Накопители на компакт-дисках

Компакт-диск — носитель информации в числовом виде, записанной на оптический (лазерный) диск. Наибольшее распространение получили компакт-диски для записиси звука (аудиодиски) и компьютерные компакт-диски (CD-ROM, Compact Disk Read Only Memory — память на компакт-диске только для чтения). Технология оптического диска была разработана и продемонстрирована фирмой Philips в 1979 году.

Оптический компакт-диск состоит из прочной, прозрачной основы (поликарбонатной или полихлорвиниловой), отражающего и защитных слоев. В качестве отражающей поверхности обычно используется слой напыленного алюминия. Цифровая информация представляется на отражающей поверхности чередованием впадин (неотражающих пятен) и отражающих свет участков. Диаметр компакт-диска обычно составляет 4,5 дюйма, но существуют диски меньшего диаметра —3,25 дюйма. Толщина диска 1,2 мм, диаметр центрального отверстия — 15 мм.

Компакт-диск имеет всего одну физическую дорожку в форме непрерывной спирали, идущей от наружного диаметра диска к внутреннему. Считывание информации с компакт-диска происходит при помощи лазерного луча, который, попадая на отражающий свет участок, отклоняется на фотодетектор, интерпретирующий сигнал как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, не отражается и фотодетектор фиксирует двоичный ноль.

Компьютерные компакт-диски содержат до 640 мегабайт информации, что достаточно для записи больших программных комплексов, игр, мультимедиа-программ. Большинство компьютерных компакт-дисков, как и все аудио-диски предназначены только для чтения информации. Запись данных на компакт-диски осуществляется при их изготовлении в заводских условиях. Но существуют специальные компакт-диски на которых можно записать (CD-R) и перезаписать информацию (CD-RW).

Информацию с компьютерных компакт-дисков считывает дисковод компакт-дисков. Современные персональные компьютеры непременно имеют привод компакт-дисков и при наличии звуковой карты могут проигрывать аудиодиски. Материнские платы нового поколения поддерживают загрузку компьютера с CD-ROM, что бывает удобно при установке новой операционной системы или при проверке компьютера на наличие вирусов.

Основным стандартом, определяющим логический и файловый формат записи компакт-дисков, является международная спецификация ISO 9660. В операционных системах начиная с Microsoft Windows 95 и NT поддерживается также формат Joliet, который допускает использование длинных имен файлов. Существует также файловая система UDF (Universal Disk Format), позволяющая работать с записываемыми компакт-дисками как с обычными дисковыми накопителями. Имеется ряд расширений ISO 9660, например CD-ROM XA (eXtended Architecture). Время доступа к данным для различных моделей колеблется от 150 до 400 мс. Емкость компакт дисков составляет около 650 Мбайт.

Скорость передачи данных для привода определяется скоростью вращения диска и плотностью записанных на нем данных. Обычно она указывается в сравнении со стандартом Audio CD (CD-DA), для которого скорость считывания данных составляет порядка 150 Кбайт/с.

Основными интерфейсами приводов CD-ROM являются Enhanced IDE, UltraDMA/33 и SCSI. Для загрузки компакт-диска в привод используется либо одна из разновидностей выдвижной панели (tray-механизм), либо специальная прозрачная кассета «кэдди» (caddy).

В конце 1990-х годов появились компакт-диски нового поколения — DVD (Digital Versatile Disc — цифровой многоцелевой диск) с большой емкостью, которые применяются для записи полнометражных фильмов, звука сверхвысокого качества и мультимедийных компьютерных программ. Существуют несколько вариантов DVD, отличающихся по емкости: односторонние, двусторонние, однослойные и двухслойные. Односторонние однослойные DVD-диски имеют емкость 4,7 Гбайт информации, двухслойные — 8,5 Гбайт, двухсторонние однослойные вмещают 9,4 Гбайт, двухсторонние двухслойные — 17 Гбайт. Луч лазера в обычном приводе CD-ROM имеет длину волны 780 нм, а в устройствах DVD — от 635-до 650 нм, благодаря чему плотность записи существенно возросла.