Keď začiatkom 80. rokov minulého storočia Sony a Philips vydali zvuk CD(Compact Disc - CD), nikto si nevedel predstaviť, akým cenným nosičom informácií sa v blízkej budúcnosti stanú. Odolnosť, možnosti náhodného prístupu a vysoká kvalita zvuku CD pritiahli širokú pozornosť a široké prijatie. Prvá CD-ROM mechanika pre PC bola vydaná v roku 1984, no trvalo niekoľko rokov, kým sa stala takmer povinnou súčasťou špičkových PC. Teraz sú hry, softvérové ​​aplikácie, encyklopédie a iné multimediálne programy distribuované na CD-ROM (obrazne povedané, teraz „z drahého luxusu sa CD-ROM mechanika zmenila na lacnú nevyhnutnosť“). V skutočnosti „multimediálna revolúcia“ vďačí za veľa lacným CD-ROM veľká kapacita. Kým zvukové CD bolo navrhnuté tak, aby reprodukovalo vysokokvalitný digitálny zvuk po dobu 74 minút, na počítačový disk CD-ROM je možné uložiť 660 MB údajov, viac ako 100 fotografií najvyššej kvality alebo 74-minútový televízny film. Na mnohých diskoch sú uložené všetky tieto typy informácií, ako aj ďalšie informácie.

Jednotky CD-ROM hrajú dôležitú úlohu v nasledujúcich aspektoch výpočtového systému:

• podpora softvér : Najviac dôležitý dôvodže moderné PC musieť s CD-ROM mechanikou, je obrovské množstvo softvérových aplikácií distribuovaných na CD. V súčasnosti sa na to diskety prakticky nepoužívajú.
• Výkon: Keďže veľa programov teraz používa jednotku Cd-ROM, výkon jednotky sa stáva dôležitým. Samozrejme, nie je to také dôležité ako výkon pevný disk a PC komponenty, ako je procesor a systémová pamäť, je však stále dôležitý.

Vďaka sériovej výrobe sú moderné CD-ROM mechaniky rýchlejšie a lacnejšie ako predtým. Prevažná väčšina softvérových aplikácií je teraz distribuovaná na CD-ROM a mnohé programy (napríklad databázy, multimediálne aplikácie, hry a filmy) možno spúšťať priamo z CD-ROM, často cez sieť. Dnešný trh CD-ROM ponúka interné, externé a prenosné mechaniky, jednodiskové a viacdiskové mechaniky, SCSI a EIDE mechaniky a množstvo štandardov.

Väčšina jednotiek CD-ROM má na prednom paneli ľahko použiteľné ovládacie prvky, ktoré vám umožňujú používať jednotku na prehrávanie a počúvanie zvukových diskov CD. Zvyčajne existujú nasledujúce ovládacie prvky:

• Stereo výstup pre slúchadlá: Malý jack konektor na pripojenie slúchadiel a počúvanie audio CD.
• Otočný gombík na ovládanie hlasitosti: Na nastavenie výstupnej hlasitosti zvuku.
• Tlačidlá Štart a Stop: Používa sa na spustenie a zastavenie prehrávania zvukového disku CD. Na niektorých jednotkách sú tieto tlačidlá jedinými ovládacími prvkami.
• Tlačidlá Next Track a Previous Track: Tieto tlačidlá sa presúvajú na nasledujúcu a predchádzajúcu skladbu zvukového disku CD.

Jednotky CD-ROM vznikli po štandardizácii pozícií pre jednotky PC, takže sú navrhnuté tak, aby vyhovovali štandardnej 5,25" pozícii. Výška jednotky CD-ROM je 1,75", čo zodpovedá štandardnej jednotke s polovičnou výškou záliv. Väčšina jednotiek má kovový kryt, ktorý má otvory na upevňovacie skrutky, čo uľahčuje montáž jednotky do pozície. Na inštaláciu disku sa zvyčajne používa výsuvný zásobník.

Štruktúra disku CD-ROM

Jednotku CD-ROM možno prirovnať k disketovej jednotke, pretože používajú obe jednotky odnímateľné(odnímateľné) médiá. Dá sa to porovnať aj so zapnutým úložným zariadením pevné disky x, pretože oba disky majú veľkú kapacitu. CD-ROM však nie je ani disketa, ani pevný disk. Ak používate diskety a pevné disky magnetické(magnetické) médium, potom sa použije CD-ROM optika(optické) médium. Základný CD-ROM má priemer 120 mm (4,6") a je akýmsi 1,2 mm hrubým "sendvičom" s tromi vrstvami: zadná vrstva z priehľadného polykarbonátového plastu, tenký hliníkový film a lak na ochranu disku. pred vonkajšími škrabancami a prachom.

V tradičnom výrobnom procese milióny drobných priehlbín tzv pitami(jamky), na špirále, ktorá sa odvíja od stredu disku smerom von. Pity sú potom pokryté tenkou hliníkovou fóliou, ktorá dodáva disku charakteristickú striebornú farbu. Typická jamka je 0,5 µm široká, 0,83 až 3 µm dlhá a 0,15 µm hlboká. Vzdialenosť medzi skladbami ( rozstup trate- rozstup) je len 1,6 mikrónu. Hustota skladieb je viac ako 16 000 skladieb na palec (Tracks Per Inch - TPI); Pre porovnanie, disketová mechanika má TPI 96 a pevný disk má TPI 400. Dĺžka rozloženej a vysunutej špirály je asi štyri míle.

Samozrejme, s CD treba zaobchádzať opatrne. Pracovná strana disku je najcitlivejšia na poškodenie. Napriek tomu, že hliníková vrstva je chránená pred poškodením a koróziou lakovaním, hrúbka tejto ochrannej vrstvy je len 0,002 mm. Hrubé zaobchádzanie alebo prach môžu spôsobiť malé škrabance a drobné praskliny, cez ktoré môže vzduch preniknúť a zoxidovať hliníkový povlak, čím sa disk stane nefunkčným.

Princíp činnosti jednotky CD-ROM

S výnimkou veľmi komplexnej kontroly chýb je funkcia CD-ROM mechaniky veľmi podobná ako pri audio CD prehrávači. Údaje sa ukladajú rovnakým spôsobom ako na všetkých diskoch CD. Informácie sú uložené v 2 KB sektoroch na špirálovej stope, ktorá začína v strede disku a „odvíja sa“ k vonkajšiemu okraju disku. Sektory je možné čítať nezávisle.

Hráč číta informácie z boxov a pozemky(pristane) špirálovej stopy CD, začínajúc od stredu disku a pohybujúce sa smerom k vonkajšiemu okraju. Na čítanie sa používa infračervený laserový lúč s vlnovou dĺžkou 780 nm, ktorý je generovaný polovodičom arzenidu gália s nízkym výkonom. Lúč prechádza vrstvou priehľadného povlaku na kovový film. Hoci má laser nízky výkon, môže poškodiť sietnicu, ak sa dostane do nechráneného oka. Keď sa disk otáča rýchlosťou 200 až 500 otáčok za minútu (Rotations Per Minute - RPM), lúč sa odráža od jamiek a mení sa frekvencia svetla.

Oblasti okolo jám, tzv pozemky, sú tiež zapojené do procesu čítania. Odrazené svetlo prechádza hranolom k fotosenzoru, ktorého výstup je úmerný objemu prijatého svetla. Svetlo odrazené od jám je o 180 stupňov mimo fázy svetla odrazeného od pevnín a rozdiely v intenzite sú merané fotovoltaickými článkami a premieňané na elektrické impulzy. Výsledkom je, že postupnosť jamiek a plôch s premenlivou dĺžkou vyrazených na povrch disku sa interpretuje ako postupnosť jednotiek a núl, z ktorých sa rekonštruujú údaje uložené na disku (pomocou digitálneho prevodníka na analógový signál, digitálne údaje zvukového disku CD sa skonvertujú na zvukové signály). Pretože len laserový lúč sa priamo „dotýka“ povrchu média, nedochádza k opotrebovaniu média.

Všetko by bolo relatívne jednoduché, keby boli povrchy CD-ROM diskov úplne ploché a mohli by sa otáčať bez horizontálnej odchýlky. Pohon v skutočnosti vyžadoval zložité elektronické obvody, ktoré mali zabezpečiť, aby bol laserový lúč zameraný na povrch disku a nasmerovaný presne na čítanú stopu.

Na zabezpečenie radiálneho sledovania stopy bolo vyvinutých niekoľko metód, ale najbežnejšia je trojlúčová metóda. Laserový lúč nie je len nasmerovaný na povrch disku, ale je aj vyžarovaný polovodičové zariadenie a prechádza cez difrakčnú mriežku, ktorá tvorí dva dodatočné zdroje svetla na každej strane hlavného lúča. Pri prechode cez šošovky kolimátora sa tieto tri lúče stanú rovnobežnými a potom prechádzajú cez hranol tzv. polarizačný rozdeľovač lúčov(polarizovaný rozdeľovač lúčov). Rozdeľovač umožňuje prechod prichádzajúcich lúčov a vracajúce sa odrazené lúče sú otočené o 90 stupňov k fotodióde, ktorá interpretuje signál.

Merajú sa intenzity dvoch bočných lúčov, ktoré by mali byť rovnaké, pokiaľ lúče zostávajú na každej strane dráhy. Akýkoľvek bočný pohyb disku vedie k nerovnováhe a servomotor koriguje šošovku. Vertikálny posun sa počíta rozdelením prijímacej fotodiódy na štyri kvadranty a ich umiestnením do stredu medzi horizontálne a vertikálne ohniská lúča. Akékoľvek vychýlenie disku spôsobí, že sa bod stane eliptickým, čo spôsobí nerovnováhu prúdov medzi opačnými pármi kvadrantov. V tomto prípade sa šošovka pohybuje nahor alebo nadol a poskytuje kruhový bodový tvar.

Technológia kompaktných diskov má zabudované systémy na opravu chýb, ktoré dokážu opraviť väčšinu chýb spôsobených fyzickými časticami na povrchu disku. Každá jednotka CD-ROM a každý prehrávač zvukových diskov CD používa detekciu chýb. krížovo prekladaný Reed-Solomonov kód(Cross Interleaved Reed Solomon Code - CIRC) a štandard CD-ROM poskytuje druhú úroveň korekcie pomocou algoritmu Layered Error Correction Code. V kóde CIRC kodér pridáva 2D paritné informácie na opravu chýb a tiež vkladá údaje na disk, aby sa chránil pred nárazovými chybami. Je možné opraviť zhlukové chyby až do 3500 bitov (dĺžka 2,4 mm) a kompenzovať zhlukové chyby až do 12 000 bitov (dĺžka 8,5 mm) spôsobené malými škrabancami.

