Laserové disky a diskové jednotky. Rychlé CD-ROM mechaniky se hrnou

Když na začátku 80. let minulého století Sony a Philips vydaly zvuk CD(Compact Disc - CD), nikdo si nedokázal představit, jakým cenným nosičem informací se v blízké budoucnosti stanou. Odolnost, možnosti náhodného přístupu a vysoká kvalita zvuku CD přitáhly širokou pozornost a široké přijetí. První CD-ROM mechanika pro PC byla vydána v roce 1984, ale trvalo několik let, než se stala téměř povinnou součástí špičkových PC. Nyní jsou hry, softwarové aplikace, encyklopedie a další multimediální programy distribuovány na CD-ROM (obrazně řečeno, nyní „z drahého luxusu se CD-ROM mechanika stala levnou nutností“). Ve skutečnosti „multimediální revoluce“ vděčí za mnohé levné CD-ROMy velká kapacita. Zatímco zvukové CD bylo navrženo tak, aby reprodukovalo vysoce kvalitní digitální zvuk po dobu 74 minut, na počítačový disk CD-ROM lze uložit 660 MB dat, více než 100 fotografií nejvyšší kvality nebo 74minutový televizní film. Na mnoha discích jsou uloženy všechny tyto typy informací a také další informace.

Jednotky CD-ROM hrají důležitou roli v následujících aspektech výpočetního systému:

  • Podpěra, podpora software : Nejvíc důležitý důvodže moderní PC musí mít jednotku CD-ROM, je obrovské množství softwarových aplikací distribuovaných na discích CD. V dnešní době se k tomu diskety prakticky nepoužívají.
  • Výkon: Vzhledem k tomu, že mnoho programů nyní používá jednotku Cd-ROM, výkon jednotky se stává důležitým. Samozřejmě to není tak důležité jako výkon pevný disk a PC komponenty, jako je procesor a systémová paměť, ale je stále důležité.

Díky hromadné výrobě jsou moderní CD-ROM mechaniky rychlejší a levnější než dříve. Naprostá většina softwarových aplikací je nyní distribuována na CD-ROM a mnoho programů (jako jsou databáze, multimediální aplikace, hry a filmy) lze spouštět přímo z CD-ROM, často přes síť. Dnešní trh s CD-ROM mechanikami nabízí interní, externí a přenosné mechaniky, jednodiskové a vícediskové mechaniky, SCSI a EIDE mechaniky a řadu standardů.

Většina jednotek CD-ROM má na předním panelu snadno použitelné ovládací prvky, které umožňují používat jednotku k přehrávání a poslechu zvukových disků CD. Obvykle existují následující ovládací prvky:

  • Stereo sluchátkový výstup: Malý jack konektor pro připojení sluchátek a poslech audio CD.
  • Otočný knoflík pro ovládání hlasitosti: Nastavení výstupní hlasitosti zvuku.
  • Tlačítka Start a Stop: Používá se ke spuštění a zastavení přehrávání audio CD. U některých jednotek jsou tato tlačítka jediným ovládacím prvkem.
  • Tlačítka Další stopa a Předchozí stopa: Tato tlačítka se přesunou na další a předchozí stopu zvukového CD.

Jednotky CD-ROM vznikly po standardizaci pozic pro jednotky PC, takže jsou navrženy tak, aby vyhovovaly standardní 5,25" pozici. Výška jednotky CD-ROM je 1,75", což odpovídá standardní jednotce "poloviční výšky" záliv. Většina jednotek má kovový kryt, který má otvory pro montážní šrouby, což usnadňuje montáž jednotky do pozice. K instalaci disku se obvykle používá výsuvný zásobník.

Struktura disku CD-ROM

Jednotku CD-ROM lze přirovnat k disketové jednotce, protože používají obě jednotky odnímatelné(vyjímatelná) média. Lze jej také porovnat se zapnutým úložným zařízením pevné disky x, protože oba disky mají velkou kapacitu. CD-ROM však není ani disketa, ani pevný disk. Pokud používáte disketové jednotky a jednotky pevného disku magnetický(magnetická) média, pak v CD-ROM se používá optický(optické) médium. Základní CD-ROM má průměr 120 mm (4,6") a je jakýmsi 1,2 mm silným "sendvičem" se třemi vrstvami: zadní vrstvou z průhledného polykarbonátového plastu, tenkou hliníkovou fólií a vrstvou laku pro ochranu disku. před vnějšími škrábanci a prachem.

V tradičním výrobním procesu se nazývají miliony drobných prohlubní pitami(pits), na spirále, která se odvíjí od středu disku směrem ven. Pity jsou pak pokryty tenkou hliníkovou fólií, která dodává disku charakteristickou stříbrnou barvu. Typická jáma je 0,5 µm široká, 0,83 až 3 µm dlouhá a 0,15 µm hluboká. Vzdálenost mezi stopami ( rozteč trati- rozteč) je pouze 1,6 mikronu. Hustota stop je více než 16 000 stop na palec (Tracks Per Inch - TPI); Pro srovnání, disketová mechanika má TPI 96 a pevný disk má TPI 400. Délka rozložené a vysunuté spirály je asi čtyři míle.

S CD je samozřejmě nutné zacházet opatrně. Nejcitlivější na poškození je pracovní strana disku. Navzdory skutečnosti, že hliníková vrstva je chráněna před poškozením a korozí lakováním, je tloušťka této ochranné vrstvy pouze 0,002 mm. Neopatrné zacházení nebo prach může vést k malým škrábancům a drobným prasklinám, kterými může vzduch proniknout a zoxidovat hliníkový povlak, čímž se disk stane nefunkčním.

Princip činnosti jednotky CD-ROM

S výjimkou velmi složité kontroly chyb je funkce CD-ROM mechaniky velmi podobná jako u audio CD přehrávače. Data se ukládají stejným způsobem jako na všech CD. Informace jsou uloženy ve 2 KB sektorech na spirálové stopě, která začíná ve středu disku a "odvíjí" se k vnějšímu okraji disku. Sektory lze číst nezávisle.

Hráč čte informace z boxů a země(přistane) spirálové stopy CD, začínající od středu disku a pohybující se směrem k vnějšímu okraji. Pro čtení se používá infračervený laserový paprsek s vlnovou délkou 780 nm, který je generován nízkovýkonovým polovodičem arsenidu galia. Paprsek prochází vrstvou průhledného povlaku na kovový film. Přestože je laser málo výkonný, může poškodit sítnici, pokud se dostane do nechráněného oka. Když se disk otáčí rychlostí 200 až 500 otáček za minutu (Rotations Per Minute - RPM), paprsek se odráží od jamek a mění se frekvence světla.

Oblasti kolem jam, tzv země, jsou také zapojeni do procesu čtení. Odražené světlo prochází hranolem k fotosenzoru, jehož výkon je úměrný objemu přijímaného světla. Světlo odražené od důlků je fázově posunuto o 180 stupňů od světla odraženého od souš a rozdíly v intenzitě jsou měřeny fotovoltaickými články a převáděny na elektrické impulsy. Výsledkem je, že sekvence jamek a ploch s proměnnou délkou vyražených na povrch disku je interpretována jako sekvence jedniček a nul, ze kterých jsou rekonstruována data uložená na disku (pomocí digitálně-analogového převodníku, digitální data zvukového disku CD jsou převedena na zvukové signály). Protože se povrchu média přímo „dotýká“ pouze laserový paprsek, nedochází k opotřebení média.

Vše by bylo poměrně jednoduché, kdyby povrchy CD-ROM disků byly zcela ploché a mohly se otáčet bez vodorovné odchylky. Pohon ve skutečnosti vyžadoval složité elektronické obvody, které měly zajistit, že laserový paprsek bude zaměřen na povrch disku a nasměrován přesně na čtenou stopu.

Bylo vyvinuto několik metod pro zajištění radiálního sledování stopy, ale nejběžnější je třípaprsková metoda. Laserový paprsek není pouze nasměrován na povrch disku, ale je vyzařován polovodičové zařízení a prochází difrakční mřížkou, která tvoří dva další zdroje světla na každé straně hlavního paprsku. Při průchodu čočkami kolimátoru se tyto tři paprsky stanou rovnoběžnými a poté projdou hranolem tzv. polarizační rozdělovač paprsků(rozdělovač polarizovaného paprsku). Rozbočovač umožňuje průchod příchozích paprsků a vracející se odražené paprsky jsou otočeny o 90 stupňů k fotodiodě, která interpretuje signál.

Měří se intenzity dvou bočních paprsků, které by měly být stejné, dokud paprsky zůstávají na každé straně dráhy. Jakýkoli boční pohyb disku vede k nerovnováze a servomotor koriguje čočku. Vertikální offset se zohledňuje rozdělením přijímací fotodiody do čtyř kvadrantů a jejich umístěním uprostřed mezi horizontální a vertikální ohniska paprsku. Jakékoli vychýlení disku způsobí, že se skvrna stane eliptickou, což způsobí nerovnováhu proudů mezi opačnými páry kvadrantů. V tomto případě se čočka pohybuje nahoru nebo dolů a poskytuje kruhový bodový tvar.

Technologie kompaktních disků má vestavěné systémy opravy chyb, které dokážou opravit většinu chyb způsobených fyzickými částicemi na povrchu disku. Každá jednotka CD-ROM a každý přehrávač zvukových disků CD používá detekci chyb. křížově prokládaný Reed-Solomonův kód(Cross Interleaved Reed Solomon Code - CIRC) a standard CD-ROM poskytuje druhou úroveň opravy pomocí algoritmu Layered Error Correction Code. V kódu CIRC kodér přidává 2D paritní informace k opravě chyb a také prokládá data na disku, aby byl chráněn proti nárazovým chybám. Je možné opravit burst chyby až do 3500 bitů (délka 2,4 mm) a kompenzovat burst chyby až do 12 000 bitů (délka 8,5 mm) způsobené malými škrábanci.

