Какие виды накопителей на лазерных дисках вы знаете

Обновлено: 07.07.2024

Презентация на тему: " Накопители на лазерных дисках. Винчестеры и накопители на гибких дисках используют принципы магнитной записи и считывания информации." — Транскрипт:

1 Накопители на лазерных дисках

2 Винчестеры и накопители на гибких дисках используют принципы магнитной записи и считывания информации.

3 Однако устройства внешней памяти компьютера могут иметь совершенно другую природу. В дисководах для лазерных дисков используется оптическое считывание информации.

4 Прошло довольно много времени с момента создания первого диска с оптическим способом чтения информации. Такие диски стали называть компакт-дисками (compact disk), или просто CD. Первоначально CD разрабатывались для звуковых записей, но они оказались очень удобными для хранения и распространения довольно значительных объёмов любой информации.

5 Их ёмкость сегодня достаточна для размещения любой программы, базы данных внушительных размеров, рекламного ролика и т.п. Лазерные диски просты в эксплуатации, они, безусловно, являются самым универсальным и самым дешёвым видом массовой памяти.

6 Стоимость хранения мегабайта информации на компакт-диске не превышает сотых долей цента. Поэтому сейчас практически не выпускается компьютеров без CD-привода. Как следствие массового применения, и сами диски и дисководы для них в настоящее время продолжают дешеветь.

7 Лазерные диски CD-ROM Как расшифровывается ROM? Read Only Memory, только чтение. Информация на такие диски записывается во время изготовления, на заводе. Запись на них новой информации невозможна. Информация на диске записана в виде «питов» (pit – ямка, углубление).

8 Так выглядит основа CD-ROM перед нанесением отражающего слоя

9 Питы расположены вдоль воображаемой спирали, идущей от центра диска к краю. При чтении лазерный диск, установленный в дисковод, вращается с большой скоростью. Луч миниатюрного лазера, находящегося в дисководе, падает на поверхность вращающегося диска и отражается. Так как луч то попадает в ямку, то нет, интенсивность отраженного луча "мигает". Эти световые импульсы с помощью фотоэлементов преобразуются в электрические импульсы.

10 Схема устройства лазерного дисковода

11 Лазерные диски с возможностью записи Существенным недостатком компакт-дисков долгое время было то, что такие диски можно было только читать. Этот недостаток был успешно преодолен: были разработаны диски CD-R, на которые можно записать информацию, но только один раз (R - Recordable, записываемый). И диски CD-RW, на которые информацию можно записывать многократно (RW - ReWritable, перезаписывамый).

12 Для записи и перезаписи таких дисков используются специальные дисководы с достаточно мощным лазером, способным "прожигать" информацию на диске. По своему устройству диск CD-R (заготовка для записи), также как и его «штампованный» собрат, напоминает слоёный пирог. Основное отличие - активный (регистрирующий) слой.

13 Строение CD-R диска. Для записи информации служит активный слой

14 Для основы CD-R применяется тот же поликарбонат, который используется и при изготовлении CD-ROM. Но вот рельеф основы намного сложнее, чем у штампованного диска (CD-ROM). При изготовлении основа CD-R диска получает разметку – сплошную спиральную канавку.

15 Для хранения информации в носителях CD-R используется «запоминающий» слой из органического полимера, «темнеющий» при нагревании лазерным лучом, а в дисках CD- RW изменяющий фазовое состояние (из кристаллического в аморфное и наоборот) при разогреве лазером и быстром охлаждении.

16 Все больше, все быстрее Информационная емкость CD-ROM мегабайт, а скорость считывания зависит от скорости вращения диска в дисководе. Первые CD-ROM-накопители считвали информацию со скоростью 150 Кбайт/с. Дисководы непрерывно совершенствуются, скорость считывания растет. В современных дисководах скорость считывания (и записи, если это записывающий дисковод) можно установить в условных единицах, равных той самой "первой" скорости: 4x, 8x. 52x.

18 Относительно недавно началось широкое распространение дисков DVD (Digital Video Disk, цифровой видеодиск). В настоящее время существует целый ряд разновидностей DVD: среди них есть и "штампованные", и записываемые один раз, и перезаписываемые. Оптические дорожки на них размещены более плотно, запись может быть с двух сторон, причем в два слоя на каждой стороне.

