Оптический привод odd что. Обзор трех приводов CD-RW

Устpойство пpивода CD-ROM.

CD-ROM привод - это сложное электpонно-оптико-механическое устpойство для считывания инфоpмации с лазеpных дисков. Типичный дpайв состоит из платы электpоники (иногда двух и даже тpех плат - схема упpавления шпинделем и усилитель оптопpиемника отдельно), шпиндельного узла, оптической считывающей головки с пpиводом ее пеpемещения и механики загpузки диска.

Hа плате электpоники pазмещены:

• схема усиления и коppекции сигнала с оптоголовки;
• схемы ФАПЧ сигнала и САР шпинделя;
• пpоцессоp обpаботки кода Reed-Solomon;
• схемы САР фокусиpовки луча и динамического слежения за доpожкой;
• схема упpавления пеpемещением оптоголовки;
• пpоцессоp упpавления (логики);
• буферная память;
• интерфейс с контроллером (IDE/SCSI/прочие);
• разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала;
• блок переключателей режимов (перемычек/джамперов).

Типовой пpивод состоит из платы электpоники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загpузки диска. Hа плате электpоники pазмещены все упpавляющие схемы пpивода, интеpфейс с контpоллеpом компьютеpа, pазъемы интеpфейса и выхода звукового сигнала. Большинство пpиводов использует одну плату электpоники, однако в некотоpых моделях отдельные схемы выносятся на вспомогательные небольшие платы.

Системы записи, считывания и последующей обработки информации определяют общую функциональную схему CD-ROM, представленную на функциональной схеме. Помимо рассмотренных выше систем, она включает синхрогенератор, обеспечивающий синхросигналами все узлы CD-ROM, и EFM-демодулятор, преобразующий 14-разрядные кодовые посылки с диска в 8-разрядный последовательный код. Далее информация попадает в процессор цифровых данных, который совместно с процессором системного управления является сердцем всего устройства. Здесь происходит обратное перемежение данных и коррекция ошибок. Задачей перемежения данных при записи информации является «растяжка» каждого байта информации на несколько кадров записи. При этом, если и случается потеря даже нескольких кадров информации в результате механического повреждения поверхности диска, результатом обратного перемежения данных будет наличие мелких ошибок в отдельных байтах. Такие ошибки исправляет схема коррекции ошибок.

Оптический привод служит для считывания или для записи информации на оптические диски. Я думаю, что с выбором привода не должно возникнуть никаких трудностей, но все же опишу некоторые основные моменты.

Начнем, как обычно, с основных характеристик привода :

• тип привода;
• интерфейс привода;
• корпус привода.

Тип оптического привода

Под типом привода подразумевается то, для чтения каких дисков он предназначен.

Напомню, что самые основные форматы дисков на сегодняшний день CD, CD-RW, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW, Blu-ray Disk (BD) и BD-RE (если кому-то интересно чем отличаются эти форматы дисков, напишите в комментариях, я обязательно опубликую об этом статью).

Таким образом, мы получаем следующие типы приводов:

DVD-ROM предназначен для чтения любых дисков, кроме Bly-ray ;

DVD-RW читает и записывает на любые диски, кроме Blu-ray ;

Blu-ray предназначен для чтения любых дисков;

Blu-ray RE читает и записывает на любые диски.

Как уже стало понятно, самым универсальным является оптический привод Blu-ray RE, но среди всех остальных приводов он самый дорогой.

Интерфейс оптического привода

Данная характеристика указывает нам на то, через какой разъем подключается оптический привод к материнской плате. В современных приводах используется два основных типа подключения:

1) SATA - наиболее распространенный разъем подключения не только приводов, но и жестких дисков. Через него подключаются внутренние приводы, которые устанавливаются в отсек в корпусе. Помимо подключения привода к материнской плате требуется также подключать к приводу кабель питания, который также называется SATA.

2) USB - такой интерфейс чаще всего используют внешние приводы. С разъемом USB, я думаю, знаком каждый пользователь ПК. Приводы, которые подключаются через USB, не требуют подключения отдельного питания.

На самом деле, есть еще один интерфейс, который имел широкую популярность не столь давно, а в некоторых компьютерах он используется до сих пор, это разъем IDE (широкий шлейф от привода к материнской плате внутри корпуса). Я не стал его включать в основной список, так как данный интерфейс устарел, а в каталогах многих магазинов приводы с таким разъемом вовсе исчезли.

Корпус оптического привода

С корпусами оптических проводов все элементарно. В описании интерфейсов приводов я упомянул такие понятия как внешний привод (подключается через USB и не встраивается в корпус) и внутренний (подключается разъемами SATA или IDE и встраивается в корпус).

Внутренний оптический привод делится еще на два типа:

Обычный - встраивается в стандартный 5,25” отсек в корпусе.