Digitálny zvuk

Na platniach a magnetofónových kazetách zvukový signál napísané ako analógový signál. Preto počujeme všetky nedokonalosti nahrávky ako rušenie (syčanie a pískanie) alebo iné defekty. Na odstránenie týchto chýb sa používajú CD digitálnymi spôsobmi ukladanie „vzoriek“ ako čísel. Proces prevodu analógového signálu na digitálny sa nazýva vzorkovanie(vzorkovanie), príp digitalizácie(digitalizácia). Analógový signál je vzorkovaný mnohokrát za sekundu a pri každom prieskume sa meria amplitúda a zaokrúhľuje sa na najbližšiu reprezentovateľnú hodnotu. Je zrejmé, že čím vyššie vzorkovacia frekvencia(vzorkovacia frekvencia) a tým presnejšie sú hodnoty priradené amplitúdam ( dynamický rozsah- (dynamický rozsah), tým lepšia je reprezentácia originálu.

Pre CD sa používa vzorkovacia frekvencia 44,1 kHz a 16-bitový dynamický rozsah. To znamená, že za sekundu sa odoberie 44 100 vzoriek a amplitúda signálu pri každej vzorke je opísaná 16-bitovým číslom, čo dáva 65 536 možných hodnôt. Táto vzorkovacia frekvencia poskytuje frekvenčnú odozvu dostatočnú pre zvuky s výškou 20 kHz. Niektorí „audiofili“ sa však domnievajú, že to nestačí na sprostredkovanie psychoakustických účinkov, ktoré sa vyskytujú mimo dosahu ľudského sluchu. Zvuk sa nahráva do dvoch stôp, aby sa dosiahol stereo efekt.

Jednoduché výpočty ukazujú (44 100 vzoriek za sekundu * 2 bajty * 2 kanály), že jednu sekundu zvuku opisuje 176 400 bajtov so zodpovedajúcou rýchlosťou prenosu dát 176,4 KB/s. Jednorýchlostná jednotka CD-ROM prenáša dáta touto rýchlosťou, ale časť dátového toku obsahuje informácie o oprave chýb, čo znižuje efektívnu rýchlosť prenosu dát na 150 KB/s. Na disk CD je možné uložiť 74 minút zakódovaných stereo zvukových údajov, čo po pridaní réžie detekcie chýb a opravy dáva štandardnú kapacitu disku CD 680 MB. V tabuľke sú uvedené všetky uvažované parametre.

Rýchlosť otáčania

Konštantná lineárna rýchlosť

Prvá generácia jednorýchlostných CD-ROM mechanik bola založená na dizajne audio CD prehrávačov. Na otáčanie disku bola použitá technológia konštantná lineárna rýchlosť(Constant Linear Velocity - CLV), t.j. disk sa točil ako audio CD a poskytoval rýchlosť prenosu dát 150 KB/s. Dátová stopa musí prejsť popod čítaciu hlavu rovnakou rýchlosťou na vnútornej aj vonkajšej časti disku. Aby ste to dosiahli, musíte zmeniť rýchlosť otáčania disku v závislosti od polohy hlavy. Čím bližšie k stredu disku, tým rýchlejšie sa musí disk točiť, aby bol zabezpečený stály tok dát. Rýchlosť otáčania disku v prehrávačoch audio CD sa pohybuje od 210 do 540 ot./min.

Pretože na vonkajšom okraji disku je viac sektorov ako v strede, technológia CLV využíva servomotor, ktorý spomaľuje rýchlosť otáčania disku pri jeho pohybe k vonkajším stopám, aby sa zachovala konštantná rýchlosť prenosu dát z laserovej čítacej hlavy. . Interná vyrovnávacia pamäť disku riadi rýchlosť otáčania pomocou kryštálového oscilátora na hodinovanie dátového výstupu vyrovnávacej pamäte na špecifickú rýchlosť a udržiavanie vyrovnávacej pamäte na 50 % plnej, keď sú do nej načítané dáta. Ak sa údaje čítajú príliš rýchlo, prekročí sa prah 50 % pracovného cyklu a odošle sa príkaz na spomalenie otáčok motora vretena.

Ak je potrebné čítať audio CD konštantnou rýchlosťou, potom táto požiadavka nie je potrebná pre CD-ROM disky. V zásade platí, že čím rýchlejšie sa údaje čítajú, tým lepšie. So zdokonaľovaním technológie CD-ROM sa rýchlosť neustále zvyšovala av roku 1998 sa objavili jednotky s 32-násobnou rýchlosťou prenosu dát 4,8 MB/s.

Napríklad štvorrýchlostný pohon využívajúci technológiu CLV musí pri čítaní interných stôp roztočiť tanier rýchlosťou približne 2120 otáčok za minútu a 800 otáčok za minútu pri čítaní externých stôp. Variabilná rýchlosť otáčania je nevyhnutná aj pri čítaní audio dát, ktoré sa čítajú vždy konštantnou rýchlosťou (150 KB/s) bez ohľadu na rýchlosť prenosu dát z počítača. Najdôležitejšími faktormi pri pohonoch s premenlivou rýchlosťou sú kvalita vretenového motora, ktorý otáča pohon a softvér, ktorý riadi pohon, ako aj polohovací systém, ktorý musí rýchlo a presne presunúť čítaciu hlavu do požadovanej polohy, aby sa dostal k údajom. . Jednoduché zvýšenie rýchlosti otáčania nestačí.

Ďalším faktorom je miera využitia času CPU: so zvyšujúcou sa rýchlosťou otáčania a následne aj rýchlosťou prenosu údajov sa zvyšuje aj čas, ktorý musí procesor stráviť spracovaním údajov z jednotky CD-ROM. Ak iné úlohy vyžadujú súčasne čas procesora, jednotka CD-ROM má menšiu kapacitu spracovania údajov a rýchlosť prenosu údajov sa zníži. Správne navrhnutá jednotka CD-ROM by mala minimalizovať čas procesora pri danej rýchlosti otáčania a rýchlosti prenosu dát. Je jasné, že vnútorný výkon rýchleho disku by mal byť väčší ako pomalý.

Pri jednotkách CD-ROM je kapacita vyrovnávacej pamäte vždy uvedená. Samozrejme, 1MB buffer je z hľadiska rýchlosti prenosu dát určite lepší ako 128KB buffer. Bez dobrého programu na správu disku však okrajové zvýšenie výkonu sotva stojí za náklady na dodatočnú vyrovnávaciu pamäť.

Konštantná uhlová rýchlosť

Technológia CLV zostala dominantnou technológiou mechaniky CD-ROM, kým spoločnosť Pioneer, ktorá uviedla na trh prvú štvorrýchlostnú jednotku, neuviedla v roku 1996 desaťrýchlostnú jednotku DR-U10X. Tento pohon pracoval nielen v obvyklom režime konštantnej lineárnej rýchlosti, ale aj v režime konštantná uhlová rýchlosť(Konštantná uhlová rýchlosť - CAV). V tomto režime pohon prenáša dáta premenlivou rýchlosťou a motor vretena sa otáča konštantnou rýchlosťou, ako HDD.

Celkový výkon je silne ovplyvnený prístupový čas(čas prístupu). So zvyšujúcou sa rýchlosťou pohonu CLV sa prístupové časy často zhoršujú, pretože je ťažšie prispôsobiť sa náhlym zmenám otáčok motora vretena, ktoré sú potrebné na udržanie konštantnej a vysokej rýchlosti prenosu dát v dôsledku zotrvačnosti samotného pohonu. Mechanika CAV udržuje konštantnú rýchlosť otáčania, čo zvyšuje rýchlosť prenosu dát a skracuje čas vyhľadávania, keď sa hlava pohybuje k vonkajšiemu okraju. Ak u prvých CLV pohonov bol prístupový čas 500 ms, tak u moderných CAV pohonov sa skrátil na 100 ms.

Revolučný dizajn pohonu Pioneer umožňoval prevádzku v režimoch CLV a CAV, ako aj v zmiešanom režime. V zmiešanom režime sa na čítanie v blízkosti stredu disku používal režim CAV a keď sa hlava priblížila k vonkajšiemu okraju, mechanika sa prepla do režimu CLV. Jednotka Pioneer znamenala koniec éry jednotiek CLV a prechod na takzvané čiastočné jednotky CAV ako hlavný typ jednotiek Cd-ROM.

Tento stav zostal až do vývoja novej generácie digitálne signálové procesory(Digital Signal Processor - DSP), ktorý mohol poskytnúť 16-násobok rýchlosti prenosu dát a na jeseň roku 1997 Hitachi vydalo prvú CD-ROM mechaniku využívajúcu len technológiu CAV (Full CAV). Prekonáva mnohé problémy s čiastočnými CAV pohonmi, najmä potrebu kontrolovať polohu hlavy a meniť rýchlosť otáčania, aby sa udržala konštantná rýchlosť prenosu dát a udržal sa približne konštantný prístupový čas. Nový pohon nevyžadoval medzi prechodmi čakanie na upokojenie otáčok motora vretena.

Väčšina 24-rýchlostných jednotiek CD-ROM Full CAV používala koncom roka 1997 konštantnú rýchlosť disku 5 000 otáčok za minútu s rýchlosťou prenosu dát 1,8 MB/s v strede a stúpajúcou na 3,6 MB/s na vonkajšom okraji. Do leta 1999 bola dosiahnutá 48-násobná rýchlosť prenosu dát z externej stopy 7,2 MB/s pri rýchlosti otáčania disku 12 000 ot./min., čo zodpovedalo rýchlosti otáčania mnohých vysokorýchlostných pevných diskov.

Roztáčanie disku pri takýchto vysokých otáčkach však spôsobilo problémy s nadmerným hlukom a vibráciami, často vo forme pískavého zvuku spôsobeného vzduchom unikajúcim z krytu disku. Keďže CD-ROM disk je upnutý v strede, najsilnejšie vibrácie nastávajú na vonkajšom okraji disku, t.j. kde je rýchlosť prenosu dát maximálna. Pretože iba malý počet diskov CD-ROM ukladá údaje na vonkajšom okraji, väčšina vysokorýchlostných jednotiek v praxi len zriedka dosahuje svoje teoretické maximálne rýchlosti prenosu údajov.

Aplikácie

Čoskoro vyvstala otázka, ktoré aplikácie využili rýchlosť ukladania na CD-ROM. Väčšina multimediálnych jednotiek bola optimalizovaná na používanie 2- a v najlepšom prípade 4-rýchlostných jednotiek. Ak je video nahrávané na prehrávanie v reálnom čase rýchlosťou prenosu dát 300 KB/s, potom nie je potrebné prekročiť dvojnásobnú rýchlosť. Niekedy rýchlejší disk mohol rýchlo prečítať informácie do vyrovnávacej pamäte, kde by sa potom prehrali, čím sa disk uvoľnil pre ďalšiu prácu, ale táto technika sa používala len zriedka.

