Реклама на портале

Параметры накопителей CD-ROM. Что вы должны знать о дисках CD-ROM, CD-R и CD­RW

С середины 80-х годов прошлого столетия получают распространение системы внешней памяти на компакт-дисках. В настоящее время такие диски широко используются для распространения программного обеспечения, баз данных, технических руководств, справочников и т.д. Компакт-диск, или CD(compact-disk) – это пластмассовый диск с односторонней записью информации; обычно он бывает покрыт тонким отражающим слоем, например, из алюминия. Этот слой и представляет собой запоминающую среду; цифровая информация заносится в нее в виде микроскопических углублений. Существует несколько типов компакт-дисков: допускающие только чтение (CD-ROM), однократную (CD-R) и многократную (CD-RW) запись. В последнее время получает распространение еще один вид оптических дисков, а именноDVD-диски.

Компакт-диски, допускающие только чтение, выпускаются различного размера и емкости. Однако их диаметр не должен превышать 120 мм; диски такого размера могут быть установлены в устройство чтения на персональном компьютере. Информация записывается в виде секторов на спиралевидной дорожке. Такая дорожка обеспечивает возможность воспроизведения аудио- и видеозаписей без наличия специальных буферных устройств, но затрудняет поиск данных, когда они хранятся в виде отдельных порций. В стандартном компакт-диске длина одной спиралевидной дорожки составляет 5,27 км, а при постоянной линейной скорости в 1,2 м/с чтение всей размещенной на дорожке информации произойдет за 73,2 мин. Расстояние между витками дорожками составляет 1,6 мк. Компакт-диски этого типа характеризуются сравнительно невысокой скоростью передачи информации (176,4 Кбайт/с), большим временем доступа и достаточно большой емкостью 650 Мбайт информации.

Обычно CD-ROM изготавливают методом «печати», т.е. переноса информации с мастер-диска. Вначале информация записывается на мастер-диск с помощью сфокусированного лазера достаточно большой мощности. Он «прожигает» углубления, которые и переносятся на компакт-диск. Затем компакт-диск покрывается прозрачным лаком, защищающим его от пыли и царапин.

Считывание информации с диска выполняется посредством маломощного лазера. Луч этого лазера направлен на записанную дорожку и освещает вращающийся диск. Интенсивность отраженного от поверхности диска луча меняется в зависимости от того, попадает ли он на углубление или нет. Отраженный луч фиксируется фотодетектором, который и преобразует изменение интенсивности луча в цифровые сигналы.

[Чтобы обеспечить постоянство скорости считывания информации при постоянной угловой скорости вращения диска (CAV), на дорожках, находящихся на разных расстояниях от центра диска, углубления должны располагаться с различной плотностью: на внешних дорожках реже, а на внутренних чаще. Это приводит к тому, что внешние дорожки используются нерационально; поэтому такой метод не находит широкого применения. Вместо этого информацию размещают на диске в секторах одинакового размера, но чтение ее производят с постоянной скоростью. Для этого диск вращается с переменной скоростью, зависящей от положения лазерного луча для считывания информации. Этот метод получил название чтения с постоянной линейной скоростью (CLV). Угловая скорость вращения диска меньше, когда считывание информации производится с внешней дорожки диска, и возрастает по мере приближения луча к внутренней дорожке.]

Данные на CD-ROM записываются в виде блоков (секторов), рисунок 8.х. Каждый блок включает поле синхронизации, состоящее из 12 байт, четырехбайтовое поле идентификатора, поле данных (2048 байт) и поле с корректирующим кодом (288 байт).

Рисунок 8.х Формат записи на CD-ROM

Поле синхронизации отмечает начало блока; оно состоит из байта, содержащего нули, десяти байт с единицами и двенадцатого байта со всеми нулями. Поле идентификатора содержит временную метку, адрес блока и режим. Нулевой байт режима указывает на пустое поле данных, режим 1 говорит об использовании корректирующего кода, а режим 2 – об отсутствии корректирующего кода и расширении поля данных до 2336 байт. Поля данных и корректирующего кода не требуют пояснений.

Головка при чтении и последовательном поиске блока должна находиться «на дорожке» и перемещаться перпендикулярно дорожке при прямом доступе. Однако алгоритм определения местонахождения блока достаточно сложен, что существенно замедляет его поиск.

CD - R

Оптические диски с однократной записью и многократным чтением CD-R служат для сохранения больших объемов многократно используемой информации. Типичными областями применения таких дисков могут быть системы проектирования, бухгалтерский учет, резервное копирование и прочие системы архивного хранения документов. Запись информации на CD-R осуществляется лазерным лучом относительно большой мощности. Пользователь с помощью достаточно мощного лазера форматирует диск в специальном накопителе, создавая на поверхности диска дорожку из последовательных пузырьков. Для записи информации отформатированный пузырьками диск помещают в накопитель, где посредством маломощного лазера можно разрушить (взорвать) пузырек. При чтении лазерный луч освещает дорожку, позволяя распознать наличие или отсутствие «взорванных» пузырьков, так как взорванный пузырек обладает более высоким контрастом.

Диски CD-R можно использовать для сохранения обновляемых файлов, однако в них не производится физического стирания старой записи и размещения на ее месте новой. Вместо этого при обновлении файла производится запись на свободном месте диска под тем же именем и изменения в директории. К имени файла в директории дописываются специальные разряды, указывающие на то, что данная строка устарела, и создается новая строка с тем же именем файла. Поскольку на таком диске сохраняются все последовательные модификации файла, то становится возможным проследить все вносимые изменения.

По своему назначению оптические диски со стиранием информации CD-RW ближе всего соответствуют магнитным. Но они позволяют удалять информацию (вместе с покрытием), тем самым обеспечения секретность. Кроме того, они оказались очень удобными для персональных компьютеров, обеспечивая переносимость информации между различными машинами. Среди многих предложенных технологий наиболее приемлемой оказалась магнитооптическая. Для записи и стирания информации в накопителях на дисках CD-RW используется энергия лазерного луча совместно с действием магнитного поля. Запись и стирание бита информации производятся лучом лазера, который локально нагревает отпечаток, при этом нагретый участок материала намагничивается в направлении внешнего магнитного поля, создаваемого катушкой (рисунок 8.х).

Рисунок 8.х Запись и стирание бита информации в накопителе CD-RW

При изменении направления намагниченности изменяется и плоскость поляризации или коэффициент отражения данного участка. При чтении нужно определить направление магнитного поля по поляризации лазерного луча. Поляризованный свет, отраженный от участка, изменяет угол отражения в зависимости от направления намагниченности. Процессы записи бита и его стирания отличаются только направлением тока в катушке подмагничивания.

Таким образом, операция записи на диске CD-RW включает три цикла:

    стирание всех битов на выбранном участке диска для записи новой информации,

    запись новой информации во время следующего оборота диска,

    контрольное считывание вновь записанной информации во время третьего оборота.

Таким образом, операция записи выполняется в три раза медленнее по сравнению с магнитными дисками (при той же скорости вращения диска и той же плотности записи). Операция чтения требует всего одного цикла. Современные магнитооптические покрытия допускают до 10 4 циклов перемагничивания; это наиболее критично для области диска, где размещается директорий.

