Реферат: Введение: Несколько слов по теме 1

Содержание



Введение: Несколько слов по теме 1

Общее представление о работе привода 2

Физические форматы CD-R дисков (секторов) 3

Методы записи: Track-at-Once, Disc-at-Once, и Packet Writing 5

Как устроен привод CD-ROM? 7

Технические аспекты CD-R дисков 8

Разновидности CD-R дисков 9

Используемые интерфейсы: IDE и SCSI 10

Параметры CD-приводов 11

DVD и дисковые комбайны 12

Справочная информация 14



Введение: Несколько слов по теме

Записываемые компакт-диски или CD-R это диски, произведенные по технологии, позволяющей пользователю самому записать свой собственный компакт-диск в одном из индустриальных форматов. Для того, чтобы произвести запись необходимо соответствующее устройство CD-R – рекордер (recorder), подключенное к персональному компьютеру, и соответствующее программное обеспечение.

В основном здесь применяются технологии, основанные на изменении отражающих свойств вещества подложки компакт-диска под действием луча лазера. Кстати, заметим, что перезаписываемые компакт-диски в несколько раз дороже обычных. Дело в том, что в качестве светоотражающего слоя в них используется уже не алюминий, а золото. Между прочим, подобные компакт-диски обычно служат как мастерные для дальнейшего тиражирования. Тем не менее в ряде случаев CD-R-диски можно использовать и для долговременного архивирования какой-либо ценной информации. Заметим, что читать CD-R-диск можно и на обычном приводе, но, разумеется, только первый сеанс записи. Когда смотришь на не полностью записанный CD-R, область с информацией выглядит более темной и она легко различима. Писать информацию привод начинает от внутренних логических дорожек к внешним (от меньших по диаметру к большим).

На этих носителях можно создавать компакт-диски всех индустриальных стандартов, включая аудио и видео CD, диски с данными CD-ROM. Записываемые CD-R диски позволяют хранить весьма большой объем информации: до 650 Мб данных или 74 минуты высококачественного звучания. Это приблизительно столько же информации, сколько содержат 470 трехдюймовых дискет высокой плотности или 240 тысяч страниц машинописного текста.

Сегодня устройства для записи CD - CD recorder'ы, в том числе благодоря сильному удешевлению, приобретают все большее распространение. Среди их применений наиболее интересные это хранение и перенос больших объемов информации, надежное архивирование данных, хранение видео и аудио информации, резервные копии важного ПО. Для однократной записи используются так назыаемые "золотые" диски. Их покрытие позволяет осуществлять однократную запись информации лазерным лучом. Длинна волны лазерного луча (как и при чтении) составляет 780нм, а интенсивность более чем в 10 раз сильнее. Стандартный объем диска составляет 74 минуты или 650 Мбайт. Пожалуй самым интересным является стоимость - около $0.003 за 1 Мегабайт еще и с теоретически вечным сроком хранения! Однако даже по сравнению с традиционно используемыми ленточными накопителями технология CD-R (а тем более и новая CD-RW - многократная запись на CD) интереснее по цене, возможностям, часто скорости.


^ Общее представление о работе привода

Считывание информации с компакт-диска, так же как и запись, происходит при помощи лазерного луча, но, разумеется, меньшей мощности. Сервомотор по команде внутреннего микропроцессора привода перемещает отражающее зеркало. Это позволяет точно позиционировать лазерный луч на конкретную дорожку. Такой луч, попадая на отражающий свет островок, через расщепляющую линзу отклоняется на фотодетектор, который интерпретирует это как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, рассеивается и поглощается - фотодетектор фиксирует двоичный ноль (цифровая информация представляется чередованием впадин (неотражающих пятен) и отражающих свет островков).

В то время как все магнитные диски вращаются с постоянным числом оборотов в минуту, то есть с неизменной угловой скоростью (CAV, Constant Angular Velocity), компакт-диск вращается обычно с переменной угловой скоростью, чтобы обеспечить постоянную линейную скорость при чтении (CLV, Constant Linear Velocity). Таким образом, чтение внутренних сторон осуществляется с увеличенным, а наружных - с уменьшенным числом оборотов. Именно этим обуславливается достаточно низкая скорость доступа к даным для компакт-дисков по сравнению, например, с винчестерами.





