Реферат: Сравнение различных типов накопителей информации
Накопитель на компакт-диске (CD-ROM).Считывание информации с компакт-диска происходит с помощью лазерного луча меньшей мощности. Сервомотор по команде от внутреннего микропроцессора привода перемещает отражающее зеркало или призму. Это позволяет сосредоточить лазерный луч на конкретной дорожке. Лазер излучает когерентный свет, состоящий из синхронизированных волн одинаковой длины. Луч, попадая на отражающую свет поверхность (площадку), через расщепляющую призму отклоняется на фотодетектор, который интерпретирует это как «1», а попадая в углубление (пит), рассеивается ипоглощается — фотодетектор фиксирует «0».
В то время как магнитные диски вращаются с постоянным числом оборотов в минуту, т. е. с неизменной угловой скоростью, компакт-диск вращается обычно с переменной угловой скоростью, чтобы обеспечить постоянную линейную скорость при чтении. Таким образом, чтение внутренних треков осуществляется с увеличенным, а наружных — с уменьшенным числом оборотов. Именно этим обусловливается более низкая скорость доступа к данным для компакт-дисков по сравнению с винчестерами.
3.2 Носители DVD
Универсальный цифровой диск (digitalversatiledisc— DVD) — вид накопителя, который, в отличие от CD, с момента выхода на рынок был рассчитан на широкое применение как в аудио- видео-, так и в компьютерной индустрии. Диски DVD, имея тот же самый размер, что и стандартный CD(диаметр 120 мм, толщина 1,2 мм), обеспечивают до 17 Гбайт памяти со скоростью передачи выше, чем для CD-ROM, обладают временем доступа, подобным CD-ROM, и разделяются на четыре версии:
• DVD-5 — односторонний однослойный диск, вместимостью 4,7 Гбайт;
• DVD-9 — односторонний двухслойный диск на 8,5 Гбайт;
• DVD-10 — двухсторонний однослойный диск 9,4 Гбайт;
• DVD-18 — вместимость до 17 Гбайт на двухстороннем двухслойном диске.
DVD - ROM . Как и для самих дисков, существует мало различий между дисководами DVDи CD-ROM, поскольку единственная очевидность — эмблема DVDна передней панели. Основное различие состоит в том, что данные CD-ROMзаписаны близко к верхнему слою поверхности диска, а уровень данных для DVD— ближе к середине, чтобы диск мог быть двухсторонним. Поэтому блок оптического чтения привода DVD-ROMустроен более сложно, чем его аналог для CD-ROM, чтобы создавать возможность для чтения как одного, так и другого из этих типов носителей.
Одно из самых ранних решений заключалось в использовании пары поворотных линз: одной — для фокусировки луча на уровнях данных DVD, а другой — для чтения обычных компакт-дисков. Впоследствии появились более изощренные проекты, которые устраняют потребность в переключении линзы. Например, «двойная дискретная оптическая выборка», предложенная Sony, имеет отдельные лазеры, оптимизированные для CD(длина волны 780 нм) и DVD(650 нм). Устройства Panasonicпереключают лазерные лучи с помощью голографического оптического элемента, способного к фокусировке луча в двух различных дискретных точках.
Дисководы DVD-ROMвращают диск намного медленнее, чем их аналоги для CD-ROM. Однако, так как на DVDданные упакованы намного плотнее, его производительность существенно выше, чем у CD-ROMпри одинаковой скорости вращения. В то время как обычный аудиодиск CD-ROM(lxили однократный) имеет максимальную скорость передачи данных 150 Кбайт/с, диск DVD(1х) может передавать данные по 1250 Кбайт/с, что достигается только при восьмикратной (8х) скорости диска CD-ROM.
Не существует общепринятой терминологии для описания различных «поколений» дисководов DVD. Однако термин «второе поколение» (или DVDII) обычно относится к 2х скоростным дисководам, также способным к чтению носителей CD-R/CD-RW, а термин «третье поколение» (или DVDIII) обычно означает дисководы со скоростью 5х (или иногда 4,8х, или 6х), некоторые из которых способны к чтению носителей DVD-RAM.
Форматы записываемых дисков DVD
Существует несколько версий записываемых DVD:
- DVD-Rобычный, или DVD-R;
- DVD-RAM(перезаписываемый);
- DVD-RW;
- DVD+RW.
