Optické paměti. CD-ROM Technology CD-ROM je obdobou technologie používané v technice CD.

Transkript

1 Optické paměti V r se objevil na trhu CD (compact disc) disk umožňující digitální audio záznam (digitální záznam zvuku). Bylo to medium, do něhož bylo možné na jednu stranu zaznamenat 60 minut audio informací. Obchodní úspěch tohoto media nastal s rozvojem možností jeho využití jako paměťového média ve výpočetní technice. V dnešní době existuje řada těchto systémů využívajících původní myšlenku. CD-ROM Technology CD-ROM je obdobou technologie používané v technice CD. 1

2 Princip činnosti Základní hmota uhličitan, do ní se vypálí obsah přesným laserem, celý povrch je zakryt ochrannou vrstvou zabraňující mechanickému poškození. Pod uhličitanem je silně reflexní vrstva hliník. Laserový paprsek dopadá na povrch a vypálí do povrchu bod důležité je, aby přesnost laseru byla vysoká ovlivní to šířku bodu zaznamenaného do vrstvy. 2

3 Princip čtení laser dopadá na pohybující se medium intenzita odraženého světla je různá podle toho, zda je do vrstvy vypálen bod nebo ne. Vypálený bod drsnější povrch intenzita odraženého světla je nižší než od nevypáleného. Plochy mezi vypálenými body se nazývají land, ty jsou lesklé a odrážejí světla výrazně více. Odražené světlo je snímáno fotosensorem a převáděno na digitální signál. Vyhodnocení: sensor testuje vypálenou informaci, stav před začátkem a za koncem oblasti, v níž by měl být potenciálně vypálen bit, odpovídá 1 pokud mezi těmito dvěma body nedojde ke změně, je tento bit vyhodnocen jako bit s hodnotou 0. Organizace CD ROM: - Záznam na magnetickém disku: data jsou zaznamenána do soustředných stop. - Bez ohledu na délku stopy je její kapacita stejná. 3

4 - Tento problém je řešen pomocí Multiple zoned recording povrch je rozdělen na množství zón zóny na vnějších stopách obsahují více dat než zóny na vnitřních stopách dat. - Na CD a CD ROM nejsou data organizována do soustředných stop, ale do spirál. - Tzn. na mediu je jediná spirálovitá dráha začínající blízko středu a pokračující směrem k vnějšímu okraji. - Délka sektorů je v celé délce stopy stejná. - Informace je uložena na disku rovnoměrně v segmentech stejné velikosti. - Data jsou čtena ze všech pozic stejnou rychlostí, protože disk se podle pozice čtených dat otáčí proměnlivou rychlostí. - Lineární rychlost čtení dat je tak konstantní. - Při čtení dat z vnější stopy se disk otáčí vyšší rychlostí než při čtení dat z vnitřní stopy. - Data jsou na CD ROM organizována v blocích. 4

5 Formát bloku Význam jednotlivých polí: Sync: pole sync identifikuje začátek bloku. Sestává z jedné slabiky samých 0, deseti slabik samých 1 a další jedné slabiky samých 0. Header (hlavička): obsahuje adresu bloku a slabiku určující režim (mode) takto: 5

6 Data: uživatelská data Režim 0: pole dat je prázdné. Režim 1: pole dat délky 2048 slabik zajištěných ECC Režim 2: pole dat délky 2336 slabik nezajištěných ECC 6

7 Dvoúrovňový záznam Záznam do optického disku - série značek. Jedna z možností, jak to udělat, je binární záznam do vrstvy se zaznamenávají dva stavy. 7

8 Víceúrovňový záznam Výhody CD ROM: Je možné pořizovat levné kopie. Může se použít pro archivaci. Nevýhody CD ROM: Je to paměť ROM. 8

9 Delší doba potřebná pro přístup k datům (vybavovací doba). Další typy CD: CD Recordable (CD-R) Uživatel může na CD jednou zapsat data. CD Rewritable (CD-RW) Opakovaně zapisovatelné CD Digital Versatile Disk Možnost uložit až sedmkrát větší objem dat ve srovnání s CD ROM. Charakteristika DVD Vyšší podélná hustota (CD vzdálenost mezi body 0,834 µm, DVD 0,4 µm Vyšší příčná hustota (CD vzdálenost mezi smyčkami spirály 1,6 µm, DVD 0,74 µm) 9

10 Výsledkem těchto dvou zlepšení je možnost dosáhnout kapacity 4,7 GB. Na DVD jsou vytvořeny dvě záznamové vrstvy nad sebou. To, která vrstva se čte, se nastaví parametry laseru (ohnisko) navýšení kapacity na 8,5 GB. Do DVD je možné zaznamenávat z obou stran navýšení kapacity na 17 GB. 10

11 CD ROM jediný disk, jednostranný, 682 MB Label podložka Protective layer ochranná vrstva Reflective layer reflexní vrstva Polycarbonate layer vrstva uhličitanu (záznamová vrstva) 11

12 DVD-ROM, dvoustranný, dvojitá vrstva Nastavení DVD tak, aby se četlo z jedné či druhé vrstvy změnou ohniska laseru. 12