Принципы однократной записи и перезаписи


Для однократной записи используются так называемые "болванки", представляющие собой обычный компакт-диск, в котором отражающий слой выполнен преимущественно из золотой или серебряной пленки, а между ним и поликарбонатной основой расположен регистрирующий слой из органического материала, темнеющего при нагревании. В процессе записи лазерный луч нагревает выбранные точки слоя, которые темнеют и перестают пропускать свет к отражающему слою, образуя участки, аналогичные питам.


Для облегчения слежения за инфоpмационной доpожкой в пpоцессе записи диски CD-R изготовляются со вспомогательной pазметкой. Пpи считывании слежение пpоизводится, как обычно, по записанной доpожке питов. Hекотоpые веpсии пpогpаммного обеспечения (напpимеp, CDR Publisher) позволяют записывать загpужаемые диски. Для загpузки с таких дисков BIOS компьютеpа должен поддеpживать эту возможность (последние веpсии AWARD и Phoenix BIOS).


На CD-R организуется та же информационная структура, что и на штампованных дисках - TOC и набор дорожек различных типов. Это позволяет при помощи соответствующего программного обеспечения записывать звуковые, фото- и видеодиски, которые могут затем проигрываться в бытовых звуковых и видеопроигрывателях. Однако отражающая способность зеркального слоя и четкость питов у дисков CD-R ниже обычного, отчего некоторые устройства могут работать с ними неуверенно.


В перезаписываемых дисках используется промежуточный слой из органической пленки, изменяющей под воздействием луча свое фазовое состояние с аморфного на кристаллическое и обратно, в результате чего меняется прозрачность слоя. Фиксация изменений состояния происходит благодаря тому, что материал регистрирующего слоя при нагреве свыше критической температуры переходит в аморфное состояние и остается в нем после остывания, а при нагреве до температуры значительно ниже критической восстанавливает кристаллическое состояние. Существующие диски выдерживают от тысяч до десятков тысяч циклов перезаписи. Однако их отражающая способность существенно ниже штампованных и однократных CD, что затрудняет их считывание в обычных приводах. Для чтения CD-RW формально необходим привод с автоматической регулировкой усиления фотоприемника (Auto Gain Control), хотя некоторые обычные приводы CD-ROM и бытовые проигрыватели способны читать их наравне с обычными дисками. Способность привода читать CD-RW носит название Multiread; ранние приводы маркировались "CD-E Enabled".


Перезаписываемый диск может иметь такую же структуру дорожек и файловую систему, что и CD-R, либо на нем может быть организована специальная файловая система UDF (Universal Disk Format - универсальный дисковый формат), позволяющая динамически создавать и уничтожать отдельные файлы на диске.





^


Физические форматы CD-R дисков (секторов)

Благодоря своему происхождению, количество и местонахождение информации на CD измеряется в форме минута:секунда:сектор. Каждая секунда содержит 75 секторов. Объем информации, записываемой на диск зависит от физического формата диска, который вы записываете.

Ниже приведены форматы физических секторов для различных типов дисков (объем всегда дополняется до  2352 байт).

CD-DA (CD-Digital Audio )

2352 bytes user data (music)



CD-ROM Mode 1

12 bytes sync

4 bytes header

2048 bytes user data

4 bytes EDC

8 bytes blank

276 bytes ECC



CD-ROM Mode 2 (этот формат реально не используется)

12 bytes sync

4 bytes header

2336 bytes user data



CD-ROM XA / CD-I (Mode 2 Form 1 – часто называется "Mode 2")

12 bytes sync

4 bytes header

8 bytes subheader

2048 bytes user data

4 bytes ECD

276 bytes ECC



CD-ROM XA / CD-I (Mode 2 Form 2)

12 bytes sync

4 bytes header

2324 bytes user data

4 bytes ECD



Самая главная информация из этой таблицы, что сектор данных (не музыки или видео) всегда содержит 2048 байт информации. Т.е. для любых сегодняшних дисков с файлами (записываемых в форматах CD-ROM Mode 1 или CD-ROM XA Mode 2 Form 1) всегда имеем 2048 байт на сектор. Таким образом для 74-минутного записываемого диска получаем  74 мин x 60 сек x 75 секторов x 2 kb = 660.000 kb = 650 Mb. Хотя для мультимедийных данных (в основном видео - CD-I) можно применить CD-ROM XA Mode 2 Form 2, формально получив больший объем. Однако в этом случае информация записывается без ECC, что нормально для видео и недопустимо для данных.


