Записываемые оптические диски

Для хранения неизменяемых данных (архивы, картотеки и т. п.) большой интерес представляет возможность хотя бы однократной записи оптического диска пользователем. Особую ценность имеют устройства, которые записывают диски, считываемые на обычных накопителях CD-ROM.

CD-R (Recordable), CD-WORM (Write Once, Read Many) или CD-WO (Write Once) - устройства, обеспечивающие возможность записи на CD и, естественно, чтение. Для записи используются специальные диски, иногда называемые мишенями (Target). В дисках отражающий слой (золотое напыление) покрыт слоем органического красителя. Чистые диски имеют нанесенную ровную спиральную дорожку, по которой позиционируется записывающая головка (для записи на совершенно чистый диск потребовалась бы очень дорогая прецизионная система позиционирования). Различие технологии CD–WORM и CD-ROM в том, что при записи данных в первом случае не выжигаются углубления. При записи луч лазера в нужных местах дорожки разогревает слой золота и слой красящего вещества. Происходит химическая реакция, в результате которой облучаемый лучом участок на поверхности (land) диска изменяет свой цвет, а следовательно, и отражательные свойства. Участки начинают рассеивать свет точно также как углубления (ямки – pit) обычного диска CD-ROM. Считывающий лазер стандартного накопителя CD-ROM воспринимает эти участки как псевдоуглубления (хотя это только пятна) с меньшим уровнем интенсивности отражаемого света (альбедо). Кроме рабочей области, записываемый диск имеет ”тренировочный участок”, на котором перед началом записи CD-R подбирает оптимальную мощность записывающего луча. Запись на оптический диск имеет свою специфику. В отличие от магнитных и магнитооптических дисков, обеспечивающих произвольный доступ к любому сектору как по чтению, так и по записи, вся информация, по крайней мере, на целую ”дорожку” оптического диска, должна записываться непрерывным потоком. Таким образом, по записи CD-R являются устройствами с последовательным доступом.

За один сеанс записи, или сессию, на диск должны быть записаны как ”дорожки” с данными, так и информация об их размещении. До закрытия сессии (в ISO 9660 включающей запись таблицы путей), записанные данные остаются недоступными. Запись может быть и многосеансовой (Multisession), но возможности ее осуществления зависят от сугубо специального программного обеспечения записи, а возможности считывания многосеансовых дисков зависят от применяемого CD-ROM и ПО. Запись может производиться как по одной ”дорожке” за проход, так и по целому сеансу. Последний способ предпочтительнее, поскольку при нем меньше междорожечные потери емкости диска. Существует и так называемый пакетный метод записи (Packet Writing), при котором даже одна ”дорожка” может быть записана по частям, хотя это занимает больше времени. По способу подготовки данных для записи различают запись с образа CD и запись ”на лету”. Более надежен способ с предварительным созданием образа CD – CD Image или Virtual CD - виртуальный CD. При этом вся информация для записываемого диска должна быть предварительно сформирована в виде файла-образа на каком-либо носителе (винчестере), а при записи считана с него непрерывным потоком с требуемой скоростью. В качестве этого носителя могут работать не все магнитные диски: если во время записи CD-R винчестер вдруг ”займется” непрерываемой внутренней термокалибровкой, целевой (target) оптический диск будет испорчен.

Запись ”на лету” (On-a-fly) не требует резервирования большого объема внешней памяти для хранения образа - файлы считываются с мест своего обычного хранения, но также должна быть гарантирована скорость и непрерывность считывания. В любом случае, чем больше объем буфера для записи имеет устройство CD-R, тем он менее чувствителен к неравномерности входного потока данных. И чем выше скорость записи, тем выше требования к скорости подачи входного потока данных. Пакетная запись позволяет избежать риска возникновения ”антипереполнения” (Underrun) - случая, когда устройство требует очередные данные, а они еще не готовы.

Изготовители утверждают, что время жизни записанных дисков CD-R составляет не менее 75 лет для ”зеленых” дисков и 100 лет для ”золотых”. Реальный срок хранения диска до записи короче – всего 2–10 лет.