Slim - встраивается в специальный отсек для slim приводов. Оптический привод с таким корпусом используется в ноутбуках и иногда в обычных ПК, в корпусе mini-ITX.

Я не стал рассматривать такие параметры как скорость записи и скорость чтения дисков, так как в большинстве случаев разница между моделями минимальна и не стоит того, чтобы придавать этому особое внимание.

В качестве примера приведу маркировку одного из оптических приводов.

Вот и все основные характеристики, которые помогут вам не запутаться с выбором оптического привода.

Купить оптический привод по низкой цене вы можете в электронном дискаунтере citilink . Магазин представлен во многих городах России.

Надеюсь, данный урок показался вам интересным и полезным.

Оптический привод – это устройство для чтения и записи CD/DVD/BD-дисков. Оптические приводы бывают различной конструкции, размера и могут поддерживать разные типы дисков, что нужно учитывать при выборе.

Из обычных приводов я рекомендую LG или ASUS, они прекрасно себя зарекомендовали, с ними меньше всего проблем и стоят они не дорого. Подойдет любая модель с поддержкой записи двухслойных дисков (DVD-RW DL).

Ну а если вам нужна поддержка записи Blu-Ray дисков, то вам нужен BD-RE. Фавориты те же — LG и ASUS.
Оптический привод LG BH16NS40

2. DVD-привод для компьютера

Внутренние DVD-приводы для компьютера предназначены для установки в корпус и имеют металлический каркас.

Такие приводы могут быть разной длины и для небольших корпусов лучше брать привод покороче и/или более узкую материнку, чтобы привод не уперся в материнскую плату.

В таком случае он будет выпирать из корпуса.

3. DVD-привод для ноутбука

Внутренний DVD-привод для ноутбука отличается меньшим размером и более высокой ценой, чем привод для стационарного компьютера.

Приводы для ноутбуков бывают разной толщины – от 10 до 15 мм. Для замены привода в ноутбуке лучше обратиться в сервисный центр. Но, если вы не хотите переплачивать, то выньте привод и замерьте его размеры, чтобы правильно подобрать замену.

4. Внешний DVD-привод

Внешний DVD-привод может пригодиться для ноутбука не имеющего оптического привода. Обычно они подключаются по USB и имеют пластиковый корпус, но стоят дороже внутренних.

Внешние приводы могут сильно отличаться размерами. Компактный внешний привод будет хорошим выбором для ноутбука и его легко носить с собой.

5. Типы оптических приводов

DVD-RW (DVD Super Multi) – обычный пишущий оптический привод, подходит для большинства компьютеров.

Blu-Ray – более дорогой привод для чтения и записи дисков в формате Blu-Ray, нужен только если вы планируете смотреть видео с лицензионных дисков формата Blu-Ray или использовать такие диски для записи огромного объема данных.

6. Маркировка оптических приводов

DVD±RW – читают и пишут все форматы CD и DVD дисков.

DVD±RW DL – иногда к маркировке добавляют буквы DL, это значит что привод поддерживает двухслойные диски, что свойственно большинству современных приводов.

DVD±RW/BD-ROM – читают и пишут все форматы CD, DVD дисков и читают Blu-Ray диски, но не могут их записывать.

DVD±RW/BD-RE – читают и пишут все форматы CD, DVD и Blu-Ray дисков.

7. Типы поддерживаемых дисков

Современные DVD-RW приводы поддерживают все форматы современных дисков CD и DVD. Но все-таки обратите внимание, чтобы привод поддерживал двухслойные (DL) диски, это необходимый стандарт на сегодня.

Есть также приводы с поддержкой DVD дисков формата M-DISC, которые по заявлениям разработчиков гарантируют сохранность данных в течение 100 лет. При этом такие приводы стоят как и обычные DVD±RW.

Blu-Ray приводы, в добавок к этому, поддерживают типы дисков стандарта Blu-Ray (BD). Если вас интересует поддержка конкретных форматов, например BDXL объемом 128 ГБ, то уточняйте эти данные у продавца или на сайте производителя по номеру модели привода.

Если вам интересно, то ниже можете ознакомиться с основными типами дисков.

Существуют следующие типы дисков:

• CD-R, CD+R, CD-RW, CD+RW – 700 Мб (устаревшие CD форматы)
• DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW – 4,7 Гб (современные DVD форматы)
• M-DISC – 4,7 Гб (DVD диски с сохранностью данных до 100 лет)
• DVD-R DL, DVD+R DL, DVD-RW DL, DVD+RW DL – 8,5 Гб (двухслойный DVD)
• BD-R, BD-RE – 25 Гб (современные Blu-Ray форматы)
• BD-R DL, BD-RE DL – 50 Гб (двухслойный Blu-Ray)
• BDXL – 100/128 Гб (четырехслойный Blu-Ray)

Диски со знаками «-» и «+» практически ни чем не отличаются и на это можно не обращать внимание.