DVD -диски

Структура данных на DVD-диске зависит от его типа (DVD-ROM, DVD-R, DVD-RAM или DVD+RW). На DVD-дисках информация может записываться на одной (односторонний носитель) или на обеих сторонах (двусторонний носитель) диска, причем диски DVD-ROM могут иметь с каждой стороны по одному или по два информационных слоя. Каждый информационный слой имеет спиралевидную дорожку с входной областью, областью данных и выходной областью. В области данных размещаются блоки данных пользователя, содержащие по 16 секторов. Размер физического сектора составляет 37 856 байт.

Номер физического сектора расположен в его заголовке. Адресация секторов по физическим адресам используется контроллером дисковода только для внутренних целей. Процессор, к которому подключен DVD-диск, обращается к нему по логическому адресу. Логический адрес – это адрес логического блока, размер которого составляет 2048 байт.

Обычно в дисководе находится лишь один лазер, а смена рабочей стороны диска выполняется вручную, поэтому методы адресации рассчитаны на работу с одним или двумя слоями, расположенными с одной стороны диска. На двухслойном диске адресация может выполняться как с параллельными, так и встречными путями треков. При встречных путях треков область данных на первом слое диска заканчивается не выходной, а срединной областью, а второй слой начинается со срединной области. При переходе к другому слою дисковод меняет направление вращения диска на противоположное; при этом меняется фокусировка лазерного луча. Он фокусируется на втором слое. Физическая и логическая организация области данных на других типах DVD-дисков отличается от описанной, но незначительно.

Накопители CD-ROM с момента своего появления в 1984 г. прошли не менее славный путь, чем флоппи-дисководы. Сейчас найти ПК, в котором не было бы нaкопителя, способного читать диски CD-ROM, даже труднее, чем ПК без НГМД. Максимальные скорости вращения дисков выросли до 12 тыс. об./мин. Немногие из современных жестких дисков могут похвастаться такими скоростями, а ведь в CD-ROM с такой скоростью вращается сменный носитель большего диаметра, который может быть не слишком хорошо сбалансирован. При подобных скоростях повышенную вибрацию и, как следствие, увеличение частоты ошибок могут вызвать даже неравномерность нанесения типографской краски в надпечатке диска или надпись, сделанная фломастером на одной из его половинок. Поэтому "гонка за X" прекратилась по достижении отметки 60Х, а на практике "надежной и достаточной" считается скорость 40Х. При этом следует понимат ь, что 40 или 60Х (6 или 9 Мбайт/с) - всего лишь максимальная скорость передачи данных, которая достигается только на внешних дорожках диска. Исключение составляли накопители, выполненные по разработанной компанией Zen Research технологии TrueX, когда читаются одновременно несколько дорожек. Благодаря этой технологии компании Kenwood удалось Д1 вести "X" до 72, однако выпуск таких устройств оказался экономически невыгодным и ныне прекращен.

Накопленный в процессе совершенствования накопителей CD-ROM опыт не пропал даром. В первых таких устройствах использовался режим постоянной линейной скорости (constant linear velocity, CLV), пришедший из индустрии аудио-CD. Скорость передачи данных в дисководе IX равнялась 150 кбайт/с и была постоянной на всех дорожках, для чего при перемещении головки от центра диска к его периферии скорость вращения пропорционально уменьшалась. Поскольку диск с данными не обязательно должен читаться на постоянной скорости, изготовители CD-ROM для уменьшения времени доступа стали применять также присущие жестким дискам режим постоянной угловой скорости (constant angular velocity, CAV) или комбинацию эта двух режимов. Называется эта технология partial-CA\ или zoned-CLV и предполагает разбиение диска по ра диусу на несколько зон, в каждой из которых исполь зуется своя скорость вращения, а чтение может про исходить как в режиме CAV, так и в CLV. Теперь эта технология широко используется в записывающих накопителях.

Общее устройство трехлучевой оптической системы накопителя CD-ROM

Важным этапом в обеспечении совместимости четырех главных форматов компакт-дисков - CD-Digital Audio (CD-DA), CD-ROM, CD-Recordable (CD-R) и CD-Rewritable (CD-RW) - стало принятие ассоциацией изготовителей оптических устройств хранения данных (Optical Storage TechHeTlogy Association, OSTA) спецификации MultiRead. Устройства, помеченные соответствующим логотипом, гарантируют возможность чтения дисков всех четырех форматов.

Интересную новинку представила на прошедшей недавно в Ганновере выставке CeBIT"2002 компания flexs-torm GmbH - первый в мире гибкий CD-диск. 0,1-миллиметровый flexCD может считываться существующими накопителями с помощью специального адаптера, представляющего собой два кружка из твердого пластика.

Утверждается, что время изготовления flexCD в 10 раз меньше, чем традиционного CD-ROM, и составляет всего 0,3 с при значительно меньших производственных затратах. Предполагается, что он найдет широкое применение для распространения рекламных и других информационных материалов. Его легко можно будет вшивать в журналы, рассылать в конвертах или даже распространять в виде этикеток на упаковке каких-либо продуктов.

CD-R, CD-RW


Об оптических дисках с однократной записью (WORM) заговорили в конце 80-х. В 1990 г. появилась "Оранжевая книга II", устанавливавшая спецификации для записываемых CD. В 1993 г. компания Philips выпустила первый накопитель CD-R. В качестве "болванок" для записи использовались обычные поликарбонатные диски, покрытые специальным красителем (цианиновым, фталоцианиновым или азокрасителем), поверх которого напылялся тончайший отражающий слой благородного металла, обычно чистого серебра или золота. При записи лазерный луч, сфокусированный на слое красителя, физически "выжигал" его, образуя непрозрачные участки, аналогичные "ямкам" на обычном штампованном CD.

Носители CD-R не полностью отвечают определению WORM (однократная запись, многократное чтение), поскольку часть II "Оранжевой книги" предусматривает возможность многосеансовой записи. Каждый сеанс состоит из одной или нескольких дорожек данных, начального и конечного "пустых" участков и соответствующей записи в "содержании" (ТОС) диска. Наличие неиспользуемых участков приводит к потере при записи каждого следующего сеанса 13,5 Мбайт пространства на CD-R.

В конце прошлого века накопители CD-R, достигшие к тому времени скоростей по записи/чтению 8Х/24Х, были вытеснены более универсальными накопителями CD-RW, позволяющими записывать не только диски с однократной записью, но и перезаписываемые.

В отличие от органических красителей, используемых для формирования активного слоя в дисках CD-R, в CD-RW активным слоем является специальный поликристаллический сплав (серебро-индий-сурьма-теллур), который переходит в жидкое состояние при сильном (500-700°С) нагреве лазером. При последующем быстром остывании жидких участков они остаются в аморфном состоянии, поэтому их отражающая способность отличается от поликристаллических участков. Возврат аморфных участков в кристаллическое состояние осуществляется путем более слабого нагрева ниже точки плавления, но выше точки кристаллизации (примерно 200 °С). Выше и ниже активного слоя располагаются два слоя диэлектрика (обычно двуокиси кремния), отводящих от активного слоя излишнее тепло в процессе записи; сверху все это прикрыто отражающим слоем, а весь "сэндвич" нанесен на поликарбонатную основу, в которой выпрессованы спиральные углубления, необходимые для точного позиционирования головки и несущие адресную и временную информацию.

