3.3.2. Оптические диски

В настоящее время все большей популярностью пользуются оптические (лазерные) диски. Это объясняется большим объемом информации, хранимой на этих дисках (600 – 800Мбайт), высокой надежностью и простотой обслуживания. Диаметр диска составляет 133 мм (5.25 дюйма).

Конструктивно лазерный диск представляет собой жесткую основу из легкого сплава металлов, на которую нанесено зеркальное покрытие, защищенное прозрачной пленкой. В дисководах, предназначенных для работы с лазерными дисками, устанавливается источник лазерного излучения и приемник луча, отраженного от зеркальной поверхности диска.

Существует несколько типов оптических дисков. Основными из них являются CD – ROM, CD – R, CD – RW, DVD.

Оптические диски CD – ROM (Compact Disk – Read Only Memory) предназначены только для чтения информации. Эту информацию записывают один раз на заводе – изготовителе дисков. Принцип записи информации состоит в том, что вдоль спиральной дорожки диска, с помощью специального механического устройства, на поликарбонатную зеркальную поверхность диска наносятся углубления.

Считывание информации производится с помощью лазерного луча, который с большой скоростью пробегает вдоль спирали и отражается от поверхности диска. Если луч попадает на углубление, то он отражается под одним углом и не попадает в приемник. Это воспринимается как логический ноль. Если луч попадает на ровную поверхность, то он отражается под другим углом и попадает в приемник. Это воспринимается как логическая единица. Таким образом информация воспринимается в двоичном коде. Схема чтения информации с оптического диска приведена на рис. 3.3. Недостатком таких дисков является то, что на них нельзя записывать информацию на компьютере.

Нуль информации Единица информации

Рис. 3.3 Принцип считывания информации с CD – ROM

Контроллер накопителя на СD – дисках выполняет достаточно сложную работу по поиску нужной информации:

• располагает головку как можно ближе к предполагаемому местоположению искомого кадра;

• ждет пока, диск повернется настолько, чтобы углубления и ровные участки оказались бы под лазерным лучом, затем начинает перемещать головку вдоль спирали от внутренней к внешней границе диска;

• ждет, когда головка совместится с началом какого – либо кадра, затем читает его адрес;

• исходя из расположения искомого кадра относительно головки, перемещает ее по нужному адресу.

Оптические диски CD – R (Compact Disk – Recordable) позволяют пользователю записывать информацию на компьютере, но только один раз. Такие диски могут работать только со специальными (записывающими) для них дисководами. Принцип записи информации заключаются в том, что высокотемпературный лазерный луч, воздействуя на светочувствительный слой диска (цианин зеленого цвета или пталоцианин желто–оранжевого цвета) «выжигает» в нем точку. Это соответствует логическому нулю информации, а не прожженные участки – логической единице информации. В режиме чтения на поверхность диска направляется луч меньшей мощности, который отражается от недеформированной зеркальной поверхности под углом, позволяющим попадать ему в приемник. Это воспринимается как логическая единица информации. Если луч попадает на прожженный участок, то он плохо отражается и не попадает в приемник, что воспринимается как логический нуль информации. Очевидно, что такие диски имеют преимущества перед CD – ROM. Читать информацию с таких дисков можно многократно, как и с CD – ROM.

Оптические диски CD – RW (Compact Disk – ReWrite) в сочетании со специальными дисководами, позволяют выполнять многократную запись на компьютере, как и на магнитные диски. Внешне по своим размерам, объему и внешнему виду эти диски ничем не отличаются от CD – ROM и CD – RW, но принцип записи информации совершенно другой. Металлическая основа этих дисков покрывается зеркальным слоем из специального материала (сплав серебра, инлия, сурьмы и теллура), который под влиянием лазерного луча изменяет свое состояние, переходя из кристаллического состояния в аморфное и наоборот. Причем переход из одного состояния в другое может производиться многократно, что позволяет выполнять многократную перезапись информации. Участки с кристаллическим и аморфным состоянием под различным углом отражают свет. Это и обеспечивает чтение информации в двоичном коде вышеописанным способом. Преимущество этих дисков перед предыдущими – очевидно.

Гораздо больший объем информации можно размещать на дисках DVD (Digital Versatile Disk) – цифровой, многосторонний, универсальный диск. Запись информации на эти диски производится на нескольких слоях. Эти слои размещаются на одной и той же рабочей поверхности. Объем информации, хранимой на таких дисках, достигает 17 – 27 Гбайт.

Первые оптические дисководы выполняли обмен информации со скоростью 150 Кбайт/c. Эту скорость принято считать базовой. У современных оптических дисководов скорость обмена принято указывать множителем к базовой скорости, что позволяет определять во сколько раз скорость обмена дисковода или возможности диска больше базовой скорости, например, 24х. Такая маркировка говорит о том, что скорость обмена дисковода составляет 3.6 Мбайт/c. Маркировка 2х–52х на CD – R говорит о том, скорость обмена в режиме многократной записи составляет 2х, скорость обмена в режиме чтения – 52х. Для DVD – дисков в качестве базовой скорости принимается скорость обмена 1,38 Мбайт/c. Таким образом маркировка дисковода DVD – 8х говорит о том, что у этого дисковода скорость обмена равна 11,04 Мбайт/c.