Оптическая память. Технология CD-ROM. Универсальные компакт-диски

Магнитные носители информации в виде гибких и жестких дисков, магнитной ленты - старые и надежные друзья  пользователей компьютеров. Многие годы мы успешно используем эти средства для хранения, обработки и распределения информации. Предоставляемые ими возможности еще долго будут удовлетворять тех, кто решает небольшие задачи в однопользовательских средах. Однако тем, кто занимается обработкой больших объемов информации на современных сложных компьютерах и в сетях самое время подумать об использовании новой технологии оптической памяти. Оптические диски в настоящее время представляют собой наиболее перспективные носители больших объемов информации. Главными их недостатками по сравнению с магнитными носителями являются пока большое время доступа и высокая стоимость. Однако, развитие операционных систем, общих баз данных, систем обработки изображений, возможно, приведет к смещению экономического баланса в пользу оптической памяти. Никакая другая технология не может сейчас конкурировать с технологиями оптической памяти в ситуациях, когда ежедневно записываемая информация должна измеряться гигабайтами.

Все существующие ныне оптические запоминающие устройства объединяет использование луча лазера для записи и чтения информа ции в цифровом виде. В процессе записи модулированный цифровым сигналом лазерный луч оставляет на активном слое оптического носителя след, который затем можно прочитать, направив на него луч меньшей интенсивности и проанализировав изменение характеристик отраженного луча.

По характеру режима записи/чтения и свойствам носителя оптические запоминающие устройства можно разделить на три категории: постоянные запоминающие устройства, устройства с однократной записью и многократным чтением и перезаписывающие устрой

ства.

Все началось с технологии CD-ROM (ПЗУ на компакт-диске), которая появилась в середине 80-х годов как продолжение технологии CD - компакт-дисков для цифровой записи звука. Компакт-диски, подобно грампластинкам, записываются на заводе и'используются для распространения больших объемов информации,     предназначенной только для считывания - пользователь сам не может ни стереть, ни записать информацию на компакт диске. Затем появились оптические диски технологии WORM ("однократная запись, многократное чтение"), которые можно самостоятельно записывать, однако записанную информацию ни стереть, ни перезаписать невозможно. Такие диски удобны для архивирования и особенно полезны в областях, где принципиально важно хранить единожды записанную информацию в неизменном виде. Основанные на этой технологии автоматические проигрывающие устройства с емкостью носителей более 1 терабайта (1 миллион мегабайт) нашли применение в решении крупных государственных и коммерческих задач. В таких устройствах на вызов любого документа или чертежа требуется не более 10 секунд.

Технология перезаписываемых оптических дисков - одно из последних достижений в области оптической памяти. С появлением перезаписываемых оптических дисков оптическая память превращается б потенциального конкурента магнитной памяти. Перезаписывающие оптические дисководы в функциональном смысле эквивалентны магнитным дисководам, однако пока еще уступают им в производительности.

Все типы оптической памяти имеют определенные преимущества перед магнитной памятью. Главное преимущество - высокая плотность хранения информации. На оптическом диске можно разместить гораздо больше информации, чем на магнитном диске такого же размера. Дорожки оптического диска

можно расположить значительно ближе друг к другу, чем на магнитном диске, благодаря точной фокусировке луча лазера. Для записи оптического бита требуется значительно меньше места, чем для записи бита на магнитном носителе.

Еще одно преимущество оптической памяти состоит в том, что оптические носители значительно менее чувствительны к загрязнению по сравнению с магнитными. Активный записывающий слой оптического носителя не вступает в контакт ни с чем, кроме луча света. Благодаря  наличию  прозрачной оболочки пыль и грязь не попадают на фокальную плоскость, поэтому они не могут существенно повлиять на отраженный сигнал.

В оптических запоминающих устройствах значительно меньше риск выхода из строя головок. Обычно головка оптического устройства не приближается к поверхности диска ближе чем на один миллиметр. Для сравнения, головка магнитного носителя модели 3380 фирмы IBM летит над поверхностью диска на расстоянии всего 0.25 микрон.

Потребовались 30 лет исследовательской и проектной работы, чтобы создать устройства, pa6oтающие надежно при таких малых зазорах. Несмотря на это, по-прежнему имеют место случаи выхода из строя магнитных головок. Любая попытка извлечь жесткий диск из высокопроизводительного дисковода сопряжена' с риском повреждения как дисковода, так и диска. Оптические же диски легко устанавливать и извлекать, что позволило создать автоматические проигрывающие устройства для хранения колоссальных объемов информации Оптические диски надежнее и прочнее гибких и жестких магнитных дисков. С целью повышения надежности оптические дисководы снабжаются специальным защитным устройством - "кэдди" - для загрузки дисков. Кэдди защищает диск, находящийся в дисководе. В оптические дисководы первого поколения информационный диск вставлялся так же, как и звуковой. Поскольку