В накопителе CD-RW используются три режима работы лазера, отличающиеся мощностью луча: режим записи (максимальная мощность, обеспечивающая переход активного слоя в неотражающее аморфное состояние), режим стирания (возвращает активный слой в отражающее кристаллическое состояние) и режим чтения (самая низкая мощность, не влияющая на состояние активного слоя).


Разрез носителя CD-RW или DVD+RW

Самая большая проблема, которая всегда преследовала изготовителей устройств записи на оптические диски, - опустошение буфера. Поскольку запись идет с постоянной (линейной или угловой) скоростью, в буфере дисковода постоянно должны присутствовать данные для записи. Если по каким-либо причинам (перегрузка ЦП другими задачами, проблемы в интерфейсе, сбой программы и т. п.) данные начинают поступать слишком медленно, может возникнуть ситуация, когда в буфере накопителя нет данных для записи следующего блока. В накопителях первых поколений это приводило к безвозвратной порче "болванки" в случае CD-R или необходимости стирать и заново записывать CD-RW. В конце 2000 г. Sanyo запатентовала технологию BURN-Proof (Buffer UndeRuN-Proof, т. е. защита от опустошения буфера), которая позволяла останавливать запись, если объем данных в буфере становился меньше определенного порога, и возобновлять ее с того же места при заполнении буфера. Сейчас вариации этих технологий (каждая фирма называет их по-своему: у Yamaha это "SafeBurn", у Acer - "Seamless Link", у Ricoh - "JustLink") применяются практически всеми изготовителями накопителей CD-RW.

Plextor использует комбинацию технологии Sanyo и своей собственной под названием "PoweRec" (Plextor Optimised Writing Error Reduction Control). При этом процесс записи периодически приостанавливается по методике BURN-Proof и производится проверка качества записи, чтобы установить, возможно ли наращивание скорости.

Похоже, что процесс роста "X" в накопителях CD-RW, шедший в последние год-два семимильными шагами, приближается к своему логическому завершению, как это случилось в свое время с CD-ROM. Во всяком случае, недавно компания ТЕАС выпустила накопитель со скоростями записи/перезаписи/чтения 40Х/12Х/ 48Х. Кроме 8-Мбайт буфера и времени доступа к данным всего 72 мс, новый накопитель - один из первых на рынке, поддерживающих технологию EasyWrite, основанную на разработанных группой Mount Rainier (в нее входят Philips, Microsoft, Compaq и Sony) спецификациях, которая позволяет осуществлять пакетную запись на CD-RW (путем переноса файлов аналогично записи на флоппи-диск) легко и быстро, без применения специальных драйверов типа Direct CD.

Совсем недавно появилась информация о том, что разработанная калифорнийской компанией Calimetrics технология многоуровневой записи ML (MultiLevel) получила реальное воплощение в созданном корпорацией TDK прототипе накопителя CD-RW, позволяющем на те же самые носители и без изменения оптической части дисковода записывать до 2 Гбайт информации, т. е. утроить информационную емкость носителей. Скорость записи на CD-R при этом может достигать 48Х. Для этого достаточно лишь установить в накопитель разработанную и уже выпускаемую компанией Sanyo микросхему кодека ML ENDEC. TDK входит в созданный в конце 2000 г. ML Alliance, в который кроме Calimetrics вошли Sanyo, Mitsubishi Chemical, Plextor, ТЕАС, Yamaha и Verbatim. ML-диски будут поддерживать также основные изготовители ПО для записи CD-R и CD-RW Ahead Software (Nero) и Roxio (EasyCD Creator).

Предполагается, что использование этой технологии позволит также поднять емкость и скорость передачи записывающих накопителей DVD+RW как минимум в два раза.


Недостаточная емкость (650 или 700 Мбайт) CD-ROM и невозможность дальнейшего повышения производительности заставили задуматься о новом формате оптических дисков. История его возникновения, в отличие от простой и ясной истории создания CD, полна противоречий, столкновений и интриг. По первоначальному замыслу новый диск должен был прийти на смену видеокассетам VHS. У истоков DVD (первоначально эта аббревиатура расшифровывалась как "Digital Video Disk", т. е. "цифровой видеодиск", а позднее, когда на DVD стали записывать не только видео, превратилась в "Digital Versatile Disk", т. е. "цифровой многофункциональный диск"), стояли, с одной стороны, Matsushita Electric, Toshiba и кинокомпания Time/Warner, разработавшие технологию Super Disc (SD), а с другой - "родители" компакт-диска Sony и Philips со своей технологией Multimedia CD (MMCD). Поскольку два этих формата были абсолютно несовместимы друг с другом, в 1995 г. под давлением гигантов индустрии ИТ (Microsoft, Intel, Apple и IBM) для выработки единого стандарта была создана организация DVD Consortium, в которую вошли основные изготовители накопителей и носителей к ним, общим числом 11; впоследствии название было изменено на DVD Forum.

Аналогично разноцветным "книгам", определяющим форматы компакт-дисков, существует 5 документов, описывающих форматы DVD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio, DVD-R (однократно записываемый DVD) и DVD-RAM (DVD с возможностью многократной записи). В последнее время появилось также два новых формата многократно записываемых дисков - DVD-RW и DVD+RW и один - однократно записываемых DVD+R.

В отличие от CD-ROM, которые бывают только односторонними и однослойными, DVD могут быть также двухслойными и двусторонними. Таким образом, существует 4 варианта DVD-дисков: DVD-5 (односторонний однослойный, емкость 4,7 Гбайт), DVD-9 (односторонний двухслойный, 8,5 Гбайт), DVD-10 (двусторонний однослойный, 9,4 Гбайт) и DVD-18 (двусторонний двухслойный, 17 Гбайт).

Каким же образом удалось разместить на точно таком же по размерам диске в 7-25 раз больше информации? Прежде всего благодаря применению вместо ИК-лазера с длиной волны 780 нм лазера красного диапазона с длиной волны 635 или 650 нм. Уменьшение длины волны позволило сократить минимальный размер "ямок" (углублений на покрытой отражающим слоем поверхности поликарбонатной основы диска, несущих информацию) с 0,83 до 0,4 мкм, а шаг дорожек - с 1,6 до 0,74 мкм, что дало общий выигрыш в емкости в 4,5 раза. Остальное было получено за счет применения более эффективных кодов коррекции ошибок, которые позволили значительно уменьшить процент, отводимый на эти коды в каждом пакете данных.

Возможность изготовления двухслойных дисков (отражающий материал первого слоя является полупрозрачным, так что можно фокусировать лазер на лежащем над ним втором отражающем слое) позволила поднять емкость еще почти в два раза (на самом деле несколько меньше, поскольку в полупрозрачном слое не удается достичь такой же плотности записи, как в полностью отражающем). Двухсторонний диск, который представляет собой как бы два односторонних, склеенных отражающими слоями внутрь (общая толщина диска при этом остается равной 1,2 мм), еще в два раза увеличил возможную емкость DVD, хотя в этом случае возникает определенное неудобство: диск приходится переворачивать вручную.