Запись на CD-R и CD-RW


Запись дисков CD-R выполняется только при помощи специальных программ - Easy CD, CD Creator, CD Publisher и т.п. Процесс записи одной сессии представляет собой единую операцию, которая не может быть прервана, иначе диск будет испорчен. Для обеспечения равномерности поступления записываемой информации на лазер все приводы имеют буфер, исчерпание данных в котором (Underrun) приводит к аварийному прерыванию записи. Исчерпание данных в буфере может быть вызвано запуском параллельных процессов, работой системы виртуальной памяти (swapping), захватом процессора "нечестными" драйверами устройств, зависанием программы или ОС. К сбою записи приводят также механические толчки привода.

Различается два основных режима записи CD-R: DAO (Disk At Once - весь диск за один прием) и TAO (Track At Once - одна дорожка (сессия) за один прием). При записи методом TAO лазер включается в начале каждой дорожки и отключается в ее конце; в точках включения и выключения лазера формируются серии специальных кадров - run-in, run-out и link, предназначенные для связывания дорожек между собой. Стандартный промежуток содержит 150 таких кадров (2 секунды). При записи методом DAO лазер включен на протяжении записи всего диска.

Диск, записанный за один прием, является наиболее универсальным и считывается любыми CD-ROM с любым файловым диспетчером, однако после записи невозможно дописывание новых данных на диск, а режим DAO поддерживается не всеми записывающими приводами. Этот режим также не желателен для записи мастер-дисков для последующего тиражирования путем штамповки - большинство типовых станков для изготовления матриц воспринимают только непрерывно записанные оригиналы.

В режиме TAO пишутся многосессионные диски, допускающие последующую дозапись данных; при этом для сессии записывается только зона Lead In (открытая сессия). При записи каждой последующей сессии предыдущая закрывается путем записи зоны Lead Out, за которой следует Lead In новой сессии. На эти две зоны расходуется дополнительно 13.5 Мб (6750 кадров) дискового пространства.

По стандарту, чтобы нормально считываться во всех устройствах, диск должен быть закрыт (Closed) путем записи выводной зоны. Закрытие диска повышает вероятность его успешного считывания в других приводах (подавляющее большинство современных приводов не обращают внимания на закрытость диска), однако лишает возможности дописывания дополнительных сессий.

Перед началом записи необходимо сформировать полный список входящих в сессию файлов; последующее добавление файлов на диск возможно лишь в виде дополнительных сессий. Приводы CD-ROM, не поддерживающие многосессионную запись, считывают с диска только первую TOC - соответственно, с их помощью можно считывать лишь файлы первой сессии. Многосессионные CD-ROM считывают только последнюю TOC, поэтому последняя TOC в многосессионном диске должна содержать ссылки и на файлы предыдущих сессий. Для этого при записи очередной сессии применяется опция импортирования сессий (Import Track) для создания полной общей TOC. Совпадающие по именам каталоги при этом объединяются, как при дописывании на обычный диск. Адресация файлов в любом случае ведется в пределах всего диска, поэтому объединению подвергаются только TOC. Файлы сессий, которые не были импортированы при создании очередной сессии, в результирующем каталоге присутствовать не будут и обычное обращение к ним будет невозможным, однако многие программы записи на CD-R позволяют выборочно считывать отдельные сессии диска. То же самое позволяет делать одна из версий MSCDEX - MDCDEX, или Adaptec Session Selector (из комплекта Easy CD Creator), при условии поддержки со стороны привода.

Если запись на однократный многосессионный диск по какой-либо причине была прервана, в ряде случаев имеется возможность использовать оставшееся свободным пространство диска. Для этого требуется программа записи, имеющая опцию закрытия сессии (Close Track/Session), после чего нужные данные записываются очередной сессией без импорта прерванной сессии (предшествующие ей сессии могут быть импортированы).