Čítanie obrovských obrázkov z PhotoCD diskov sa ukazuje ako ideálne využitie pre rýchlu CD-ROM mechaniku, no dekomprimácia obrázkov pri čítaní z disku vyžaduje iba 4-násobok rýchlosti prenosu dát. V skutočnosti jedinou aplikáciou, ktorá skutočne vyžaduje vysoké rýchlosti prenosu dát, je kopírovanie sériových dát na pevný disk – inými slovami, inštalácia softvérových aplikácií.

Rýchle jednotky CD-ROM sú skutočne rýchle iba pri prenose sekvenčných údajov, nie pri náhodnom prístupe. Ideálnou aplikáciou pre vysoké nepretržité bitové rýchlosti je vysokokvalitné digitálne video zaznamenané s príslušne vysokou bitovou rýchlosťou. MPEG-2 video implementované v digitálne univerzálne disky(Digital Versatile Disc - DVD) vyžaduje prenosovú rýchlosť približne 580 KB/s, zatiaľ čo štandard MPEG-1 podľa White Paper for VideoCD vyžaduje prenosovú rýchlosť iba 170 KB/s. Bežný 660 MB CD-ROM teda prečítate už za 20 minút, takže kvalitné video poslúži v praxi len na DVD nosičoch s výrazne väčšími kapacitami.

Rozhrania

Na zadnej strane jednotiek CD-ROM sú tri hlavné pripojenia: napájanie, výstup zvuku na zvukovú kartu a dátové rozhranie.

V súčasnosti väčšina jednotiek CD-ROM používa dátové rozhranie IDE, ktoré je teoreticky možné pripojiť k radiču IDE, ktorý nájdeme takmer v každom počítači. Pôvodný pevný disk IDE bol navrhnutý pre zbernicu AT a staré rozhranie IDE vám umožnilo pripojiť dva pevné disky – hlavný a podriadený. Následne špecifikácia ATAPI umožnila, aby sa jeden z nich stal IDE CD-ROM mechanikou. Rozhranie EIDE išlo o krok ďalej pridaním druhého kanálu IDE pre dve ďalšie zariadenia, ktorými môžu byť pevné disky, jednotky CD-ROM a páskové jednotky.

Pred prístupom k akémukoľvek inému zariadeniu je potrebné dokončiť prácu na jednom z týchto zariadení. Pripojenie jednotky CD-ROM k rovnakému kanálu ako pevný disk zníži výkon počítača, pretože pomalšia jednotka CD-ROM bude blokovať prístup k pevnému disku. Na počítači s dvoma pevnými diskami IDE by mala byť jednotka CD-ROM izolovaná pripojením k sekundárnemu kanálu IDE a pevné disky by mali byť pripojené ako hlavný a podriadený k primárnemu kanálu. Pevné disky budú medzi sebou súťažiť, avšak bez účasti pomalej CD-ROM mechaniky. Nevýhodou rozhrania EIDE je, že počet pripojených zariadení je obmedzený na štyri a všetky zariadenia musia byť namontované interne, takže rozšírenie môže byť obmedzené veľkosťou PC skrinky.

Štandard SCSI-2 umožňuje pripojiť až 12 zariadení, ktoré môžu byť interné alebo externé, k jednému hostiteľskému adaptéru. SCSI umožňuje, aby boli všetky zariadenia na zbernici aktívne súčasne, hoci iba jedno zariadenie môže prenášať dáta. Fyzická lokalizácia údajov v zariadeniach je pomerne časovo náročná, takže zatiaľ čo jedno zariadenie používa zbernicu, akékoľvek iné zariadenie môže umiestniť hlavy na vykonávanie operácií čítania a zápisu. Najnovšia špecifikácia Fast Wide SCSI podporuje maximálnu rýchlosť prenosu dát 20 MB/s v porovnaní s 13 MB/s EIDE a so vstavanou inteligenciou vyžadujú zariadenia SCSI menšiu pozornosť procesora ako zariadenia IDE.

Výhody rozhrania SCSI oproti IDE sa prejavujú aj pri použití prostriedkov PC, najmä liniek požiadaviek na prerušenie IRQ. Vzhľadom na veľký počet prídavné karty a zariadení, moderné počítače kladú zvýšené nároky na používanie IRQ a ponechávajú len malý priestor na ďalšie rozširovanie. Primárnemu rozhraniu EIDE je zvyčajne pridelené IRQ 14 a sekundárnemu rozhraniu EIDE IRQ 15, takže štyri zariadenia sú pridané dvoma prerušovacími linkami. Rozhranie SCSI je menej náročné na prostriedky, pretože bez ohľadu na počet zariadení na zbernici je pre hostiteľský adaptér potrebná iba jedna linka IRQ.

Vo všeobecnosti rozhranie SCSI poskytuje väčší potenciál rozšírenia PC a poskytuje lepší výkon, ale je podstatne drahšie ako rozhranie IDE. Moderná preferencia interných jednotiek EIDE je pohodlnejšia a lacnejšia ako technická dokonalosť, preto je rozhranie SCSI zvolené iba pre externé jednotky CD-ROM.

Porovnanie režimu DMA a PIO

Na prenos údajov sa tradične používajú jednotky CD-ROM. programovateľné I/O(Programovateľný vstup/výstup - PIO), nie priamy prístup do pamäte(Priamy prístup do pamäte – DMA). To bolo opodstatnené v ranom vývoji, pretože implementácia hardvéru bola jednoduchšia a vhodná pre zariadenia s nízkou rýchlosťou prenosu dát. Nevýhodou tohto spôsobu je, že prenos dát riadi procesor. So zvyšovaním rýchlosti prenosu dát CD-ROM mechaniky rástla aj záťaž procesora, takže 24- a 32-rýchlostné mechaniky obsadili celý procesor v režime PIO. Zaťaženie procesora závisí od niekoľkých faktorov vrátane použitého režimu PIO, konštrukcie mosta IDE/PCI v počítači, kapacity a dizajnu vyrovnávacej pamäte jednotky CD-ROM a ovládača zariadenia jednotky CD-ROM.

Prenos dát pomocou DMA je vždy efektívnejší a zaberie len niekoľko percent času procesora. Tu špeciálny radič riadi prenos dát priamo do systémovej pamäte a iba počiatočné pridelenie pamäte a minimálne uznanie(podávanie rúk). Výkon však závisí od zariadenia, nie od systému. Zariadenia DMA musia poskytovať rovnaký výkon bez ohľadu na systém, ku ktorému sú pripojené. DMA je už dlho štandardom na väčšine systémov SCSI, ale len nedávno sa stal široko používaným pre rozhrania a zariadenia IDE.

Technológia TrueX

Aby používatelia mohli spúšťať aplikácie priamo z disku CD bez prenosu na pevný disk, Zen Research zvolil originálny prístup k zlepšeniu výkonu jednotiek CD-ROM pri vývoji technológie TrueX – zlepšil rýchlosť prenosu dát a prístupové časy, namiesto jednoduchého otáčania disk rýchlejšie. Typický CD-ROM používa jeden zaostrený laserový lúč na čítanie digitálneho signálu zakódovaného stopami malých jamiek na povrchu disku. Metóda Zen Research využíva veľký integrovaný obvod špecifický pre aplikáciu(Application-Specific Integrated Circuit - ASIC) na osvetlenie viacerých stôp, ich simultánnu detekciu a paralelné čítanie zo stôp. ASIC obsahuje prvky analógového rozhrania, ako napríklad DPLL (Digital Phase-Locked Loop), digitálny signálový procesor, ovládač servomotora, paralelný-sériový prevodník a rozhranie ATAPI. V prípade potreby môžete pripojiť externý obvod rozhrania SCSI alebo IEEE 1394.

Delený laserový lúč, používaný v spojení s viaclúčovým detektorovým poľom, osvetľuje a deteguje viacero stôp. Bežný laserový lúč prechádza cez difrakčnú mriežku, ktorá ho rozdelí na sedem diskrétnych lúčov (takéto akumulátory sú tzv. viaclúčový- viaclúčový), osvetľujúci sedem stôp. Sedem lúčov sa privádza cez zrkadlo do šošovky a potom na povrch disku. Zaostrovanie a sledovanie zabezpečuje centrálny lúč. Tri lúče na každej strane stredu sníma pole detektorov, keď je stredový lúč na dráhe a zaostrený. Odrazené lúče sa vracajú po rovnakej dráhe a sú nasmerované zrkadlom do poľa detektorov. Viaclúčový detektor má sedem detektorov zoradených s reflexnými dráhami. Na zaostrovanie a sledovanie sú k dispozícii bežné detektory.

Mechanické prvky CD-ROM mechaniky sú síce mierne upravené (otáčanie disku a pohyb čítacej hlavy zostávajú rovnaké), no formát diskového média zodpovedá štandardu CD alebo DVD a používa sa zaužívaný prístup na vyhľadávanie a sledovanie. Technológia TrueX môže byť použitá v jednotkách CLV a CAV, ale Zen Research sa zameriava na CLV, aby poskytoval konzistentné rýchlosti prenosu dát v rámci celého disku. V oboch prípadoch sa vyššie prenosové rýchlosti dosahujú pri nižších rýchlostiach platní, čo znižuje vibrácie a zlepšuje spoľahlivosť.

Kenwood Technologies vydala prvú 40-rýchlostnú TrueX CD-ROM mechaniku v auguste 1998 a o šesť mesiacov neskôr vyvinula 52-rýchlostnú mechaniku. V závislosti od operačného prostredia a kvality médií poskytuje CD-ROM mechanika Kenwood 52X TrueX rýchlosť prenosu dát 6,75 - 7,8 MB/s (45x - 52x) cez celú jednotku. Pre porovnanie, typická 48-rýchlostná CD-ROM mechanika poskytuje 19x rýchlosť na interných stopách a 48x rýchlosť dosahuje len na vonkajších stopách. Zároveň je jeho rýchlosť otáčania viac ako dvojnásobná v porovnaní s pohonom od Kenwood Technologies.

štandardy CD-ROM

Aby ste pochopili samotné CD a ktoré jednotky ich dokážu čítať, musíte sa najprv oboznámiť s formátmi diskov. Štandardy CD sa zvyčajne vydávajú vo forme kníh s farebnými obalmi a samotný štandard je pomenovaný podľa farby obalu. Všetky jednotky CD-ROM sú kompatibilné so štandardmi Yellow Book a Red Book a majú tiež vstavané digitálno-analógové prevodníky(Digital-to-Analog Converter - DAC), ktorý vám umožňuje počúvať zvukové disky Red Book cez slúchadlá alebo zvukový výstup.

