Накопители на оптических дисках

Оптические (лазерные) диски пришли в вычислительную техни­ку из аудио-видеотехники и во многом сохранили параметры, ха­рактерные для техники воспроизведения звука и изображений.

Накопители на оптических дисках (НОД) обладают по сравне­нию с НМД заметными преимуществами, основными из которых являются:

1. Высокая плотность записи информации, превышаю­щая на несколько порядков плотность записи в НМД. Поверхност­ная плотность достигает 2-25 Мбит/мм²

2. Скорость передачи данных за счет буферизации накопителя достигает величины около 200 Мбит/с.

3. Время доступа к данным в пределах одного диска приближа­ется к 0,01 с -10 мс.

4. Возможность реализации поперечной плотности до 1000 дорожек /мм.

5. Длительность хранения информации составляет десятки лет.

6. Малая подверженность оптического диска воздействию внешних факторов, пыли, механических царапин, радиации, маг­нитного поля и т.п.

К недостаткам оптических дисков следует отнести:

1. Наличие прецизионных механических и оптических узлов, не выдерживающих ударов и вибраций.

2. Использование дорогих материалов для дисков (в том числе редкоземельных: теллур, тербий и др., а также золота).

3. Многие методы оптической записи обеспечивают только од­нократную запись

4. Селективное (выборочное) стирание и повторная запись тре­бует значительных затрат времени.

Некоторые технические характеристики оптических дисков.

1. Расстояние между оптической головкой и поверхностью дис­ка составляет величину около 1 миллиметра.

2. Луч лазера дает на поверхности диска пятно размером около 1 мм. На запоминающем слое за счет фокусировки пятно уменьша­ется до микронных размеров.

3. Расстояние между дорожками составляет 1,1-1,6 микрон.

4. Один бит информации занимает на дорожке расстояние 0,31­ - 0,52 микрон.

5. Размер сектора на оптическом диске может быть 512 или 2048 байтов.

6. Скорость вращения диска от 3000 до 4500 об/мин.

7. Задержка доступа около 7 мс, среднее время поиска 20­ – 30 мс.

Физические основы записи-считывания на оптических дисках

Оптический диск в разрезе представляет собой многослойную структуру, схема которой представлена на Рис. 4.

Отверстие для шпинделя Защитный слой

Подложка Слой хранения

Рис. 4 . Оптический диск в разрезе

При работе с оптическими дисками используется запись инфор­мации с помощью лазерного луча - оптический метод записи и считывания. Оптические технологии записи-считывания позволяют ввести в систему различные способы автоподстройки; что обеспе­чивают высокую точность нахождения дорожки и высокую попе­речную плотность размещения информации на диске.

Существенной особенностью некоторых типов оптических дис­ков является использование спиральной дорожки вместо множе­ства концентрических дорожек как на магнитных дисках. Спи­ральная дорожка обеспечивает одно важное преимущество при воспроизведении аудио- и видеозаписей - непрерывность потока информации.

С другой стороны, такая форма дорожки создает проблемы, ко­гда необходимо вести запись отдельных порций данных на диск при наличии между операциями записи больших временных про­межутков - например, при выполнении периодической архива­ции данных на персональном компьютере. Размещенные на дорожке секторы нумеруются последовательно, начиная от центра диска.