Digitální zvuk

Na deskách a magnetofonových kazetách zvukový signál napsáno jako analogový signál. Všechny nedokonalosti nahrávky tedy slyšíme jako rušení (syčení a pískání) nebo jiné vady. K odstranění těchto závad se používají CD digitální způsoby ukládání „vzorků“ jako čísel. Proces převodu analogového signálu na digitální se nazývá vzorkování(vzorkování), popř digitalizace(digitalizace). Analogový signál je vzorkován mnohokrát za sekundu a při každém měření je měřena amplituda a zaokrouhlena na nejbližší reprezentovatelnou hodnotu. Pochopitelně tím vyšší vzorkovací frekvence(vzorkovací frekvence) a tím přesněji budou hodnoty přiřazeny amplitudám ( dynamický rozsah- (dynamický rozsah), tím lepší je reprezentace originálu.

Pro CD se používá vzorkovací frekvence 44,1 kHz a 16bitový dynamický rozsah. To znamená, že se odebírá 44 100 vzorků za sekundu a amplituda signálu u každého vzorku je popsána 16bitovým číslem, což dává 65 536 možných hodnot. Tato vzorkovací frekvence poskytuje frekvenční odezvu dostatečnou pro zvuky s výškou 20 kHz. Někteří „audiofilové“ se však domnívají, že to nestačí k přenosu psychoakustických efektů, které se vyskytují mimo dosah lidského sluchu. Zvuk je nahráván do dvou stop pro dosažení stereo efektu.

Jednoduché výpočty ukazují (44 100 vzorků za sekundu * 2 bajty * 2 kanály), že jedna sekunda zvuku je popsána 176 400 bajty s odpovídající rychlostí přenosu dat 176,4 KB/s. Jednorychlostní jednotka CD-ROM přenáší data touto rychlostí, ale část datového toku obsahuje informace o opravě chyb, což snižuje efektivní rychlost přenosu dat na 150 KB/s. Na CD lze uložit 74 minut zakódovaných stereo audio dat, což po přidání režie detekce chyb a oprav dává standardní kapacitu CD 680 MB. V tabulce jsou uvedeny všechny uvažované parametry.

Rychlost otáčení

Konstantní lineární rychlost

První generace jednorychlostních CD-ROM mechanik vycházela z konstrukce audio CD přehrávačů. K otáčení disku byla použita technologie konstantní lineární rychlost(Constant Linear Velocity - CLV), tzn. disk se točil jako audio CD a poskytoval rychlost přenosu dat 150 KB/s. Datová stopa musí procházet pod čtecí hlavou stejnou rychlostí na vnitřní i vnější části disku. Chcete-li to provést, musíte změnit rychlost otáčení disku v závislosti na poloze hlavy. Čím blíže ke středu disku, tím rychleji se musí disk otáčet, aby byl zajištěn konstantní tok dat. Rychlost otáčení disku v audio CD přehrávačích se pohybuje od 210 do 540 ot./min.

Protože na vnějším okraji disku je více sektorů než ve středu, technologie CLV využívá servomotor, který zpomaluje rychlost otáčení disku při jeho pohybu k vnějším stopám, aby byla zachována konstantní rychlost přenosu dat z laserové čtecí hlavy. . Interní vyrovnávací paměť jednotky řídí rychlost otáčení pomocí krystalového oscilátoru, který taktuje datový výstup vyrovnávací paměti na určitou rychlost a udržuje vyrovnávací paměť plnou z 50 %, když jsou do ní načtena data. Pokud jsou data čtena příliš rychle, je překročena prahová hodnota 50% pracovního cyklu a je odeslán příkaz ke zpomalení otáček motoru vřetena.

Pokud je třeba číst audio CD konstantní rychlostí, pak tento požadavek není nutný pro disky CD-ROM. V zásadě platí, že čím rychleji jsou data čtena, tím lépe. Jak se technologie CD-ROM zdokonalovala, rychlost se neustále zvyšovala a v roce 1998 se objevily jednotky s 32násobnou rychlostí přenosu dat 4,8 MB/s.

Například čtyřrychlostní pohon využívající technologii CLV musí při čtení interních stop roztočit plotnu rychlostí asi 2120 otáček za minutu a při čtení externích stop rychlostí 800 otáček za minutu. Variabilní rychlost otáčení je nutná i při čtení audio dat, která jsou čtena vždy konstantní rychlostí (150 KB/s) bez ohledu na rychlost přenosu dat počítače. Nejdůležitějšími faktory u pohonů s proměnnou rychlostí jsou kvalita vřetenového motoru, který pohon otáčí, a software, který pohon řídí, stejně jako polohovací systém, který musí rychle a přesně přesunout čtecí hlavu do požadované polohy, aby získal přístup k datům. . Pouhé zvýšení rychlosti otáčení nestačí.

Dalším faktorem je míra využití času CPU: se zvyšující se rychlostí rotace a následně přenosovou rychlostí dat se zvyšuje i doba, kterou musí procesor strávit zpracováním dat z jednotky CD-ROM. Pokud jiné úlohy vyžadují současně procesorový čas, jednotka CD-ROM má menší schopnost zpracování dat a rychlost přenosu dat se sníží. Správně navržená jednotka CD-ROM by měla minimalizovat čas procesoru při dané rychlosti otáčení a rychlosti přenosu dat. Je jasné, že vnitřní výkon rychlého disku by měl být větší než u pomalého.

U jednotek CD-ROM je vždy uvedena kapacita vyrovnávací paměti dat. Samozřejmě, 1MB buffer je z hlediska rychlosti přenosu dat rozhodně lepší než 128KB buffer. Bez dobrého programu pro správu disku však okrajové zvýšení výkonu sotva stojí za náklady na další vyrovnávací paměť.

Konstantní úhlová rychlost

Technologie CLV zůstala dominantní technologií mechaniky CD-ROM, dokud společnost Pioneer, která vydala první čtyřrychlostní jednotku, neuvedla v roce 1996 desetirychlostní jednotku DR-U10X. Tento pohon pracoval nejen v obvyklém režimu konstantní lineární rychlosti, ale také v režimu konstantní úhlová rychlost(Constant Angular Velocity - CAV). V tomto režimu měnič přenáší data proměnnou rychlostí a motor vřetena se otáčí konstantní rychlostí, as HDD.

Celkový výkon je silně ovlivněn přístupová doba(doba přístupu). Se zvyšující se rychlostí pohonu CLV se přístupové časy často zhoršují, protože je obtížnější vyrovnat se s náhlými změnami otáček motoru vřetena, které jsou nutné pro udržení konstantní a vysoké rychlosti přenosu dat v důsledku setrvačnosti samotného pohonu. Pohon CAV udržuje konstantní rychlost otáčení, což zvyšuje rychlost přenosu dat a zkracuje dobu vyhledávání, když se hlava pohybuje k vnějšímu okraji. Jestliže u prvních pohonů CLV byla přístupová doba 500 ms, pak u moderních pohonů CAV se snížila na 100 ms.

Revoluční konstrukce pohonu Pioneer umožňovala provoz v režimech CLV a CAV i ve smíšeném režimu. Ve smíšeném režimu se pro čtení poblíž středu disku používal režim CAV a když se hlava přiblížila k vnějšímu okraji, mechanika se přepnula do režimu CLV. Pohon Pioneer znamenal konec éry pouze CLV mechanik a přechod na tzv. Partial CAV mechaniky jako hlavní typ Cd-ROM mechanik.

Tento stav zůstal až do vývoje nové generace digitální signálové procesory(Digital Signal Processor - DSP), který dokázal poskytnout 16krát vyšší rychlost přenosu dat, a na podzim roku 1997 Hitachi vydalo první CD-ROM mechaniku využívající pouze technologii CAV (Full CAV). Překonává mnoho problémů s částečnými pohony CAV, zejména potřebu řídit polohu hlavy a měnit rychlost otáčení pro udržení konstantní rychlosti přenosu dat a udržení přibližně konstantní doby přístupu. Nový pohon nevyžadoval čekání na zklidnění otáček motoru vřetena mezi přechody.

Většina 24rychlostních jednotek Full CAV CD-ROM na konci roku 1997 používala konstantní rychlost disku 5 000 ot./min s rychlostmi přenosu dat 1,8 MB/s uprostřed a zvýšením na 3,6 MB/s na vnějším okraji. Do léta 1999 bylo dosaženo 48násobné rychlosti přenosu dat z externí stopy 7,2 MB/s při rychlosti otáčení disku 12 000 ot./min., což odpovídalo rychlosti otáčení mnoha vysokorychlostních pevných disků.

Roztáčení disku na tak vysoké otáčky však způsobilo problémy s nadměrným hlukem a vibracemi, často ve formě pískavého zvuku způsobeného vzduchem unikajícím z krytu disku. Vzhledem k tomu, že je disk CD-ROM upnut ve středu, dochází k nejsilnějším vibracím na vnějším okraji disku, tzn. kde je rychlost přenosu dat maximální. Protože pouze malý počet disků CD-ROM ukládá data na vnějším okraji, většina vysokorychlostních jednotek v praxi jen zřídka dosahuje svých teoretických maximálních přenosových rychlostí.

Aplikace

Brzy vyvstala otázka, které aplikace využily rychlosti ukládání na CD-ROM. Většina mediálních jednotek byla optimalizována pro použití 2rychlostních a v nejlepším případě 4rychlostních jednotek. Pokud je video nahráno pro přehrávání v reálném čase s rychlostí přenosu dat 300 KB/s, pak není potřeba překračovat dvojnásobnou rychlost. Někdy mohl rychlejší disk rychle načíst informace do vyrovnávací paměti, kde by se pak přehrály, čímž by se disk uvolnil pro další práci, ale tato technika se používala jen zřídka.

