК? Ні, не існує таких. Зовнішні дисководи універсальні, вони однаково успішно працюють і на нетбуках, і на ноутбуках, і в парі з

Плюси зовнішніх дисків

Звичайно, зовнішній дисковод має ряд переваг як і самостійний пристрій, Так і перед своїм вбудованим «колегою».

  • Зовнішні пристрої для роботи з дисками можна в будь-який час просто відключити від комп'ютера і, наприклад, віддати товаришеві. Для того щоб виконати такий трюк з вбудованим дисководом, потрібно розбирати системний блок або корпус ноутбука.
  • Зовнішній дисковод виручить, якщо зламався основний привід на пристрої.
  • Він допоможе працювати з дисками навіть на тих пристроях, де такі приводи просто конструктивно не передбачені. Наприклад, останнім часом з'явилися дисководи зовнішні для планшетів.
  • Зовнішні дисководи компактні і прості в підключенні, їх легко замінити.

Мінуси зовнішніх дисків

Але, як завжди, не обійшлося і без мінусів:

  • Швидкість - головне слабке місце будь-якого зовнішнього дисковода. Як не крути, а порт USB все-таки повільніше внутрішніх системних портів.
  • Часто зовнішній дисковод для ноутбука вимагає окремого електроживлення. Причому воно може здійснюватися як через USB, так і через звичайну розетку. Неякісні блоки живлення швидко горять, відшукати же інший точно такий же практично не представляється можливим - легше просто купити інший дисковод.
  • Зовнішній привід дорожче свого вбудованого побратима.

Як підключити зовнішній привід

На щастя, немає нічого складного в тому, як підключити зовнішній дисковод. Зазвичай все, що потрібно, так це вставити шнур USB у відповідний роз'єм на комп'ютері, а вилку блоку живлення - в розетку.

При необхідності, можна ще встановити додаткове програмне забезпечення і драйвери. Але часто можна цього і не робити - система просто розпізнає пристрій як новий привід і цілком коректно з ним працює за допомогою штатних засобів.

Як вибрати знімний дисковод

Вибираючи зовнішній дисковод, потрібно взяти до уваги наступні моменти:

  • Якщо комп'ютер має порт USB 2.0, то купувати потрібно саме такий дисковод. Процес читання і запису піде набагато бадьоріше.
  • Якщо є можливість, то потрібно віддати перевагу модель з харчуванням як від USB, так і від розетки. У разі якщо блок живлення згорить, пристрій можна буде підживлювати прямо з комп'ютера. До того ж такі дисководи зовнішні дозволять працювати і в автономному режимі. Наприклад, в дорозі з нетбуком.
  • По можливості, дисковод повинен читати більшість поширених форматів дисків і записувати їх. На догоду універсальності можна знехтувати іншими другорядними функціями, якими найчастіше користуються лише пару раз за весь час і то тільки з цікавості.
  • Зовнішній вигляд дисковода також має певну роль. Красиве пристрій стильно виглядає на столі і буде залучати чимало цікавих поглядів.
  • Що стосується швидкості, то тут не потрібні якісь купувати самі високошвидкісні. Стандартних 52 швидкостей вистачить «позаочі» на всі випадки життя. Тим більше що запис на високих швидкостях частіше відбувається некоректно. Та й сам мотор приводу може швидко вийти з ладу, якщо зловживати занадто часто роботою на підвищених обертах.

Щодо виробника - тут однозначних рекомендацій немає. В принципі, всі компанії сьогодні проводять непогані за якістю зовнішні дисководи. У кожної компанії є як вдалі, так і не дуже моделі. Але відверто поганих сьогодні вже не зустрінеш.



Сподобалася стаття? поділіться їй