Поскольку конечная видимость каждого файла определяется процессом импорта TOC, возможно исключение из каталога отдельных файлов и выборочная замена файлов с совпадающими именами. Старая копия файла продолжает оставаться на диске в одной из предшествующих сессий, однако в новый каталог помещается ссылка на новый экземпляр. Выборочное исключение файлов предыдущих сессий в каталог новой сессии дает эффект их "удаления". Видимость "удаленных" таким образом файлов впоследствии может быть "восстановлена" путем их импорта в новые сессии.

Для записи CD-RW может применяться их предварительное форматирование - разбивка на секторы, подобно магнитным дискам. После форматирования диск CD-RW может использоваться, как обычный сменный диск - стандартные файловые операции копирования, удаления и переименования преобразуются драйвером привода CD-RW в серии операций перезаписи секторов диска. Благодаря этому для работы с дисками CD-RW не требуется специального программного обеспечения, кроме драйвера привода с поддержкой UDF (например, Adaptec DirectCD) и программы начальной разметки.

Некоторые версии записывающих программ (например, CDR Publisher, WinOnCD с версии 3.0 или Adaptec Easy CD Creator с версии 3.0) позволяют записывать загружаемые диски. Для загрузки с таких дисков BIOS компьютера должен поддерживать эту возможность (последние версии AWARD и Phoenix BIOS). Загружаемая часть CD-ROM записывается в виде образа загрузочной дискеты или винчестера, из которого при загрузке BIOS системной платы эмулирует диск A:.


^ Методы записи: Track-at-Once, Disc-at-Once, и Packet Writing


Существуют три основных метода записи на компакт диски. Они очень связаны с физическим и логическим (или файловой системой) форматами в котором записывается диск. Эти методы:

Track-at-Once (включая Variable-Gap Track-at-Once)

Disc-at-Once (включая Session-at-Once)

Packet Writing


Track-at-Once
В режиме Track-at-Once, записывающий лазер выключается после записи каждой дорожки и снова включается, если надо записать еще одну, даже если несколько дорожек записываются подряд в одной операции записи. Дорожки, записанные в режиме Track-at-Once разделены промежутками (gaps). Если за музыкальной дорожкой следует дорожка с данными, промежуток составляет 2 или 3 секунды. Между музыкальными дорожками промежуток обычно 2 секунды. Все современные CD recorder'ы поддерживают этот режим.
^ Variable-Gap Track-at-Once
Некоторые новые рекордеры позволяют вручную установить размер промежутка между дорожками в режиме  Track-at-Once. Эту возможность также должно поддерживать ПО. Обычно этот параметр можно установить в диапазоне от 0.03 до 8 секунд.
Disc-at-Once
В режиме записи Disc-at-Once, одна или более дорожек записываются без выключения лазера, и диск закрывается (closed). Запись Disc-at-Once требует чистый диск и не может быть использована для multisession дисков. Не все CD рекордеры поддерживают этот режим, а некоторые требуют новоге firmware для правильной поддержки. Этот режим нужен, например, для записи аудиодисков без промежутков между дорожками (хотя признаем, что такие встречаются не редко). Частично это можно компенсировать   использованием Variable-Gap Track-at-Once.

Формат Disk-at-Once просто необходим при изготовлении мастер-копии (т.е. если с золота будет штамповаться аллюминий - на самом деле не совсем верно, но смысл этот), т.к. устройства для изготовления матриц обычно не переносят GAP-ов.
Session-at-Once
Режим Session-at-Once используется в основном для CD Extra. В этом режиме сначала в один проход  записывается первая сессия с несколькими аудио дорожками, затем лазер выключается, но диск не закрывается. Затем записывается вторая сессия (с данными) и диск закрывается.
^ Packet Writing
Это новый метод записи на CD небольшими порциями, снимающий многие ограничения. Программа Adaptec DirectCD поддерживает этот режим в соответствии со стандартной UDF спецификацией. Не все CD рекордеры поддерживают packet writing. Не все современные устройства CD-ROM могут читать записанные в этом  режиме диски, в некоторых ситуациях может потребоваться драйвер UDF.
Fixed-Length и Variable-Length Packets
В режиме packet writing можно записывать информацию двумя способами: пакеты могут быть фиксированной длинны (fixed-length) или переменной (variable-length). Пакеты фиксированной длинны больше подходят для дисков CD-RW для поддержки выборочного стирания (random erase). Недостаток такого метода в том, что использование длинны пакета 32Кб (как требует стандарт), вызывает слишком расточительное использование места на диске. Стандартная емкость дисков CD-RW, отформатированных с fixed-length packets составляет около 500Мб.