Прямая перезапись в DVD+RW

Повышение плотности размещения данных на диске привело к автоматическому увеличению скорости передачи данных при той же скорости вращения носителя. Так, в накопителе CD-ROM IX данные передаются со скоростью 150 кбайт/с, тогда как в DVD-ROM IX скорость передачи достигает 1250 кбайт/с, что соответствует 8Х CD-ROM. Современные накопители DVD достигли скоростей 16Х, что, как несложно подсчитать, дает 128Х для CD-ROM! Для обеспечения совместимости накопителей DVD с носителями CD применяются различные технические решения, в том числе смена фокусирующих линз, два лазера с длинами волн 780 и 650 нм или специальный голографический элемент, обеспечивающий правильную фокусировку для каждого типа носителя. Принятие в качестве основного формата файловой системы DVD разработанной OSTA спецификации UDF (Universal Disc Format), а точнее, ее подмножества, называемого MicroUDF, сняло проблемы, связанные с необходимостью разработки новых форматов всякий раз, когда появляется новый класс данных, которые необходимо записывать на диск. Поскольку эта спецификация включает и стандартную для CD-ROM файловую систему ISO-9660, решаются проблемы совместимости с ОС, поддерживающими эту систему. Диски DVD-ROM используют промежуточный формат UDF Bridge (в этом формате отсутствует поддержка разработанного Microsoft для работы с длинными и Unicode-именами файлов расширения ISO 9660, названного Joliet), тогда как для дисков DVD-Video применяется полный формат UDF. Файлы DVD-Video не должны превышать по размеру 1 Гбайт, не должны фрагментироваться (каждый файл должен занимать одну связную область диска), а ссылки на них, записанные в формате 8.3, должны располагаться в каталоге VIDEO_TS, который должен быть первым на диске. Аудиофайлы размещаются в отдельной области диска (DVD-Audio zone), а ссылки на них - в каталоге AUDIO_TS.

Видео записывается на DVD обычно в формате MPEG-2. Диски DVD-Video могут использовать несколько различных систем защиты от копирования, самая известная и простая из которых, доставляющая массу неудобств пользователям, - региональное кодирование. Весь мир разбивается по этой системе на семь регионов (страны бывшего СССР попадают в пятый регион вместе с Индией, Африкой, Северной Кореей и Монголией). Диск DVD-Video, предназначенный, скажем, для первого региона (США), по идее, не должен считываться дисководом или плейером для пятого региона. На практике, однако, в России чаще всего используются многорегиональные дисководы и диски.

DVD-R for General, DVD-R for Authoring, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW, DVD+R


Всего на данный момент существует шесть форматов записываемых DVD (в хронологическом порядке их появления): DVD-R for General, DVD-R for Authoring, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW и DVD+R. Сейчас ситуация складывается так, что первые четыре формата, скорее всего, уйдут в прошлое. Альянс основных изготовителей записываемых оптических накопителей, в который входят такие "киты", как HP, Sony, Ricoh и др., объединившихся вокруг технологий DVD+RW и DVD+R, похоже, не оставит им никаких шансов, хотя компания Pioneer, впервые предложившая формат DVD-RW в конце 1999 г. и добившаяся его одобрения в DVD Forum (DVD+RW пока такого одобрения не получил, несмотря на то, что все члены DVD+RW Alliance входят в число учредителей DVD Forum), не собирается пока сдавать своих позиций.

Важнейшее преимущество формата DVD+RW (и его разновидности для носителей с однократной записью DVD+R) - совместимость записанных в нем носителей с подавляющим большинством обычных накопителей DVD-ROM и бытовых DVD-плейеров. Диски формата DVD-RW обладают таким свойством только при записи их в "совместимом" режиме, в котором невозможна запись с переменной битовой частотой и требуется так называемая "финализация" диска, занимающая до 15 мин. Еще одна ценнейшая возможность - использование этих накопителей для записи (и, разумеется, чтения) дисков CD-R и CD-RW.

DVD+RW представляет собой развитие технологии DVD-RW. Для записи используется технология фазового перехода, полностью аналогичная используемой в CD-RW. Точное позиционирование головки обеспечивается волнистыми канавками, проложенными вдоль всей спиральной дорожки диска. Благодаря им появляется возможность так называемого связывания без потерь, т. е. обеспечения связности записываемого видеофайла даже при больших перерывах в передаче данных от ПК. Можно даже редактировать отдельные участки уже записанного файла!


Прямая перезапись в DVD+RW

Накопители DVD+RW позволяют записывать одно-и двухсторонние диски емкостью соответственно 4,7 и 9,4 Гбайт. Двухслойные диски не поддерживаются.

Формат однократной записи DVD+R, в отличие от CD-R, который предшествовал CD-RW, появился совсем недавно, после успешного старта перезаписываемого DVD+RW. Первые накопители DVD+RW/+R начали появляться только весной 2002 г. Один из первых таких накопителей, Ricoh MP5125A, записывает диски DVD+RW и DVD-R на скорости 2,4Х, диски CD-R на скорости до 12Х, CD-RW - до 10Х. Максимальные скорости чтения составляют для DVD 8X, а для CD 32X, времена доступа соответственно 140 и 120 мс. Совместимость - проблема, которая преследовала накопители DVD с самого их рождения. Только в конце 1999 г. на рынке появились накопители третьего поколения, в которых были решены проблемы совместимости с дисками CD-R, CD-RW, DVD-RAM и DVD+RW. В приведенной ниже таблице обобщены данные о совместимости оптических носителей и дисководов различных форматов ("Чт." означает возможность чтения носителя данного типа в соответствующем накопителе, "Зап." - возможность записи). Заметим, что "Да" не означает, что любой накопитель данного типа будет читать (записывать) любой диск соответствующего типа. Это означает лишь, что сказанное будет выполняться как правило.

Встретить в наше время компьютер без дисковода CD-ROM/DVD практически невозможно. На компакт-дисках CD и DVD-дисках записываются самые разнообразные программы, музыка, документы, цифровые фотографии и т.д. Можно приобрести как диски с уже записанными данными (например, музыкальный компакт-диск или DVD с фильмом), так и специальные диски, на которые вы сможете (один или несколько раз, в зависимости от диска и дисковода) записать любую нужную вам информацию.

Кроме не совсем корректного названия «дисковод », устройства для чтения и записи CD/DVD-дисков также называются оптическими накопителями. Слово накопитель вообще относится ко всем устройствам, предназначенным для хранения или чтения данных. Например, жесткий диск можно назвать дисковым накопителем. Слово «оптический» обозначает метод считывания данных с дисков. В дисководах CD/DVD чтение и запись данных с дисков проводится с помощью специального лазерного луча.

Всего существует несколько типов дисководов CD-ROM и DVD , с поддержкой записи и без нее. Рассмотрим их подробнее.

