Оптические приводы. Основные типы и их различия

 

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные параметры  приводов

 

Скорость доступа (access time) определяет среднее время (в миллисекундах), необходимое для обнаружения и загрузки первого блока данных во внутренний буфер. Стандарт MPC 1 устанавливает такое время в одну секунду или менее, но большинство современных приводов имеют скорость доступа около 0.3 с. Разумеется, этот параметр не включает в себя время, необходимое для выхода двигателя на рабочий режим.

 

Скорость передачи данных (data-transfer rate) зависит от двух факторов - плотности данных и скорости вращения диска. Под плотностью в данном случае понимают количество бит (впадин) на дюйм (или миллиметр). Так, для 16-битного стереосигнала качества аудио-CD (частота 44.1 кГц) скорость должна быть 1.4 Мбита/с. Разделив это значение на число бит в байте (8), мы получим 176.4 Кбайта/с - усредненное значение для скорости передачи данных. Стандарт МСР 1 определяет скорость передачи данных как 150 Кбайт/с, МСР 2 - 300 Кбайт/с. В настоящее время наибольшее распространение получили приводы, использующие технологию удвоения скорости вращения диска. Именно в этом случае скорость передачи достигает значения 300 Кбайт/с. Подобные устройства удовлетворяют спецификации МСР 2, поскольку имеют время поиска менее 400 мс. Сравнительно недавно появились модели приводов с утроенной, учетверенной и даже ушестеренной скоростью вращения. Пионером в технологии увеличения скорости являются, например, фирмы NEC и Plextor.

 

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 - размер внутреннего буфера (кэш-памяти),в который считываются файлы перед их передачей. Стандарт МРС устанавливает размер буфера в 64 Кбайт, а это в буфере будет находиться около 0.4 секунды 16-битного стереосигнала качества CD-Audio (частоты 44.1 кГц). Для скоростных устройств размер буфера может достигать 256 Кбайт и даже 1 Мбайта.

 

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.

 

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.

 

Тип загрузки диска. Существует два типа приводов CD-ROM. В первом случае диск устанавливается напрямую (например, в приводах Mitsumi). Во втором случае для установки диска используется специальная кассета, называемая кэдди (caddy). Недорогие односкоростные модели с прямой установкой диска обычно представляют собой версии аудио-CD-плейеров. Для прослушивания аудиодисков на приводе CD-ROM, последний должен обеспечивать эту возможность. Если есть возможность выбора, то лучше остановиться на моделях с автоматической очисткой линз и протиркой диска при его загрузке. Обычно эти опции существенно не влияют на цену.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика CD-ROM/RW

 

Принципиальная и структурная схемы приводов чтения и записи CD

 

Для того чтобы понять как  происходит считывание и запись CD-дисков, рассмотрим принципиальную схему устройства чтения CD-дисков. В качестве основных узлов привода можно выделить: лазерный диод, который излучает свет с длиной волны 780 нм; разделитель лазерного луча (интерференционный поляризатор); систему из двух фокусирующих линз и приемник отраженного от диска лазерного луча.

Для изучения принципа работы устройства рассмотрим структурную  схему CD-Drive. Привод чтения CD-дисков работает следующим образом:

 

1. Лазер генерирует маломощный пучок, который, проходя через

направляющую призму и  разделитель луча, попадает на отражающее зеркало.

2. Серводвигатель по командам  микропроцессора перемещает

каретку с отражающим зеркалом к нужной дорожке на компакт-диске.

3. Луч, попав на диск, отражается от него и, отразившись  от зеркала, попадает на разделитель  луча. Разделительный куб отражает  луч на другую направляющую  призму.

4. Из призмы луч попадает  в фотодатчик, сигналы от которого

декодируются встроенным микропроцессором и передаются

на компьютер в виде данных.

 

Из-за вращения диска и  движения каретки в приводе возникает  вибрация, которая приводит к появлению  ошибок. В отличие от обычных аудиодисков, где данные можно восстановить путем  интерполяции соседних значений, в  CD-ROM используются очень сложные методы обнаружения и исправления ошибок, поскольку любой бит может быть как единицей, так и нулем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость работы CD-Приводов

 

Одним из главных параметров, характеризующим приводы чтения и записи CD, является скорость их работы.

Первым стандартом CD (Red Book) определена минимальная скорость (обозначается как 1х) считывания данных с аудио компакт-диска для его качественного воспроизведения. Она равна 150 Кбайт/с, что составляет 75 блоков данных по 2048 информационных байт. В стандарте указана непрерывная скорость считывания последовательно расположенных данных, и не учитывается то, что данные могут быть расположены в разных областях диска. В связи с тем, что на компьютерных компакт-дисках (Data CD) данные можно считывать с большей скоростью, были созданы скоростные приводы чтения CD

Скоростные параметры  приводов CD-ROM:

 

Наименование	Запись	Скорость передачи данных, байт/с
Односкоростной	1x	153 600
Двухскоростной	2x	307 200
Трехскоростной	3x	460 800
Четырехскоростной	4x	614 400
Шестискоростной	6x	921 600
Восьмискоростной	8x	1 228 800
Двенадцатискоростной	12x	1 843 200
Шестнадцатискоростной	16x	2 457 600
Восемнадцатискоростной	18x	2 764 800
Двадцатичетырехскоростной	24x	3 686 400
Тридцатидвухскоростной	32x	4 915 200
Тридцатишестискоростной	36x	5 529 600
Сорокаскоростной	40x	6 144 000
Сорокавосьмискоростной	48x	7 372 800
Пятидесятидвухскоростной	52x	7 987 200

 

 

Очевидно, чем выше скорость считывания, тем выше производительность всей системы. Однако необходимо учитывать, что скорость работы приводов также  зависит и от качества самих дисков. При использовании некачественных CD-ROM (например,  у тех, у которых центр тяжести не совпадает с геометрическим Центром диска), в приводе возникают вибрации, и приходится ] снижать скорость вращения диска. В большинстве случаев такие I некачественные диски выпускаются компаниями, которые нелегально делают копии программных продуктов или музыкальных дисков (так называемые пираты). В связи с этим практически все современные устройства записи и чтения дисков имеют функцию управления скоростью. Кроме этого, при больших скоростях вращения диска возникают очень большие нагрузки на сам диск, что иногда приводит к разрыву диска внутри привода.