Čtení obrovských obrázků z PhotoCD se ukazuje jako ideální využití pro rychlou CD-ROM mechaniku, ale nutnost dekomprimovat obrázky při čtení z disku vyžaduje pouze 4x vyšší rychlost přenosu dat. Ve skutečnosti jedinou aplikací, která skutečně vyžaduje vysoké přenosové rychlosti dat, je kopírování sériových dat na pevný disk – jinými slovy instalace softwarových aplikací.

Rychlé jednotky CD-ROM jsou opravdu rychlé pouze při přenosu sekvenčních dat, nikoli při náhodném přístupu. Ideální aplikací pro vysoké nepřetržité přenosové rychlosti je vysoce kvalitní digitální video nahrané při odpovídající vysoké přenosové rychlosti. Video MPEG-2 implementované v digitální univerzální disky(Digital Versatile Disc - DVD) vyžaduje přenosovou rychlost přibližně 580 KB/s, zatímco standard MPEG-1 podle Bílé knihy pro VideoCD vyžaduje přenosovou rychlost pouze 170 KB/s. Standardní 660MB CD-ROM tak přečtete za pouhých 20 minut, takže kvalitní video poslouží prakticky jen na DVD s výrazně větší kapacitou.

Rozhraní

Na zadní straně jednotek CD-ROM jsou tři hlavní připojení: napájení, výstup zvuku do zvukové karty a datové rozhraní.

V dnešní době většina CD-ROM mechanik používá datové rozhraní IDE, které lze teoreticky připojit k řadiči IDE, který se nachází téměř v každém počítači. Původní pevný disk IDE byl navržen pro sběrnici AT a staré rozhraní IDE umožňovalo připojit dva pevné disky – hlavní a podřízený. Následně specifikace ATAPI umožnila, aby se jeden z nich stal jednotkou IDE CD-ROM. Rozhraní EIDE šlo o krok dále přidáním druhého kanálu IDE pro dvě další zařízení, kterými mohou být pevné disky, jednotky CD-ROM a páskové jednotky.

Práce na jednom z těchto zařízení musí být dokončena před přístupem k jakémukoli jinému zařízení. Připojení jednotky CD-ROM ke stejnému kanálu jako pevný disk sníží výkon počítače, protože pomalejší jednotka CD-ROM bude blokovat přístup k pevnému disku. Na PC se dvěma pevnými disky IDE by měla být jednotka CD-ROM izolována připojením k sekundárnímu kanálu IDE a pevné disky by měly být připojeny jako hlavní a podřízený k primárnímu kanálu. Pevné disky budou mezi sebou soutěžit, ale bez účasti pomalé CD-ROM mechaniky. Nevýhodou rozhraní EIDE je, že počet připojených zařízení je omezen na čtyři a všechna zařízení musí být namontována interně, takže rozšíření může být omezeno velikostí skříně PC.

Standard SCSI-2 umožňuje připojení až 12 zařízení, která mohou být interní nebo externí, k jednomu hostitelskému adaptéru. SCSI umožňuje, aby byla všechna zařízení na sběrnici aktivní současně, i když data může přenášet pouze jedno zařízení. Fyzická lokalizace dat v zařízeních je poměrně časově náročná, takže zatímco jedno zařízení používá sběrnici, jakékoli jiné zařízení může umístit hlavy pro provádění operací čtení a zápisu. Nejnovější specifikace Fast Wide SCSI podporuje maximální rychlost přenosu dat 20 MB/s ve srovnání s 13 MB/s EIDE a díky vestavěné inteligenci vyžadují zařízení SCSI menší pozornost procesoru než zařízení IDE.

Výhody rozhraní SCSI oproti IDE se projevují také při použití prostředků PC, zejména linek požadavku na přerušení IRQ. Vzhledem k velkému počtu doplňkové karty a zařízení kladou moderní počítače zvýšené nároky na využití IRQ a ponechávají jen malý prostor pro další rozšíření. Primárnímu rozhraní EIDE je obvykle přiděleno IRQ 14 a sekundárnímu rozhraní EIDE IRQ 15, takže čtyři zařízení jsou přidána dvěma přerušovacími linkami. Rozhraní SCSI je méně náročné na prostředky, protože bez ohledu na počet zařízení na sběrnici je pro hostitelský adaptér vyžadována pouze jedna linka IRQ.

Obecně platí, že rozhraní SCSI poskytuje větší potenciál rozšíření PC a poskytuje lepší výkon, ale je výrazně dražší než rozhraní IDE. Moderní preference pro interní mechaniky EIDE jsou pohodlnější a levnější než technická dokonalost, proto je rozhraní SCSI zvoleno pouze pro externí jednotky CD-ROM.

Porovnání režimu DMA a PIO

K přenosu dat se tradičně používají jednotky CD-ROM. programovatelné I/O(Programmable Input/Output - PIO), not přímý přístup do paměti(Přímý přístup do paměti - DMA). To bylo oprávněné v raném vývoji, protože hardwarová implementace byla jednodušší a vhodná pro zařízení s nízkou přenosovou rychlostí. Nevýhodou této metody je, že přenos dat řídí procesor. S rostoucí rychlostí přenosu dat CD-ROM mechanik rostla i zátěž procesoru, takže 24 a 32rychlostní mechaniky zabíraly celý procesor v režimu PIO. Zatížení procesoru závisí na několika faktorech, včetně použitého režimu PIO, návrhu mostu IDE/PCI v počítači, kapacity a návrhu vyrovnávací paměti jednotky CD-ROM a ovladače zařízení jednotky CD-ROM.

Přenos dat pomocí DMA je vždy efektivnější a zabere procesoru jen několik procent času. Zde speciální řadič řídí přenos dat přímo do systémové paměti a pouze počáteční alokaci paměti a minimální potvrzení(podání ruky). Výkon však závisí na zařízení, nikoli na systému. Zařízení DMA musí poskytovat stejný výkon bez ohledu na systém, ke kterému jsou připojena. DMA je již dlouho standardem většiny systémů SCSI, ale teprve nedávno se začalo široce používat pro rozhraní a zařízení IDE.

Technologie TrueX

Aby uživatelé mohli spouštět aplikace přímo z disku CD, aniž by je museli přenášet na pevný disk, zvolila společnost Zen Research při vývoji technologie TrueX originální přístup ke zlepšení výkonu jednotek CD-ROM – zlepšila rychlost přenosu dat a přístupové časy, než aby jednoduše točila. disk rychleji. Typický CD-ROM používá jediný zaostřený laserový paprsek ke čtení digitálního signálu zakódovaného stopami drobných důlků na povrchu disku. Metoda Zen Research využívá velký integrovaný obvod specifický pro aplikaci(Application-Specific Integrated Circuit - ASIC) k osvětlení více stop, jejich současné detekci a paralelnímu čtení ze stop. ASIC obsahuje prvky analogového rozhraní, jako je Digital Phase-Locked Loop (DPLL), digitální signálový procesor, řadič servomotoru, paralelně-sériový převodník a rozhraní ATAPI. V případě potřeby můžete připojit externí obvod rozhraní SCSI nebo IEEE 1394.

Dělený laserový paprsek, používaný ve spojení s vícepaprskovým detektorovým polem, osvětluje a detekuje více stop. Klasický laserový paprsek prochází difrakční mřížkou, která jej rozdělí na sedm diskrétních paprsků (takové akumulátory jsou tzv. vícepaprskový- multibeam), osvětlující sedm stop. Sedm paprsků je přiváděno přes zrcadlo k čočce a poté k povrchu disku. Zaostřování a sledování zajišťuje centrální paprsek. Tři paprsky na každé straně středu jsou čteny polem detektorů, když je středový paprsek na dráze a zaostřen. Odražené paprsky se vracejí po stejné dráze a jsou směrovány zrcadlem do pole detektorů. Vícepaprskový detektor má sedm detektorů zarovnaných s reflexními stopami. Pro zaostřování a sledování jsou k dispozici běžné detektory.

Přestože jsou mechanické prvky CD-ROM mechaniky mírně upraveny (rotace disku a pohyb čtecí hlavy zůstávají stejné), formát diskového média odpovídá standardu CD nebo DVD a je použit obvyklý přístup pro vyhledávání a sledování. Technologie TrueX může být použita v jednotkách CLV a CAV, ale Zen Research se zaměřuje na CLV, aby poskytoval konzistentní rychlosti přenosu dat napříč celým diskem. V obou případech je dosahováno vyšších přenosových rychlostí při nižších rychlostech plotny, což snižuje vibrace a zlepšuje spolehlivost.

Kenwood Technologies vydala první 40rychlostní TrueX CD-ROM mechaniku v srpnu 1998 a o šest měsíců později vyvinula 52rychlostní mechaniku. V závislosti na operačním prostředí a kvalitě médií poskytuje jednotka Kenwood 52X TrueX CD-ROM rychlost přenosu dat 6,75 - 7,8 MB/s (45x - 52x) přes celou jednotku. Pro srovnání, typická 48rychlostní jednotka CD-ROM poskytuje 19x rychlosti na vnitřních stopách a dosahuje 48x rychlosti pouze na vnějších stopách. Zároveň je jeho rychlost otáčení více než dvojnásobná ve srovnání s pohonem od Kenwood Technologies.

standardy CD-ROM

Chcete-li porozumět samotným CD a tomu, které jednotky je dokážou přečíst, musíte se nejprve seznámit s formáty disků. Standardy CD jsou obvykle vydávány ve formě knih s barevnými obálkami a samotný standard je pojmenován podle barvy obalu. Všechny jednotky CD-ROM jsou kompatibilní se standardy Yellow Book a Red Book a mají také vestavěné digitálně-analogové převodníky(Digital-to-Analog Converter - DAC), který umožňuje poslouchat zvukové disky Red Book přes sluchátka nebo zvukový výstup.