  • Обычный дисковод CD — ROM позволяет только считывать данные с дисков CD , CD — R и CD — RW . Записывать с его помощью данные на любые диски нельзя. Такие дисководы стоят дешевле всего, однако уже устарели и в новые компьютеры не устанавливаются.
  • Дисковод CD — ROM с возможностью записи. В отличие от предыдущего варианта, с помощью такого дисковода можно записывать данные на диски с однократной (CD-R) или многократной (CD-RW) записью.
  • Дисковод DVD . Этот дисковод объединяет в себе возможности двух предыдущих дисководов, т.е. позволяет записывать и считывать данные с компакт-дисков, а также может считывать данные с дисков DVD.
  • Дисковод DVD с возможностью записи. Это наиболее универсальный и популярный вариант дисковода, который рекомендуется для покупки. С помощью такого дисковода вы сможете считывать и записывать любые диски, включая CD, CD-R, CD-RW, DVD+-R/RW.
  • Так же с каждым годом становятся все более и более популярными дисководы с поддержкой чтения дисков Blu-rey

Основные типы оптических дисков

Как вы уже поняли, возможности записи зависят не только от дисковода, но и самих дисков. Изучим основные из существующих в настоящий момент типы оптических дисков.

  • CD , или компакт-диск. Самый простой вариант оптического диска. На таких дисках продается или музыка (музыкальные компакт-диски) или различные программы. Записать что-либо на такой диск нельзя.
  • Диск CD-R . На такой диск можно один раз записать нужную вам информацию. Дописать ее потом уже нельзя. На один диск CD-R можно записать до 880 Мбайт данных - в зависимости от объема диска. Такие диски чаще всего используются для хранения важной информации, изменения которой в будущем не понадобится. Это может быть музыка, видео файлы и т.п.
  • Диск CD-RW . Этот диск обладает таким же объемом, что и диски CD-R, однако данные на него можно записывать много раз и удалять те данные, что вам не нужны. Всего такой диск рассчитан примерно на 1000 циклов перезаписи, чего более чем достаточно, например, для периодичной записи документов Word, их последующего удаления и записи новых файлов. Диски CD-RW стоят дороже, чем диски CD-R.
  • Диск DVD-ROM, или DVD Video. Именно на таких дисках продаются DVD-фильмы. Что-либо записать на такой диск нельзя. При этом объем однослойного диска DVD составляет 4,7 Гбайт, что в несколько раз больше, чем объем дисков CD.
  • Диск DVD — R и диск DVD + R . Так же, как и на диски CD-R, на диски DVD-R и DVD+R можно один раз записать нужные вам данные. К сожалению, в свое время компании - производители оптических дисков и дисководов ополчились друг на друга и стали непримиримыми врагами, в результате чего появилось два совершенно несовместимых друг с другом стандарта, DVD+R и DVD-R. К счастью, производители оптических дисководов решили эту проблему и теперь для большинства дисководов совершенно не важно, какой диск брать; поддерживаться будут оба типа дисков.
  • Диск DVD + RW и DVD — RW . По аналогии с дисками CD-RW на диски DVD+RW и DVD-RW можно многократно записывать данные Учитывая объем диска, равный 4,7 Гбайт, это очень удобно для хранения и резервного копирования самых различных данных, например вашей музыкальной коллекции и т.п. Проблема несовместимости стандартов существует и здесь, и решена она таким же образом - выпуском универсальных малоформатных дисководов, поддерживающих любые типы дисков.
  • Диск blu — rey обладаем огромным объемом который позволяет записать до 80 гигабайт информации! Согласитесь это очень много для оптического накопителя! В большинстве случаев на такие диски записываю видео с повышенной четкостью, что позволяет достичь максимального качества фильма! Стоимость такого накопителя может достигать до 2000 рублей!

Скорость работы оптического дисковода

Скорость работы оптического дисковода обычно указывается таким образом 52х/24х/52х . Это значит, что диски CD-R записываются со 52х, запись дисков CD-RW происходит со скоростью 24х , а чтение дисков CD-R/RW - также со скоростью 52х. При этом показатель 1х означает скорость передачи данных, равную 153 Кбайт/с. Теперь подсчитаем скорость действия дисковода со скоростью считывания 52 х. Для этого умножим 52 на 153, в результате получится 7956 Кбайт/с, т.е. почти 8 Мбайт/с.

По сравнению с дисководами CD-ROM, дисководы DVD с возможностью перезаписи считывают и записывают данные куда быстрее. Скорость 1х накопителя DVD-ROM равна 1,35 Мбайт/с, что аналогично скорости 9х для CD-ROM. Поэтому быстродействие современных дисководов DVD-ROM со скоростью чтения 20х соответствует скорости 180х для дисководов CD-ROM (27 Мбайт/с), хотя, конечно, такой скорости для дисководов CD-ROM не существует.

CD-ROM/XA (extended Architecture) своим названием говорит о том, что это CD-ROM диск с расширенными возможностями. Диск поддерживает файловые системы ISO 9660 и High Sierra. Давайте подробнее рассмотрим, в чем же заключаются эти возможности.
Многократная запись. Формат High Sierra на обычном CD-ROM позволяет запись только одного оглавления при создании записи. В связи с этим дозапись диска невозможна. На дисках ХА имеется возможность записывать диск в несколько сессий, поскольку они могут работать с несколькими оглавлениями.
Чередование. CD-ROM/XA работает в режиме Mode 2. Повторимся, что в этом режиме каждый сектор дорожки может иметь собственный формат. Форма 1 этого режима используется для хранения данных, а форма 2 для видео, музыки и изображений. Этот режим и задумывался специально для записи мультимедийных применений, чтобы на одной дорожке можно было чередовать, например, код программы и звук (видео) к ней. В начале каждого фрагмента помещается специальный «флаг», по которому и определяется его тип. Диски ХА очень удобно использовать для записи видео, потому что сначала можно записать видеокадр и сразу же за ним - звук. Естественно, что их синхронизация выполняется уже программным путем. Для примера: ниже показаны четыре возможные схемы кодирования музыки (А-аудиоданные, закодированные с помощью метода ADPCM, d - данные).
Сжатие музыкальных данных. Режим ХА позволяет на обычный 74-минутный диск записать несколько часов музыки. Это становится возможным методом сжатия. Чтобы увеличить объем звуковых данных, в данном случае используется не 16-разрядное РСМ-кодиро-вание (импульсно-кодовая модуляция используется для оцифровки аналоговых сигналов перед их передачей. Практически все виды аналоговых данных, таких как видео, голос, музыка, данные телеметрии, виртуальные миры, допускают её применение), а 4 или 8- разрядное ADPSM-кодирование (дифференциальная (или дельта) импульсно-кодовая модуляция.
Метод кодирования речи, предусматривающий вычисление разности между двумя последовательными значениями сигнала, оцифрованного по методу РСМ). Еще может меняться частота дискретизации. В зависимости от качества звучания, CD-ROM/XA предлагает два уровня кодирования звука: Level В (частота дискретизации 37.8 кГц моно или стерео) и Level С (частота дискретизации 18.9 кГц моно или стерео). В зависимости от ситуации, применяется тот или иной уровень. Тиражирование dvd. Например, данные голоса не требуют высокого качества звучания. Поэтому, закодировав голос на Level С, можно получить огромную прибавку доступного места на диске. Хотя музыку на этом уровне будет неприятно слушать.

Конструктивные особенности приводов CD-ROM.