Необходимо отметить, что  для повседневной работы, когда пользователь использует привод CD для проигрывания музыки, просмотра видеофильмов и игр, вполне достаточно привода со скоростью от 8х до 24х. Конечно, при установке операционной системы (или другой большой программы), а также при копировании содержимого всего диска (например, фильма), скоростные характеристики привода играют очень большую роль. Однако установка программ осуществляется не так часто, поэтому для работы вполне достаточно устройства со скоростями от 8х до 24х.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристики  DVD-ROM/RW

 

Скорость передачи и время доступа

 

Существующие приводы DVD имеют несколько более медленную  скорость вращения дисков, по сравнению  с устаревшими устройствами CD-ROM c 3-х кратной скоростью. Однако, благодаря  более плотному размещению данных на DVD, скорость их передачи соответствует 9-ти кратной скорости передачи данных приводов CD-ROM, что в цифрах соответствует  передачи около 1.3 MB/sec.

 

Видео на DVD прокручивается приблизительно с 9-ти кратной скоростью, в то время, как видеопрограммы на CD обычно рассчитаны на 2-х или 4-х кратную скорость. За счет передачи видеоданных в 2.25-4.5 раза быстрее, видеофильм, показываемый с проигрывателя DVD имеет высокое качество. Если запустить один и тот же фильм с Video CD, VHS или DVD, то разница в качестве будет заметна на глаз, причем однозначно выигрывает DVD. Сейчас на рынке уже появились устройства чтения DVD дисков второго поколения, имеющие уже 2-х кратную скорость. Хотя это и не влияет на качество проигрываемого видео, увеличится скорость загрузки программного обеспечения с DVD-ROM. Практически не изменилось положение только с одним важным параметром, влияющем на производительность: время доступа, или то время, которое требуется лазерному лучу для перехода с одного трека на другой. Имея среднее время доступа между 150 и 200 миллисекунд (ms), приводы DVD-ROM, конечно же, не могут соперничать с жесткими дисками, по скорости запуска приложений или времени поиска разрозненных данных. Но это не существенно, т.к. время доступа не влияет на проигрывание видео, потому что в этом случае данные располагаются на диске последовательно.

Кроме того, DVD-приводы, так  же, как и CD, прекрасно подходят для  загрузки программ и в качестве большого хранилища данных для приложений, которые не помещаются на жесткий  диск.

 

Форм-фактор

 

Оптические приводы выпускаются  в нескольких форм-факторах. На российском рынке можно встретить данные устройства, как во внутреннем исполнении, так и во внешнем.

 

Наиболее распространёнными  являются внутренние приводы, которые  устанавливаются в 5,25-дюймовый отсек  обычного настольного корпуса. Такие устройства наиболее популярны и востребованы рынком на текущий момент.

 

Среди таких устройств  можно выделить два так называемых подтипа, которые характеризуются  по возможности загрузки: лоточный и щелевой. В первом случае компакт-диск укладывается в выезжающий лоток; во втором просто засовывается в щель, и устройство забирает его.

 

Есть в продаже и  оптические приводы, предназначенные  для ноутбуков. Их форм-фактор также  можно охарактеризовать как внутренний, однако выполнены они в так  называемом Slim-исполнении.

 

Как и в случае с 5,25-дюймовыми  устройствами, Slim-привод имеет несколько вариантов загрузки носителей в драйв: щелевой и лоточный. Принцип тот же, отличие в лишь том, что лоток в Slim-приводах не выезжает автоматически, а лишь приоткрывается и впоследствии выдвигается вручную.

 

Внутренние приводы оснащаются двумя интерфейсами: Parallel ATA и Serial ATA. При использовании DVD-приводов с интерфейсом Serial ATA особой разницы в быстродействии устройства не замечается, но тонкий шлейф Serial ATA удобнее укладывать в корпусе, нежели 40 или 80-жильные IDE-аналоги. Тенденции к уменьшению IDE-разъёмов в современных материнских платах налицо, производители чипсетов уже не поддерживают Parallel ATA, это делают сами производители материнских плат, оснащая свои продукты чипами сторонних производителей.

 

Помимо внутренних оптических приводов существуют и внешние. Данные устройства подключаются к персональному  компьютеру посредством интерфейса USB или FireWire. Дизайн таких устройств достаточно разнообразен - есть большие, угловатые модели с внешним блоком питания, требующие дополнительного питания от сети, существуют и Slim-модели, которые способны работать без блока питания, питаясь через порт USB.

 

Доля рынка внешних  оптических приводов невелика. Как  правило, эти устройства используются вкупе с одношпиндельными ноутбуками, в которых оптический привод вообще отсутствует. Однако стоит оговориться, что таких ноутбуков немного.

 

 

 

 

Запись на DVD

 

Существуют устройства DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW которые позволяют хранить  данные на специальных записываемых или перезаписываемых дисках DVD.