Накопители на оптических дисках ( CD и DVD ).
Первоначально приводы CD служили только для чтения информации, записанной на сменных компакт-дисках. Их аббревиатура (CD-ROM) взята по аналогии с обозначением части памяти компьютера, доступной только для чтения информации. Первые компакт-диски создавались для цифровой записи музыкальных произведений. Это обстоятельство определило такие важные характеристики компакт-дисков, как их размер, метод кодирования данных, использование единой спиральной дорожки и скорость вращения, которые должны обеспечивать скорость передачи данных около 150 Кбайт/с для получения качественного стереозвучания. Это число и принято за “единичную” (1x) скорость. Если время звучания аудиокомпакт-диска, который создавался в расчете на запись 9-й симфонии Бетховена длительностью 72-73 минуты, “перевести” в байты, то получится примерно 640 Мбайт (150*72*60/1024=640).
Компакт-диск представляет собой диск диаметром 120 мм, выполненный из прозрачной пластмассы (поликарбоната) с тонким промежуточным слоем зеркально отражающего свет материала (алюминия). Цифровая информация на мастер-диске наносится за один технологический сеанс и в последствии изменена быть не может. Для записи используется лазер, луч которого выжигает в зеркальном слое отдельные участки (питы), которые соответствуют логическим 0, и оставляет нетронутыми участки, соответствующие 1. Ширина впадин составляет 0,83 мкм, а шаг дорожки – 1,6 мкм. С мастер-диска делают матрицу, которую затем используют для тиражирования дисков. Считывание информации осуществляется также при помощи лазерного луча (меньшей мощности), который либо отражается от зеркальных участков и регистрируется фотодетектором, либо, попадая во впадины, рассеивается.
|
|
|
Приводы CD-ROM монтируются в отсек стандартного размера на передней панели системного блока. Своего собственного контроллера они не имеют и подключаются к общему с НЖМД интерфейсному кабелю. Обработка данных производится программным путем с помощью соответствующего драйвера.
Помимо обычных компакт-дисков используются однократно записываемые (CD-R) и перезаписываемые (CD-RW) компакт-диски. В первом случае на поликарбонатную основу наносится активный записываемый слой. Для его изготовления использовались лишь два материала: красители цианин и фталоцианин. Следующий слой является отражающим и, как правило, он выполняется из золота или серебра, т.к. у этих материалов теплопроводность ниже, чем у алюминия. При записи CD-R краситель меняет свои свойства (темнеет) под воздействием лазерного луча, что и позволяет записать информацию. Впоследствии считывающее устройство может различать более и менее темные участки на поверхности диска, читая таким образом информацию.
|
|
|
Технология записи CD-RW аналогична технологии получения перезаписываемых DVD (см. ниже).
В последние годы в компьютерную технику стали внедряться цифровые универсальные диски – DVD (Digital Versatile Disk). Обеспечивая единый способ хранения фильмов, звукозаписей и компьютерных данных, технология DVD относится к следующему поколению технологии хранения информации на оптических компакт-дисках и в будущем, по-видимому, станет общепринятым стандартом.
DVD-диски получают по такой же, но несколько модифицированной, лазерной технологии. Главная особенность DVD заключается в их большой емкости (4,7 - 17 Гб). Такие цифры достигаются за счет нескольких факторов.
Во-первых, в приводах DVD применяется лазер с меньшей длиной волны (вместо 780нм – 650 или 635 нм). Это дает возможность получать (и использовать) углубления меньшего размера (0,4 мкм) и меньший шаг дорожки (0,74 мкм). Получаемая поверхностная плотность записи информации позволяет располагать на одной стороне как минимум 4,7 Гб информации (DVD-5).
Во-вторых, у DVD поверх основного отражающего слоя может находиться второй – полупрозрачный. Данные записываются на оба слоя. Работая на одной частоте, лазер считывает информацию с полупрозрачного слоя, работая на другой - получает данные с нижнего. В результате емкость одностороннего двухслойного возрастает до 8,5 Гб (DVD-10).
|
|
|
В спецификациях DVD предусматривается возможность создания и использования двухсторонних дисков (DVD-10) и (DVD-18). Двусторонний диск изготавливается просто: т.к. толщина одностороннего DVD может составлять 0,6 мм, два диска соединяют тыльными сторонами. Максимальная емкость такого диска может достигать 17 Гб (DVD-18).
Перезаписываемые DVD состоят из нескольких слоев: нижней пластины из поликарбоната, двух диэлектрических слоев, между которыми находится слой данных и отражателя. Слой данных, так называемый Phase-Change-материал (Ag-In-Sb-Te-легирование), под воздействием высокой температуры изменяет свое состояние от аморфного (плохо отражающего) до кристаллического (хорошо отражающего). При записи лазерный луч разогревает точечное пространство на Phase-Change-материале до температуры выше точки плавления (500 – 700С). При остывании эта область будет находиться в аморфном состоянии. Если же слой данных нагреть только до 200С, то он снова перейдет в кристаллическое состояние. Различая участки с разными коэффициентами отражения, можно считывать данные бит за битом. Если же перевести весь слой данных в кристаллическое состояние, то вся информация будет стерта.
Оба диэлектрических слоя служат в качестве охлаждающего материала и предотвращают испарение. Благодаря хорошему отводу тепла после каждого импульса лазера быстро устанавливается аморфное состояние, что важно для обеспечения высокой скорости записи данных.
Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 41; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!