Как известно, большинство накопителей бывают внешними и встраиваемыми (внутренними). Приводы компакт-дисков в этом смысле не являются исключением. Большинство предлагаемых в настоящее время накопителей CD-ROM являются встраиваемыми. Внешний накопитель стоит заметно дороже. Это легко объяснимо, так как в этом случае накопитель имеет собственный корпус и источник питания. Форм-фактор современного встраиваемого привода CD-ROM определяется двумя параметрами: половинной высотой (Half-High, HH) и горизонтальным размером 5.25 дюйма. На передней панели каждого накопителя имеется доступ к механизму загрузки компакт-диска. Одним из самых распространенных является механизм загрузки CD-ROM с помощью tray-механизма. Tray-механизм действительно похож на поднос, который выдвигается из накопителя обычно после нажатия кнопки Eject. На него устанавливается компакт-диск, после чего «поднос» в накопитель задвигается посредством кнопки расположенной на передней панели привода. На передней панели привода, кроме того, расположены: индикатор работы устройства (busy), также предусмотрено отверстие, с помощью которого можно извлечь компакт-диск даже в аварийной ситуации, например, если не срабатывает кнопка Eject или подача электропитания приостановлена.

Время доступа (access time).

Время доступа к данным для накопителей CD-ROM определяется точно также, как и для жёстких дисков. Оно равняется задержке между получением команды и моментом считывания первого бита данных. Время доступа измеряется в миллисекундах и его стандартное паспортное значение для накопителей 4х скоростных приблизительно равно 200 мс. При этом имеется в виду среднее время доступа, поскольку реальное время доступа зависит от расположения данных на диске. Очевидно, что при работе на внутренних дорожках диска время доступа будет меньше, чем при считывании информации с внешних дорожек. Поэтому в паспортах на накопители приводится среднее время доступа, определяемое как среднее значение при выполнении нескольких случайных считываний данных с диска. Очевидно, что чем меньше время доступа, тем лучше, особенно в тех случаях, когда данные нужно находить и считывать быстро. Время доступа к данным на CD-ROM постоянно сокращается. Заметим, что этот параметр для накопителей CD-ROM намного хуже, чем для жёстких дисков (85-500 мс для CD-ROM и 10 мс для жёстких дисков). Столь существенная разница объясняется принципиальными различиями в конструкциях: в жёстких дисках используется несколько головок и диапазон их механического перемещения меньше. Накопители CD-ROM используют один лазерный луч, и он перемещается вдоль всего диска. К тому же данные на компакт-диске записаны вдоль спирали и после перемещения считывающей головки для чтения данной дорожки необходимо ещё ожидать, когда лазерный луч падает на участок с необходимыми данными. При чтении внешних дорожек время доступа больше, нежели при чтении внутренних дорожек. Обычно, когда увеличивается скорость передачи данных, соответственно уменьшается и время доступа.

Скорость передачи данных (dats-transfer rate).

При стандартной скорости вращения скорость передачи данных составляет около 150 кб/с. В двух- и более скоростных CD-ROM диск вращается с пpопоpционально большей скоростью, и пpопоpционально повышается скорость передачи (напpимеp, 1200 кб/с для 8-скоpостного). Из-за того, что физические паpаметpы диска (неоднородность массы, эксцентриситет и т.п.) стандаpтизиpованы для основной скорости вращения, на скоростях, больших 4-6, уже возникают значительные колебания диска, и надежность считывания, особенно для дисков нелегального производства, может ухудшаться. Hекотоpые CD-ROM при ошибках чтения могут снижать скорость вращения диска, однако большинство из них после этого не могут возвращаться к максимальной скорости вплоть до смены диска. Hа скоростях свыше 4000-5000 об/мин надежное считывание становится практически невозможным, поэтому последние модели 10- и более скоростных CD-ROM ограничивают верхний предел скорости вращения. При этом на внешних дорожках скорость передачи достигает номинальной (напpимеp, 1800 кб/с для 12-скоpостных моделей, а по мере приближения к внутренним - падает до 1200-1300 кб/с. Для указания скорости чтения CD по сравнению со стандартом Audio CD (CD-DA) обычно применяют цифры 24x, 32x, 34x и т.д. Однако за последнее время технология немного изменилась. Первые модели CD-ROM использовали постоянную линейную скорость чтения (CLV). Это требовало изменения скорости вращения диска при перемещении головки. Для устройств 1x (150kb/s) эта скорость лежала в диапазоне 200-530 об/мин. Устройства 2x -12x скоростные просто повышали скорость вращения. Однако уже увеличение скорости до 12x требует частоты вращения 2400-6360 об/мин что очень велико для сменного носителя (часто также плохо отцентрированного). К тому же разная скорость вращения для разных областей диска повышает время доступа, т.к. при перемещении головки необходимо и соответственно изменять скорость вращения диска. Дальнейшее повышение скорости таким способом очень проблематично, поэтому производители перешли к технологии P-CAV и CAV. Первая предусматривает переход от постоянной линейной скорости к постоянной угловой скорости (CAV) на внешних дорожках диска, а вторая использует постоянную угловую скорость для всего диска. В связи с этим цифры типа 32x немного утрачивают свое значение, т.к. обычно относятся к внешней стороне диска, а информация на CD записывается начиная с внутренних дорожек и на незаполненных полностью дисках эта скорость вообще не достигается. Эта технология очень хорошо видна на тесте скорости чтения на внутренних и внешних дорожках, приведенном ниже.

Современные приводы поддерживают скорость чтения CD-дисков до 56х, ситуация с DVD дисками скорости тоже возросли и на разные форматы чтения / записи имеются самые разные, довольно таки высокие значения скоростей.

Размер блока данных (data block size).

Под размером блока данных (data block size) понимают минимальное количество байт, которые передаются на компьютер через интерфейсную карту. Иначе говоря, это единица информации, с которой оперирует контроллер привода. Минимальный размер блока данных в соответствии со спецификацией МРС равен 16 Кбайт. Поскольку файлы на компакт-диске обычно достаточно большие, то промежутки между блоками данных ничтожно малы.

Размер буфера.

Во многих накопителях CD-ROM имеются встроенные буферы, или кэш-память. Эти буферы представляют собой устанавливаемые на плате накопителя микросхемы памяти для записи считанных данных, что позволяет передавать в компьютер за одно сообщение большие массивы данных. Обычная ёмкость буфера составляет 256 Кбайт, хотя выпускаются модели как с большими, так и с меньшими объёмами (чем больше - тем лучше!). Как правило, в более быстродействующих устройствах ёмкость буфера больше. Это делается для достижения более высоких скоростей передачи данных.

Современные DVD-RW приводы имеют как правило объем буфера не менее 2 Мб. Накопители, в которых есть буфер, обладают рядом преимуществ. Благодаря буферу данные в компьютер могут передаваться с постоянной скоростью. Например, данные для считывания обычно разбросаны по диску и, поскольку накопители CD-ROM имеют относительно большое время доступа, это может привести к тому, что считываемые данные будут поступать в компьютер с задержками. Это практически незаметно при работе с текстами, но если у накопителя большое время доступа и нет буфера данных, при выводе изображений или звукового сопровождения возникающие паузы сильно действуют на нервы. Кроме того, если для управления накопителями используются достаточно сложные программы - драйверы, то в буфер может быть заранее записано оглавление диска, и обращение к фрагменту запрашиваемых данных происходит намного быстрее, чем при поиске с «нуля».