Буква «R» (Record) означает, что эти диски являются не перезаписываемыми, то есть после записи их уже нельзя стереть и записать еще раз.

Буквы «RW» (Rewritable) или «RE» (на Blu-Ray дисках) означают, что эти диски являются перезаписываемыми, то есть после записи их можно стереть и записать еще раз.

Диски «M-DISC» представляют собой DVD диски повышенной надежности, стоят в несколько раз дороже обычных DVD и требуют поддержки технологии M-DISC со стороны привода. Они прекрасно подойдут для записи свадебного видео, но хранить на них особо важную информацию в единственном экземпляре не стоит.

Буквы «DL» (Double Layer) означают, что эти диски двухслойные и на них можно записать почти в 2 раза больше данных.

Еще бывают «DS» (Double Sides) – двухсторонние диски, которые можно записывать не с одной стороны, как все остальные, а с двух. То есть, записав одну сторону, диск переворачивается и записывается вторая сторона, что позволяет записать на него в 2 раза больше данных.

Если диск является двухслойным «DL» и двухстороннем «DS», то на него можно записать в 4 раза больше данных, чем на обычный DVD диск. Но такой тип носителей и способ хранения данных является не очень надежным и подходит в основном для записи художественных фильмов, которые в любой момент можно заново скачать из интернета. Пиратские коллекции фильмов часто продают именно на таких дисках. Вы наверняка встречали такие диски, на которых сразу же записано 12 фильмов.

На самом деле на DVD диск можно записать максимум 4,37 Гб, на DVD-DL – 7,96 Гб, на BD диск – 23,3 Гб, на BD DL диск – 46,6 Гб данных. Это нужно учитывать при планировании записи и желательно, чтобы объем файлов был чуть меньше максимального значения. Например 4,3 Гб для DVD и 7,9 Гб для DVD-DL диска.

8. Скорость чтения/записи дисков

Все современные DVD-RW и Blu-Ray приводы поддерживают достаточно высокую скорость записи всех типов дисков (CD, DVD, BD), поэтому на эти параметры можно не обращать внимания.

Если вам интересно, то ниже можете ознакомиться со скоростными параметрами чтения/записи разных типов дисков.

• CD±R – 48х
• CD±RW – 24x
• DVD±R – 16х
• DVD±RW – 8x
• DVD±R DL – 8x
• BD-R – 16x
• BD-R DL – 6x
• BD-RE – 2x
• BD-RE DL – 2x

9. Интерфейсный разъем

Все современные оптические приводы имеют разъем типа SATA и соединяются с материнской платой с помощью соответствующего шлейфа.

Разъемы SATA бывают разных версий – 1, 2, 3 и они совместимы между собой. Скорости любого из них достаточно для оптического привода. Так что не имеет значения какой версии разъем на материнке и какой на приводе.

Если вы выбираете оптический привод для старого компьютера, и на его материнской плате нет SATA разъемов, то есть два варианта.

1. Вы можете поискать привод со старым IDE разъемом, но их уже нет в продаже, разве что в Китае и стоят они дороже.

1. Купить оптический привод с SATA разъемом и PCI-SATA контроллер, который стоит совсем не дорого.

Последний вариант является предпочтительным, так как по цене выйдет также, а купить привод с SATA разъемом проще и он будет более современным. Кроме того, к SATA контроллеру можно подключать еще и современные жесткие диски.

10. Разъем питания

Современные оптические SATA приводы имеют 15-ти контактный разъем питания. У блока питания вашего компьютера должен быть такой же разъем. Если его нет, то можно использовать переходник питания M0lex-SATA.

Старым оптическим IDE приводам с 4-х контактным разъемом питания Molex такой переходник не нужен.

11. Производители оптических приводов

Рекомендую приобретать оптический привод одного из популярных производителей: LG или ASUS. Я предпочитаю приводы LG, так как они разрабатываются совместно с компанией Hitachi и имеют стабильное качество. Многие компьютерные специалисты предпочитают приводы ASUS, которые я покупаю, если нет LG.

Приводы таких производителей как: BENQ, HP, Lite-On, Pioneer являются менее популярными и их иногда приобретают специалисты по записи дисков, так как некоторые модели этих производителей имеют специальные режимы записи и фирменные утилиты. Обычным пользователям я не рекомендую приводы этих производителей, так как могут возникнуть проблемы или задержки в их гарантийном обслуживании.