Устройства CD–R выпускаются с интерфейсом SCSI, АТА и USB. В обозначении модели устройства указываются такие важные параметры, как скорость записи, скорость считывания и объем буфера для записи. Стоит отметить, что время наработки на отказ у устройств CR–R значительно меньше, чем у CD–ROM. Кроме того, из-за более сложной и тяжелой головки время доступа

CD-R в режиме считывания больше, чем у обычных CD – ROM, и скорость считывания ниже. По этим причинам использовать CD–R как CD –ROM для регулярной работы нецелесообразно.

Устройства с возможностью многократной записи на оптический диск первоначально назвали CD–E (Erasable – стираемые). Потом название сменили (учитывая маркетинговую составляющую) на CD-RW (Rewritable – перезаписываемые). В данных устройствах используют многослойный диск с отражающей поверхностью, перед которой находится слой вещества с изменяемой фазой состояния. Фаза (кристаллическая или аморфная) состояния отдельных участков одного из слоев может изменяться под действием лазерного луча в процессе записи. При считывании возникает модуляция луча, обусловленная различием коэффициента отражения участков с кристаллическим и аморфным состоянием этого слоя. Записанный таким образом диск может быть физически считан и обычным накопителем CD-ROM, если у него достаточно чувствительный считывающий элемент – у диска CD–RW коэффициент отражения значительно ниже, чем у обычного CD и CD–R. Технология объединяет элементы технологий двойного изменения фазы вещества и CD–R, обеспечивая весь спектр функциональных возможностей по записи и перезаписи дисков, пригодных для чтения на любом накопителе CD–ROM.

PD/CD – комбинированный накопитель, записывающий информацию на специальный носитель (и с него же считывающий) по методу изменения фазы вещества (Phase change Disk). Носитель представляет собой многослойный диск в защитном картридже, у которого в одном из слоев может изменяться фаза состояния (как и в CD–E, но в PD этот принцип применили раньше). Считывание основано на изменении степени отражения участков с разной фазой состояния. В отличие от CD с одной спиральной дорожкой, PD имеет концентрические дорожки (как у магнитных дисков) и, следовательно, произвольный метод доступа. Шпиндель накопителя поддерживает постоянную угловую скорость для каждой зоны дорожек (а не постоянную линейную, как в CD). Это позволяет снизить время доступа при поиске в пределах зоны, поскольку не тратится время на разгон или торможение диска. Емкость PD диска, как и у CD, составляет 650 Мб, но PD диск не может быть считан на накопителе CD–ROM. В то же время устройство PD/CD считывает и обычные CD – тип установленного носителя определяется автоматически. Большим пре-имуществом PD перед CD-R является возможность многократных циклов стирания-записи и, естественно, считывания. Недостаток - несовместимость PD и CD.

DVD (Digital Video Disk) – диски для цифровой видеозаписи с высокой плотностью представляют собой развитие принципов CD. Эти диски имеют те же размеры, что и CD (диаметр 120 мм и толщину 1,2 мм). Для повышения емкости уменьшена ширина дорожки и размер хранящей ячейки (pit). Если у стандартного CD–ROM интервал между дорожками 1,6 мкм, длина минимального pit 0.83 мкм, то у DVD – диска эти параметры 0.74 и 0.4 мкм соответственно. Для технологии DVD снижены издержки избыточности кодов коррекции ошибок. Кроме того, могут использоваться две стороны диска, а на каждой стороне информация может храниться в двух слоях, таким образом, один диск уже может иметь четыре рабочих плоскости. Накопители DVD позволяют считывать информацию и с обычных CD. DVD - диски выпускаются в разных сочетаниях количества сторон (SS - Single Side, односторонние; DS - Dual Side, двусторонние) и слоев (SL - Single Layer, однослойные; DL - Dual Layer, двуслойные). Существуют диски с емкостью 4,7 Гбайт (SS/SL), 8,5 Гбайт (SS/DL), 9,4 Гбайт (DS/SL) и 17 Гбайт (DS/DL).

Из всех рассмотренных типов сменных носителей (не считая обычных дискет, которые массовой памятью не назовешь) наибольшей популярностью пользуются CD. Для работы с этими носителями кроме одиночных накопителей выпускаются и автоматы, сочетающие в себе хранилище на несколько десятков (а то и сотен) дисков с одним или несколькими накопителями. Под программным управлением специальный механизм может извлечь из набора требуемый диск и установить его на свободный накопитель, и, конечно, выполнить обратную операцию. Эти устройства могут быть как настольного, так и напольного исполнения. Используемый интерфейс - SCSI.

Поиск по сайту: