Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 41
Текст из файла (страница 41)
При считывании информации с внутренней части диска она должна быть 500 оборотов/мин, против 200 оборотов/мин при считывании с внешней, то есть должна меняться в 2,5 раза. Таким образом, для обеспечения быстрого переключения между областями диска двигатель должен обладать хорошей динамикой. Скоростные СП-КОМ, начиная с коэффициента кратности 12х, обеспечивают трафик нужной минимальной величины в любом месте диска даже при постоянной угловой скорости вращения.
Поэтому современные высокоскоростные накопители имеют постоянную угловую скорость и тем самым непостоянную линейную. Таким образом, в низкоскоростных накопителях при считывании (записи) угловая скорость С1) меняется в зависимости от местонахождения считываемого (записываемого) участка дорожки с целью обеспечить постоянную линейную скорость носителя под головкой — этим обусловливается возможность работы с постоянной оптимальной плотностью записываемых данных и высокая емкость дисков.
Высокоскоростные устройства лишены этой благоприятной особенности, но высокая емкость дисков обеспечивается в них иными технологическими приемами, в частности благодаря внедрению технологии САЪ' (Сопзгапг Апяп1аг Че!ос1гу— постоянная угловая скорость). В этом режиме частота оборотов диска остается постоянной, соответственно, на периферийных участках данные считываются с большей скоростью (4 — 7,8 Мбайт/с). Средняя скорость считывания при этом гораздо ближе к минимальным значениям, поскольку запись на диске начинается с внутренних областей. При выполнении реальных задач разница в производительности приводов, имеющих скорости в диапазоне 24х — 50х, для пользователя практически неощутима и мо"кет быть измерена только специальными тестами.
Более скоростные приводы обладают преимуществом лишь в случае считывация большого объема непрерывно Расположенных данных, например при установке программного обеспечения. В настоящее время максимальная достигнутая скорость составляет 56х, то есть при- 182 Глава 6, Запоминающие устройства ЙК мерно 8000 Кбайт/с. Эта величина соответствует частоте вращения 12 000 оборотон/мин. На таких скоростях начинают сильно сказываться дефекты производства дисков — искажения геометрии, неравномерность массы.
Чтобы уменьшить паразитные биения, производители прибегают к различным ухищрениям, например оборудуют приводы СР-КОМ специальными демпфируюшнми устройствами. Следует отметить, что большинство дисководов способно автоматически снижать скорость вращения при появлении большого количества оцгнбок считывания данных (и не все модели, кстати, способны в дальнейшем при уменьшении числа ошибок ее повышать). Номинальная же скорость, указываемая ца дисководе, определяется на эталонном, безошибочном диске, не требующем снижения оборотов. Снижение скорости частично компенсируется наличием в устройствах большого кэша, которыми кроме того, хорошо помогает при работе с большим количеством мелких файлов, требующим многократного позиционирования головки считывания/записц.
Размер внутренней кэш-памяти, в который считываются данные перед их передачей, в современных накопителях достигает 1 Мбайт, но удовлетнорительной величиной является и кэш емкостью 128 Кбайт. Устройство позиционирования оптической системы ориентируется на специальные метки диска и не требует прецизионной механики, что делает это весьма высокотехнологичное устройство достаточно дешевым в производстве.
Изначально приводы СР-КОМ имели свой интерфейс, обычно устанавливаемый на звуковой карте, и могли работать только с ним. Современные дисководы СР-КОМ имеют 1РЕ-АТАР1- или 8СЯ1-интерфейсы и могут подключаться непосредственно к разьему на материнской плате как 1РЕ-нли ЯСЯ! устройства. 1РЕ-АТАР1 — более распространенный интерфейс. Большинство современных приводов СР-КОМ с данным интерфейсом поддерживает протокол Шгга РМА/ЗЗ (1)РМА), имеющий скорость передачи 33 Мбайт/с.
8С51-интерфейс обеспечивает скорости передачи данных до 80 Мбайт/с (для спецификации 8С81-3) н подключение максимум до 16 устройств. Область применения дисководов СР-КОМ с интерфейсом ИСК!в графические станции, серверы и другие мощные системы. Пока только ЯС81 способен поддержать надежное функционирование систем с подключением нескольких дисководов СР-КОМ и их работу в многозадачном режиме.