červená kniha

Červená kniha je nejrozšířenějším standardem CD a popisuje fyzikální vlastnosti kompaktního disku a kódování digitálního zvuku. Definuje:

  • Specifikace zvuku pro 16bitovou pulzní kódovou modulaci (PCM).
  • Specifikace disku včetně jeho fyzických parametrů.
  • Optické styly a parametry.
  • Odchylky a chybovost bloků.
  • Systém modulace a opravy chyb.
  • Ovládací a zobrazovací systém.

Každá skladba nahraná na CD splňuje standard Red Book. V podstatě umožňuje 74 minut zvuku a rozděluje informace na stopy(stopy - stopy). Pozdější dodatek k Červené knize popisuje možnost CD Graphics pomocí kanálů subkódu R až W. Dodatek popisuje různé aplikace kanálů subkódu, včetně grafiky a MIDI.

Žlutá knihaŽlutá kniha vyšla v roce 1984 k popisu rozšíření CD pro ukládání počítačových dat, tzn. CD-ROM (Compact-Disc Read-Only Memory). Tato specifikace obsahuje následující:

  • Specifikace disku, která je kopií části Červené knihy.
  • Modulace a systém opravy chyb (z červené knihy).
  • Optické styly a parametry (z červené knihy).
  • Ovládací a zobrazovací systém (z červené knihy).
  • Digitální datová struktura, která popisuje sektorovou, ECC a EDC strukturu disku CD-ROM.

CD-ROM XA

Specifikace CD-ROM XA jako samostatné rozšíření žluté knihy obsahuje následující:

  • Formát disku, včetně Q kanálu a sektorové struktury při použití sektorů Módu 2.
  • Struktura načítání dat založená na formátu ISO 9660, včetně prokládání souborů, které není dostupné v režimu Data 2.
  • Kódování zvuku pomocí úrovní B a C modulace ADPCM.
  • Kódování videoobrazů, tzn. statické obrázky.

Jedinými aktuálně dostupnými formáty CD-ROM XA jsou formáty CD-I Bridge pro Photo CD VideoCD plus systému Sony Playstation.

Zelená kniha

Zelená kniha popisuje CD-Interactive (CD-I) disk, přehrávač a operační systém a obsahuje následující:

  • Formát disku CD-I (struktura stopy a sektoru).
  • Struktura vyhledávání dat založená na formátu ISO 9660.
  • Zvuková data využívající úrovně A, B a C modulace ADPCM.
  • Kódování statického videa v reálném čase, dekodér a vizuální efekty.
  • Kompaktní disk v reálném čase Operační systém(CD-RTOS).
  • Základní (minimální) specifikace systému.
  • Rozšíření filmu (MPEG cartridge a software).

Na disk CD-I lze uložit 19 hodin zvuku, 7 500 statických obrázků a 72 minut celoobrazovkového videa (MPEG) ve standardním formátu CD. Disky CD-I jsou nyní zastaralé.

Oranžová kniha

Oranžová kniha definuje CD-R disky nahrávatelné s možností multisession. Část I definuje magneto-optické přepisovatelné CD-MO (magnetooptické) disky; Část II definuje disky CD-WO (zapsat jednou); Část III definuje přepisovatelné disky CD-RW (Rewritable). Všechny tři části obsahují následující sekce:

  • Specifikace disku pro nenahrané a nahrané disky.
  • Předdrážková modulace.
  • Uspořádání dat včetně propojování.
  • Multi-session a hybridní disky.
  • Doporučení pro měření odrazivosti, řízení výkonu atd.

Bílá kniha

  • Formát disku včetně použití stopy, informační oblasti VideoCD, oblasti přehrávání segmentů, audio/video stop a CD-DA stop.
  • Struktura vyhledávání dat odpovídající formátu ISO 9660.
  • MPEG kódování audio/video stop.
  • Přehrávání segmentového prvku kódování pro video sekvence, statické obrázky a CD-DA stopy.
  • Deskriptory přehrávací sekvence pro naprogramované sekvence.
  • Uživatelská datová pole pro skenování dat (je povoleno rychlé skenování vpřed a vzad).
  • Příklady sekvencí přehrávání a ovládacích prvků přehrávání.

Až 70 minut plně pohyblivého videa je kódováno ve standardu MPEG-1 s kompresí dat. Bílá kniha se také nazývá digitální video (DV). Disk VideoCD obsahuje jednu datovou stopu zaznamenanou na CD-ROM XA Mode 2 Form 2. Toto je vždy první stopa na disku (stopa 1). Struktura je zaznamenána na této stopě ISO soubor 9660 a aplikováno Program CD-I a také informační oblast VideoCD, která obsahuje obecné informace o disku VideoCD. Po datové stopě se video zaznamená do jedné nebo více následných stop během stejné relace. Tyto stopy jsou také zaznamenány v Režim 2 Formulář 2. Relace je ukončena po nahrání všech stop.

Modrá kniha

Blue Book definuje specifikaci Enhanced Music CD pro vícesekční lisované disky (tj. nezapisovatelné disky) obsahující audio a datové relace. Disky lze přehrávat na jakémkoli audio CD přehrávači a PC. Modrá kniha obsahuje následující:

  • Specifikace disku a datový formát, včetně dvou relací (audio a data).
  • Struktura adresářů (ISO 9660), včetně adresářů pro CD Extra informace, obrázky a data. Je také definován formát informačního souboru CD Plus, formáty obrazových souborů a další kódy a formáty souborů.
  • Formát dat statického obrazu MPEG.

Kompaktní disky, které splňují specifikaci Blue Book, se také nazývají CD-Extra nebo CD-Plus. Obsahují směs dat a zvuku zaznamenaných v samostatných relacích, aby se zabránilo přehrávání datových stop a možnému poškození vysoce kvalitních domácích stereo systémů.

Můstek CD-I

CD-I Bridge je specifikace Philips a Sony pro disky určené pro přehrávání na CD-I přehrávačích a počítačích. Obsahuje následující:

  • Formát disku, který definuje disky CD-I Bridge jako disky splňující specifikaci CD-ROM XA.
  • Struktura vyhledávání dat v souladu s ISO 9660. Je vyžadován aplikační program CD-I, který je uložen v adresáři CDI.
  • Zvukové kódování, které zahrnuje ADPCM a MPEG.
  • Kódování videa pro kompatibilitu CD-I a CD-ROM XA.
  • Struktura disku s více relacemi, včetně adresování sektorů a prostoru na svazku.
  • Data pro CD-I, protože všechny CD-I přehrávače musí číst data CD-I Bridge.

Foto CD

Specifikace Photo CD je definována společnostmi Kodak a Philips na základě specifikace CD-I Bridge. Obsahuje následující:

  • Obecný formát disku, včetně rozložení programové oblasti, indexové tabulky, deskriptoru svazku, datové oblasti, zkreslení subkódu Q-kanálu, klipů CD-DA a sektorů čitelných mikrokontrolérem.
  • Struktury načítání dat, včetně adresářové struktury, souboru INFO.PCD a sektorového systému čitelného mikrokontrolérem.
  • Kódování obrazových dat, včetně popisu kódování obrazu a obrazových paketů.
  • Soubory ADPCM pro současné přehrávání zvuku a obrázků.

Na webu je mnoho informací o jednotkách CD-ROM http://www.cd-info.com/.

Jak funguje jednotka CD-ROM?

Princip činnosti jednotky CD-ROM je podobný jako u běžných disketových jednotek. Povrch optický disk(CD-ROM) se pohybuje vzhledem k laserové hlavě konstantní lineární rychlostí a úhlová rychlost se mění v závislosti na radiální poloze hlavy. Laserový paprsek je nasměrován na dráhu a zaostřen pomocí cívky. Paprsek proniká ochrannou vrstvou plastu a dopadá na reflexní vrstvu hliníku na povrchu disku. Při dopadu paprsku na výstupek se odráží na detektor a prochází hranolem, který jej vychyluje na fotocitlivou diodu. Pokud paprsek zasáhne důlek, je rozptýlen a pouze malá část záření se odrazí zpět a dosáhne fotocitlivé diody. Na diodě se světelné impulsy mění na elektrické: jasné záření se mění na nuly, slabé záření na jedničky. Prohlubně jsou tedy mechanikou vnímány jako logické nuly a hladký povrch jako logické jedničky.

Výkon jednotky CD-ROM

Výkon CD-ROM je obvykle určen jeho rychlostními charakteristikami během nepřetržitého přenosu dat po určitou dobu a průměrnou dobou přístupu k datům, měřenou v KB/s, respektive ms. Existují jedno-, dvou-, tří-, čtyř-, pěti-, šesti- a osmirychlostní disky, které poskytují čtení dat rychlostí 150, 300, 450, 600, 750, 900, 1200 Kb/s, resp. V současnosti jsou běžné dvou a čtyřrychlostní pohony. Obecně platí, že 4x rychlostní disky mají více vysoký výkon, ale posouzení čistého přínosu 4x-rychlostního pohonu oproti 2x-rychlostnímu může být složité. V první řadě záleží na čem operační systém a s jakým typem aplikace pracujete. Na vysoká intenzita opakovaný přístup na CD-ROM a čtení malého množství dat (při práci s databázemi) se „pulsní“ rychlost čtení informací stává velká důležitost. Například podle magazínu InfoWorld 4x-rychlostní disky (ve srovnání s 2x-rychlostními disky) dosahují při přístupu k databázi v průměru dvakrát rychleji. V případě jednoduchého kopírování dat se zisk pohybuje od 10 do 30 %. Největší přínos však získáte při práci s celovečerním videem.

Pro zvýšení výkonu diskových jednotek jsou vybaveny vyrovnávací pamětí (standardní velikosti cache: 64, 128, 256, 512, 1024 KB). Vyrovnávací paměť disku je paměť pro krátkodobé uložení dat po jejich načtení z CD-ROM, ale před jejich odesláním do řídicí desky a poté do CPU. Toto ukládání do vyrovnávací paměti umožňuje diskovému zařízení přenášet data do procesoru po malých kouscích, místo aby zabíralo čas pomalým odesíláním konstantního proudu dat. Například standard MPC Level 2 vyžaduje, aby jednotka CD-ROM s 2x rychlostí nespotřebovala více než 60 % zdrojů CPU.