Červená kniha

Červená kniha je najpoužívanejší štandard CD a popisuje fyzikálne vlastnosti kompaktného disku a kódovanie digitálneho zvuku. Definuje:

• Špecifikácia zvuku pre 16-bitovú moduláciu pulzného kódu (PCM).
• Špecifikácia disku vrátane jeho fyzických parametrov.
• Optické štýly a parametre.
• Odchýlky a chybovosť blokov.
• Systém modulácie a opravy chýb.
• Ovládací a zobrazovací systém.

Každá skladba nahraná na CD spĺňa normu Červenej knihy. V podstate umožňuje 74 minút zvuku a rozdeľuje informácie na stopy(tracks - tracks). Neskorší dodatok k Červenej knihe popisuje možnosť CD Graphics pomocou kanálov podkódu R až W. Dodatok popisuje rôzne aplikácie kanálov podkódu, vrátane grafiky a MIDI.

Žltá knihaŽltá kniha vyšla v roku 1984 s cieľom popísať rozšírenie CD na ukladanie počítačových dát, t.j. CD-ROM (Compact-Disc Read-Only Memory). Táto špecifikácia obsahuje nasledovné:

• Špecifikácia disku, ktorá je kópiou časti Červenej knihy.
• Systém modulácie a opravy chýb (z červenej knihy).
• Optické štýly a parametre (z červenej knihy).
• Riadiaci a zobrazovací systém (z červenej knihy).
• Štruktúra digitálnych údajov, ktorá popisuje sektorovú, ECC a EDC štruktúru disku CD-ROM.

CD-ROM XA

Ako samostatné rozšírenie žltej knihy obsahuje špecifikácia CD-ROM XA nasledovné:

• Formát disku vrátane Q kanála a sektorovej štruktúry pri použití sektorov v režime 2.
• Štruktúra získavania údajov založená na formáte ISO 9660 vrátane prekladania súborov, ktoré nie je dostupné v režime údajov 2.
• Zvukové kódovanie pomocou úrovní B a C modulácie ADPCM.
• Kódovanie videoobrazov, t.j. statické obrázky.

Jedinými v súčasnosti dostupnými formátmi CD-ROM XA sú formáty CD-I Bridge pre Photo CD VideoCD plus systému Sony Playstation.

Zelená kniha

Zelená kniha popisuje CD-Interaktívny (CD-I) disk, prehrávač a operačný systém a obsahuje nasledovné:

• Formát disku CD-I (štruktúra stopy a sektora).
• Štruktúra získavania údajov na základe formátu ISO 9660.
• Audio dáta využívajúce úrovne A, B a C modulácie ADPCM.
• Kódovanie statického videa v reálnom čase, dekodér a vizuálne efekty.
• Kompaktný disk v reálnom čase Operačný systém(CD-RTOS).
• Základná (minimálna) špecifikácia systému.
• Rozšírenie filmu (kazeta MPEG a softvér).

Na disk CD-I je možné uložiť 19 hodín zvuku, 7 500 statických obrázkov a 72 minút videa v plnom rozsahu (MPEG) v štandardnom formáte CD. Disky CD-I sú už zastarané.

Oranžová kniha

Orange Book definuje CD-R disky nahrávateľné s možnosťou viacerých relácií. Časť I definuje magneto-optické prepisovateľné CD-MO (magnetooptické) disky; Časť II definuje disky CD-WO (zapíšte raz); Časť III definuje prepisovateľné disky CD-RW (Rewritable). Všetky tri časti obsahujú nasledujúce časti:

• Špecifikácia disku pre nenahraté a nahrané disky.
• Preddrážková modulácia.
• Usporiadanie údajov vrátane prepojenia.
• Multi-session a hybridné disky.
• Odporúčania pre meranie odrazivosti, reguláciu výkonu atď.

Biela kniha

• Formát disku vrátane použitia stopy, informačnej oblasti VideoCD, oblasti prehrávania segmentov, audio/video stôp a CD-DA stôp.
• Štruktúra získavania údajov v súlade s formátom ISO 9660.
• MPEG kódovanie audio/video stôp.
• Kódovanie segmentu prehrávania pre videosekvencie, statické obrázky a CD-DA stopy.
• Deskriptory sekvencií prehrávania pre naprogramované sekvencie.
• Používateľské dátové polia na skenovanie údajov (je povolené rýchle skenovanie dopredu a dozadu).
• Príklady sekvencií prehrávania a ovládacích prvkov prehrávania.

Až 70 minút plne pohyblivého videa je kódovaných v štandarde MPEG-1 s kompresiou dát. Biela kniha sa tiež nazýva digitálne video (DV). VideoCD disk obsahuje jednu dátovú stopu nahranú na CD-ROM XA Mode 2 Form 2. Toto je vždy prvá stopa na disku (Track 1). Štruktúra je zaznamenaná na tejto stope ISO súbor 9660 a uplatnil sa Program CD-I, ako aj informačnú oblasť VideoCD, ktorá obsahuje všeobecné informácie o disku VideoCD. Po dátovej stope sa video zaznamená v jednej alebo viacerých nasledujúcich stopách počas tej istej relácie. Tieto stopy sú tiež zaznamenané v Režim 2 Formulár 2. Relácia je ukončená po nahratí všetkých skladieb.

Modrá kniha

Blue Book definuje špecifikáciu Enhanced Music CD pre lisované disky s viacerými reláciami (t. j. nenahrávateľné disky) obsahujúce zvukové a dátové relácie. Disky je možné prehrávať na akomkoľvek audio CD prehrávači a PC. Modrá kniha obsahuje:

• Špecifikácia disku a dátový formát vrátane dvoch relácií (audio a dátové).
• Adresárová štruktúra (ISO 9660), vrátane adresárov pre CD Extra informácie, obrázky a dáta. Definovaný je aj formát informačného súboru CD Plus, formáty obrázkových súborov a ďalšie kódy a formáty súborov.
• Formát údajov statických obrázkov MPEG.

Kompaktné disky, ktoré spĺňajú špecifikáciu Blue Book, sa tiež nazývajú CD-Extra alebo CD-Plus. Obsahujú zmes dát a zvuku zaznamenaných v samostatných reláciách, aby sa zabránilo prehrávaniu dátových stôp a možnému poškodeniu vysokokvalitných domácich stereo systémov.

Most CD-I

CD-I Bridge je špecifikácia Philips a Sony pre disky určené na prehrávanie na CD-I prehrávačoch a počítačoch. Obsahuje nasledovné:

• Formát disku, ktorý definuje, že disky CD-I Bridge spĺňajú špecifikáciu CD-ROM XA.
• Štruktúra vyhľadávania dát v súlade s ISO 9660. Vyžaduje sa aplikačný program CD-I, ktorý je uložený v adresári CDI.
• Zvukové kódovanie, ktoré zahŕňa ADPCM a MPEG.
• Kódovanie videa pre kompatibilitu CD-I a CD-ROM XA.
• Štruktúra disku s viacerými reláciami vrátane adresovania sektorov a priestoru na zväzku.
• Údaje pre CD-I, pretože všetky CD-I prehrávače musia čítať údaje CD-I Bridge.

Foto CD

Špecifikáciu Photo CD definujú Kodak a Philips na základe špecifikácie CD-I Bridge. Obsahuje nasledovné:

• Všeobecný formát disku vrátane rozloženia programovej oblasti, indexovej tabuľky, deskriptora zväzku, dátovej oblasti, zošikmenia subkódu Q-kanálu, klipov CD-DA a sektorov čitateľných mikrokontrolérom.
• Štruktúry na vyhľadávanie údajov, vrátane adresárovej štruktúry, súboru INFO.PCD a sektorového systému čitateľného mikrokontrolérom.
• Kódovanie obrazových dát vrátane popisu kódovania obrazu a obrazových paketov.
• Súbory ADPCM na súčasné prehrávanie zvuku a obrázkov.

Na webovej stránke je veľa informácií o jednotkách CD-ROM http://www.cd-info.com/.

Ako funguje jednotka CD-ROM?

Princíp činnosti mechaniky CD-ROM je podobný ako pri bežných disketových mechanikách. Povrch optický disk(CD-ROM) sa pohybuje relatívne k laserovej hlave konštantnou lineárnou rýchlosťou a uhlová rýchlosť sa mení v závislosti od radiálnej polohy hlavy. Laserový lúč je nasmerovaný na dráhu a zaostrený pomocou cievky. Lúč preniká ochrannou vrstvou plastu a dopadá na reflexnú vrstvu hliníka na povrchu disku. Pri dopade lúča na výstupok sa odrazí na detektor a prejde hranolom, ktorý ho vychýli na fotocitlivú diódu. Ak lúč zasiahne jamku, rozptýli sa a len malá časť žiarenia sa odrazí späť a dosiahne fotocitlivú diódu. Na dióde sa svetelné impulzy menia na elektrické: jasné žiarenie sa mení na nuly, slabé žiarenie na jednotky. Jamy teda pohon vníma ako logické nuly a hladký povrch ako logické jedničky.

Výkon jednotky CD-ROM

Výkon disku CD-ROM je zvyčajne určený jeho rýchlostnými charakteristikami počas nepretržitého prenosu údajov počas určitého časového obdobia a priemerným časom prístupu k údajom, meraným v KB/s a ms. Existujú jedno-, dvoj-, troj-, štvor-, päť-, šesť- a osemrýchlostné disky, ktoré poskytujú čítanie dát rýchlosťou 150, 300, 450, 600, 750, 900, 1200 Kb/s. V súčasnosti sú bežné dvoj- a štvorrýchlostné pohony. Vo všeobecnosti platí, že 4x rýchlostné disky majú viac vysoký výkon, ale hodnotenie čistého prínosu 4-násobnej rýchlosti oproti 2-násobnej môže byť zložité. V prvom rade záleží na čom operačný systém a s akým typom aplikácie pracujete. O vysoká intenzita opakovaný prístup na CD-ROM a čítanie malého množstva údajov (pri práci s databázami) sa „pulzová“ rýchlosť čítania informácií stáva veľký význam. Napríklad podľa magazínu InfoWorld majú disky so 4-násobnou rýchlosťou (v porovnaní s diskami s 2-násobnou rýchlosťou) v priemere dvojnásobnú rýchlosť pri prístupe k databáze. V prípade jednoduchého kopírovania dát sa zisk pohybuje od 10 do 30 %. Najväčšiu výhodu však získate pri práci s celovečerným videom.