Записываемый DVD . DVD-R(или записываемый DVD) во многом концептуально схож с CD-R— это однократно записываемый носитель, который может содержать любой тип информации, обычно сохраняемой на DVDмассового производства — видео, аудио, рисунки, файлы данных, программы, мультимедиа и т. д. В зависимости от типа записываемой информации диски DVD-Rмогут использоваться фактически на любом совместимом устройстве воспроизведения DVD, включая дисководы DVD-ROMи проигрыватели DVD-видео. Так как формат DVDподдерживает двухсторонние диски, до 9,4 Гбайт может быть сохранено на двухстороннем диске DVD-R. Данные могут быть написаны на DVDсо скоростью 1х (11,08 Мбит/с, что приблизительно эквивалентно скорости 9х CD-ROM). После записи диски DVD-Rмогут читаться с теми же скоростями, что и массово тиражируемые диски, в зависимости от «х-фактора» (кратности скорости) используемого дисковода DVD-ROM.
DVD-R, подобно CD-R, использует постоянную линейную скорость (CLV), чтобы максимизировать плотность записи на дисковой поверхности. Это требует изменения числа оборотов в минуту (rpm), поскольку диаметр дорожки изменяется при продвижении от одного края диска к другому. Запись начинается на внутренней стороне и заканчивается на внешней. При скорости 1х частота вращения изменяется от 1623 до 632 об/мин для диска емкостью 3,95 Гбайт и от 1475 до 575 об/мин для 4,7 Гбайт в зависимости от позиции головки записи-воспроизведения на поверхности. Для диска в 3,95 Гбайт интервал (подача) дорожек, или расстояние от центра одного витка спиральной дорожки до прилегающей части дорожки, составляет 0,8 мкм (микрон), что вдвое меньше, чем для CD-R. На диске в 4,7 Гбайт используется еще меньшая подача дорожки — 0,74 мкм.
DVD - RAM . Перезаписываемый DVD-ROMили DVD-RAMиспользует технологию изменения фазового состояния, которая не является чисто оптической технологией CDи DVD, а комбинацией некоторых особенностей магнитооптических методов и ведет свое происхождение от оптических дисковых систем. Применяемый формат «поверхность—углубление» (landgroove) позволяет записывать сигналы как на углублениях, сформированных на диске, так и в промежутках между углублениями. Углубления и заголовки секторов формируются на поверхности диска в процессе его отливки.
В середине 1998 г. появилось первое поколение изделий для многократного использования DVD-RAMемкостью 2,6 Гбайт с обеих сторон диска. Однако эти ранние устройства несовместимы со стандартами более высокой вместимости, которые используют контрастный слой расширения и тепловой буферный слой, чтобы достигнуть более высокой плотности записи. Спецификация для версии 2.0 DVD-RAMвместимостью 4,7 Гбайт на одной стороне была выпущена в октябре 1999 г.
DVD - RW . Известный ранее как DVD-R/Wили DVD-ER, носитель DVD-RW(который стал доступен в конце 1999 г.) появляется в процессе эволюционного развития фирмой Pioneerсуществующих технологий CD-RW/DVD-R.
Диски DVD-RWиспользуют технологию изменения фазового состояния вещества для чтения, записи и стирания информации. Луч лазера длиной волны 650 нм нагревает слой чувствительного сплава, чтобы перевести его или в кристаллическое (отражающее) состояние или аморфное (темное, не отражающее) в зависимости от уровня температуры и последующей скорости охлаждения. Результирующее различие между записанными темными метками и стертыми отражающими распознается проигрывателем или дисководом и позволяет воспроизвести сохраненную информацию.
Носители DVD-RWиспользуют ту же физическую схему адресации, что и DVD-R. В процессе записи лазер дисковода следует за микроскопическим углублением, осуществляя запись данных в спиральной дорожке.
Одно из основных преимуществ третьего перезаписываемого формата DVD— DVD+RW— это то, что он обеспечивает лучшую совместимость, чем любой из его конкурентов.
DVD + RW . Спецификация DVD-RAMбыла компромиссом между двумя различными предложениями основных конкурентов — группировка Hitachi, MatsushitaElectricи Toshiba, с одной стороны, и союз Sony/Philips— с другой.
DVD+RWимеет много общего с конкурирующей технологией DVD-RW, поскольку использует носитель с изменением фазового состояния, и предполагает пользовательский опыт, полученный при использовании дисков CD-RW. В формате DVD+RWдиски могут быть записаны как в режиме постоянной линейной скорости (CLV) для последовательной видеозаписи, так и в формате постоянной угловой скорости (CAV) для прямого доступа.
DVD + R . Двухслойная система DVD+Rиспользует две тонкие органические пленки из окрашиваемого материала, разделенные прокладкой (заполнителем). Нагревание сосредоточенным лазерным лучом необратимо меняет физическую и химическую структуру каждого слоя так, что измененные участки получают оптические свойства, отличные от исходных. Это приводит к колебаниям отражающей способности при вращении диска и создает сигнал считывания такой же, как в штампованных дисках DVD-ROM.