Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Перезаписываемые диски целесообразно использовать для храпения больших объемов обновляюгцихся данных (например, для создания резервных копий важной информации) и для обмена данными с другими ПК. Цифровые диски 0У0 Настоящий переворот в технике внешних запоминающих устройств готовы соверпшть новые, впервые появившиеся в 1996 году цифровые видеодиски, имеющие габариты обычных СР-КОМ, но значительно большей емкости, которая у ннх достигает 24 Гбайт. Следует отметить, что консорциум 10 фирм, стоящих у истоков разработки РУР (теперь этот консорциум именуется РУР Еогп|п), решил с целью защиты этих дисков от несанкционированного копирования ввести «антипиратское» региональное кодирование информации на РУР, Такое кодирование позволило бы выпускать разные РУР для разных частей света и даже для отдельных стран; весь мир поделен па 6 зон — к 1-й зоне отнесены США и Япония; Россия, Индия и Африка отнесены к 5-й зоне.
Но практика показала, что в России находится в обращении масса пиратских приводов и дисков РЧР, закодированных для первой зоны. Даже больше, существуют и так называемые Хопе-Ггее приводы, то есть приводы, рабо.тающие с дисками, закодированными для любой зоны. РУР— Р!я!га1 Уегзаг1!е РЫг, цифровой универсальный диск (иногда его называют Р1611а! ЧЫео Р1зк, цифровой видеодиск). с)эизически Р т'Р— это тот же привычный диск диаметром 4,72" (сушествует стандарт также на 3,5") и толщиной 0,05". Так же как и СР, он не изнашивается (или почти не изнашивается) со временем, не чувствителен к магнитному и инфракрасному излучениям и мало чувствителен к повышенным температурам.
Но в РУР используется однослойная и двухслойная, односторонняя и лвухсторонняя уплотненная запись. Уплотнение записи данных на Р 1ГР было достигнуто путем ул1еньшения диаметра пишущего/читаюгцего луча (зелено-голубой лазер) в два раза, при атом уменьшаются сами точки (питы), уменьшается расстояние между соседними точками на дорожке и увеличивается количество дорожек. Только за счет увеличения плотности записи удалось достичь более чем четырехкратного увеличения емкости.
А за счет других ресурсов, таких как большая область данных, Гюлее эффективная битовая молуляцня каналов, более эффективное исправление ошибок, меньшее перекрытие секторов, емкость по сравнению с СР увеличилась в семь раз: стандартный однослойный односторонний диск РУР может хранить 4,7 Гбайт данных, двухслойный накопитель имеет емкость в 3,5 Гбайт (относительное умень- 0нешние запоминающие устройства 185 шепие емкости по сравнению с двукратной однослойной связано с необходимостью с виже?гив помех, наводимых верхним слоем при считывании нижнего). Кроме увеличения физической плотности размещения информации па диске, произошли изменения и в способах ее представления.
Дело в том, что комбинация нулей и единиц двоичного кода записывается иа носитель не в виде точек иа ровпой поверхности, ио в виде выемок различной длины, преобразуемых уже системой демодуляции в определенное количество единиц или нулей. Использовавшаяся в СР ЕЕМ-модуляция (Е!8пг-То-Еоцггееп Мгк?п!асюп, модуляция 8/14) была признана устаревшей, и ей на смену пришел несколько модифицированный алгоритм ЕЕМ Р!пз. Опуская подробности, отметим лишь, что подобная модуляция, помимо большей устойчивости к сбоям, дает дополнительный бит экономии на каждые два байта информации.
Использующийся при этом метод коррекции ошибок (код Рида-Соломона) дает, по некоторым оценкам, десятикратное увеличение надежности, что немаловажно при том же десятикратном увеличении емкости и потока данных. Данные на дисках РНР организованы иначе, чем на СР. У обычных дисков все данные находятся на одной непрерывной дорожке, в то время как у РНР информация делится надва типа: навигационную и содержательную. Скорость чтения (трансфер) у РНР лежит в пределах 1,4-2,7 Мбайт/с. Наличие более сложной оптической системы увеличивает время доступа к нужной информации на диске от 100 мс у современных СР-йОМ до 170 мс — у ЯНР-КОМ.
Ситуацию, впрочем, несколько выправляет увеличенный до 512 Кбайт кэш, сохраняющий теперь больше считанной в процессе работы информации. Сегодня, согласно договору между членами РНР Еоппп, распространены следующие типы РНР: РНР-5 (4,72", односторонний/однослойный, это односторонний диск с одним слоем записи — подобие одностороннего СР-КОМ, но с уплотненной записью) — 4,7 Гбайт; гз РНР-9 (4,72", односторонний/двухслойный, это односторонний диск с двумя слоями записи; верхний слой полупрозрачный для лазерного луча — считывание с иижиего слоя выполняется вторым лазером с отличной от первого длиной волны) — 8,5 Гбайт; РНР-10 (4,72", двусторонний/однослойный, это двухсторонний диск с одним слоем записи) — 9,4 Гбайт; РНР-18 (4,72", двусторонний/двухслойный, это двусторонний диск с двумя слоями записи) — 17 Гбайт; гЗ РНР-1 (3,5", односторонний/однослойный) — 1,4 Гбайт; РНР-2 (3,5", односторонний/двухслойный) — 2,7 Гбайт; ГЗ РНР-3 (3,5", двусторонний/однослойный) — 2,9 Гбайт; РНР-4 (3,5", двусторонний/двухслойный) — 5,3 Гбайт; РНР-К (4,72", односторонний/однослойный) — 3,95 Гбайт; РНР-й (4,72", двусторонний/однослойный) — 7,9 Гбайт; РНР-Е (3,5", односторонний/однослойный) — 1,23 Гбайт; 186 Глава 6.