Důležitá vlastnost disk je úroveň zaplnění vyrovnávací paměti, která ovlivňuje kvalitu přehrávání animovaných obrázků a videí. Tato hodnota je definována jako poměr počtu datových bloků přenesených do vyrovnávací paměti z měniče a v ní uložených do zahájení jejich výstupu na systémovou sběrnici k celkovému počtu bloků, které je vyrovnávací paměť schopna pojmout. Příliš mnoho výplně může způsobit zpoždění výstupu z vyrovnávací paměti na sběrnici; Na druhou stranu příliš nízká vyrovnávací paměť bude vyžadovat více pozornosti od procesoru. Obě tyto situace vedou ke skokům a zadrhávání během přehrávání.

Designové vlastnosti CD-ROM mechaniky

Jak víte, většina jednotek je externí a vestavěná (interní). CD mechaniky nejsou v tomto smyslu výjimkou. Většina aktuálně nabízených jednotek CD-ROM je vestavěná. Externí úložiště stojí znatelně víc. To lze snadno vysvětlit, protože v tomto případě má měnič vlastní kryt a napájení. Tvarový faktor moderní vestavěné jednotky CD-ROM je určen dvěma parametry: poloviční výškou (HH) a horizontální velikostí 5,25 palce.

Přední panel každé jednotky poskytuje přístup k mechanismu vkládání CD. Jedním z nejběžnějších je mechanismus zavádění CD-ROM pomocí nosiče. Caddy je průhledná plastová nádoba, do které se vkládá disk před vložením přímo do mechaniky. Dalším způsobem je vkládání pomocí mechanismu zásobníku. Mechanismus přihrádky je podobný přihrádce, která se vysune z jednotky po stisknutí tlačítka „Vysunout“. Je na něm nainstalován disk, po kterém je „zásobník“ zasunut do jednotky ručně. Existují různé druhy mechanismu zásobníku, například vyskakovací. V tomto případě dojde k vložení disku do „zásobníku“ poloautomaticky po lehkém dotyku.

Kromě toho jsou na předním panelu jednotky:

indikátor provozu zařízení (zaneprázdněn);

konektor pro připojení sluchátek nebo stereo systému (pro poslech audio CD);

ovládání hlasitosti zvuku (u audio CD).

Systém nosiče má také otvor, který umožňuje vyjmout CD i dovnitř Nouzová situace, například pokud tlačítko „Vysunout“ nefunguje.

Zařízení a technologie výroby CD-ROM

Všechny disky CD-ROM mají stejný fyzický výrobní formát a kapacitu 650 MB. Kotouč o průměru 120 mm, tloušťce 1,2 mm a středovém otvoru o průměru 15 mm. Středová oblast kolem otvoru o šířce 6 mm se nazývá upínací oblast. Bezprostředně za ním následuje vodítko v oblasti obsahující obsah disku. Následuje 33 mm široká plocha určená pro ukládání dat a fyzicky představující jednu stopu. Poslední oblastí je oblast vyvedení, široká 1 mm. Vnější okraj kotouče je široký 3 mm.

Oblast pro ukládání dat může logicky obsahovat 1 až 99 stop, ale nesourodé informace nelze smíchat na jedné stopě. Digitální informace jsou uloženy na CD-ROM ve formě důlků střídajících se po spirále, uložených na povrchu polykarbonového plastu. Prohlubeň je laserovým paprskem vnímána jako logická nula a hladký povrch jako logická jednička.

CD-ROM se vyrábí lisováním. Plastová základna je vyrobena ze skleněné matrice, načež je na plast nanesena vrstva hliníku pro odraz laserového paprsku, která je pokryta ochrannou vrstvou laku. U CD-R se pro zvýšení odrazivosti laserového paprsku na plast nanese vrstva zlata, která je potažena barvivem, poté se na barvivo nanese ochranná vrstva laku.

Informace jsou zaznamenány na CD-ROM v době jeho výroby, tedy ražení. Informace jsou zaznamenány na CD-R pomocí CD vypalovačky. Laserový paprsek vypálí na „desce“ otvor ve tvaru zvonu, což poskytuje výhodu oproti konvenčnímu CD-ROM, protože v takovém otvoru je laserový paprsek rozptýlen silněji a na přijímač dopadá méně záření. Po nahrání informací na CD-R se však stane běžným CD.

Připojení CD-ROM mechanik. Digitální rozhraní

V současnosti jsou nejrozšířenější rozhraní SCSI a IDE. Kromě těchto rozhraní existuje spousta dalších standardů od konkrétních výrobců, jako je Sony, Panasonic, Mitsumi, Matsushita, ale jejich role je velmi malá. Rozhraní SCSI a IDE mají vylepšené verze. Pro SCSI to jsou SCSI-2 a Fast SCSI-2, pro IDE - rozhraní EIDE. Ten podporuje dva paralelní kanály a z hlediska vlastností zaujímá mezilehlou pozici mezi SCSI a IDE. Rozhraní SCSI je rychlejší z hlediska potenciální rychlosti výměny dat s diskem, ale ve skutečnosti to neposkytuje výhodu, protože i CD-ROM mechaniky se čtyřnásobnou rychlostí nemůže přenášet data rychleji než 700 KB/s. Avšak vzhledem k tomu, že obecný koncept výpočetní techniky se postupně posouvá směrem k multitaskingovému prostředí, kdy je vyžadován současně přístup k pevnému disku i CD-ROM zařízení, může být v budoucnu výhodnější použití rozhraní SCSI.

Připojení CD-ROM mechanik

Dnes existuje několik způsobů, jak připojit jednotky CD-ROM. První metoda je založena na skutečnosti, že jeden kanál rozhraní IDE může podporovat dvě vestavěná zařízení. CD-ROM mechanika je připojena k I/O desce přes rozhraní IDE spolu s pevným diskem na principu master/slave. V tomto případě je však rychlost výměny dat s pevným diskem snížena. Jedním ze způsobů, jak tento problém vyřešit, je připojit zařízení CD-ROM k různým kanálům stejného rozhraní EIDE nebo ke dvěma různým řadičům IDE. Pokud má disk CD-ROM rozhraní SCSI, je odpovídajícím způsobem připojen k řadiči SCSI. Dalším přístupem je použití 32bitových ovladačů jednotky CD-ROM namísto aktuálně používaných 16bitových. Přes řadič zvukové karty je také možné připojit jednotky CD-ROM. Nemělo by se také zapomínat, že moderní základní desky může obsahovat vestavěné řadiče SCSI a IDE, což eliminuje potřebu dodatečný poplatek I/O pro připojení jednotek CD-ROM.

Připojení audio kanálů

Téměř každá jednotka CD-ROM má vestavěný digitálně-analogový převodník (DAC) a také výstupní konektor pro výstup stereo signálů. Jednotky CD-ROM (externí i interní) mají navíc konektor pro sluchátka na vnějším panelu. Pokud jsou na disku CD audio informace, DAC je převede do analogové podoby a dodá signál do konektoru pro sluchátka a také do výstupních konektorů zvuku jednotky, ze kterých jde signál do zesilovače a ozvučení přímo nebo přes zvukovou kartu. Výhodou aktivního výstupu je, že audio signál z CD-ROM je navíc zpracováván zvukovou kartou.

Jedním z hlavních problémů při práci se zvukovými signály je fyzická nekompatibilita zvukových konektorů pro vestavěnou jednotku CD-ROM a zvukovou kartu. Typicky jak jednotka, tak zvuková karta mají čtyřkolíkové audio jacky (dva stereo kanály a jeden zemnící kolík pro každý). Osazení pinů je na obou typech zařízení stejné, problém však je, že tyto konektory mohou mít různé velikosti. Dalším problémem je, že pokud je DAC konstrukčně umístěn uvnitř samotné mechaniky, může to negativně ovlivnit kvalitu reprodukce zvuku. Fyzickým oddělením jednotky CD-ROM od DAC, se kterým pracuje, se zabrání dalšímu šumu.

Standardy na CD

Všechny standardy CD jsou lépe známé podle barev knihoven, ve kterých jsou popsány. V roce 1980 byla přijata řada norem Red Book týkající se audio CD. Podle tohoto dokumentu by vzorkovací frekvence při čtení audio signálů z disku CD-ROM měla být rovna 44,1 kHz. Amplitudové rozlišení je reprezentováno jako 16bitová hodnota. Vzhledem k tomu, že standard definuje stereo zvuk, musí být každou sekundu načtena ne jedna, ale dvě 16bitové hodnoty.

První standard, nazvaný Yellow Book pro CD s heterogenními informacemi, byl přijat v roce 1985. To byl jeden z prvních kroků počítačového průmyslu směrem k multimediální technologii. Podle tohoto standardu byly všechny disky rozděleny do dvou kategorií: Mode1 a Mode2. Média patřící do první kategorie byla zaznamenána s bity opravy chyb a přenosovou rychlostí užitečné informace byla 150 kB/s. U disků druhé skupiny byla vyšší než 170 KB/s kvůli absenci korekčních bitů.

Mode2 nebyl nikdy implementován ve své původní podobě. Audio a video informace byly uloženy v různé části disk, v důsledku čehož byl laserový paprsek nucen neustále „běžet“ z jedné oblasti disku do druhé. Ačkoli standard definoval proces opravy chyb používaný při čtení dat z CD-ROM, neposkytoval dostatečnou specifikaci týkající se struktury uloženého souboru, která byla jasněji definována normou ISO 9660 z roku 1988.