Пакеты переменной длинны (Variable-length packets) экономят место, т.к. размер пакета может изменяться в зависимости от количества записываемых данных. Это более полезно при записи на стандартные CD-R диски, поскольку они являются write-once, и нет необходимости отслеживать свободное пространство, когда файлы "удаляются" (на CD-R дисках файлы не могут быть физически удалены, однако можно сделать их невидимыми).


^ Как устроен привод CD-ROM?

Типовой пpивод состоит из:

платы электроники

Hа плате электpоники pазмещены все упpавляющие схемы пpивода, интеpфейс с контpоллеpом компьютеpа, pазъемы интеpфейса и выхода звукового сигнала. Большинство пpиводов использует одну плату электpоники, однако в некотоpых моделях отдельные схемы выносятся на вспомогательные небольшие платы.



шпиндельного двигателя

Шпиндельный двигатель служит для приведения диска во вращение с постоянной или пеpеменной линейной скоpостью. Сохpанение постоянной линейной скоpости тpебует изменения угловой скоpости диска в зависимости от положения оптической головки. Пpи поиске фpагментов диск может вpащаться с большей скоpостью, нежели пpи считывании, поэтому от шпиндельного двигателя тpебуется хоpошая динамическая хаpактеpистика; двигатель используется как для pазгона, так и для тоpможения диска. Hа оси шпиндельного двигателя закpеплена подставка, к котоpой после загpузки пpижимается диск. Повеpхность подставки обычно покpыта pезиной или мягким пластиком для устpанения пpоскальзывания диска. Пpижим диска к подставке осуществляется пpи помощи шайбы, pасположенной с дpугой стоpоны диска; подставка и шайба содеpжат постоянные магниты, сила пpитяжения котоpых пpижимает шайбу чеpез диск к подставке.



системы оптической считывающей головки

Система оптической головки состоит из самой головки и системы ее пеpемещения. В головке pазмещены лазеpный излучатель, на основе инфpакpасного лазеpного светодиода, система фокусиpовки, фотопpиемник и пpедваpительный усилитель. Система фокусиpовки пpедставляет собой подвижную линзу, пpиводимую в движение электpомагнитной системой voice coil (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной системой гpомкоговоpителя. Изменение напpяженности магнитного поля вызывают пеpемещение линзы и пеpефокусиpовку лазеpного луча. Благодаpя малой инеpционности такая система эффективно отслеживает веpтикальные биения диска даже пpи значительных скоpостях вpащения. Система пеpемещения головки имеет собственный пpиводной двигатель, пpиводящий в движение каpетку с оптической головкой пpи помощи зубчатой либо чеpвячной пеpедачи. Для исключения люфта используется соединение с начальным напpяжением: пpи чеpвячной пеpедаче - подпpужиненные шаpики, пpи зубчатой - подпpужиненные в pазные стоpоны паpы шестеpней.

системы загpузки диска

Система загpузки диска выполняется в двух ваpиантах: с использованием специального футляpа для диска (caddy), вставляемого в пpиемное отвеpстие пpивода, и с использованием выдвижного лотка (tray) - 4, на котоpый кладется сам диск. В обоих случаях система содеpжит двигатель, пpиводящий в движение лоток или футляp, а также механизм пеpемещения pамы, на котоpой закpеплена вся механическая система вместе со шпиндельным двигателем и пpиводом оптической головки, в pабочее положение, когда диск ложится на подставку шпиндельного двигателя. Пpи использовании обычного лотка пpивод невозможно установить в иное положение, кpоме гоpизонтального. В пpиводах, допускающих монтаж в веpтикальном положении, констpукция лотка пpедусматpивает фиксатоpы, удеpживающие диск пpи выдвинутом лотке.