12. Цвет передней панели

Цвет передней панели привода бывает: черный, серебристый и белый. Если корпус компьютера черный или черно-серебристый, то больше подойдет привод с панелью из черного пластика. Привод серебристого цвета стоит брать только для полностью серебристого корпуса. В этом случае пластиковая панель будет окрашена в серебристый цвет и краска со временем может стираться. Приводов белого цвета уже почти нет в продаже и они подходят только для старых белых корпусов. В белый корпус вместо белого можно установить серебристый привод.

Приводы торговых марок BENQ, Plextor и некоторых других иногда могут иметь панель из глянцевого пластика. Такое решение может быть оправдано только для установки в такие же глянцевые корпуса. Так как глянцевая поверхность легко царапается, собирает пыль и отпечатки пальцев, я рекомендую избегать глянцевого пластика.

Цвет привода можно узнать по его маркировке, так как иногда он не соответствует фотографии на сайте продавца. Приводы черного цвета имеют слово «Black» в конце маркировки, серебристого – слово «Silver», белые – слово «White».

13. Упаковка

Большинство оптических приводов продаются в обычных целлофановых пакетиках, о чем говорит слово «Bulk», «OEM» или их отсутствие в конце маркировке привода. Если в конце маркировки привода присутствует слово «BOX», «Retail» или «RTL» это значит, что он упакован в картонную коробку. Приводы в такой упаковке стоят в полтора раза дороже и могут иметь в комплекте SATA шлейф и винтики. Но лично я не считаю такую переплату целесообразной. Конечно, если речь идет о дорогом внешнем или Blu-Ray приводе, то за дополнительную сохранность можно и доплатить.

14. Цена оптического привода

DVD-RW привод стоит – 15-20$.

Самый дешевый Blu-Ray привод стоит порядка 60$.

Я рекомендую выбирать самую дешевую модель одного из популярных производителей (LG, Asus), так как разницы между ними практически нет. Если вы любите перестраховываться, то можете купить самую дорогую модель, разница в цене будет мизерной (порядка 5$).

15. Настройка фильтров в интернет-магазине

1. Зайдите в раздел «Оптические приводы» на сайте продавца.
2. Выберете рекомендуемых производителей (LG, Asus).
3. Последовательно просматривайте все позиции, начиная с более дешевых.
4. Покупайте первую подходящую по типу и цвету модель (DVD±RW DL, M-DISC).

Таким образом, вы получите оптимальный по соотношению цена/качество оптический привод, удовлетворяющий вашим требованиям за минимально возможную стоимость.

Оптический привод ASUS BW-16D1HT
Оптический привод ASUS DRW-24D5MT
Оптический привод LG GH24NSD1

CD и Super Video CD, интерактивные диски с разными типами данных CD-I, воспроизводимые специальными проигрывателями, мультимедийные диски CD Plus и другие.

Среди DVD дисков, количество различных форматов не столь велико, и, кроме рассмотренных DVD-ROM, DVD-R, имеются три разновидности перезаписываемых дисков DVD-RAM, DVD-RW и DVD+RW, а также DVD-Video и DVD-Audio.

3.2.3. Приводы оптических дисков

Существующие приводы оптических дисков различаются по ряду признаков:

- по выполняемым действиям: чтение, запись, перезапись;

- типу дисков, с которыми они работают: CD, DVD, комбо-приводы, позволяющие работать с дисками разных типов;

- исполнению: внутренние, внешние, портативные;

- способу загрузки диска: с выдвигающимся загрузочным лотком, со щелевой загрузкой и с загрузкой в футляре (caddy );

- количеству загружаемых дисков: с одним диском и со сменой нескольких дисков (disk changer );

- виду интерфейса: IDE, SCSI, USB (для внешних);

- реализуемым стандартам записи (особенно для DVD дисков) и др. признакам.

Типовой привод состоит из платы электромеханической, оптической и электронной частей.

Электромеханическая часть, в общем аналогичная жестким дискам, имеет некоторые особенности. Она включает в себя двигатель, вращающий шпиндель, систему позиционирования оптической головки (головок при использовании двусторонних дисков) чтения (и записи в записывающих приводах) и систему загрузки дисков.

Кроме того, в отличие от жестких дисков, шпиндель которых вращается с постоянным числом оборотов в минуту (постоянной угловой скоростью), шпиндель привода оптических дисков может вращаться либо с постоянной линейной скоростью (CLV – constant linear velocity ), либо с постоянной угловой скоростью (CAV –constant angular velocity ). Для первых приводов компакт-дисков использование режима постоянной линейной скорости было обусловлено очевидным требованием постоянства скорости воспроизведения звуковых записей, хотя это и не совпадает с постоянной угловой скоростью проигрывателей грампластинок, но ведь и звукозапись в них – аналоговая. Причем ясно, что для сохранения постоянной линейной скорости надо, в зависимости от положения оптической головки, менять угловую.