Pre zvýšenie výkonu diskových jednotiek sú vybavené vyrovnávacou pamäťou (štandardné veľkosti cache: 64, 128, 256, 512, 1024 KB). Vyrovnávacia pamäť disku je pamäť na krátkodobé ukladanie údajov po ich načítaní z CD-ROM, ale pred ich odoslaním do riadiacej dosky a potom do CPU. Toto ukladanie do vyrovnávacej pamäte umožňuje diskovému zariadeniu prenášať údaje do procesora po malých častiach, namiesto toho, aby zaberalo čas pomalým odosielaním konštantného toku údajov. Napríklad štandard MPC Level 2 vyžaduje, aby jednotka CD-ROM s 2-násobnou rýchlosťou nespotrebovala viac ako 60 % zdrojov CPU.

Dôležitá charakteristika disk je úroveň naplnenia vyrovnávacej pamäte, ktorá ovplyvňuje kvalitu prehrávania animovaných obrázkov a videí. Táto hodnota je definovaná ako pomer počtu dátových blokov prenesených do vyrovnávacej pamäte z disku a uložených v nej až do začiatku ich výstupu na systémovú zbernicu k celkovému počtu blokov, ktoré je vyrovnávacia pamäť schopná poňať. Príliš veľa výplne môže spôsobiť oneskorenie výstupu z vyrovnávacej pamäte do zbernice; Na druhej strane príliš nízka vyrovnávacia pamäť bude vyžadovať viac pozornosti od procesora. Obe tieto situácie vedú k skokom a zadrhávaniu počas prehrávania.

Dizajnové prvky CD-ROM mechaniky

Ako viete, väčšina jednotiek je externá a vstavaná (interná). CD mechaniky nie sú v tomto zmysle výnimkou. Väčšina v súčasnosti ponúkaných jednotiek CD-ROM je vstavaná. Externé úložisko stojí výrazne viac. To sa dá ľahko vysvetliť, pretože v tomto prípade má pohon vlastný kryt a napájací zdroj. Tvarový faktor modernej vstavanej jednotky CD-ROM určujú dva parametre: polovičná výška (HH) a horizontálna veľkosť 5,25 palca.

Predný panel každej jednotky poskytuje prístup k mechanizmu vkladania CD. Jedným z najbežnejších je mechanizmus vkladania CD-ROM pomocou nosiča. Caddy je priehľadná plastová nádoba, do ktorej sa vloží disk pred vložením priamo do mechaniky. Ďalším spôsobom je nakladanie pomocou zásobníkového mechanizmu. Mechanizmus zásobníka je podobný zásobníku, ktorý sa vysunie z mechaniky po stlačení tlačidla „Eject“. Je na ňom nainštalovaný disk, po ktorom sa „zásobník“ manuálne zatlačí do jednotky. Existujú rôzne typy zásobníkových mechanizmov, napríklad vyskakovacie. V takom prípade sa vloženie disku do „zásobníka“ uskutoční poloautomaticky po miernom dotyku.

Okrem toho sú na prednom paneli jednotky:

indikátor prevádzky zariadenia (zaneprázdnený);

konektor na pripojenie slúchadiel alebo stereo systému (na počúvanie audio CD);

ovládanie hlasitosti zvuku (pre audio CD).

Nosičový systém má tiež otvor, ktorý vám umožní vybrať CD aj dovnútra pohotovostna situacia, napríklad ak tlačidlo „Vysunúť“ nefunguje.

Zariadenie a technológia výroby CD-ROM

Všetky disky CD-ROM majú rovnaký fyzický výrobný formát a kapacitu 650 MB. Kotúč s priemerom 120 mm, hrúbkou 1,2 mm a stredovým otvorom s priemerom 15 mm. Stredová oblasť okolo 6 mm širokého otvoru sa nazýva upínacia oblasť. Hneď za ním nasleduje úvod v oblasti obsahujúcej obsah disku. Ďalej je 33 mm široká plocha určená na ukladanie dát a fyzicky predstavuje jednu stopu. Konečná oblasť je výstupná oblasť, široká 1 mm. Vonkajší okraj kotúča je široký 3 mm.

Úložný priestor pre dáta môže logicky obsahovať 1 až 99 stôp, ale na jednej stope nie je možné miešať rozdielne informácie. Digitálne informácie sú uložené na CD-ROM vo forme jamiek striedajúcich sa pozdĺž špirály, uložených na povrchu polykarbónového plastu. Jamka je laserovým lúčom vnímaná ako logická nula a hladký povrch ako logická jednotka.

CD-ROM sa vyrába lisovaním. Plastová základňa je vyrobená zo sklenenej matrice, po ktorej sa na vrch plastu nanesie vrstva hliníka, ktorá odráža laserový lúč, ktorý je pokrytý ochrannou vrstvou laku. V CD-R sa na zvýšenie odrazivosti laserového lúča na plast nanesie vrstva zlata, ktorá sa potiahne farbivom, následne sa na farbivo nanesie ochranná vrstva laku.

Informácie sú zaznamenané na CD-ROM v čase jeho výroby, t. j. razenia. Informácie sú zaznamenané na CD-R pomocou CD rekordéra. Laserový lúč vypáli na „platničku“ otvor v tvare zvona, čo poskytuje výhodu oproti konvenčnému CD-ROM, pretože v takomto otvore je laserový lúč rozptýlený silnejšie a na prijímač dopadá menej žiarenia. Po zaznamenaní informácií na CD-R sa však stane bežným CD.

Pripojenie jednotiek CD-ROM. Digitálne rozhrania

V súčasnosti sú najbežnejšie rozhrania SCSI a IDE. Okrem týchto rozhraní existuje množstvo ďalších štandardov od konkrétnych výrobcov, ako sú Sony, Panasonic, Mitsumi, Matsushita, no ich úloha je veľmi malá. Rozhrania SCSI a IDE majú vylepšené verzie. Pre SCSI sú to SCSI-2 a Fast SCSI-2, pre IDE - rozhranie EIDE. Ten podporuje dva paralelné kanály a z hľadiska charakteristík zaberá medzipolohu medzi SCSI a IDE. Rozhranie SCSI je rýchlejšie z hľadiska potenciálnej rýchlosti výmeny dát s diskom, ale v skutočnosti to neposkytuje výhodu, keďže aj CD-ROM mechaniky so štvornásobnou rýchlosťou nedokáže prenášať dáta rýchlejšie ako 700 KB/s. Avšak vzhľadom na to, že všeobecná koncepcia výpočtovej techniky sa postupne posúva smerom k multitaskingovému prostrediu, kedy je potrebný súčasne prístup k pevnému disku aj zariadeniu CD-ROM, môže byť v budúcnosti vhodnejšie použiť rozhranie SCSI.

Pripojenie jednotiek CD-ROM

V súčasnosti existuje niekoľko spôsobov pripojenia jednotiek CD-ROM. Prvá metóda je založená na skutočnosti, že jeden kanál rozhrania IDE môže podporovať dve vstavané zariadenia. Mechanika CD-ROM je pripojená k I/O doske cez rozhranie IDE spolu s pevným diskom podľa princípu master/slave. V tomto prípade sa však zníži rýchlosť výmeny údajov s pevným diskom. Jedným zo spôsobov, ako vyriešiť tento problém, je pripojiť zariadenia CD-ROM k rôznym kanálom toho istého rozhrania EIDE alebo k dvom rôznym radičom IDE. Ak má disk CD-ROM rozhranie SCSI, je zodpovedajúcim spôsobom pripojený k radiču SCSI. Ďalším prístupom je použitie 32-bitových ovládačov CD-ROM mechaniky namiesto v súčasnosti používaných 16-bitových. Cez ovládač zvukovej karty je možné pripojiť aj CD-ROM mechaniky. Netreba zabúdať ani na to, že moderné základné dosky môže obsahovať vstavané radiče SCSI a IDE, čo eliminuje potrebu dodatočný poplatok I/O na pripojenie jednotiek CD-ROM.

Pripojenie audio kanálov

Takmer každá CD-ROM mechanika má vstavaný digitálno-analógový prevodník (DAC), ako aj výstupný konektor na výstup stereo signálov. Okrem toho jednotky CD-ROM (externé aj interné) majú na vonkajšom paneli konektor pre slúchadlá. Ak sú na disku CD audio informácie, DAC ich skonvertuje do analógovej formy a dodá signál do konektora slúchadiel, ako aj do konektorov audio výstupu mechaniky, z ktorých ide signál do zosilňovača a ozvučenie priamo alebo cez zvukovú kartu. Výhodou aktívneho výstupu je, že audio signál z CD-ROM je dodatočne spracovávaný zvukovou kartou.

Jedným z hlavných problémov pri práci so zvukovými signálmi je fyzická nekompatibilita zvukových konektorov pre vstavanú jednotku CD-ROM a zvukovú kartu. Typicky ako pohon, tak aj zvuková karta majú štvorkolíkové audio konektory (dva stereo kanály a jeden uzemňovací kolík pre každý). Priradenie pinov je na oboch typoch zariadení rovnaké, problémom však je, že tieto konektory môžu mať rôzne veľkosti. Ďalším problémom je, že ak je DAC štrukturálne umiestnený vo vnútri samotnej mechaniky, môže to negatívne ovplyvniť kvalitu reprodukcie zvuku. Fyzickým oddelením jednotky CD-ROM od DAC, s ktorým pracuje, sa zabráni ďalšiemu šumu.

Štandardy na CD

Všetky štandardy CD sú lepšie známe podľa farieb knižníc, v ktorých sú popísané. V roku 1980 bola prijatá séria noriem Červenej knihy týkajúcich sa zvukových diskov CD. Podľa tohto dokumentu by vzorkovacia frekvencia pri čítaní audio signálov z CD-ROM disku mala byť rovná 44,1 kHz. Rozlíšenie amplitúdy je vyjadrené ako 16-bitová hodnota. Keďže štandard definuje stereo zvuk, každú sekundu sa musí prečítať nie jedna, ale dve 16-bitové hodnoty.

Prvý štandard s názvom Yellow Book pre CD s heterogénnymi informáciami bol prijatý v roku 1985. Toto bol jeden z prvých krokov počítačového priemyslu smerom k multimediálnej technológii. Podľa tohto štandardu boli všetky disky rozdelené do dvoch kategórií: Mode1 a Mode2. Médiá patriace do prvej kategórie boli zaznamenané s bitmi korekcie chýb a prenosovou rýchlosťou užitočná informácia bola 150 kB/s. Pri diskoch druhej skupiny bola vyššia ako 170 KB/s kvôli absencii korekčných bitov.

Mode2 nebol nikdy implementovaný vo svojej pôvodnej podobe. Zvukové a obrazové informácie boli uložené v rôzne časti disk, v dôsledku čoho bol laserový lúč nútený neustále „bežať“ z jednej oblasti disku do druhej. Norma síce definovala proces opravy chýb používaný pri čítaní dát z CD-ROM, neposkytla však dostatočnú špecifikáciu týkajúcu sa štruktúry uloženého súboru, ktorá bola jasnejšie definovaná normou ISO 9660 z roku 1988.

