Диски CD-R. Оптические носители информации

Цены на средства записи компакт-дисков наконец снизились (от 50 $), а это значит, что теперь даже частное лицо может попытаться выпустить небольшим тиражом свой диск.

Чтобы записать один-единственный компакт-диск, семь лет назад потребовались бы целая комната аппаратуры, два квалифицированных специалиста и восемь часов работы. Сегодня, имея компьютер с записывающим дисководом CD-R, можно сделать диск менее чем за час. Аббревиатурой CD-R (CD-Recordable) обозначена технология однократной оптической записи, которую можно использовать для архивирования данных, создания прототипов дисков для серийного производства и для мелкосерийного выпуска изданий на компакт-дисках, записи аудио и видео. На CD-R, в частности, основана система Photo CD фирмы Kodak.

Назначение устройства CD-R — запись данных на компакт-диски CD-R, которые потом можно читать на накопителях CD-R, CD-ROM и CD-RW. До недавнего времени они использовались в основном для создания и тиражирования аудио-, видеодисков и дистрибутивов программного обеспечения. Однако, если посмотреть на эти устройства с иной точки зрения, то оказывается, что накопители CD-R — идеальный выбор в качестве устройства для архивирования данных.

Если говорить о скорости чтения/записи, то накопители CD-R сильно проигрывают традиционным накопителям на жестких магнитных дисках, имеют примерно одинаковые возможности с JomegaZip с интерфейсом SCSIn значительно превосходят JomegaZip с интерфейсом LPT.

Скорость записи для недорогих моделей составляет 32Х, скорость чтения — 42−50Х. Не слишком высокие скорости записи связаны с определенными техническими трудностями. В моделях более высокого класса скорость записи доведена до 40 -50Х. Получение более высоких скоростей сопряжено со значительными трудностями, так как резко возрастают требования к стабильности механического тракта.

Скорость чтения/записи, безусловно, важный, но не единственный показатель, который определяет выбор накопителя для архивации данных. Не менее важна удельная стоимость одного мегабайта хранимых данных. И носители CD-R здесь вне конкуренции — при объеме в 650 Мбайт эти диски стоят в розницу около 0,4 $ за штуку, что дает рекордно низкую удельную стоимость одного мегабайта хранимых данных. Следует также отметить, что компакт-диски более надежны при длительном хранении информации, чем магнитные носители: последние весьма чувствительны к электромагнитным полям и ударным нагрузкам.

В любом компакт-диске данные кодируются и записываются в виде последовательности отражающих и неотражающих участков. При записи CD-R сфокусированным мощным лазерным лучом нагреваются небольшие области слоя красителя. Краситель передает тепло смежной с ним подложке, под действием которого она изменяет свои свойства и начинает рассеивать свет. В областях, не нагревающихся лазером, подложка остается прозрачной и при считывании данных пропускает луч. Последний проходит до металлического слоя, отражается от него и через подложку попадает на светочувствительный датчик.

Хотя способы записи информации на обычные компакт-диски и на диски CD-R различны, результат мы имеем один и тот же — последовательность отражающих и неотражающих участков, которую может прочесть любой дисковод CD-ROM. При чтении диска на него направляется маломощный лазерный луч, и светочувствительный датчик воспринимает последовательность отраженных сигналов.

Еще один фактор, который необходимо учитывать, — режим записи. Существуют два режима: односеансный и многосеансный. В односеансном режиме запись всего диска должна осуществляться за один проход без перерывов. В многосеансном режиме данные записываются за несколько сеансов, в результате чего информация на диске представляется в виде нескольких отдельных томов. Не все накопители CD-ROM способны читать диски, записанные подобным способом. Режим многосеансной записи позволяет записать часть данных, остановиться, а затем продолжить запись.

Одно из достижений технологии записи CD-дисков — способ «записи пакетами» (Packet Writing). При использовании пакетной записи у пользователя создается полная иллюзия работы с обычным жестким диском: вы можете скопировать файл на диск, отредактировать или удалить его, создать еще несколько файлов на диске и т. д.

Для записи данных в пакетном режиме необходимо установить дополнительное программное обеспечение — например, один из программных пакетов — Adaptec DirectCD или CeQuadrat PacketCD. При этом форматы пакетной записи Adaptec DirectCD и CeQuadrat PacketCD совместимы друг с другом — то есть диски, записанные с помощью одного пакета, могут быть прочитаны и дописа-ны с помощью другого.

При использовании этого режима, часть объёма лазерного диска становится недоступной (остаётся около 550 Мб).

Данные, записанные в режиме Packet Writing на одном дисководе, не всегда будут читаться на другом. Так что об универсальности этого способа записи пока говорить не приходится.

Одной из наиболее острых проблем, стоявших до недавнего времени перед разработчиками накопителей CD-R и CD-RW, была проблема возможной нехватки данных в буфере, приводящей к ошибке, именуемой Buffer Underrun. Причиной этой ошибки могут быть недостаточная мощность компьютера или одновременное выполнение нескольких задач, из-за чего он не успевает доставлять в буфер такое количество данных, которое необходимо для обеспечения гладкой непрерывной записи. Ну, а результат хорошо известен тем, кто с Buffer Underrun сталкивался не понаслышке, — диск становится непригодным для записи.

Указанная ошибка по определению не может возникать, если объем записываемых данных не превышает емкости буфера. Однако вряд ли разумно увеличивать объем буфера до 650 Мбайт. Другое решение проблемы — технология BURN-Proof, которая становится все более популярной у производителей устройств CD-R и CD-RW. Суть ее заключается в том, что, постоянно контролируя содержимое буфера, CD-рекордер может останавливать процесс записи, если объем данных в буфере резко падает (в типичном случае — до отметки 10% от максимальной емкости буфера). При этом устройство продолжает запрашивать данные от компьютера и буфер может заполняться. Тем временем контроллер BURNProof определяет, где находится последний записанный сектор. Оптическая головка перемещается в нужное место, и после заполнения буфера запись информации на диск возобновляется. Естественно, учитывается в технологии BURN-Proof и ограничение на расстояние между последним записанным и новым секторами. В соответствии со спецификациями «Оранжевой книги» оно не должно превышать 100 мкм.

Торговая марка BURN-Proof принадлежит японской компании Sanyo Electric. Она же заправляет и процессом авторизации накопителей других фирм, в которых реализована эта технология. Кроме того, Sanyo предпринимает усилия, чтобы BURN-Proof была включена в качестве стандарта в «Оранжевую книгу». Сегодня, уже все пишущие дисководы выпускаются по этой технологии.

Помимо уже перечисленных способов использования дисководов CD R/RW, последние позволяют также копировать CD носители, записывать аудио диски в формате CD-DA, а также CD-диски в других форматах: Hybrid CD, CD Extra, CD Text, Video CD и т. д. Естественно, все устройства CD-R/CD-RW могут работать и как обычные дисководы CD-ROM — то есть читать CD диски.

Здесь упоминаются CD-RW, т. к. все описанное выше (включая «запись пакетами») относится и к ним.

Вообще, накопители CD-RW отличаются от накопителей CD-R лишь дополнительной возможностью (кроме записи на диски CD-R) записывать многократно перезаписываемые диски CD-RW. Подробнее о них мы поговорим далее. Причем необходимо отметить, что сегодня накопители только CD-R (без возможности RW) уже практически не выпускаются.