Поддержка проигрывания аудиодисков.

Поддержка проигрывания аудиодисков означает, что с помощью привода CD-ROM вы сможете слушать обычные музыкальные компакт-диски. Этой возможностью обладают практически все современные модели приводов. Некоторые модели не требуют для этого специальных программ - воспроизведение аудио-CD выполняется на «аппаратном» уровне. Для включения этого режима на передней панели привода имеется специальная кнопка. Любой современный оптический привод воспроизводит любые музыкальные форматы.

Поддержка формата CD-ROM/XA.

Подразумевается использование дисков формата ХА, поддерживающего хранение аудио- и видеоданных единым блоком, в который также включается информация о синхронизации звука. Данные на аудиодисках и CD-ROM хранятся на дорожках, вмещающих 24-байтовые «кадры», проигрываемые со скоростью 75 кадров в секунду. Хранящиеся данные могут включать звук, текст, статические и динамические изображения. При содержании в обычном формате каждый тип должен располагаться на отдельной дорожке, когда в формате ХА данные различного типа могут храниться на одной дорожке.

Механизм загрузки диска.

Существует два принципиально разных типа механизмов для загрузки компакт - дисков: в контейнеры накопителя и в выдвижные лотки. Сегодня выпускают и накопители, в которых можно сразу загрузить несколько компакт - дисков. Эти устройства похожи на многодисковые проигрыватели для автомобилей.

Контейнеры - этот механизм загрузки дисков используется в большинстве высококачественных накопителях на компакт - дисках. Диск устанавливается в специальный плотно закрывающийся контейнер с подвижной металлической заслонкой. У него есть крышка, которую откидывают исключительно для того, чтобы поместить диск в контейнер или вынуть его; всё остальное время крышка остаётся закрытой. При установке контейнера в накопитель металлическая заслонка специальным механизмом сдвигается в сторону, открывая лазерному лучу путь к поверхности компакт - диска. Контейнеры - это самый удобный способ загрузки дисков. Если все ваши диски имеют контейнеры, то вам остаётся только выбрать нужный и вставить его в накопитель. Контейнер можно спокойно брать в руки, не опасаясь запачкать или повредить поверхность компакт - диска. Помимо того, что контейнер защищает диск от загрязнения и повреждений, при таком способе он устанавливается в накопитель более точно. Это уменьшает погрешности позиционирования считывающего устройства и в конечном счёте уменьшает время доступа к данным. Единственным недостатком контейнеров является их высокая стоимость. Ещё одним немаловажным достоинством накопителей, рассчитанных на диски в контейнерах, является то, что их можно устанавливать даже боком. С накопителями с выдвижными лотками такую операцию выполнить невозможно.

Выдвижные лотки. Большинство простых накопителей на компакт - дисках для установки диска используют выдвижные лотки. Это такие же устройства, которые применяются в проигрывателях аудио компакт-дисков класса CD-DA. Поскольку диски не надо укладывать в отдельные контейнеры, механизм загрузки получается боле дешевым. Правда, каждый раз при установке нового диска его необходимо брать в руки, а это повышает риск испачкать или поцарапать его. Лоток сам по себе является весьма ненадёжной конструкцией. Его довольно легко сломать, например неосторожно задев локтём или уронив что-нибудь с верху в тот момент, когда он выдвинут из накопителя. Кроме того любая грязь, попавшая на диск или на лоток, втягивается внутрь устройства при возврате механизма в рабочее положение. Поэтому накопители с лотками нельзя применять в промышленных или других неблагоприятных внешних условиях. К тому же на лотке диск не располагается так безопасно, как в контейнере. Если компакт - диск уложен на лоток с перекосом, то при его загрузке может быть повреждён и диск и накопитель.

Все современные стандартные приводы имеют лотковый механизм (трей) загрузки диска. Как самый простой (соответственно малозатратный) он вытеснил практически все прочие виды.

Чтение CD-RW.

Кроме устройств для однократной записи на «золотые» диски, которые могут быть прочитаны на любом устройстве CD-ROM, недавно появились также устройства для чтения и записи перезаписываемых CD (CD-RW = CD ReWritabe). Из-за другой отражающей способности для их чтения необходимо применение специальной технологии, ее назвали MultiRead. Способность устройств CD-ROM читать такие диски должна учитываться (такой способностью обладают следующие CD-ROMы Hitachi CDR-8335; Samsung SCR-3230; Sony CDU-711; Teac CD-532E; NEC CDR-1900A; ASUS CD-S340 - теперь это умеют делать практически все приводы). Для полноценной работы требуется также и поддержка со стороны операционной системы файловой системы CD-RW UDF 1.5.

Пылезащищённость.

Главными врагами устройства на компакт-дисках являются пыль и грязь. Их попадание в оптическое устройство или в механизм приводит к ошибкам считывания данных или, в лучшем случае, к снижению быстродействия. В одних накопителях линзы и прочие отвесные узлы располагаются в отдельных герметизированных отсеках, в других для предотвращения попадания пыли внутрь накопителя используются своеобразные «шлюзы» из двух заслонок (внешней и внутренней). Все эти меры позволяют продлить срок службы устройства. Накопители для дисков в контейнерах значительно лучше защищены от неблагоприятных факторов, чем модели с выдвижными лотками. В промышленных условиях можно пользоваться только ими. Ныне специальная защита от пыли практически не применяется, разве что некоторые производители снабжают крышки выдвижного лотка резиновыми прокладками - уменьшается шум и меньше попадает пыли вовнутрь устройства. Так как приводы нынче стоят сущие копейки, то нет смысла усложнять и следовательно повышать себестоимость привода - проще купить новый, по истечении некоторого времени - год-два… Между прочим этими же причинами объясняется и общий невысокий уровень качества даже дорогих и престижных моделей приводов.

Автоматическая очистка линз.

Если линзы лазерного устройства загрязнены, считывание данных замедляется, поскольку очень много времени уходит на повторные операции поиска и чтение (в худшем случае данные могут вообще не считываться). В таких случаях необходимо использовать специальные чистящие диски. В некоторых современных высококачественных моделях накопителей имеется встроенное устройство очистки линз. Оно очень полезно, когда компьютер работает в сложных внешних условиях или вы не можете содержать своё рабочее место в чистоте.

Внешние и внутренние накопители.

При выборе модели накопителя на компакт-дисках (внешний или внутренний) необходимо учитывать то, каким образом он будет использоваться и планируется ли модернизация компьютера. Каждый из этих типов накопителей имеет свои достоинства и недостатки. Вот некоторые из них: внешние накопители - эти портативные устройства прочнее и крупнее, чем встроенные, приобретать их рекомендуется только в случае нехватки места внутри компьютера или если необходимо подключить накопитель то к одному компьютеру, то к другому. Если в каждом из них имеется SCSI - адаптер, то эта процедура сводится к отключению накопителя от одного компьютера и подключению к другому. Внутренние накопители - эти устройства рекомендуется приобретать, если в компьютере есть свободный отсек или накопитель планируется использовать только на одном компьютере. Во всех современных компьютерах устанавливаются накопители на компакт-дисках. Данный вопрос сегодня практически бессмысленный для обладателей ПК - и места и всего прочего в компах хватает. Узкий контингент потребителей подобной продукции составляют владельцы старых ноутбуков (или же тех ноутов, в которых сломан привод, или же он не полноценен). Интерфейс SCSI практически не применим в домашних ПК - его удел - лишь иногда, в некоторых серверных системах, да и то лишь для жестких дисков.