Впоследствии в приводах компакт-дисков стала устанавливаться большая буферная память, что позволяло снять жесткость этого требования, скорости их возросли, но режим сохранился. На постоянную угловую скорость приводы обычно переходят при считывании в центральной зоне, где угловая скорость вращения, при одной и той же линейной, должна быть существенно выше, чем у внешнего края диска.

При поиске нужных данных (или фрагментов аудио записей) диск может вращаться с большей скоростью, чем при считывании. Это предполагает соответствующие динамические характеристики двигателя: малые времена разгона и торможения.

Скорость вращения шпинделя у разных CD-приводов различна. Как отмечалось выше, для Audio CD скорость считывания, соответствующая нормальному воспроизведению звука, составляет 150 Кбайт/с. Эта скорость была принята за единицу измерения скорости передачи данных приводов оптических дисков. Для стандартной плотности записи на CD, при которой на нем размещается порядка 650 Мбайт на 22 тысячах с лишним витков спиральной дорожки, такая скорость передачи достигается при средней скорости вращения шпинделя порядка 250-300 об/мин. Не следует забывать, что диаметры центральных и наружных витков составляют около 25 мм и 115 мм, соответственно, т.е. различаются более чем в 4 раза. Для высокоскоростных приводов, работающих со скоростями 48х (в 48 раз больше, чем 150 Кбайт/с, т.е. около 7200 Мбайт/с) скорость вращения шпинделя может достигать 12000 об/мин. Шумы и вибрации при таких скоростях очень велики, а сам диск подвергается воздействию очень больших центробежных сил, которые в некоторых случаях приводили к разрыву некачественных дисков. Поэтому скорости приводов и перестали увеличивать, остановившись на 48÷ 56-кратных.

Скорости вращения шпинделей приводов DVD-дисков при одинаковых скоростях передачи данных ниже, чем у приводов компакт-дисков, так как плотность записи у DVD существенно выше.

Радиальное позиционирование оптической головки (которую часто называют световой иглой – optical stylus ) чаще производится с помощью двигателя, приводящего в движение каретку с головкой с помощью зубчатой или червячной передачи. Причем большие габариты привода позволяют перемещать головку по радиусу диска, а не поворотом вокруг оси блока головок, как у жесткого диска.

Однако скорость позиционирования у оптических приводов довольно низкая и составляет (с учетом времени поиска сектора) от 100 до 600 мс в зависимости от максимальной скорости вращения шпинделя.

Система загрузки диска, вне зависимости от варианта загрузки (с лотка, щелевая или в футляре), имеет двигатель для перемещения диска внутрь привода или из него (Eject ). Кроме того, в ней имеется механизм установки

диска на шпиндель. В нем обычно после втягивания диска внутрь, производится подъем рамы, на которой закреплены шпиндельный двигатель и оптическая система. После этого диск оказывается на подставке, закрепленной на шпинделе, к которой его прижимает расположенная сверху пластмассовая шайба с постоянным магнитом.

В случае пропадания питания освободить оказавшийся в приводе диск можно опустив раму с помощью шпильки или скрепки через маленькое отверстие, имеющееся на лицевой панели привода рядом с кнопкой загрузки/выгрузки диска.

Оптическая часть включает в себя лазерный светодиод, систему фокусировки, фотоприемник и усилитель.

Система фокусировки обеспечивает фокусирование лазерного луча на отражающем слое (в том числе, и в двухслойных DVD дисках) и состоит из пластмассовой линзы, подвижной в направлении, перпендикулярном плоскости диска. Для управления перемещением линзы используется катушка с током в поле постоянного магнита – прием, аналогичный используемому при радиальном позиционировании головок в жестких дисках. Эта система позволяет отслеживать поперечные биения оптического диска даже при относительно высоких скоростях его вращения.

Электронная часть представляет собой контроллер, обеспечивающий управление всеми процессами работы привода и интерфейс с шинами ЭВМ. Как правило, в ней также имеется цифро-аналоговый преобразователь, позволяющий воспроизводить звук, записанный на Audio CD.

3.3. Запоминающие устройства со сменными магнитными носителями

Кроме жестких дисков, а также приводов компакт-дисков и DVD дисков, являющихся наиболее распространенными ЗУ с подвижным носителем, существует еще достаточно много разновидностей ЗУ этого класса. К самым известным из них относятся гибкие диски, ЗУ на сменных магнитных и магнитооптических дисках и ЗУ на магнитных лентах – стримеры.

3.3.1. Накопители на гибких магнитных дисках

Накопители на гибких магнитных дисках НГМД (FDD – floppy disk drives ) были разработаны сотрудником фирмы IBM Аланом Шугартом в конце 1960-х годов. Первоначально они использовались как постоянная память, в частности, для хранения микропрограмм, затем появились гибкие диски с возможностью записи. В персональных ЭВМ они устанавливаются,

практически, с первых моделей. С тех пор гибкие диски уменьшились в размере, примерно вдвое (с 8 до 3,5 дюймов), а емкость их возросла, примерно в 30 раз (со 100 Кбайт до 2,88 Мбайт), что совсем немного для такого длительного периода.