Standard Green Book, přijatý v roce 1986, je věnován CD-i (CD-interactive). Zavedlo koncept titulků pro zjednodušení práce s neustále prokládanými obrazovými a zvukovými informacemi. Ve standardu Green Book byla myšlenka sestavení Mode2 formálně přepracována. Disky Mode2 byly rozděleny do dvou podskupin: Form1 a Form2. První, stejně jako v případě kategorie Mode1 standardu Yellow Book, určoval proces opravy chyb díky dodatečným bitům a měl rychlost přenosu informací 150 KB/s. Druhá podskupina umožňovala rychlost čtení 170 KB/s kvůli absenci kódů pro opravu chyb.

Standard XA (Extended architecture) byl vyvinut v roce 1990 společně společnostmi Philips, Sony a Microsoft a stanovil kritéria kompatibility mezi disky CD-ROM, které splňují standardy Green Book a Yellow Book. Definuje způsob indexování multimediálních informací: grafika, text, rastrové obrázky, zvuk. Disk kompatibilní s XA lze přehrávat na čtečce interaktivních disků CD-i kompatibilní s Green Book nebo na jednotce CD-ROM kompatibilní se žlutou knihou, která podporuje operace XA a spouští vyhrazený software ovladače.

Nakonec se v roce 1991 objevil standard Orange Book, věnovaný přepisovatelným CD.

Dynamické obrazy a standard White Book

Expertní skupina pro standardizaci (MPEG - Moving Picture Expert Group) vyvinula standard MPEG-1, který se zabývá problematikou komprese plně pohyblivého videa (Full-Motion Video). Je třeba poznamenat, že tato norma nedefinuje formát ukládání dat. Data v něm lze přehrávat na interaktivní čtečce disků CD-i, která je vybavena dekodérem MPEG. Další možností je uložit video v plné délce komprimované MPEG na zařízení Yellow Book CD-ROM.

Standard White Book, přijatý v roce 1993, zavedl některé interaktivní funkce, které to umožňují rychlé hledání informace o jednotlivých snímcích v režimu přímého přístupu. První disky White Book, nazývané Video-CD, se objevily v roce 1994. V současné době lze některé disky tohoto typu přehrávat na počítačích IBM PC a Macintosh prostřednictvím dekomprese MPEG, pokud nainstalujete kartu, která provádí převody MPEG v hardwaru. Mnoho jednotek CD-ROM však nečte informace nepřetržitě, což brání přehrávání těchto disků i po instalaci karty MPEG.

Všechna CD pro moderní systémy multimédia včetně CD-i a Video-CD jsou nahrávána ve standardu Mode2/Form2, tedy bez použití korekce. Výsledný zisk v rychlosti 20 KB/s slouží ke zlepšení kvality obrazu videa. V této třídě aplikací nedostatek opravy chyb neovlivňuje kvalitu.

Foto-CD a multisessions

Jedním typem CD-ROM s možností přidávat další informace je tzv. Photo-CD. Jednorázový záznam informací na disk se nazývá relace. Vícenásobné nahrávání se nazývá multisession. Je potřeba počítat s tím, že každé sezení vyžaduje svůj vlastní obsah, tak co velké množství relací, tím méně informací je na disku. V současné době již existují diskové jednotky, které zpracovávají multisessions a umožňují přehrávání Photo-CD.

Společnost Kodak vyvinula zařízení Photo-CD, která umožňují uložit až 100 snímků fotografií pořízených na 35mm film. Smyslem je, že spotřebitel může skenovat obrázky pořízené pomocí zařízení Kodak a poté je přehrávat na libovolném disku. Ve skutečnosti se na disk vejde pět různé verze stejný snímek různá rozlišení 24bitová paleta.

Pomocí komprese (bez ztráty rozlišení) lze těchto pět obrázků sbalit do souboru o velikosti 6 MB. Na 600 MB CD tedy lze uložit až 100 fotografií.

Budoucnost CD-ROM a CD mechanik

V současné době je kapacita CD-ROM pro multimediální produkty nové generace nedostatečná. Chcete-li zvýšit kapacitu disku CD-ROM schopného uložit více dat zabalených podle standardu MPEG-2, vysoké rychlostičtení. Nový formát CD-ROM, který je v současné době vyvíjen (HD-CD nebo High Density CD), je schopen poskytnout pětinásobné zvýšení kapacity CD bez jakýchkoli speciálních technických triků. Zároveň se zpřísňují požadavky na fyzické značení disku, tedy zmenšuje se vzdálenost mezi sousedními stopami a velikost jamek. Vlnová délka čtecího paprsku klesá ze 780 nm na 635 nm, ale zůstává zachována možnost použití stejně levných laserů pracujících v červené oblasti spektra. Datová struktura se stává efektivnější díky pokročilejšímu systému opravy logických chyb, který zvyšuje informační kapacitu disku o 10 - 15 %. Kombinací těchto novinek dojde ke zvýšení objemu zaznamenaných informací na 3,7 GB.

Technologie HD-CD také zavádí koncept proměnné rychlosti čtení informací z CD. Místo toho, aby nějaké krátké video záznam na disk, takže hodně volný prostor, bude možné zaznamenávat data s nižší hustotou. Zároveň je zajištěna možnost dynamické regulace tohoto procesu. Hustota záznamu může být například změněna pro různé bitové sekvence v případě různé složitosti kódování informací.

Proces výroby HD-CD se bude podle odborníků jen málo lišit od výroby konvenčních CD, s výjimkou mnohem složitějších tolerancí. Největší obtíž bude asi výroba CD matrice vysoká hustota.

V současné době se pracuje na vícepovrchovém CD-ROM. Podstatou této technologie je přítomnost dvou vrstev obsahujících zaznamenaná data a umístěných nad sebou. Laserový paprsek lze zaostřit jak na spodní, tak na horní vrstvu. První verze takových systémů, vydaná společností 3M, pojme až 7,8 GB informací s dvouvrstvým záznamem, i když žádné překážky nebrání dalšímu nárůstu počtu vrstev.

Informace jsou zapsány na disk CD-ROM průmyslovou metodou a nelze je znovu zapsat. Nejpoužívanější jsou 5palcové CD-ROM mechaniky s kapacitou 670 MB. Jejich vlastnosti jsou zcela shodné s běžnými hudebními CD. Data na disku se zapisují ve formě spirály (na rozdíl od pevného disku, na kterém jsou data uspořádána ve formě soustředných kruhů). Z fyzikálního hlediska laserový paprsek určuje digitální sekvenci jedniček a nul zaznamenaných na CD pomocí tvaru mikroskopických důlků (pitů) na jeho spirále. Princip čtení informací z optického disku lze zhruba rozdělit do čtyř stupňů.

1. Z laserové diody jednotky CD-ROM vychází slabý laserový paprsek. Prochází systémem čoček a zaměřuje se na oblasti datové spirály CD, pohybující se po trajektoriích nastavených servem. Servopohon se používá k pohybu vodicí čočky.

2. Paprsek provádí čtení odrazem s různou intenzitou od důlkové vrstvy CD.

3. Odražený paprsek se vrací a padá do skupiny hranolů. Tam se láme a odráží na fotodetektoru.

4. Fotodetektor určí intenzitu světelného toku a předá tuto informaci mikroprocesoru diskové jednotky, který dokončí analýzu a převede ji na digitální sekvenci.

Základ CD o průměru 12 cm a tloušťce 1,2 mm tvoří vrstva opticky čistého polykarbonátového plastu - jedná se o zadní vrstvu. Je na něj nanesena tenká vrstva hliníku, která dodává disku potřebné reflexní vlastnosti. Před oxidací a mechanickým poškozením je chráněn lakováním. Štítek disku je vytištěn na vrchní straně vrstvy laku.

Hlavní charakteristikou CD-ROM mechaniky je rychlost čtení dat, kterou lze zvýšit pouze jedním způsobem – zvýšením rychlosti otáčení disku. Protože CD-ROM zpočátku přijal konstantní lineární rychlost čtení (Constant Linear Velocity - CLV), rychlost otáčení disku je proměnná hodnota, nepřímo úměrná vzdálenosti od čtecí hlavy ke středu. U první generace zařízení s rychlostí čtení 150 Kb/s (jednorychlostní, neboli 1X) se pohybuje od 200 otáček za minutu pro vnější část diskové stopy do 530 otáček za minutu pro vnitřní. V dalších generacích se frekvence otáčení a s nimi i rychlost čtení jednoduše zvýšily o celé číslo (dvourychlostní - 2X, čtyřrychlostní - 4X atd.).

Takto to pokračovalo poměrně dlouho, až rychlost špičkových modelů dosáhla 12X (1800 Kb/s) a těch masových - 8X (1200 Kb/s). U 12rychlostních modelů je rozsah otáček od 2400 do 6360 ot./min. Je jasné, že 6360 otáček za minutu je u vyměnitelných médií velmi vysoká rychlost, která je technicky náročná na údržbu. Ještě obtížnější je rychle roztočit disk na tuto rychlost, pokud hlava přeskočí například z vnější části disku do vnitřní, aby si přečetla další informaci. Doba odvíjení se překrývá s dobou pohybu a pro rychlý přístup by měla být minimální. Při pokusu o další zvýšení rychlosti se obtížnost mnohonásobně zvyšuje, takže 12násobek rychlosti je limit pro režim CLV.

Další zvýšení rychlosti čtení je možné pouze opuštěním režimu CLV, proto v následujících modelech CD-ROM mechanik začali všichni přední výrobci místo „čistého“ CLV v té či oné míře používat konstantní úhlovou rychlost ( CAV režim, ve kterém je rychlost otáčení konstantní (a blíží se maximu) a rychlost čtení je úměrná poloměru.Režim CAV se používá buď pro celou plochu disku, nebo se kombinuje s CLV. Kombinovaný režim, kdy se CAV používá pro centrální část disku a CLV pro periferní část, se nazývá CAV| CLV, částečné CAV nebo P-CAV.

Nové modely CD-ROM mechanik jsou umístěny podle maximální rychlosti čtení jako 32-50 rychlost, což však nedává adekvátní představu o reálném výkonu.

