Оптические накопители CD-ROM

CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory — память только для чтения на компакт-диске) используется в качестве устройства внешней памяти и создан с применением оптических технологий. Первоначально (1979 г.) компакт-диски создавались для записи музыки, однако с 1984 г. компании Sony и Philips предложили технологию записи информации, которая позволила использовать компакт-диски для хранения информации в персональных компьютерах.

Компакт-диск представляет собой основу (подложку), выполненную из поликарбоната, на которую наносится фоторезисторный слой. При изготовлении подложки на ее поверхности формируется информационный рисунок, состоящий из впадин и промежутков между ними — площадок. На подложку напыляется тонкий слой алюминия. Поверх отражающего слоя наносится слой лака, защищающий диск от повреждений. Как правило, на защитный лак наносится текст этикетки.

Для чтения информации с компакт-диска используется луч лазера инфракрасного диапазона. Луч подается на вращающийся диск со стороны подложки, отражается от отражающего слоя и возвращается на специальный фоторецептор. При попадании луча на площадку он отражается обратно, а при попадании во впадину — нет. Соответственно, переходы между впадиной и площадкой считываются в единицу, а отсутствие переходов — в нуль. В результате на выходе фоторецептора формируются двоичные сигналы, повторяющие по форме информационный рисунок, которые превращаются в данные.

Диаметр поликарбонатной подложки составляет 120 мм, центрального отверстия — 15 мм, толщина — 1,2 мм. Объем стандартного диска не превышает 700 Мб. Скорость передачи данных накопителя CD-ROM указывается кратной 153,6 Кбайт/с. Маркировка 2х, 4х, 6х, 8х, 12х, 16х, 24х,... 52х показывает, во сколько раз быстрее устройство записывает данные по сравнению с односкоростным эталоном. Например, 52-скоростной привод обеспечивает максимальную скорость чтения (или записи) CD, равную 52 х 150 = 7800 Кб/с (7,08 Мб/с).

Основной недостаток стандартных CD-ROM — невозможность записывания данных, но начиная с 1991 г., появились устройства однократной записи CD-R (Recordable), а с 1996 г. и многоразовой записи CD-RW (Rewritable).

В перезаписываемых дисках используется промежуточный слой из органической пленки, изменяющей под воздействием луча свое фазовое состояние с аморфного на кристаллическое и обратно. Когда это вещество находится в аморфном состоянии, оно плохо отражает свет лазера. При переходе в кристаллическое состояние отражающая способность вещества резко возрастает. В результате меняется прозрачность слоя (в устройствах CD-R изменение возможно лишь один раз) и происходит фиксация изменений состояния материала регистрирующего слоя.

В накопителе CD-RW используются три режима работы лазера, отличающиеся мощностью луча: режим записи (максимальная мощность, обеспечивающая переход активного слоя в неотражающее аморфное состояние), режим стирания (возвращает активный слой в отражающее кристаллическое состояние) и режим чтения (самая низкая мощность, не влияющая на состояние активного слоя). Маркировка CD-рекордеров содержит три цифры: первая — скорость записи CD-R-дисков, вторая — скорость перезаписи (CD-RW-диски), третья — скорость чтения.

Обозначение 54х/24х/52х в паспортных данных накопителя означает скорости записи/перезаписи/чтения соответственно.

Диски могут выдерживать от тысяч до десятков тысяч циклов перезаписи, однако на сегодняшний день устройства однократной и многоразовой записи на CD морально устарели и в современных компьютерах не используются.