Hа пеpедней панели пpивода обычно pасположены кнопка Eject - 6 для загpузки/выгpузки диска, индикатоp обpащения к пpиводу - 7 и гнездо для подключения наушников - 1 с электpонным или механическим pегулятоpом гpомкости - 2. В pяде моделей добавлена кнопка Play/Next - 5 для запуска пpоигpывания звуковых дисков и пеpехода между звуковыми доpожками; кнопка Eject пpи этом обычно используется для остановки пpоигpывания без выбpасывания диска. Hа некотоpых моделях с механическим pегулятоpом гpомкости, выполненным в виде pучки, пpоигpывание и пеpеход осуществляются пpи нажатии на тоpец pегулятоpа.

Большинство пpиводов также имеет на пеpедней панели небольшое отвеpстие - 3, пpедназначенное для аваpийного извлечения диска в тех случаях, когда обычным способом это сделать невозможно - напpимеp, пpи выходе из стpоя пpивода лотка или всего CD-ROM, пpи пpопадании питания и т.п. В отвеpстие нужно вставить шпильку или pаспpямленную скpепку и аккуpатно нажать - пpи этом снимается блокиpовка лотка или дискового футляpа, и его можно выдвинуть вpучную.


^ Технические аспекты CD-R дисков

CD-R диск вполне может быть уподоблен многослойному пирогу: кроме весьма важного активного слоя, на котором собственно и производится запись информации, существует еще светоотражающий слой, располагающийся над активным. Именно от него в той или иной степени отражается при чтении луч лазера, проходящий через активный слой. Соответственно, в зависимости от силы отраженного луча, читающее устройство воспринимает результат в виде логического 0 или логической 1. В качестве отражающего слоя используется тончайшая пластинка из промышленного золота, однако в последнее время имеется выраженная тенденция на переход к серебру. Ведь серебро не только значительно дешевле золота, но и обладает большим коэффициентом светоотражения (70 и 80 процентов соответственно). Таким образом, при замене золота на серебро решается задача улучшения совместимости (часто употребляется разговорный термин “читаемость”) дисков с одновременным их удешевлением.

Защитный слой – слой, наносимый поверх светоотражающего и используемый для механической защиты CD-R диска. Тут тоже возможны варианты: в простейшем случае защитный слой являет собой покрытие лаком. Это мало надежно не только с точки зрения механики – лак легко обдирается, – но и с точки зрения химии: надпись, сделанная на диске маркером, может привести к потере информации из-за проникновения чернил сквозь тонкий слой лака – начнется химическая реакция, столь пагубная для диска.

Более серьезные защитные покрытия состоят в нанесении дополнительного слоя, ограждающего другие слои CD-R диска как от механических, так и от неблагоприятных химических воздействий. Как пример можно привести покрытие InfoGuard носителей фирмы Kodak. Оно не только защищает диск и придает ему привлекательный внешний вид, но и позволяет безбоязненно делать на нем надписи.

Особое место занимают покрытия для печати. Они наносятся на внешнюю сторону диска в случае, если они предназначены, в основном, для производства. Printable Surface – поверхность, впитывающая чернила, наносимые при печати на специальных струйных принтерах, Thermal Transfer Surface – поверхность для термической печати.

Завершая рассмотрение структуры строения CD-R диска следует упомянуть и об основе на которой, собственно, располагаются активный, светоотражающий и защитный слои. Это обычный пластиковый кружок, за исключением того, что характеристики пластмассы должны быть таковы, чтобы луч лазера, проходящий сквозь него, должным образом фокусировался и не вызывал разрушений основы.


Все CD-ROM имеют один и тот же физический формат изготовления и емкость 650 Мбайт. Диск диаметром 120 мм, толщиной 1,2 мм и центральным отверстием диаметром 15 мм. Центральная область вокруг отверстия шириной 6 мм называется зоной крепления (clamping area). За ней непосредственно следует заголовочная область (lead in area), содержащая оглавление диска (table of content). Далее расположена область шириной 33 мм, предназначенная для хранения данных и физически представляющая собой единый трек. Завершающей является терминальная область (lead out) шириной 1 мм. Внешний обод диска шириной 3 мм.