Pokud jde o uspořádání informací na disku, je třeba vzít v úvahu, že za prvé zaplňování disku začíná od středu a za druhé většina disků není zcela zaplněna (v průměru jen polovina). To znamená, že pro celkový výkon je rozhodující rychlost čtení na vnitřní části disku. Například oblíbený test CD-TACH při posuzování rychlosti bere v úvahu vnitřní část (0-215 MB) disku s váhovým faktorem 60 %, střed (1215-430 MB) - 30 % a externí (430-615 MB) - 10 %.

Špičkové jednotky CD-ROM mají rychlost čtení pro vnitřní část disku 12X, hromadné modely - 8-10X. Rychlost čtení externí části dosahuje u některých modelů 50X.

Přechod z režimu CLV na režimy P-CAV a CAV si od výrobců nevyžádal zvláštní náklady, protože se nezvýšila maximální rychlost a mechanická část včetně motoru nedoznala výrazných změn. Ceny nových přístrojů proto i přes výrazně vylepšené parametry zůstaly na stejné, velmi nízké úrovni.

A koupit lepší zařízení s rychlostmi od 24x. I přes mírný nárůst skutečného výkonu podporují pouze standard MultiRead, který umožňuje číst přepisovatelné disky CD-RW.

Disky CD-ROM s 24 rychlostmi, které se objevily na trhu v roce 1997, pracovaly s využitím plné technologie CAV při rychlosti otáčení disku 5000 ot./min. a jejich rychlost čtení dat se pohybovala od 1,8 do 3,6 MB/s. Při 50násobku rychlosti nejnovějších disků dosahuje rychlost otáčení 12 tisíc otáček za minutu, což se zatím nevyužívá ani u nejmodernějších pevných disků. Datový tok je 7,2 Mb/s.

Hluk vydávaný pohonem v takových rychlostech však kritice neobstojí. Došlo to do bodu, kdy někteří uživatelé začali volit disky 24-32x. Možná trochu pomalejší, ale tichý. Kromě toho se objevily speciální programy, které vám umožňují omezit rychlost jakékoli jednotky na ne více, než je požadovaná.

Jednotky CD-ROM mohou mít různá rozhraní. Drtivá většina se připojuje k běžnému výstupu IDE na základní desce.

Přestože je proces instalace jednotky IDE CD-ROM poměrně jednoduchý, stojí za to věnovat pozornost následujícím bodům. Jak víte, každý adaptér Enhanced IDE má dva 40pinové konektory, ke kterým jsou připojena dvě zařízení: Primary Master a Slave a Secondary Master and Slave. Primární hlavní je ze zřejmých důvodů vždy spouštěcí pevný disk (C:). Jednotka CD-ROM tedy může být primární slave, sekundární master nebo sekundární slave. Před připojením napájecích, rozhraní a audio kabelů na zadní stěnu jednotky byste tedy měli odpovídajícím způsobem nastavit propojky Master a SLAVE (ale stále je lepší připojit CD-ROM k druhému IDE samostatným kabelem).

Má smysl kupovat disky 50x? Je opravdu na výběr? Za prvé, pomalejší disky už se prostě nemusí prodávat a za druhé, koupí rychlého disku a jeho používáním v nižší rychlosti se prakticky zbavíte hluku, protože při navrhování rychlých disků začali výrobci konečně myslet na ticho a začala do svých produktů zabudovávat mechanismy pro snížení vibrací a hluku. Dotyčný disk využívá druhou generaci systému ASUS pro potlačení hluku a vibrací. V dnešní době má nákup DVD mechaniky smysl pouze pro sledování DVD filmů na monitoru. Podíl softwarových produktů vydaných na discích DVD je stále mizející ve srovnání s trhem s produkty na discích CD-ROM. V tomto smyslu se vyplatí držet se zlatého pravidla – kupujte, když to opravdu potřebujete. Nákup vybavení pro růst je plýtvání penězi. Jednotky DVD-ROM navíc nejsou schopny zpracovávat disky CD tak rychle jako jednotky CD-ROM vyšší třídy. A náklady na jednotky DVD-ROM jsou stále mnohem vyšší než náklady na jejich protějšky CD-ROM. Shrneme-li vše výše uvedené, můžeme dojít k závěru, že moderní vysokorychlostní CD-ROM mechanika s krátkou přístupovou dobou, schopností snížit rychlost, tichým provozem a chladným chováním je stále poměrně konkurenceschopná.

Zařízení

  • Disk ASUS S500/A, firmware v3.4H.
  • Kabel pro připojení mechaniky ke zvukové kartě.
  • Pokyny pro uživatele (jazyky zahrnují ruštinu).
  • Ovladač diskety.
  • Taška se 4 upevňovacími šrouby.

Klíčové vlastnosti

Kompletní specifikace si můžete přečíst na webu ASUS.

Zkušební stolice

Dívejte se a cítíte

Nejsem zapáleným fanouškem maloobchodního balení, protože produkty balené v barevné krabičce jsou vždy dražší než jejich velkoobjemové protějšky. Ale v případě ASUS S500/A jsem vlastně neměl moc na výběr. Pohon je dodáván pouze v maloobchodní formě. Z krabice jsem vytřepal audio kabel, sáček se šroubky, instalační disketu a uživatelskou příručku.




Čelní pohled

  1. Sluchátkový jack;
  2. Ovládání úrovně zvuku;
  3. indikátor přítomnosti disku;
  4. Otvor pro nouzové vyhození;
  5. Ovládací tlačítka (Přehrát/Přeskočit/Rychlost a Otevřít/Zavřít/Zastavit).

Kontrolka přítomnosti svítí zeleně, když je v jednotce disk, a bliká, když probíhá čtení. Levé tlačítko kromě svých hlavních funkcí Přehrát/Přeskočit může ovládat rychlost. Pokud je v mechanice datový disk, pak se každým stisknutím tlačítka změní v pořadí - 40/32/24/8x. Chcete-li obnovit maximální rychlost, musíte otevřít a zavřít přihrádku jednotky. Někteří lidé si koupili diskové jednotky ASUS právě kvůli této vlastnosti.



Zpětný pohled

  1. Výživa;
  2. IDE konektor;
  3. Konfigurační propojky (Master/Slave);
  4. Analogový výstup;
  5. Digitální výstup;
  6. Vyhrazené svetry.

S instalací nebyly žádné problémy, až na to, že se mechanika dotýkala textolitové desky DIMM modulu, ale to je nejspíš problém nedostatečné šířky skříně a dvouprocesorová základní deska je širší než obvykle. V režimu DOS Windows 98 program nainstaloval ovladače, aktualizoval config.sys a vše fungovalo. Zajímavostí je, že ovladače z prastarého 4x Hitachi disku nefungovaly s ASUS o nic hůř než ty původní. Zde se není čemu divit – ke komunikaci systém používá protokol ATAPI CD-ROM mechaniky pro všechny stejné. Zásobník se mi líbil. Vyjíždí rychle a čistě s příjemným zvukem, nedochází k žádné vůli či drnčení převodů, jako u mnoha no-name pohonů. Pohon roztáčí kotouč charakteristickým hvizdem turbíny. Hlučnost chodu je poměrně vysoká. Jmenovitých 60 dB je snadné uvěřit. Nejsou zde téměř žádné vibrace. Ucítíte to pouze dotykem podnosu. Při rychlostech 32x a nižších vibrace úplně zmizí. Po delším používání se disk mírně zahřívá.

CD-R

Jasné testování pod Windows 98 prostě nevyšlo. Podle grafu (bílá čára) jsem si nejdřív myslel, že je vypnutý režim DMA, i přes zaškrtnutí ve vlastnostech disku. Zrušení zaškrtnutí políčka však vedlo k ještě nižším výsledkům (oranžová čára). Problém se ukázal být nechutnou implementací ovladačů busmaster. Navíc Windows Me a Windows 2000 již takové problémy nemají.

Windows 98, CD Speed ​​​​99 v0.8b, TDK CD-R80 Reflex, délka 79:35,
DMA vypnuto (oranžová), DMA zapnuto (bílá).


Windows 2000 SP2, CD Speed ​​​​99 v0.8b, TDK CD-R80 Reflex, délka 79:35.


Pod Windows 2000 nabyly křivky správný tvar. Zelená linka je perfektní. Žlutá čára označuje, že rychlost otáčení zůstává na celém disku přibližně konstantní. Na konci disku byla rychlost vyšší než 53x, ale to jen proto, že maximální rychlost se počítá na základě standardního 650 Mb disku. Na 800 Mb discích bude rychlost ještě vyšší. Pravda, S500/A bude umět přečíst pouze prvních 748 Mb dat, jak vyplývá z jeho technických charakteristik.

Windows 2000 SP2, CD Speed ​​​​99 v0.8b, TDK CD-R80 Reflex, délka 79:35.
Výsledky ve formě tabulky.

Průměrný 40,23x
Start 23,73x
Konec 53,11x
Čas roztočení 5,14 s
Spin-down Time 6,78 sec
Náhodné hledání 85 ms
Čas vysunutí disku 1,83 s
Doba načítání disku 1,32 s
Doba rozpoznání disku 5,61 sec
Typ čtení CAV

CD ROM

Windows 2000 SP2, CD Speed ​​​​99 v0.8b, 3D Studio MAX 1.2, délka 73:49.


Windows 2000 SP2, CD Speed ​​​​99 v0.8b, 3D Studio MAX 1.2, délka 73:49.
Výsledky ve formě tabulky:

Průměrný 38,34x
Start 22,93x
Konec 50,45x
Čas roztočení 5,66 s
Spin-down Time 6,37 s
Náhodné hledání 82 ms
Čas vysunutí disku 1,84 s
Doba načítání disku 1,32 s
Doba rozpoznání disku 5,53 s
Typ čtení CAV

Vše je podle očekávání – nižší počáteční i koncová rychlost. Harmonogram je stále bezchybný. Maximální rychlost je 50x s malou rezervou, jak má být.