Гибкий диск (дискета) по размещению информации на нем схож с жестким диском: у 3,5 дюймовой дискеты (диаметром около 85 мм) имеется по 80 концентрических дорожек с обеих сторон, на которых могут быть записаны по 9, 18 или 36 секторов размером 512 байтов каждый (что дает соответственно емкость дискеты 720 Кбайт, 1,44 Мбайт и 2,88 Мбайт). Наиболее распространенным вариантом являются дискеты емкостью 1,44 Мбайт. Их можно разметить и иным способом, например увеличив число секторов до 20 (что позволяет сделать известный драйвер 800.com), однако это, как правило, приводит к снижению надежности считывания.

В принципе, контроллеры гибких дисков позволяют также изменять размер и нумерацию секторов и количество используемых дорожек.

Начало дорожки на дискетах отмечается специальным индексным отверстием. У старых (5-дюймовых) дискет это отверстие было сделано непосредственно в диске и его футляре, у 3,5-дюймовых – оно расположено в металлической вставке, занимающей центральную часть гибкого диска.

Кроме 3,5-дюймовых дискет, существовали 8- и 5-дюймовые дискеты различной емкости, имевшие различную плотность записи, количество дорожек, в том числе, с записью только на одной стороне диска, но в настоящее время они уже давно не используются.

Привод накопителя на гибких магнитных дисках включает в себя электромеханическую часть с блоком головок чтения/записи и электронную часть.

Электромеханическая часть включает в себя шпиндельный двигатель, привод позиционирования головок чтения/записи и систему загрузки дискеты.

Шпиндельный двигатель низкооборотный: гибкий диск вращается с постоянной (после разгона) угловой скоростью 300-360 об/мин. Стабильность скорости вращения поддерживается следящей системой.

Привод позиционирования головок построен на основе шагового двигателя, перемещающего головки на нужный цилиндр при повороте вала двигателя на заданный угол, посредством подачи на него соответствующего количества импульсов. Обратной связи при этом не предусмотрено и погрешность позиционирования определяется механикой привода. При ее износе и температурных изменениях размеров погрешности растут и дискета может “не читаться”.

После перемещения головок проверяется адресный маркер дорожки и, если он не совпадает с требуемым, позиционирование повторяется посредством возврата на нулевую дорожку и последующей подачи

необходимого количества импульсов на шаговый двигатель. Для определения выхода на нулевую дорожку в накопителе имеется специальный датчик. Положение нулевой дорожки можно подстраивать поворотом шагового двигателя.

Сами головки чтения/записи более простые, чем у жестких дисков, так как плотность записи информации в НГМД значительно ниже (135 дорожек на дюйм, а не несколько десятков тысяч). Они представляют собой обычные электромагнитные головки, осуществляющие чтение и запись при непосредственном контакте с дискетой, что возможно в связи с малой скоростью ее вращения. Однако такой способ, будучи более простым в реализации, менее надежен и приводит к более быстрому износу дискет и головок.

Для уменьшения взаимного влияния верхняя и нижняя головки несколько смещены относительно друг друга по радиусу. Нижняя головка имеет номер 0, верхняя – 1.

В наиболее распространенных 3,5-дюймовых накопителях при загрузке дискеты она вставляется в металлическую рамку внутри накопителя. В конце движения вовнутрь рамка с дискетой резко опускается вниз, приводя ее в контакт с магнитной пластиной шпинделя, удерживающей центральную металлическую пластинку дискеты, и нижней головкой. Сверху прижимается вторая головка. Кроме того, от усилия вставления дискеты взводится пружинный механизм, выталкивающий ее при извлечении из накопителя.

Электронная часть НГМД содержит схемы управления двигателями, усилители сигналов для головок чтения/записи и дополнительные формирователи сигналов датчиков. В отличие от накопителей на жестких дисках контроллер в электронику, установленную непосредственно в НГМД, не входит.

Интерфейс накопителей на гибких дисках достаточно прост. Он включает в себя сигналы управления шпиндельным двигателем и шаговым двигателем перемещения головок, линии данных считывания и записи (однобитные) и некоторые вспомогательные сигналы (в том числе, защита записи, индекс начала дорожки, нулевая дорожка, выбор стороны диска, смена диска).

В персональных ЭВМ НГМД подключается 34-проводным кабелем (шлейфом), который можно использовать для двух дисководов. Все провода этого кабеля с нечетными номерами – земля. Физически сигналы по линиям передаются стандартными уровнями ТТЛ.