Область хранения данных логически может содержать от 1 до 99 треков, однако разнородная информация не может быть смешанна на одном треке. Цифровая информация хранится на CD-ROM в виде чередующихся по ходу спирали ямок, нанесенных на поверхность полиуглеродного пластика. Ямка воспринимается лучом лазера как логический ноль, а гладкая поверхность как логическая единица. В отличие от, например, винчестеров, дорожки которых представляют собой концентрические окружности, компакт-диск имеет всего одну физическую дорожку в форме непрерывной спирали, идущей от внутреннего диаметра к наружному. Тем не менее, одна физическая дорожка может быть разбита на несколько логических.
^


Разновидности CD-R дисков


В общем и целом все множество CD-R дисков делятся на brand-name (BN) версии и версии для производства (OEM). Диски BN-версий характеризует то, что они выпускаются с уже нанесенным на поверхность диска логотипом производителя и полиграфической вставкой. Такие диски обычно продаются в розницу и являются приемлемым решением для тех, кто собирается хранить на них архивы данных, время от времени создавать музыкальные сборники и т.п. Надписи на таких дисках возможно наносить специальным маркером или фломастером. Диски BN продаются упакованными в пластиковые коробки (jewel case), затянутые защитной пластиковой пленкой. 10 дисков обычно собираются в коробку.

Диски для производства или OEM, не имеют на своей внешней поверхности ни логотипа, ни каких прочих надписей и графических элементов. Поверхность “чистая”. И хотя на ней так же как и на поверхности дисков BN можно делать надписи маркером, OEM-диски предназначены все же для печати на их поверхности текста и графики с помощью специальных CD-принтеров или нанесения собственного логотипа методом шелкографии или офсетной печати. Упаковываются OEM-диски таким образом, чтобы было возможно максимально удобно включить их в производственную технологическую цепочку. Наиболее распространенным типом упаковки являются стопки (bulk) и стопки на осях (spindle): в первом случае некоторое количество дисков (обычно 100) упакованы в термоусадочную пленку, в картонной коробке 6 стопок, а, следовательно, 600 дисков; во втором случае диски насажаны на специальную ось (обычно это 125 дисков) и собраны в коробки по 500 дисков в каждой.

Следует отметить, что диски для производства (OEM) более многофункциональны в смысле нанесения на них надписей тем или иным способом и дешевы, нежели диски brand-name, которые имеет смысл приобретать только тогда, когда общая месячная потребность в дисках не превосходит нескольких десятков штук и нет никаких специальных требований к их оформлению.



^ Используемые интерфейсы: IDE и SCSI


Попробуем посмотреть, чем отличаются устройства CDROM с IDE (ATAPI) и SCSI интерфейсами. Для сравнения была выбрана 12x модель фирмы Pioneer, поскольку существуют ее модификации для обоих интерфейсов. Заметим, что не всегда хорошая модель на IDE является хорошей и для SCSI. Например самый быстрый (в свое время) жесткий диск серии Quantum Fireball в SCSI варианте показывает производительность ниже среднего среди недорогих SCSI дисков. В большинстве случаев SCSI устройства, которые "произошли" от своих IDE - двойников скорее всего не реализуют все возможности интерфейса и поэтому проигрывают по скорости. В то же время сравнимые по объему жесткие диски SCSI существенно дороже чем IDE.






^ ЧТО ЛУЧШЕ?

IDE-привод

SCSI-привод

Достоинства

низкая цена

простая установка

надежная работа

возможность работы в фоновом режиме

практически полное отсутствие проблемы "опустошения буфера"

не занимает второй IDE-контроллер

более качественная запись

не требует оптимизации ОС

возможность безопасной записи на более высоких скоростях

Недостатки

единолично занимает второй IDE-контроллер

требует оптимизации ОС

отнимает все процессорные ресурсы при осуществлении записи

более сложная установка

высокая цена

необходимость в дополнительном контроллере


Возможности


Кроме очень специальных приложений IDE и SCSI устройства обеспечивают абсолютно одинаковые возможности и поддерживают одни и те-же стандарты. Отличия могу быть только обусловленные интерфейсом, а не самим устройством. Например, количество подключаемых устройств, необходимые драйвера, пиковая скорость передачи и т.д.