CD-RW

Windows 2000 SP2, rychlost CD 99 v0.8b, to je zápis! CD-RW74, délka 74:02.


Windows 2000 SP2, rychlost CD 99 v0.8b, to je zápis! CD-RW74, délka 74:02.
Výsledky ve formě tabulky.

Průměrný 10,66x
Start 6,39x
Konec 14,01x
Čas roztočení 2,80 sec
Spin-down Time 2,95 s
Náhodné hledání 131 ms
Čas vysunutí disku 2,15 s
Doba načítání disku 1,33 s
Doba rozpoznání disku 5,52 s
Typ čtení P-CAV

Rychlost čtení CD-RW je omezena na 8x. Čas potřebný k roztočení a zastavení disku je poloviční než u CD-ROM a CD-R, protože disk se nemusí roztočit na plnou rychlost.

Je třeba také poznamenat, že doba polohování hlavy se prodloužila téměř jedenapůlkrát, což se opět vysvětluje tím, že rychlost otáčení vřetena poklesla více než třikrát. Čtení CD-RW tedy není nejlepší silný bodřídit.

Podle rychlosti CD 99 je typ čtení disků CD-RW P-CAV (Partial Constant Angular Velocity). Prezentovaný graf však působí dojmem typického typu čtení CAV (Constant Angular Velocity), bez jakéhokoli náznaku plató na konci disku. Rychlost dosahuje 14x na konci disku jen proto, že mechanika říká jednu věc (P-CAV), ale dělá něco úplně jiného (CAV).

Digitální kopírování hudby

Při provádění experimentu s extrakcí zvukových stop jsem použil značkové DDT disky - Plastun a Queen - Greatest Hits II. Disk DDT byl brán jako disk normální nebo o něco kratší než normální délky - 43:34. Disk Queen je zajímavý tím, že byl nahrán do posledního místa. Jeho délka je prostě fenomenální – 75:58, což je mimochodem téměř o dvě minuty déle než požadovaných 74 minut zvuku. Jednotka musela ukazovat svou maximální rychlost extrakce na disku Queen. CDDAE 99 mě okamžitě zklamalo - ukázalo se, že maximální rychlost vytahování stop nemůže být větší než 20x. Netřeba dodávat, že v tomto testu byl ASUS 50x mnohem pomalejší než jeho mladší bratr ASUS 34x, který toto omezení nemá.

Přidal jsem další test WinDAC32, protože na disku Queen CDDAE 99 byly výsledky odlišné od EAC. Problém je zřejmě stále v CDDAE, protože výsledky EAC a WinDAC32 jsou totožné. Rychlost vytahování zvukových stop je vcelku uspokojivá. Myslím, že to lze považovat za takové, pokud kódování skladeb do .mp3 trvá déle než jejich extrahování. Na mém konkrétním systému je úzkým hrdlem procesor.

CDROM Driver Analyzer

V testu kvality čtení jsem použil jednu z nejnovějších verzí CDROM Drive Analyzer v2.2.0. Starší verze postrádaly měřítko pro zobrazení rychlostí moderních pohonů a většina Nejnovější verze 2.3.1 ukázal přenos na konci disku blízko 160 Mb/s, což nemůže být pravda, už jen kvůli omezením Ultra DMA/33. Jak sám autor píše v dokumentaci k programu CDROM Drive Analyzer, je určen především pro testování mnoha mechanik pomocí jednoho disku. Na základě grafů čtení je snadné určit jednotku, která si poradí s chybami čtení lépe než ostatní. Protože účelem článku je přece Recenze ASUS S500/A a neporovnávám jej s jinými jednotkami, uvádím grafy CDROM Drive Analyzer pouze proto, abych viděl, v co se mohou hladké křivky CD Speed ​​​​99 změnit.

CD-R

Windows 2000 SP2, CDROM Drive Analyzer v2.2.0, TDK CD-R80 Reflex, délka 79:35.


Jak vidíte, křivka není vůbec tak hladká jako v grafech CD Speed ​​​​99, ale přesto roste až na samotný konec disku, takže není důvod se znepokojovat.

CD ROM

Windows 2000 SP2, CDROM Drive Analyzer v2.2.0, 3D Studio MAX 1.2, délka 73:49.


To samé skáče, takže problém zde není ve vadném disku, ale v samotné mechanice. Zajímavé je, že v případě CD-R a CD-ROM disků se velikost a počet zářezů ke konci postupně zvětšuje. Co by to bylo?

CD-RW

Windows 2000 SP2, CDROM Drive Analyzer v2.2.0, That's Write! CD-RW74, délka 74:02.


A tady se konečně objevilo něco zajímavého – graf se zázračně narovnal. Zářezy jsou cítit až na samém konci disku. Zdá se, že problém spočívá v systému stabilizace disku, který při rychlostech čtení blízkých 16x a vyšším není tak účinný, jak bychom si přáli. Čtení CD-RW je pomalé, ale jisté.

Poškozený disk

Konečně můj nejhorší disk měl využití. Disk byl špatně vyvážený - při roztočení bylo slyšet zevnitř některých jednotek cizí hluk. Škrábance, oděrky, skvrny a hluboké rýhy? Jíst. Mimo jiné je dokonce zevnitř poškozený hliníkový pracovní povlak. Nechci ani přemýšlet o podmínkách, za kterých byl tento disk vyroben. Celkové poškození disku stále není tak velké, aby způsobilo vážný problém pro jakýkoli kvalitní disk.

Windows 2000 SP2, CDROM Drive Analyzer v2.2.0, CD #2, délka 73:18.


Disk se čte s jistotou. Po polovině disku jsou všechny pokusy o obnovení rychlosti marné.

Ovládání rychlosti

Jaký vysokorychlostní disk se obejde bez softwarové funkce snížení rychlosti? Při sledování filmu z CD-ROM disku nebo přehrávání souborů .mp3 není vůbec nutné udržovat vřeteno mechaniky neustále na maximální otáčky. Pokud tedy mechanika nezná jiné rychlosti než 50x, v praxi může být mnohem pomalejší než jiná mechanika 8x, už jen proto, že bude točit disk znovu a znovu, když uživatel potřebuje novou informaci. Disk ASUS S500/A je unikátní tím, že jeho rychlost lze nastavit na libovolnou hodnotu v rozsahu 4x - 50x v 1x krocích. Po docela dlouhém hledání vhodného programu pro ovládání rychlosti mechaniky jsem zakotvil u CDSlow

Moderní standardy a zařízení pro ukládání informací na laserových discích. Funkce záznamu informací na optické disky.

V roce 1995 se objevila první optická mechanika v základní konfiguraci PC - CD ROM(Paměť kompaktního disku pouze pro čtení, CD-ROM). Zařízení používalo vícevrstvá CD o průměru 120 mm a tloušťce 1,2 mm, s kapacitou disku 650 - 700 MB.

Jednotka CD-ROM obsahuje:

– elektromotor, který otáčí diskem;

– optický systém sestávající z laserového emitoru, optických čoček a snímačů a určený ke čtení informací z povrchu disku;

– mikroprocesor, který řídí mechaniku pohonu, optický systém a dekóduje čtené informace do binárního kódu.

Hlavní vlastnosti CD-ROM:

– rychlost přenosu dat – měřená v násobcích rychlosti audio CD přehrávače (150 KB/s) a charakterizuje maximální rychlost, kterou jednotka odesílá data do RAM počítač např. 2rychlostní CD-ROM (2x CD-ROM) bude číst data rychlostí 300 KB/sec, 50rychlostní (50x) - 7500 KB/sec;

– access time – doba potřebná k vyhledání informací na disku, měřená v milisekundách. CD-RW mechanika

Zařízení slouží k záznamu informací na disky CD-R (jeden zápis) a CD-RW (CD-ReWritable - přepisovatelný disk).

Disk CD-RW (CD-ReWritable) se používá pro opakovaně použitelný záznam dat a můžete buď jednoduše přidat nové informace na volné místo, nebo disk zcela přepsat novými informacemi (po prvním vymazání celého disku). Rychlost zápisu moderních CD-RW mechanik je 2x-24x.

DVD-ROM mechaniky a DVD±RW

Kapacita DVD první generace měla 4,7 GB a dostala oficiální název DVD-5, Standard DVD-9 zahrnuje použití dvouvrstvých disků. Standardní disk DVD-9 Schopný uložit až 8,54 GB dat. Dalším vývojem standardů DVD-5 a DVD-9 byly standardy pro oboustranné disky DVD-10(9,4 GB) a DVD-18(17,08 GB).

Později byl standard DVD doplněn o specifikaci pro zapisovatelné a přepisovatelné DVD-R disky a DVD-RW.

Existují také disky DVD-RAM, což je jednostranný nebo oboustranný disk umístěný v plastové kazetě. Chcete-li s nimi pracovat, potřebujete speciální jednotku.

Formát disku byl také vyvinut v roce 1999 DVD+RW. Rozdíly ve formátu prezentace informací na DVD+RW Ne. Zvláštností tohoto formátu je, že vyšší přesnost polohování laserového paprsku umožňuje korekci dat „za běhu“, přepisování jednotlivých vadných sektorů disku v reálném čase, tzn. PROTI DVD+RW byl implementován pokročilejší algoritmus opravy chyb. Na discích DVD+R Je použita speciální reflexní vrstva se zvýšenou odrazivostí. Blu-Ray a HD mechaniky



V roce 2002 zástupci devíti předních high-tech společností Sony, Matsushita (Panasonic), Samsung, LG, Philips, Thomson, Hitachi, Sharp a Pioneer na společné tiskové konferenci oznámili vytvoření a propagaci nového formátu vysokokapacitních optických disků. volal Blu-ray disk. Podle oznámené specifikace Blu-Ray Disc (příp BD-R A BD-RE) je přepisovatelný disk nové generace se standardní velikostí CD/DVD 12 cm s maximální kapacitou záznamu na vrstvu a na jednu stranu až 27 GB.