Контроллер накопителей на гибких магнитных дисках внешний. В ПЭВМ он располагается в одной из микросхем чипсета (в южном мосте, или контроллере ввода-вывода). Для передачи данных контроллер обычно использует режим прямого доступа к памяти.

Время обращения к НГМД обычно не является критическим параметром. Оценить его величину можно зная скорость вращения шпинделя и емкость дорожки. При скорости вращения 300 об/мин и емкости дорожки 9 Кбайт (18 секторов по 512 байт) скорость передачи данных составляет примерно 50 Кбайт/с. Время перемещения головок на один шаг имеет тот же порядок, что и для жестких дисков (2 мс и выше для более старых накопителей). Соответственно перемещение между крайними цилиндрами займет уже в 4-5 раз больше времени. Кроме того, следует принять в расчет еще и время успокоения головок после позиционирования (порядка 15 мс).

3.3.2. Запоминающие устройства со сменными магнитными и магнитооптическими дисками

Малая емкость накопителей на гибких магнитных дисках стимулировала разработки по созданию более емких устройств со сменными магнитными носителями. Однако судьба их оказалась в чем-то схожа с ЗУ на тонких магнитных пленках и цилиндрических магнитных доменах, которые, в свое время, развивая технологические или физические принципы непосредственно предшествующих им технологий ЗУ, оказались вытесненными с приходом на рынок памяти новых технологий: флэш-памяти и перезаписываемых оптических дисков.

Эти работы велись в несколько различных направлениях, предполагая использование сменных носителей типа:

- гибких магнитных дисков с повышенной плотностью записи;

- жестких магнитных дисков;

- дисков с иной (магнитооптической) технологией записи данных.

Гибкие магнитные диски большой емкости были реализованы различными способами, но так или иначе в них, в отличие от обычных НГМД, система позиционирования головок не является разомкнутой, а имеет обратную связь. Известны следующие основные разновидности этих устройств:

Диски Бернулли;

Накопители Zip той же фирмыIomega ;

Накопители LS-120.

Диски Бернулли были разработаны фирмой Iomega и появились в 1983 году. Они представляют собой гибкие диски, помещенные в жесткий футляр. Диск вращается с высокой скоростью (более 3500 об/мин), а создаваемый при этом воздушный поток изгибает его, в соответствии с эффектом Бернулли, поджимая к головке чтения/записи. Однако диск не соприкасается с головкой, а между ними остается тонкий (около 50 мкм) воздушный слой, подобно тому, как это имеет место в жестких дисках. Требуемому направлению воздушного потока способствует неподвижная пластина,

размещенная внутри футляра определенным образом. Но при неподвижной головке наличие загрязнений на поверхности диска или механические удары не приводят к их соприкосновению (как это произошло бы в жестком диске), напротив, эффект Бернулли нарушается и диск отходит от головки. Поэтому сохранность запоминающей среды и надежность таких дисков являлись очень высокими.

Диски имели емкость от 10 до 230 Мб и выпускались в 8- и 5- дюймовом форматах. В настоящее время не производятся.

Накопители Zip были представлены фирмойIomega в 1994 году в качестве следующей альтернативы традиционным накопителям на гибких магнитных дисках. В принципе, их можно отнести к 3,5-дюймовой разновидности дисков Бернулли. Однако в этих накопителях именно головки чтения/записи удерживаются воздушным потоком над вращающимся диском, аналогично жесткому диску. И хотя эти диски оказались дешевле своих предшественников, надежность их была ниже.

Гибкие диски, используемые в этом накопителе, также помещены в пластмассовый футляр – картридж, габариты которого близки к габаритам 3,5-дюймовой дискеты, несколько превосходя ее по толщине.

В Zip накопителе плотность записи информации повышается, по сравнению с обычными гибкими дисками, за счет применения системы позиционирования, схожей по организации с жесткими дисками. Здесь также на диске записаны серводорожки, с помощью которых и производится установка головок чтения/записи. Также, как и в жестких дисках, передвижение блока головок производится с помощью катушки, перемещающейся в магнитном поле при протекании по ней электрического тока. Только это движение, в отличие от жестких дисков, происходит линейно, строго по радиусу дискеты.

Скорость вращения шпинделя составляет до 3600 об/мин, а время его разгона и останова – 3 с. Емкость дисков до 750 Мбайт, среднее время доступа 29 мс, скорость передачи данных до 7,5 Мбайт/с.

Поскольку картридж, используемый в Zip накопителе, не является герметичным, надежность работы этого ЗУ существенно ниже, чем у жестких дисков, а износ дискет выше.

Совместимости с обычными гибкими дисками этот тип накопителей не обеспечивает.

В накопителях LS-120 (Laser Servo ) используется несколько иной путь повышения точности позиционирования головок (а следовательно, и плотности записи): применение оптической системы.