Запоминающие устройства ПК сз РЧР-К (3,5", двусторонний/однослойный) — 2,46 Гбайт; с| РЪ'Р-КАМ (4,72", односторонний/однослойный) — 2,58 Гбайт; сз РЧР-КАМ (4,72", двусторонний/однослойный) — 5,16 Гбайт. Реально на рынке представлены РЧР четырех типов: 5, 9, 10 и 18. Фирма 5ОХУ, нарушив договор, заключенный между членами РЧР Гогпш, выпустила двусторонний, двухслойный РЪ'Р с голубым лазером емкостью 24 Гбайт.
Самый простой тип записываемого РЧР— это РЧР-К, который предусматрива; ет однократную запись информации на носитель с последующим многократныы чтением. В РЪ'Р-К используется органическая полимерная технология, в основном подобная той, что используется в СР-К, и этот формат совместим практически со всеми дисководами РЧР. На сегодняшний день емкость подобных дисков еше не достигла значений, присущих РЪЧ)-КОМ, однако принципиальных прот блем нет, и в обозримом будущем емкости сравняются.
Во всяком случае, формат 4,7 Гб РЧР-К уже объявлен фирмами МагзпэЬ!|а, М?гэпЬ!эЬ! и Н!гасЬ! (Махе1!). Среди перезаписываемых РЧР сегодня конкурируют два равновесомых формата — РЧ?)-КАМ и РЧР-КЪЧ. Первый формат, продвигаемый фирмами Н!гасЬ?, Ма|эпййа и Той?Ьа, поддержан большинством членов РЧР Гогшп (конвенции фирм, стоящих у истоков создания РЪ'Р) и, таким образом, официально им одобрен. Второй продвигается компаниями Не|ч!егг-рас?гагг?, РЬ!!1рэ, К|соЬ и акопу. В основе обоих стандартов лежит одна и та же технология изменения фазы.
Дис|( покрыт слоем специального материала, который может находиться в аморфном или кристаллическом состоянии. При этом светоотражающая способность материала в разных фазах различается примерно на 20 74, что позволяет кодировать информацию. Основное различие стандартов в том, каким образом головка пако. пителя считывает данные с диска. В устройствах РЧР-КАМ считывающую головку необходимо переключать между режимами чтения канавки и площадки (пространства между канавками) при каждом обороте диска, в то время как в накопителях РЧР-КЪЧ информация считывается только с канавки диска так же, как это делается в стандартных дисководах для чтения РЪ'Р-КОМ. Существуют также другие форматы перезаписываемых РЪ'Р-дисков. Это АСМО (ранее МО7), способный хранить до 6 Гбайт данных, и ММЧг (Мп!гппе|?!а Ч?г?ео Гогшаг) фирмы Ь?ЕС емкостью в 5,5 Гбайт.
Оба типа дисководов способны читать РЪ'Р-КОМ и РЧР-К, однако несовместимы пи с РЪ'Р-КАМ, ни с РЧР-КЪЧ. Ассоциация ОБТА (Орйса! 8гогайе ТесЬпо1ойу Аээос?агюп, Ассоциация технологий оптических накопителей) разрабатывает спецификацию совместимости РЧ?) — Кеаг? СошраВЬ|!|гу Ярес|йса|юп, которая в идеале будет поддерживать все типы компакт-дисков, в том числе аудиодиски, СР-КОМ, СР-К, СР-КЪЧ, РЧР-КОМ, РЧР-К, а также (1) РЪ'Р-КАМ и РЧР-КЪЧ. Основные достоинства РЧР: сз значительно большая по сравнению с СР емкость. В частности, достаточная для хранения полнометражного фильма самого высокого качества; совместимость с СР.
Устройства РЪ'Р-КОМ смогут считывать существующие библиотеки данных на СР-КОМ; Внешние запоминающие стройства д высокая скорость обмена данными с дисководом РНР; д высокая надежность хранения данных, Диски Р'ч'Р по прогнозам должны в ближайшее время получить широкое распространение не только в компьютерах, но и в аудио- и видеомагнитофонах. В частности, для хранения одного часа усредненного видеофильма требуется приблизительно два гигабайта данных. Но реальное вьггеснение на рынке дисками РЧР дисков С Р начнется не ранее 2002 года Основными локальными интерфейсами для РЧР являются интерфейсы 1РЕ-АТАР1 и ЯС51. Накопители на магнитооптических дисках Принцип работы магнитооптического накопителя (Мадпесо Орбса!) основан на использовании двух технологий — лазерной и магнитной. Запись информации осуществляется на магнитном носителе, а оптический лазерный луч используется для местного разогрева точки магнитной поверхности.
Сущность процессов чтения-записи обусловлена следующим. Активный слой на поверхности магнитооптического диска может быть перемагничен магнитной головкой только при высокой температуре. Такая температура (сотни градусов) создается лазерным импульсом длительностью порядка 0,1 мкс.