Štandard Zelenej knihy, prijatý v roku 1986, je venovaný CD-i (CD-interactive). Predstavila koncept titulkov na zjednodušenie práce s neustále prelínajúcimi sa obrazovými a zvukovými informáciami. V štandarde Green Book bola myšlienka vytvorenia Mode2 formálne prepracovaná. Disky Mode2 boli rozdelené do dvoch podskupín: Form1 a Form2. Prvý, rovnako ako v prípade kategórie Mode1 štandardu Yellow Book, určoval proces opravy chýb vďaka dodatočným bitom a mal rýchlosť prenosu informácií 150 KB/s. Druhá podskupina umožňovala rýchlosť čítania 170 KB/s kvôli absencii kódov na opravu chýb.

Štandard XA (Extended architecture) bol vyvinutý v roku 1990 spoločne spoločnosťami Philips, Sony a Microsoft a stanovili kritériá kompatibility medzi diskami CD-ROM, ktoré spĺňajú štandardy Green Book a Yellow Book. Definuje spôsob indexovania multimediálnych informácií: grafika, text, rastrové obrázky, zvuk. Disk kompatibilný s XA je možné prehrávať na čítačke interaktívnych diskov CD-i kompatibilnej so zelenou knihou alebo na jednotke CD-ROM kompatibilnej so žltou knihou, ktorá podporuje operácie XA a spúšťa špeciálny softvér ovládača.

Nakoniec sa v roku 1991 objavil štandard Orange Book venovaný prepisovateľným CD.

Dynamické obrázky a štandard White Book

Expertná skupina pre štandardizáciu (MPEG - Moving Picture Expert Group) vyvinula štandard MPEG-1, ktorý sa zaoberá problematikou kompresie plne pohyblivého videa (Full-Motion Video). Je potrebné poznamenať, že tento štandard nedefinuje formát ukladania údajov. Dáta v ňom je možné prehrávať na interaktívnej čítačke diskov CD-i, ktorá je vybavená dekodérom MPEG. Ďalšou možnosťou je uložiť video v plnej dĺžke komprimované vo formáte MPEG na zariadenie CD-ROM kompatibilné so žltou knihou.

Štandard White Book, prijatý v roku 1993, zaviedol niektoré interaktívne funkcie, ktoré to umožňujú rýchle vyhľadávanie informácie o jednotlivých snímkach v režime priameho prístupu. Prvé disky White Book, nazývané Video-CD, sa objavili v roku 1994. V súčasnosti je možné niektoré disky tohto typu prehrávať na počítačoch IBM PC a Macintosh prostredníctvom dekompresie MPEG, ak nainštalujete kartu, ktorá vykonáva prevody MPEG v hardvéri. Mnohé jednotky CD-ROM však nečítajú informácie nepretržite, čo bráni prehrávaniu týchto diskov aj po nainštalovaní karty MPEG.

Všetky CD pre moderné systémy multimédiá, vrátane CD-i a Video-CD, sú zaznamenané v štandarde Mode2/Form2, teda bez použitia korekcie. Výsledný zisk rýchlosti 20 KB/s sa využíva na zlepšenie kvality obrazu videa. V tejto triede aplikácií nedostatok opravy chýb neovplyvňuje kvalitu.

Foto-CD a multisessions

Jedným typom CD-ROM s možnosťou pridania ďalších informácií je takzvaný Photo-CD. Jednorazový záznam informácií na disk sa nazýva relácia. Viacnásobné nahrávanie sa nazýva multisession. Je potrebné počítať s tým, že každá relácia si vyžaduje vlastný obsah, no a čo veľká kvantita relácie, tým menej informácií je na disku. V súčasnosti už existujú diskové jednotky, ktoré spracovávajú multisessions a umožňujú prehrávanie Photo-CD.

Spoločnosť Kodak vyvinula zariadenia Photo-CD, ktoré vám umožňujú uložiť až 100 snímok fotografií nasnímaných na 35 mm film. Myšlienkou je, že spotrebiteľ môže skenovať obrázky nasnímané pomocou zariadenia Kodak a potom ich prehrávať na ľubovoľnej diskovej jednotke. V skutočnosti sa na disk zmestí päť rôzne verzie rovnaká snímka rôzne rozlíšenia 24-bitová paleta.

Pomocou kompresie (bez straty rozlíšenia) možno týchto päť obrázkov zbaliť do súboru s veľkosťou 6 MB. Na 600 MB CD je teda možné uložiť až 100 fotografií.

Budúcnosť CD-ROM a CD mechanik

V súčasnosti je kapacita CD-ROM nedostatočná pre multimediálne produkty novej generácie. Ak chcete zvýšiť kapacitu disku CD-ROM schopného uložiť viac údajov zabalených podľa štandardu MPEG-2, vysoké rýchlostičítanie. V súčasnosti vyvíjaný nový formát CD-ROM (HD-CD alebo CD s vysokou hustotou) je schopný poskytnúť päťnásobné zvýšenie kapacity CD bez akýchkoľvek špeciálnych technických trikov. Zároveň sa sprísňujú požiadavky na fyzické označovanie disku, t.j. zmenšuje sa vzdialenosť medzi susednými stopami a veľkosť jamiek. Vlnová dĺžka čítacieho lúča klesá zo 780 nm na 635 nm, no možnosť použitia rovnakých lacných laserov pracujúcich v červenej oblasti spektra zostáva zachovaná. Štruktúra údajov sa stáva efektívnejšou vďaka pokročilejšiemu systému opravy logických chýb, ktorý zvyšuje informačnú kapacitu disku o 10 - 15%. Kombináciou týchto noviniek sa objem zaznamenávaných informácií zvýši na 3,7 GB.

Technológia HD-CD tiež zavádza koncept variabilnej rýchlosti čítania informácií z CD. Namiesto toho, aby ste na disk dali nejaké krátke video, zostalo ich veľa voľné miesto, bude možné zaznamenávať dáta s nižšou hustotou. Zároveň je zabezpečená možnosť dynamickej regulácie tohto procesu. Hustota záznamu môže byť napríklad zmenená pre rôzne bitové sekvencie v prípade rôznej zložitosti kódovacích informácií.

Podľa odborníkov sa proces výroby HD-CD bude len málo líšiť od výroby bežných CD, s výnimkou oveľa zložitejších tolerancií. Najväčším problémom bude asi výroba CD matrice vysoká hustota.

V súčasnosti sa pracuje na multi-povrchovom CD-ROM. Podstatou tejto technológie je prítomnosť dvoch vrstiev obsahujúcich zaznamenané dáta a umiestnených nad sebou. Laserový lúč je možné zamerať na spodnú aj vrchnú vrstvu. Prvá verzia takýchto systémov, vydaná spoločnosťou 3M, pojme až 7,8 GB informácií s dvojvrstvovým záznamom, aj keď neexistujú žiadne prekážky, ktoré by bránili ďalšiemu zvyšovaniu počtu vrstiev.

Informácie sú zapísané na disk CD-ROM priemyselnou metódou a nie je možné ich zapísať znova. Najpoužívanejšie sú 5-palcové CD-ROM mechaniky s kapacitou 670 MB. Ich vlastnosti sú úplne totožné s bežnými hudobnými CD. Údaje na disku sa zapisujú vo forme špirály (na rozdiel od pevného disku, na ktorom sú údaje usporiadané vo forme sústredných kruhov). Z fyzikálneho hľadiska laserový lúč určuje digitálnu postupnosť jednotiek a núl zaznamenaných na CD pomocou tvaru mikroskopických jamiek (jamiek) na jeho špirále. Princíp čítania informácií z optického disku možno rozdeliť zhruba do štyroch etáp.

1. Z laserovej diódy jednotky CD-ROM vychádza slabý laserový lúč. Prechádzajúc systémom šošoviek sa zameriava na oblasti dátovej špirály CD, pohybujúce sa po trajektóriách nastavených servom. Servopohon sa používa na pohyb vodiacej šošovky.

2. Lúč robí čítanie odrazom s rôznou intenzitou od jamkovej vrstvy CD.

3. Odrazený lúč sa vracia a padá do skupiny hranolov. Tam sa láme a odráža na fotodetektore.

4. Fotodetektor určí intenzitu svetelného toku a túto informáciu odovzdá mikroprocesoru diskovej jednotky, ktorý dokončí analýzu a prevedie ju na digitálnu sekvenciu.

Základ CD s priemerom 12 cm a hrúbkou 1,2 mm tvorí vrstva opticky čistého polykarbonátového plastu - to je zadná vrstva. Je na ňom nanesená tenká vrstva hliníka, ktorá dodáva disku potrebné reflexné vlastnosti. Lakovanie ho chráni pred oxidáciou a mechanickým poškodením. Štítok disku je vytlačený na vrchnej vrstve laku.

Hlavnou charakteristikou CD-ROM mechaniky je rýchlosť čítania dát, ktorú je možné zvýšiť len jedným spôsobom – zvýšením rýchlosti otáčania disku. Pretože CD-ROM pôvodne prijal konštantnú lineárnu rýchlosť čítania (Constant Linear Velocity - CLV), rýchlosť otáčania disku je premenlivá hodnota, nepriamo úmerná vzdialenosti od čítacej hlavy k stredu. Pre prvú generáciu zariadení s rýchlosťou čítania 150 Kb/s (jednorýchlostné, resp. 1X) sa pohybuje od 200 otáčok za minútu pre vonkajšiu časť diskovej stopy po 530 otáčok za minútu pre vnútornú. V ďalších generáciách sa frekvencie otáčania a s nimi aj rýchlosť čítania jednoducho zvýšili o celé číslo (dvojrýchlostné - 2X, štvorrýchlostné - 4X atď.).

Takto to pokračovalo pomerne dlho, kým rýchlosť špičkových modelov nedosiahla 12X (1800 Kb/s) a masových - 8X (1200 Kb/s). Pri 12-rýchlostných modeloch je rozsah otáčok od 2400 do 6360 ot./min. Je jasné, že 6360 otáčok za minútu je pre vymeniteľné médiá veľmi vysoká rýchlosť, ktorá je technicky náročná na údržbu. Roztočiť disk na túto rýchlosť je ešte ťažšie, ak hlava preskočí napríklad z vonkajšej časti disku do vnútornej, aby si prečítala ďalšiu informáciu. Čas odvíjania sa prekrýva s časom pohybu a pre rýchly prístup by mal byť minimálny. Náročnosť sa mnohonásobne zvyšuje pri pokuse o ďalšie zvýšenie rýchlosti, takže 12-násobok rýchlosti je limitom pre režim CLV.