Типовой'дисковод состоит из блока электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загрузки диска. В блоке электроники размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контроллером компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала. Шпиндельный двигатель служит для приведения диска во вращение с постоянной или переменной угловой скоростью. Система оптической головки состоит из самой голонки и устройства ее перемещения.
В головке размещены лазерный излучатель на основе инфракрасного лазерного светодиода, система фокусировки, фотоприемник и предварительный усилитель. Лазер имеет длину волны 780 нм (шп). Конструкции дисководов предусматривают возможность загрузки как одной, так одновременно и нескольких компактных дисков. Последний вариант иногда более удобен, но рекомендовать его безоговорочно нельзя: часто в этом случае снижается качество воспроизведения записи и надежность устройства.
183 Внешние запоминающие устройства Наконец, слелует иметь в виду, что все современные модели СР-КОМ позволяют качественно воспроизводить и музыкальные записи. Для обеспечения этой возможности следует установить в ПК необходимые драйверы (при работе в среде МБ-РОЯ, например, это специальная, резидентно устанавливаемая ТЯК-утилита; при работе под %'!пг(отуз — драйвер СР Апг!!о). В ряде моделей есть кнопка Р1ау лля запуска проигрывания аудиодпсков. Чаще эта кнопка является двухфункциопальной (например, Р(ау/г1ех1) и служит также для перехода между звуковыми дорожками. Другая кнопка Цес1 прп проигрывании аудиодисков обычно используется для остановки проигрывания без выбрасывания диска.
В обычном режиме кнопка Цес1 служит для загрузки/выгрузки диска. Слушать диски можно как через выход для наушников на передней панели СР-КОМ, так и через внешнюю акустическую систему. В последнем случае необходима звуковая карта (аудиобластер) с усилителем. Оптические диски с однократной записью Накопители СР-К позволяют однократно записывать информацию на диски с форм-фактором 4,72" и 3,5".
Для записи используются специальные заготовки д| юков, иногда называемые мишенями (гагйег). На поверхность заготовок нанесено три слоя покрытия: непосредственно на основу диска из поликарбоната ванессн активный слой из пластика (шега! ахо, цианина, фталоцианина или наиболее перспективного аг(ч цианпна); на активный слой нанесена тончайшая отражающая пленка из золота (использовалась в первых моделях, а сейчас в особо надежных моделях) или серебра (дешевле и обладает лучшим светоотражением); сверху все покрыто слоем защитного лака. Заготовки также имеют нанесенную спиральную дорожку, на которой позипионируется записывающая головка.
При записи лазерный луч непосредственно в дисководе компьютера прожигает необратимые микроскопические углубления — питы (рца) в активном слое. Ввиду разнипы отражения от ямок и от не выжженных участков поверхности при считывании происходит модуляция интенсивности отраженного луча, воспринимаемого головкой чтения. Запись в современных СР-К может выполняться на скорости до 12х. Чтение записи выполняется лазерным лучом так же, как и у СР-КОМ.
Дисководы СР-К совместимы с обычными СР, естественно, прп совпадении формата диска. Оптические диски с многократной записью Накопители СР-КЪ' позволяют многократно записывать информацию на диски с отражающей поверхностью, под котору1о нанесен слой пластика типа АК-1п-ЯЬТе (содержашего з!1уег, !пг!1шп, апт!поп1у, ге!!пнпш) с изменяемой фазой состояцпя. г)заза этого пластика, кристаллическая плп аморфная, изменяется в зависимости от скорости остываппя после разогрева поверхности лазерным лучом в процессе записи, выполняемой непосредственно в дисководе ПК. При медленном остывании пластик переходит в кристаллическое состояние, и информация стирается (записывается «Оь); при быстром остыванпи (если разогрета только хш кроско пи ческая точка) элемент пластика переходит в аморфное состояние (записывается «1»).
Ввиду разницы коэффициентов отражения от кристаллических 184 Глава 6. Запоминающие устройства ПК и аморфных микроскопических точек активного слоя при считывании прог4сходит модуляция интенсивности отраженного луча, воспринимаемого головкой чтения. Лучшие образцы дисков СР-йЖ выдерживают несколько сотен циклов перезаписи. Коэффициент кратности скорости прп записи информации у современных моделей не превосходит 10х. Читать СР-йЮ могут только высокочувствительные дисководы (чтение записи выполняется лазерным лучом), поскольку отраженный луч у них значительно слабее (отражаюшая способность их активного слоя составляет 25 — 30 Ж от уровня обычного СР), нежели у СР-КОМ и СР-К.