Интерфейсы.

Довольно часто фирмы производители поставляют привод CD-ROM с обязательной картой контроллера, на которой реализован так называемый (собственный) proprietary-интерфейс. Обычно это собственная реализация одной из версий интерфейсов IDE или SCSI. Часто при покупке накопителя на CD-ROM в составе Multimedia Kit на звуковой карте находится именно proprietary-интерфейс. Стандартами де-факто для интерфейсов приводов компакт-дисков стали спецификации Mitsumi, Panasonic и Sony. Одним из популярных интерфейсов всех приводов, включая приводы CD-ROM, является SCSI или SCSI-2. Как известно, отличительной особенностью интерфейса IDE является реализация функции контроллера в самом накопителе. Именно поэтому подключение подобных приводов к компьютеру выполняется через достаточно простенькую плату адаптера. Данный интерфейс поддерживает, как правило программный ввод-вывод. Подсоединение привода к плате интерфейса выполняется посредством плоского кабеля, который отличается обычно по числу контактов в зависимости от фирмы - производителя накопителя (Sony - 34-контактный, Panasonic - 40-контактный кабель). Компания Western Digital разработала так называемую спецификацию Enchanced IDE. Этот документ поддержали практически все ведущие компании по производству накопителей. Этот интерфейс позволяет подключать одновременно до четырех приводов жестких дисков. Но самое главное, спецификация Enchanced IDE позволяет не только увеличить количество подключаемых устройств, но и использовать другие типы устройств, например приводы CD-ROM или стримеры. В частности, Western Digital для поддержки накопителей CD-ROM с интерфейсом IDE предлагает протокол ATAPI (ATA Packed Interface). ATAPI является расширением протокола ATA и требует незначительных изменений в системной BIOS. В общем случае используется специальный драйвер. В последнее время появились накопители, которые поддерживают не только интерфейс IDE, но и EIDE/ATAPI.

Как известно, интерфейс SCSI стал одним из важнейших промышленных стандартов для подключения таких периферийных устройств, как, например, винчестеры, стримеры, лазерные принтеры, приводы CD-ROM и т.п. Необходимо отметить, что SCSI - интерфейс более высокого уровня, нежели IDE. Физически SCSI-шина представляет собой плоский кабель с 50-контактными разъемами, через которые можно подключить до восьми периферийных устройств. Стандарт SCSI определяет два способа передачи сигналов - синфазный и дифференциальный. Версии шины SCSI с дифференциальной передачей сигнала дают увеличить длину шины. Чтобы гарантировать качество сигналов на магистрали SCSI, линии шины должны иметь согласование с обеих сторон (набор согласующих резисторов, или терминатор). Версия интерфейса SCSI-2 позволяет повысить пропускную способность магистрали за счет увеличения тактовой частоты обмена и сокращения критических временных параметров шины, применения новейших БИС и высококачественных кабелей. Таким образом реализуется «скоростной» вариант SCSI-2 - Fast SCSI-2. «Широкий» (Wide SCSI-2) вариант магистрали, предусматривает наличие дополнительных 24 линий данных благодаря подключению второго 68-проводного кабеля (для приводов CD-ROM не применяется). Обычно скорость передачи данных по шине SCSI(-2) для приводов CD-ROM достигает от1.5-2 до 3-4 Мбайт/с. Несмотря на стандартность интерфейса SCSI, проблема совместимости приводов с SCSI-адаптерами по-прежнему остается. В случае реализации собственного интерфейса подключение других устройств, кроме привода CD-ROM, достаточно проблематично. Здесь следует отметить, что существует спецификация ASPI (Advanced SCSI Programming Interface), которую разработала фирма Adaptec - ведущий призводителеь адаптеров SCSI. ASPI определяет стандартный программный интерфейс для основного (host) адаптера SCSI. Программные модули ASPI достаточно легко стыкуются друг с другом. Основным программным модулем ASPI является ASPI-хост-менеджер. С ним связываются программы-фрайверы ASPI, например, для таких устройств, как приводы CD-ROM, флоптические и сменные жесткие диски, сканеры и т.д. В том случае, если производитель SCSI-устройства поставляет ASPI-совместимый драйвер, то он совместим со всеми хост-адаптерами или интерфейсными картами Adaptec и большинства других производителей. К сожалению, в ряде случаев производители приводов CD-ROM поставляют свою карту контроллера с собственным (несовместимым с ASPI) драйвером, называя интерфейс SCSI. Это следует иметь в виду, если вы хотите подключить к SCSI другие устройства. Какой же из интерфейсов предпочтительней использовать в IBM PC-совместимых компьютерах для приводов CD-ROM? Хотя теоретически интерфейс SCSI может обеспечить скорость обмена несколько выше, нежели IDE, на практике все обстоит несколько сложнее. Не следует забывать, например, тот факт, что IDE-интерфейс использует в основном программный ввод-вывод, а SCSI-устройства в большинстве случаев - передачу данных по прямому доступу к памяти. В однопользовательских системах программный ввод-вывод часто оказывается гораздо эффективнее. Это особенно четко проявляется при использовании улучшенных алгоритмов кэширования. Преимущество SCSI-адаптеров неоспоримо в первую очередь в многозадачных и многопользовательских системах. Дело в том, что команды для SCSI-устройства могут быть построены в очередь, что освобождает процессор для выполнения других операций. Кроме того, если привод CD-ROM используется в локальной сети как коллективное устройство, альтернативы SCSI, пожалуй, пока нет. С другой стороны, установка IDE-привода достаточно проста. В большинстве случаев справедлив принцип «включай и работай». Для нормальной работы в файлы конфигурации системы обычно не требуется добавлять никаких дополнительных программных драйверов. Для SCSI-адаптера процесс установки более сложен. Во-первых, следует помнить о разделяемых системных ресурсах: портах ввода-вывода, прерываниях IRQ, каналах прямого доступа к памяти DMA, областях в верхней памяти UMB. Во-вторых, требуется верно определить SCSI ID для конкретного устройства, в-третьих, не следует забывать, сигнале четности (запретить или разрешить), установке терминаторов и т.д. Кроме того, файлы конфигурации обязательно должны быть дополнены соответствующими программными драйверами адаптера и устройств. Что же касается стоимости, то SCSI-адаптера обычно в компьютере нет и его приходится покупать дополнительно. Как было сказано выше интерфейс SCSI, в силу дороговизны и сложностей получил малое распространение, тем более в секторе оптических приводов. Сейчас еще можно найти старые устройства SCSI, но это в основном жесткие диски, принтеры и сканеры. Производят по сей день только HDD с этим интерфейсом. Так что вся информация в этой главе статьи реально бесполезна.

Сейчас на смену фактическому стандарту IDE/ATA приходит новый SATA и SATA-2. Новый стандарт упрощает установку привода до элементарного примитивизма! Вместе с тем, SATA устройства не только просты в установке, но и более технологичны и т.д.