Ďalšie zvýšenie rýchlosti čítania je možné iba opustením režimu CLV, preto v nasledujúcich modeloch jednotiek CD-ROM všetci poprední výrobcovia namiesto „čistého“ CLV začali do tej či onej miery používať konštantnú uhlovú rýchlosť ( CAV režim, v ktorom je rýchlosť otáčania konštantná (a blízka maximálnej možnej hodnote) a rýchlosť čítania je úmerná polomeru Režim CAV sa používa buď pre celú plochu disku, alebo je kombinovaný s CLV. Kombinovaný režim, kedy sa CAV používa pre centrálnu časť disku a CLV pre periférnu časť, sa nazýva CAV| CLV, čiastočná CAV alebo P-CAV.

Nové modely CD-ROM mechanik sú umiestnené podľa maximálnej rýchlosti čítania ako rýchlosť 32-50, čo však nedáva adekvátnu predstavu o reálnom výkone.

Pokiaľ ide o usporiadanie informácií na disku, je potrebné vziať do úvahy, že po prvé, plnenie disku začína od stredu a po druhé, väčšina diskov nie je úplne vyplnená (v priemere iba polovica). To znamená, že rýchlosť čítania na vnútornej časti disku je rozhodujúca pre celkový výkon. Napríklad populárny test CD-TACH pri hodnotení rýchlosti berie do úvahy internú časť (0-215 MB) disku s váhovým faktorom 60%, stred (1215-430 MB) - 30% a externé (430-615 MB) - 10%.

Špičkové jednotky CD-ROM majú rýchlosť čítania pre vnútornú časť disku 12X, hromadné modely - 8-10X. Rýchlosť čítania externej časti dosahuje u niektorých modelov 50X.

Prechod z režimu CLV do režimov P-CAV a CAV si od výrobcov nevyžiadal špeciálne náklady, keďže maximálna rýchlosť sa nezvýšila a mechanická časť vrátane motora neprešla výraznými zmenami. Preto ceny nových zariadení, napriek výrazne zlepšeným parametrom, zostali na rovnakej, veľmi nízkej úrovni.

A kúpiť lepšie zariadenia s rýchlosťami od 24x. Napriek miernemu zvýšeniu skutočného výkonu podporujú iba štandard MultiRead, ktorý umožňuje čítať prepisovateľné disky CD-RW.

CD-ROM s 24 rýchlosťami, ktoré sa objavili na trhu v roku 1997, fungovali s využitím plnej technológie CAV pri rýchlosti otáčania disku 5000 ot./min. a ich rýchlosť čítania dát sa pohybovala od 1,8 do 3,6 MB/s. Pri 50-násobku rýchlosti najnovších diskov dosahuje rýchlosť otáčania 12 tisíc otáčok za minútu, čo sa zatiaľ nevyužíva ani v najmodernejších pevných diskoch. Dátový tok je 7,2 Mb/s.

Hluk vydávaný pohonom pri takýchto rýchlostiach však kritike neobstojí. Dospelo to do bodu, že niektorí používatelia si začali vyberať disky 24-32x. Možno trochu pomalšie, ale tichšie. Okrem toho sa objavili špeciálne programy, ktoré vám umožňujú obmedziť rýchlosť ľubovoľného disku na nie viac ako požadovanú.

Jednotky CD-ROM môžu mať rôzne rozhrania. Prevažná väčšina sa pripája k bežnému výstupu IDE na základnej doske.

Aj keď je proces inštalácie jednotky IDE CD-ROM pomerne jednoduchý, stojí za to venovať pozornosť nasledujúcim bodom. Ako viete, každý adaptér Enhanced IDE má dva 40-kolíkové konektory, ku ktorým sú pripojené dve zariadenia: Primary Master a Slave a Secondary Master and Slave. Zo zrejmých dôvodov je primárnym hlavným diskom vždy bootovací pevný disk (C:). Takže jednotka CD-ROM môže byť primárna slave, sekundárna master alebo sekundárna slave. Takže pred pripojením napájacích, interfejsových a audio káblov na zadnej stene jednotky by ste mali zodpovedajúcim spôsobom nastaviť prepojky Master a SLAVE (ale stále je lepšie pripojiť CD-ROM k druhému IDE pomocou samostatného kábla).

Má zmysel kupovať 50x disky? Je naozaj na výber? Po prvé, pomalšie disky sa už jednoducho nemusia predávať a po druhé kúpou rýchleho disku a jeho používaním v nižších otáčkach sa prakticky zbavíte hluku, pretože pri navrhovaní rýchlych pohonov začali výrobcovia konečne myslieť na ticho a začali do svojich produktov zabudovávať mechanizmy na zníženie vibrácií a hluku. Daný disk využíva druhú generáciu systému ASUS na potlačenie hluku a vibrácií. Kúpa DVD mechaniky má v dnešnej dobe zmysel len pre sledovanie DVD filmov na monitore. Podiel softvérových produktov vydaných na diskoch DVD je stále mizivo malý v porovnaní s trhom produktov na diskoch CD-ROM. V tomto zmysle sa oplatí držať sa zlatého pravidla – kupujte vtedy, keď to naozaj potrebujete. Nákup vybavenia pre rast je plytvanie peniazmi. Okrem toho jednotky DVD-ROM nedokážu spracovať disky CD tak rýchlo ako jednotky CD-ROM vyššej kategórie. A náklady na jednotky DVD-ROM sú stále oveľa vyššie ako náklady na ich náprotivky CD-ROM. Ak zhrnieme všetky vyššie uvedené skutočnosti, môžeme konštatovať, že moderná vysokorýchlostná jednotka CD-ROM s krátkym prístupovým časom, schopnosťou znížiť rýchlosť, tichou prevádzkou a chladným správaním je stále dosť konkurencieschopná.

Vybavenie

• Jednotka ASUS S500/A, firmvér v3.4H.
• Kábel na pripojenie mechaniky k zvukovej karte.
• Pokyny pre používateľa (jazyky zahŕňajú ruštinu).
• Disketa s ovládačom.
• Taška so 4 montážnymi skrutkami.

Kľúčové vlastnosti

Úplné špecifikácie si môžete prečítať na webovej stránke ASUS.

Skúšobná lavica

Pozri a cíť

Nie som zanieteným fanúšikom maloobchodného balenia, pretože produkty balené vo farebnej škatuľke sú vždy drahšie ako ich náprotivky. Ale v prípade ASUS S500/A som vlastne nemal na výber. Pohon sa dodáva iba v maloobchodnej forme. Z krabice som vytriasol audio kábel, vrecúško so skrutkami, inštalačnú disketu a návod na použitie.

Čelný pohľad

1. Konektor pre slúchadlá;
2. Ovládanie úrovne zvuku;
3. indikátor prítomnosti disku;
4. Otvor pre núdzové vysunutie;
5. Ovládacie tlačidlá (Prehrať/Preskočiť/Rýchlosť a Otvoriť/Zatvoriť/Zastaviť).

Kontrolka prítomnosti je zelená, keď je v jednotke disk a bliká, keď prebieha čítanie. Ľavé tlačidlo, okrem svojich hlavných funkcií Play/Skip, dokáže ovládať rýchlosť. Ak je v mechanike dátový disk, potom sa každým stlačením tlačidla zmení v poradí - 40/32/24/8x. Ak chcete obnoviť maximálnu rýchlosť, musíte otvoriť a zatvoriť priečinok jednotky. Niektorí ľudia si kúpili diskové jednotky ASUS práve kvôli tejto funkcii.

Pohľad zozadu

1. Výživa;
2. IDE konektor;
3. Konfiguračné prepojky (Master/Slave);
4. Analógový výstup;
5. Digitálny výstup;
6. Vyhradené svetre.

S inštaláciou neboli žiadne problémy, až na to, že sa mechanika dotýkala textolitovej dosky DIMM modulu, ale to je s najväčšou pravdepodobnosťou problém nedostatočnej šírky skrinky a dvojprocesorová základná doska je širšia ako obvykle. V režime DOS systému Windows 98 program nainštaloval ovládače, aktualizoval súbor config.sys a všetko fungovalo. Zaujímavosťou je, že ovládače zo starodávneho 4x Hitachi disku nefungovali s ASUSom horšie ako tie pôvodné. Tu nie je nič prekvapujúce - na komunikáciu systém používa protokol ATAPI CD-ROM mechaniky rovnako pre všetkých. Tácka sa mi páčila. Vyráža rýchlo a čisto s príjemným zvukom, nedochádza k vôli či drnčaniu prevodov, ako mnohé no-name pohony. Pohon roztáča kotúč charakteristickou turbínovou píšťalou. Hlučnosť chodu je pomerne vysoká. Menovitých 60 dB je ľahko uveriteľných. Nie sú tam takmer žiadne vibrácie. Môžete to cítiť iba dotykom zásobníka. Pri rýchlostiach 32x a nižších vibrácie úplne zmiznú. Po dlhšom používaní sa disk mierne zahreje.

CD-R

Jasné testovanie pod Windows 98 jednoducho nevyšlo. Podľa grafu (biela čiara) som si najskôr myslel, že je vypnutý režim DMA, napriek zaškrtnutiu vo vlastnostiach disku. Zrušenie začiarknutia políčka však viedlo k ešte nižším výsledkom (oranžová čiara). Problémom sa ukázala nechutná implementácia vodičov busmaster. Navyše, Windows Me a Windows 2000 už takéto problémy nemajú.

Windows 98, CD Speed ​​​​99 v0.8b, TDK CD-R80 Reflex, dĺžka 79:35,
DMA vypnuté (oranžové), DMA zapnuté (biele).

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

V systéme Windows 2000 nadobudli krivky svoj správny tvar. Zelená linka je perfektná. Žltá čiara označuje, že rýchlosť otáčania zostáva na disku približne konštantná. Na konci disku bola rýchlosť vyššia ako 53x, ale to len preto, že maximálna rýchlosť je vypočítaná na základe štandardného 650 Mb disku. Na 800 Mb diskoch bude rýchlosť ešte vyššia. Pravda, S500/A bude vedieť prečítať len prvých 748 Mb dát, ako vyplýva z jeho technických charakteristík.

Windows 2000 SP2, CD Speed ​​​​99 v0.8b, TDK CD-R80 Reflex, dĺžka 79:35.
Výsledky vo forme tabuľky.

Priemerná	40,23x
Štart	23,73x
Koniec	53,11x
Čas roztočenia	5,14 sek
Čas odstreďovania	6,78 s
Náhodné hľadanie	85 ms
Čas vysunutia disku	1,83 sek
Čas načítania disku	1,32 sek
Čas rozpoznania disku	5,61 sek
Typ čítania	CAV

CD-ROM

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

Windows 2000 SP2, CD Speed ​​​​99 v0.8b, 3D Studio MAX 1.2, dĺžka 73:49.
Výsledky vo forme tabuľky:

Priemerná	38,34x
Štart	22,93x
Koniec	50,45x
Čas roztočenia	5,66 sek
Čas odstreďovania	6,37 sek
Náhodné hľadanie	82 ms
Čas vysunutia disku	1,84 sek
Čas načítania disku	1,32 sek
Čas rozpoznania disku	5,53 sek
Typ čítania	CAV

Všetko je podľa očakávania – nižšia počiatočná a konečná rýchlosť. Harmonogram je zatiaľ bezchybný. Maximálna rýchlosť je 50x s malou rezervou, ako má byť.

