Optiskie datu nesēji

Внимание

Дата публикации: 9 ноября 2023 года

Ievads

Optiskie datu nesēji ir uzglabāšanas ierīces, kas izmanto apaļas formas polikarbonāta diskus informācijas glabāšanai. Informācijas ierakstīšana un nolasīšana notiek ar lāzera staru palīdzību, izmantojot ierīces, piemēram, DVD-ROM vai Blu-ray ROM. Informācija tiek ierakstīta ar lielas jaudas lāzeru un nolasīta ar mazāk jaudīgu lāzeru.

Informācijas veidi

• Audio → digitalizēta analoga skaņa, sākot no 1980. gada
• Video → digitalizēts analogs video VHS standarta formātā
• Foto → digitalizētas filmas no plēvēm
• Dati → izmantojot failu sistēmu (teksta faili, programmas)

Uzbūve

• Sektoru izmēri atšķiras atkarībā no informācijas veida

• Sastāv no sektoriem (sectors) un spirālveida celiņa (track)

• Disk

  • Sector size
    • Audio – 2352 B
    • Video – 2336 B
    • Datas – 2048 B (2 KB)
  • Spirālveida celiņš (spiral track)
  • Ģeometriskie izmēri: diametrs → 120 mm (standarts), 80 mm (mini), biezums → 1,2 mm

• Drive

  • Informācijas vienība: bit (1/0): land — 1, pit — 0
  • "Pit" ģeometriskie izmēri: L — length, W — width, Track pitch — attālums starp 2 pits

• CD atskaņotāja komponentes

  

• CD materiāls

  

• LAND un PIT

  

Darbības princips

• Informācijas ierakstīšana (writing data) → lāzera stars ar lielu intensitāti
• Informācijas nolasīšana (reading data) → lāzera stars ar zemu intensitāti
  • "1": lāzera stars atstarojas no land → sensors
  • "0": lāzera stars neatsitas no pit → sensors

Iedalījums un īpašības

Pēc tehnoloģijām

CD (Compact Disc)

• Iedalījums
  • Audio CD (CD-DA)
  • Superaudio CD
  • Video CD
  • Supervideo CD
  • Photo CD
  • Data CD
    • CD-R — ierakstāms vienreiz, nolasāms vairākkārt
    • CD-RW — pārrakstāms un ar dzēšanas funkciju
• Īpašības
  • Atbalsta max: 1 virsmu (side) un 1 slāni (layer) → 1S1L
  • Datu apjoms: max 700 MB, max audio ilgums 83 min. (CD-DA)
  • Ātrums: 1x = 0.15 MB/s, diskdzīnis CD-ROM 2x, 4x, 8x, 16x … 72x

DVD (Digital Versatile Disc)

• Iedalījums
  • Video DVD
  • Audio DVD
  • Data DVD
    • DVD-R, DVD+R — ierakstāms vienreiz, nolasāms vairākkārt
    • DVD-RW, DVD+RW — pārrakstāms
    • DVD-RAM — pārrakstāms līdz 100000 reizēm, nesaderīgs ar DVD -/+RW
• Īpašības
  • Atbalsta max: 2 virsmas un 2 slāņus uz katras virsmas → 2S2L
  • Datu apjoms
    • 1S1L — 4,7 GB
    • 2S1L — 9,4 GB
    • 2S2L — 17,00 GB
  • Ātrums: 1x = 1,35 MB/s, diskdzīnis DVD-ROM 2x, 4x, 8x, 16x …

BD (Blu-ray Disc)

• Iedalījums
  • BD-R — ierakstāms
  • BD-RE — pārrakstāms
  • BD-3D — 3D video
  • BD-Live — interaktīvs
• Īpašības
  • Atbalsta max: 1 virsmu un 4 slāņus → 1S4L
  • Datu apjoms
    • 1S1L — 25 GB
    • 1S2L — 50 GB
    • 1S3L — 100 GB
    • 1S4L — 128 GB
  • Ātrums: 1x = 4,5 MB/s, diskdzīnis BD-ROM max 16x = 72 MB/s

Pēc uzbūves

• Iekšējie (internal): PATA, SCSI, SATA, SAS
• Ārējie (external): USB, FireWire (IEEE-1394)

Tehnoloģijas

Tipiskās tehnoloģijas

Nosaukums	CD	DVD	BD	HD-DVD
Gads	1980	1995	2002	2002—2008
Lāzera spektrs	Infra red	Red	Blue	Blue
Viļņa garums, nm	780	650	405	405
Datu apjoms, 1S1L	700 MB	4.7 GB	25 GB	15 GB
Pit L (length), nm	800	400	150	200
Pit W (width), nm	600	320	130	200
Track Pitch, mkm	1.6	0.74	0.32	0.40

Perspektīvas un eksperimentālas tehnoloģijas

• HVD (Holographic Versatile Disc) — 2004. g., red + green laser, 6 TB
• PCD (Protein-Coated Disc) — 2005. g., 50 TB
• LS-R (Layer-Selection-type Recordable optical disc) — 2003. g., 20 vai vairāk datu slāņi uz vienas virsmas
• AD (Archival Disc) — 2014 — mūsdienas, blue laser, 405 nm, pit size = 79.5 nm, track pitch = 0.225 mkm, (300 GB, 500 GB, 1 TB)