На поверхности диска лучом лазера нанесены отражающие (серво) дорожки, за которыми следит лазерная головка. Это позволило повысить плотность записи со 135 дорожек на дюйм у обычных гибких дисков до 2490 (получив примерно по 1700 дорожек на каждой стороне дискеты) и

увеличить емкость дискеты до 120 Мбайт. Иногда их называют гибкими магнитооптическими дисками, однако это не относится к используемому принципу записи информации, который остается чисто магнитным.

Накопители LS-120 совместимы с обычными 3,5-дюймовыми дискетами за счет использования комбинированной двухэлементной головки чтения/записи.

Скорость вращения диска составляет 720 об/мин, среднее время поиска

– 65 мс, время перехода с дорожки на дорожку – 6 мс, скорость передачи данных не превышает 600 Кбайт/с.

Сменные жесткие магнитные диски были разработаны фирмой

SyQuest , а выпуск их был налажен также и рядом других фирм.

В накопителях этого типа жесткие диски (одна или две стандартных пластины) размещаются в герметичном картридже вместе с головками чтения/записи. Это позволяет приблизить их параметры к параметрам жестких дисков: емкость до 540 Мбайт, скорость вращения шпинделя 3600 об/мин, время доступа 12 мс, скорость передачи данных более 10 Мбайт/с (для интерфейса SCSI), – однако оказывается достаточно дорогим решением.

Накопители со сменными жесткими дисками под маркой Jaz выпускает также и фирмаIomega . В этих накопителях в картридже находится только жесткий диск, закрытый пылезащитной шторкой, которая сдвигается, когда картридж с диском вставляется в накопитель. Головки чтения/записи, аналогичные головкам жесткого диска, находятся в самом накопителе.

Емкость такого диска достигает 2 Гбайт, скорость передачи данных до

8 Мбайт/с, время поиска – 12 мс.

В магнитооптических дисках для записи и чтения информации, как следует из их названия, используются не только магнитные, но и оптические свойства носителей.

Запись информации производится при воздействии магнитного поля на участок носителя, разогреваемый лазерным лучом до критической температуры точки Кюри, поэтому в обычном состоянии обеспечивается высокая надежность хранения информации.

При чтении данных используют магнитооптический эффект Керра, заключающийся в изменении поляризации плоско поляризованного светового луча при отражении его от поверхности, обладающей магнитными свойствами (подобный эффект, но для проходящего луча, использовался и в упоминаемых выше ЗУ на тонких магнитных пленках).

Привод магнитооптического диска аналогичен приводам других типов дисков. Магнитный слой на диске размещается под прозрачным слоем пластмассы толщиной около миллиметра. Головка чтения/записи, вместе с лазером и оптической системой, находится на расстоянии порядка 1 мм от поверхности диска, что обеспечивает высокую надежность этого накопителя.

Оптические приводы DVD-RW , несомненно, занимают лидирующие позиции на рынке на сегодняшний момент. Не составляет исключения и российский рынок компьютерных комплектующих. DVD-RW не только читает CD и DVD-диски, но и записывает как CD-R/RW-носители, так и более емкие DVD-R/RW и DVD+R/+RW. А если еще вдобавок имеется Super-Multi, то сюда добавляется еще и формат DVD-RAM. Данные устройства на сегодняшний день, без сомнения, и актуальны, и перспективны.

За 20-30 долларов вы сможете приобрести оптический привод, функциональный набор которого позволит удовлетворить потребности среднестатистического потребителя. Сегодня сложно себе представить современный ПК без DVD-RW. Ведь он является наиболее привлекательным устройством с точки зрения соотношения цены и его возможностей.

Blu-ray - современный стандарт оптических приводов

Кроме выше перечисленных устройств, следует упомянуть о таком современном высокотехнологичном формате, как Blu-ray . Этот формат используется для записи и хранения с повышенной плотностью цифровых данных. Название он свое получил благодаря использованию в процессе записи/чтения синего (blue-от чего и пошло название) коротковолнового лазера.

На протяжении 2006-2008 Blu-ray конкурировал с существующим тогда альтернативным форматом HD DVD. Но все же в результате этой «войны форматов» победителем вышел Blu-ray. Ему предрекали большое будущее и повсеместное распространение, но этого так и не произошло. В первую очередь из-за дороговизны самого устройства. Во вторую - из-за дороговизны дисков. Даже сегодня такие приводы устанавливаются в новый системный блок достаточно редко. А предпочтение отдается более старшему собрату DVD.

Диски данного формата имеют от одного до десяти слоев емкостью от 25 до 320 гигабайт соответственно. Среди них существуют диски для одноразовой записи BD-R, а также многоразовые BD-RE-носители.