^ Параметры CD-приводов


Скорость передачи данных и время доступа к информации

Максимальная скорость вращения диска определяет скорость передачи данных с диска. Скорость передачи данных (dats-transfer rate) зависит от двух факторов - плотности данных и скорости вращения диска. Под плотностью в данном случае понимают количество бит (впадин) на дюйм (или миллиметр). Так, для 16-битного стереосигнала качества аудио-CD (частота 44.1 кГц) скорость должна быть 1.4 Мбита/с. Разделив это значени на число бит в байте (8), мы получим 176.4 Кбайта/с - усредненное значение для скорости передачи данных. Стандарт МСР1 определяет скорость передачи данных как 150 Кбайт/с, МСР 2 - 300 Кбайт/с. В настоящее время наибольшее распространение получили приводы, использующие технологию удвоения скорости вращения диска. Именно в этом случае скорость передачи достигает значения 300 Кбайт/с. Подобные устройства удовлетворяют спецификации МСР 2, поскольку имеют время поиска менее 400 мс. Сравнительно недавно появились модели приводов с утроенной, учетверенной и даже ушестеренной скоростью вращения. Пионером в технологии увеличения скорости являются, например, фирмы NEC и Plextor.


При выполнении реальных прикладных задач большая часть времени тратится на поиск данных или на доступ к определенной части диска с требуемой информацией. Поэтому время доступа к информации существенно влияет на производительность привода CD-ROM и является определяющим фактором. Сейчас по скорости передачи данных приводы CD-ROM уже вплотную приблизились к жестким магнитным дискам, а по скорости доступа к информации они по-прежнему уступают им. Поэтому гораздо выгоднее считывать с CD-ROM большие файлы, чем работать с множеством мелких файлов, разбросанных по всему диску.

Для существенного ускорения передачи данных от CD-ROM разработчиками используется технология кэширования, т.е. такая технология, когда привод и/или компьютер заранее производят чтение нужной информации и хранят ее во временном буфере, чтобы потом без задержек переслать процессору. Реализация этой технологии существенно влияет на общую производительность устройства.


^ Скорость записи

Термин “скорость записи” определяет, насколько быстро данные могут быть записаны на CD-R диск. Маркировка 1х, 2х, 4x показывает, во сколько раз быстрее устройство записывает данные по сравнению с односкоростным эталоном. Под одной скоростью понимается скорость передачи данных равная 150 Кб/сек. Таким образом, маркировка 2х значит, что данные могут записываться со скоростью 300 Кб/сек, а 4х – 600 Кб/сек. Необходимо принять во внимание, что реальная скорость может различаться в зависимости от режимов записи, так как к примеру данные записываются в режиме 2048 байт на блок, а звуковая информация в режиме 2352 байта на блок.

Обычно маркировка приводов CD-ROM состоит из одной цифры, показывающей с какой скоростью данные могут быть считаны. Маркировка CD-рекордеров содержит две цифры: первая – скорость записи, вторая – скорость считывания (например 4x8 для CD-рекордера Panasonic 7502B). Если же маркировка состоит из трех цифр, то это значит, что такой привод может работать еще и с CD-RW дисками, возможная скорость записи на которые – вторая цифра в маркировке.

^ Объем хранимой информации


На большинстве дисков указана их максимальная вместимость в мегабайтах данных (обычно 650 при размере блока 2048 байт). На дисках некоторых производителей (например, Maxell) вместимость в рекламных целях указывается в миллионах байтов (680), что означает те же 650 Мб. Отдельные диски маркируются цифрой 780, что обозначает емкость диска в звуковых секторах (74 минуты по 176 кб). При записи в формате mode 2 за счет большей величины блока данных возможна запись более 650 Мб. 63- и 74-минутные компакт-диски позволяют хранить различный объем данных. 74-минутные диски, соответственно, позволяют хранить больше информации, чем 63-минутные. В самых первых устройствах записи использовались только 63-минутные диски. Современное же поколение устройств записи может работать с обоими типами дисков. Вряд ли можно что-либо сэкономить при использовании 63-минутных дисков, так как в настоящее время почти все производители предлагают оба типа дисков по одной цене.

^ Размер блока данных и