Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 49
Текст из файла (страница 49)
К первым, не очень скоростным накопителям предъявлялось требование обеспечения минимальной постоянной линейной скорости считывания данных: С1) используются для хранения аудио- и видеоинформации, а для нормального прослушивания аудиоданных она должна быть не менее 150 Кбайт/с. Это обусловливало переменную угловую скорость. 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 СГ)-КОМ, начиная с коэффициента кратности 12н, обеспечивают график 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 меняется в зависимости от местонахождения считываемого (запи- гзг Глава 11. Запоминающие устройства ПК сываемого) участка дорожки, чтобы обеспечить постоянную линейную скорость носителя под головкой — этим обусловливаются 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, технологией САУ (Сопзгапг Апйи!аг Не1осйу — 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, имеюших скорости в диапазоне 24-50и, для пользователя практически не ощутима и может быть измерена только специальными тестами.
Более скоростные приводы обладают преимушеством лишь в случае считывания большого объема непрерывно расположенных данных, например при установке программного обеспечения. В настоящее время максимальная достигнутая скорость составляет 56х, то есть примерно 8000 Кбайт/с. Эта величина соответствует частоте вращения 12 000 оборотов/мин. На таких скоростях начинают сильно сказываться дефекты производства дисков — искажения геометрии, неравномерность массы. Чтобы уменьшить паразитные биения, производители прибегают к различным ухищрениям, в частности, оборудуют приводы СЕ1-КОМ специальными демпфируюшими устройствами.
Следует отметить, что большинство дисководов способно автоматически снижать скорость вращения при появлении большого количества ошибок считывания данных (и не все модели, кстати, способны в дальнейшем при уменьшении числа ошибок ее повышать).
Номинальная же скорость, указываемая на дисководе, определяется на эталонном, безошибочном диске, не требующем снижения оборотов. Снижение скорости частично компенсируется наличием в устройствах большого каша, который, кроме того, хорошо помогает при работе с большим количеством мелких файлов, требующим многократного позиционирования головки чтения-записи.
Размер внутренней кэш-памяти, в которую считываются данные перед их передачей, в современных накопителях достигает 1 Мбайт, но удовлетворительной 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 довольно дешевым в производстве. Изначально приводы С1)-КОМ имели свой интерфейс, обычно устанавливаемый на звуковой карте, и умели работать только с ним. Современные дисководы СР-КОМ имеют 1РЕ-АТАР1- или ЯСЯ1-интерфейсы и могут подключаться непосредственно к разъему на материнской плате как 1ПЕ- или ЗС81-устройства.
П)Е-АТАР1— более распространенный интерфейс. Большинство современных приводов С1)- КОМ с данным интерфейсом поддерживает протокол 1Лгга 1)МА/ЗЗ (1Л)МА), имеющий скорость передачи 33 Мбайт/с. ЯСЯ1-интерфейс обеспечивает скорости передачи данных до 80 Мбайт/с (для спецификации ЗСЯ1-3) и подключение максимум до 16 устройств. Область применения дисководов СЕ1-КОМ с интерфейсом ЗС81 — графические станции, серверы и другие мощные системы.
Пока гзз Внешние запоминающие устройства только БСБ1 способен поддержать надежное функционирование систем с подключением нескольких дисководов С1)-КОМ и их работу в многозадачном режиме. ПРИМЕЧАНИЕ В современных системах для работы с оптическими накопителями используются и последовательные интерфейсьс !)БВ, ВАМ, РС! Ехргеза и лр. 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 включает в себя саму головку 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. Конструкции дисководов предусматривают возможность загрузки как одного, так и нескольких компакт-дисков одновременно. Последний вариант иногда более удобен, но рекомендовать его безоговорочно нельзя: часто в этом случае снижается качество воспроизведения записи и надежность устройства.
Наконец, нужно иметь в виду, что все современные модели С1)-КОМ позволяют качественно воспроизводить и музыкальные записи. Для этого следует установить в ПК необходимые драйверы (при работе в среде МВ 1)ОЯ, например, это специальная постоянно находящаяся в памяти (резидентная — ТЯВ) программа; при работе под Ч(г!пиотух — драйвер СЕ! Апт)!о). В ряде моделей есть кнопка Р1ау для запуска проигрывания аудиодисков. Чаще эта кнопка является двухфункциональной (например,' Р!ау/Нех!) и служит также для перехода между звуковыми дорожками. Другая кнопка, Е1ео1, при проигрывании аудиодисков обычно используется для остановки проигрывания без выбрасывания диска. В обычном режиме кнопка Е)есг служит для загрузки-выгрузки диска.
Слушать диски можно как через выход для наушников на передней панели С1)-КОМ, так и через внешнюю акустическую систему. В последнем случае необходима звуковая карта с усилителем. Оптические диски с однократной записью Накопители С1)-В позволяют однократно записывать информацию на диски с форм-фактором 4,72 и 3,5 дюйма.
Для записи используются специальные заготовки дисков, иногда называемые болванками (гагйег). На поверхность заготовок нанесено три слоя покрытия: непосредственно на основу диска из поликарбоната нанесен активный (регистрирующий) слой из пластика (с одним из четырех типов красителей: металлоазот — Мега! АХО' — торговая марка ЧегЬайгп, циа- ' В новых носителях НетЪаг!т использовано покрытие Ат!тапсег! А20 от М!тзиЬ!зЬ! СЬеонса! Майа (родительской компании ЧегЬаг!т) — доработанная версия Меса! АЛО. 234 Глава 11.
Запоминающие устройства ПК нин (суашпе), фталоцианин (рЬга(осуап(пе) или наиболее перспективный формазан — смесь цианина и фталоцианина); активный слой покрыт тончайшей отражающей пленкой из золота (использовалась в первых моделях, а сейчас в особо надежных моделях) или серебра (дешевле и обладает лучшим светоотраженнем); сверху все залито слоем защитного лака. Заготовки также имеют нанесенную спиральную дорожку, на которой позиционируется записывающая головка. При записи лазерный луч непосредственно в дисководе компьютера прожигает необратимые микроскопические углубления — питы (раз) в активном слое. Из-за разницы отражения от ямок и невыжженных участков поверхности при считывании происходит модуляция интенсивности отраженного луча, воспринимаемого головкой чтения.
Запись в современных СР-К может выполняться на скорости до 12н. Чтение производится лазерным лучом так же, как и у СР-КОМ. Дисководы СР-К совместимы с обычными СР-КОМ, естественно, при совпадении формата диска. Оптические диски с многократной записью Накопители СР-КЪУ позволяют многократно записывать информацию на диски с отражающей поверхностью, под которую нанесен слой типа Ая-1п-БЬ-Те (содержащий серебро, индий, сурьму, теллур) с изменяемой фазой состояния. Фаза этого пластика, кристаллическая или аморфная, изменяется в зависимости от скорости остывания после разогрева поверхности лазерным лучом в процессе записи, выполняемой непосредственно в дисководе ПК.
При медленном остыванин пластик переходит в кристаллическое состояние и информация стирается (записывается «Ов); при быстром остывании (если разогрета только микроскопическая точка) элементик пластика переходит в аморфное состояние (записывается «1ь). Из-за разницы коэффициентов отражения от кристаллических и аморфных микроскопических точек активного слоя при считывании происходит модуляция интенсивности отраженного луча, воспринимаемого головкой чтения. Лучшие образцы дисков СР-КЮ выдерживают несколько сотен циклов перезаписи. Коэффициент кратности скорости при записи информации у современных моделей не превосходит 10х.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