CD-RW

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

Windows 2000 SP2, rýchlosť CD 99 v0.8b, to je zápis! CD-RW74, dĺžka 74:02.
Výsledky vo forme tabuľky.

Priemerná	10,66x
Štart	6,39x
Koniec	14,01x
Čas roztočenia	2,80 sek
Čas odstreďovania	2,95 sek
Náhodné hľadanie	131 ms
Čas vysunutia disku	2,15 sek
Čas načítania disku	1,33 sek
Čas rozpoznania disku	5,52 sek
Typ čítania	P-CAV

Rýchlosť čítania CD-RW je obmedzená na 8x. Čas potrebný na roztočenie a zastavenie disku je polovičný v porovnaní s CD-ROM a CD-R, pretože disk sa nemusí roztočiť na plnú rýchlosť.

Treba tiež poznamenať, že čas polohovania hlavy sa zvýšil takmer jeden a pol krát, čo sa opäť vysvetľuje tým, že rýchlosť otáčania vretena klesla viac ako trikrát. Čítanie CD-RW teda nie je najlepšie silný bod disketová mechanika

Podľa rýchlosti CD 99 je typ čítania diskov CD-RW P-CAV (Partial Constant Angular Velocity). Prezentovaný graf však vyvoláva dojem typického typu čítania CAV (Constant Angular Velocity) bez akéhokoľvek náznaku plató na konci disku. Rýchlosť dosahuje 14x na konci disku len preto, že mechanika hovorí jednu vec (P-CAV), ale robí niečo úplne iné (CAV).

Digitálne kopírovanie hudby

Pri vykonávaní experimentu s extrahovaním zvukových stôp som použil značkové DDT disky - Plastun a Queen - Greatest Hits II. Disk DDT bol braný ako disk normálnej alebo o niečo kratšej ako normálna dĺžka - 43:34. Disk Queen je zaujímavý tým, že bol nahraný do posledného miesta. Jeho dĺžka je jednoducho fenomenálna – 75:58, čo je mimochodom takmer o dve minúty viac ako požadovaných 74 minút zvuku. Mechanika musela ukázať svoju maximálnu rýchlosť extrakcie na disku Queen. CDDAE 99 ma okamžite sklamalo - ukázalo sa, že maximálna rýchlosť extrakcie stopy nemôže byť väčšia ako 20x. Netreba dodávať, že v tomto teste bol ASUS 50x oveľa pomalší ako jeho mladší brat ASUS 34x, ktorý toto obmedzenie nemá.

Pridal som dodatočný test WinDAC32, pretože na disku Queen CDDAE 99 boli výsledky odlišné od EAC. Problém je zrejme stále v CDDAE, pretože výsledky EAC a WinDAC32 sú identické. Rýchlosť extrahovania zvukových stôp je celkom uspokojivá. Myslím, že sa to dá považovať za také, pretože kódovanie skladieb do .mp3 trvá dlhšie ako ich extrahovanie. V mojom konkrétnom systéme je prekážkou procesor.

CDROM Driver Analyzer

V teste kvality čítania som použil jednu z najnovších verzií CDROM Drive Analyzer v2.2.0. Starším verziám chýbala mierka na zobrazenie rýchlostí moderných pohonov a väčšina Najnovšia verzia 2.3.1 ukázal prenos na konci disku blízko 160 Mb/s, čo nemôže byť pravda, už len kvôli obmedzeniam Ultra DMA/33. Ako sám autor píše v dokumentácii k programu CDROM Drive Analyzer, je určený predovšetkým na testovanie mnohých mechaník pomocou jedného disku. Na základe grafov čítania je ľahké určiť jednotku, ktorá si poradí s chybami čítania lepšie ako ostatné. Keďže účelom článku je predsa Recenzia ASUS S500/A a neporovnávam ho s inými jednotkami, uvádzam grafy CDROM Drive Analyzer len preto, aby som videl, na čo sa môžu premeniť hladké krivky CD Speed ​​​​99.

CD-R

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

Ako vidíte, krivka nie je vôbec taká hladká ako v grafoch CD Speed ​​​​99, no napriek tomu rastie až na úplný koniec disku, takže nie je dôvod na obavy.

CD-ROM

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

To isté skáče, takže problém tu nie je v chybnom disku, ale v samotnej mechanike. Zaujímavosťou je, že v prípade CD-R a CD-ROM diskov sa veľkosť a počet zárezov ku koncu postupne zväčšuje. Čo by to bolo?

CD-RW

Windows 2000 SP2, CDROM Drive Analyzer v2.2.0, to je zápis! CD-RW74, dĺžka 74:02.

A tu sa konečne objavilo niečo zaujímavé – graf sa zázračne narovnal. Zárezy sú cítiť až na samom konci kotúča. Zdá sa, že problém je v systéme stabilizácie disku, ktorý pri rýchlosti čítania blízko 16x a vyššej nie je taký účinný, ako by sme chceli. Čítanie CD-RW - pomalé, ale isté.

Poškodený disk

Nakoniec môj najhorší disk mal využitie. Disk bol zle vyvážený - pri otáčaní sa z vnútra niektorých jednotiek bolo počuť cudzí hluk. Škrabance, škrabance, škvrny a hlboké ryhy? Jedzte. Okrem iného je dokonca zvnútra poškodený hliníkový pracovný povlak. Nechcem ani pomyslieť na podmienky, za ktorých bol tento disk vyrobený. Celkové poškodenie disku stále nie je také veľké, aby predstavovalo vážny problém pre akýkoľvek kvalitný disk.

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

Disk je čítaný s istotou. Po strede disku sú všetky pokusy o obnovenie rýchlosti márne.

Ovládanie rýchlosti

Čo dokáže vysokorýchlostný disk bez softvérovej funkcie zníženia rýchlosti? Pri sledovaní filmu z CD-ROM disku alebo prehrávaní súborov .mp3 nie je vôbec potrebné udržiavať vreteno mechaniky neustále na maximálnej rýchlosti. Ak teda mechanika nepozná iné rýchlosti ako 50x, v praxi môže byť oveľa pomalšia ako iná 8x mechanika, a to len preto, že bude točiť disk znova a znova, keď používateľ potrebuje novú informáciu. Disk ASUS S500/A je výnimočný tým, že jeho rýchlosť je možné nastaviť na ľubovoľnú hodnotu v rozsahu 4x - 50x v 1x krokoch. Po dosť dlhom hľadaní vhodného programu na ovládanie rýchlosti mechaniky som zakotvil pri CDSlow

Moderné štandardy a zariadenia na ukladanie informácií na laserových diskoch. Funkcie záznamu informácií na optické disky.

V roku 1995 sa objavila prvá optická mechanika v základnej konfigurácii PC - CD-ROM(Pamäť len na čítanie kompaktného disku, CD ROM). Zariadenie využívalo viacvrstvové CD s priemerom 120 mm a hrúbkou 1,2 mm, s kapacitou disku 650 - 700 MB.

Jednotka CD-ROM obsahuje:

– elektromotor, ktorý otáča disk;

– optický systém pozostávajúci z laserového žiariča, optických šošoviek a snímačov a určený na čítanie informácií z povrchu disku;

– mikroprocesor, ktorý riadi mechaniku pohonu, optický systém a dekóduje načítanú informáciu do binárneho kódu.

Hlavné vlastnosti CD-ROM:

– rýchlosť prenosu dát – meraná v násobkoch rýchlosti audio CD prehrávača (150 KB/s) a charakterizuje maximálnu rýchlosť, akou mechanika prenáša dáta do RAM počítač napríklad 2-rýchlostný CD-ROM (2x CD-ROM) bude čítať dáta rýchlosťou 300 KB/s, 50-rýchlostný (50x) - 7500 KB/s;

– access time – čas potrebný na vyhľadanie informácií na disku, meraný v milisekundách. CD-RW mechanika

Zariadenie slúži na záznam informácií na disky CD-R (jeden zápis) a CD-RW (CD-ReWritable - prepisovateľný disk).

Disk CD-RW (CD-ReWritable) sa používa na opakovane použiteľný záznam údajov a môžete buď jednoducho pridať nové informácie na voľné miesto, alebo disk úplne prepísať novými informáciami (po prvom vymazaní celého disku). Rýchlosť nahrávania moderných CD-RW mechanik je 2x-24x.

DVD-ROM mechaniky a DVD±RW

Kapacita DVD prvá generácia mala 4,7 GB a dostala oficiálny názov DVD-5, štandardný DVD-9 zahŕňa použitie dvojvrstvových diskov. Diskový štandard DVD-9 Schopný uložiť až 8,54 GB dát. Ďalším vývojom štandardov DVD-5 a DVD-9 boli štandardy pre obojstranné disky DVD-10(9,4 GB) a DVD-18(17,08 GB).

Neskôr bol štandard DVD doplnený o špecifikáciu pre zapisovateľné a prepisovateľné DVD-R disky a DVD-RW.

Existujú aj disky DVD-RAM, čo je jednostranný alebo obojstranný disk umiestnený v plastovej kazete. Na prácu s nimi potrebujete špeciálny pohon.

Formát disku bol tiež vyvinutý v roku 1999 DVD+RW. Rozdiely vo formáte prezentácie informácií na DVD+RW Nie Zvláštnosťou formátu je, že vyššia presnosť polohovania laserového lúča umožňuje korekciu dát „za chodu“, prepisovanie jednotlivých chybných sektorov disku v reálnom čase, t.j. V DVD+RW bol implementovaný pokročilejší algoritmus korekcie chýb. Na diskoch DVD+R Použitá je špeciálna reflexná vrstva so zvýšenou odrazivosťou. Blu-Ray a HD mechaniky

V roku 2002 zástupcovia deviatich popredných high-tech spoločností Sony, Matsushita (Panasonic), Samsung, LG, Philips, Thomson, Hitachi, Sharp a Pioneer na spoločnej tlačovej konferencii oznámili vytvorenie a propagáciu nového formátu vysokokapacitných optických diskov. volal Blu-ray disk. Podľa ohlásenej špecifikácie Blu-Ray Disc (resp BD-R A BD-RE) je prepisovateľný disk novej generácie so štandardnou veľkosťou CD/DVD 12 cm s maximálnou kapacitou záznamu na vrstvu a na jednu stranu až 27 GB.