19 Поэтому их емкость намного больше, чем у CD (4,7 - 9,4 Гбайт). Скорость считывания первого поколения DVD-накопителей была примерно 1,3 Мбайт/с. На следующих моделях скорость тоже можно устанавливать кратно "первой" скорости. Например, скорость 16x - это примерно 21 Мбайт/с. Таким образом, самый простенький и дешевый дисковод может только считывать информацию с CD-ROM, а самый современный и "крутой" - считывать и записывать CD и DVD.

Носители информации

Носитель информации (информационный носитель) – любой материальный объект, используемый человеком для хранения информации. Это может быть, например, камень, дерево, бумага, металл, пластмассы, кремний (и другие виды полупроводников), лента с намагниченным слоем (в бобинах и кассетах), фотоматериал, пластик со специальными свойствами (напр., в оптических дисках) и т. д., и т. п.

Носителем информации может быть любой объект, с которого возможно чтение (считывание) имеющейся на нём информации.

Носители информации применяются для:

записи;
хранения;
чтения;
передачи (распространения) информации.

Зачастую сам носитель информации помещается в защитную оболочку, повышающую его сохранность и, соответственно, надёжность сохранения информации (например, бумажные листы помещают в обложку, микросхему памяти – в пластик (смарт-карта), магнитную ленту – в корпус и т. д.).

К электронным носителям относят носители для однократной или многократной записи (обычно цифровой) электрическим способом:

оптические диски (CD-ROM, DVD-ROM, Blu-ray Disc);
полупроводниковые (флеш-память, дискеты и т. п.);
CD-диски (CD – Compact Disk, компакт диск), на который может быть записано до 700 Мбайт информации;
DVD-диски (DVD – Digital Versatile Disk, цифровой универсальный диск), которые имеют значительно большую информационную ёмкость (4,7 Гбайт), так как оптические дорожки на них имеют меньшую толщину и размещены более плотно;
диски HR DVD и Blu-ray, информационная ёмкость которых в 3–5 раз превосходит информационную ёмкость DVD-дисков за счёт использования синего лазера с длиной волны 405 нанометров.

Электронные носители имеют значительные преимущества перед бумажными (бумажные листы, газеты, журналы):

по объёму (размеру) хранимой информации;
по удельной стоимости хранения;
по экономичности и оперативности предоставления актуальной (предназначенной для недолговременного хранения) информации;
по возможности предоставления информации в виде, удобном потребителю (форматирование, сортировка).

Есть и недостатки:

хрупкость устройств считывания;
вес (масса) (в некоторых случаях);
зависимость от источников электропитания;
необходимость наличия устройства считывания/записи для каждого типа и формата носителя.

Накопитель на жёстких магнитных дисках или НЖМД (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жёсткий диск – запоминающее устройство (устройство хранения информации), основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на жёсткие пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала – магнитные диски. В НЖМД используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной («парковочной») зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.

Также, в отличие от гибкого диска, носитель информации обычно совмещают с накопителем, приводом и блоком электроники. Такие жёсткие диски часто используются в качестве несъёмного носителя информации.

Оптические (лазерные) диски в настоящее время являются наиболее популярными носителями информации. В них используется оптический принцип записи и считывания информации с помощью лазерного луча.

DVD-диски могут быть двухслойными (емкость 8,5 Гбайт), при этом оба слоя имеют отражающую поверхность, несущую информацию. Кроме того, информационная емкость DVD-дисков может быть еще удвоена (до 17 Гбайт), так как информация может быть записана на двух сторонах.

Накопители оптических дисков делятся на три вида:

без возможности записи - CD-ROM и DVD-ROM (ROM – Read Only Memory, память только для чтения). На дисках CD-ROM и DVD-ROM хранится информация, которая была записана на них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна;
с однократной записью и многократным чтением – CD-R и DVD±R (R – recordable, записываемый). На дисках CD-R и DVD±R информация может быть записана, но только один раз;
с возможностью перезаписи – CD-RW и DVD±RW (RW – Rewritable, перезаписываемый). На дисках CD-RW и DVD±RW информация может быть записана и стерта многократно.

Основные характеристики оптических дисководов:

емкость диска (CD – до 700 Мбайт, DVD – до 17 Гбайт)
скорость передачи данных от носителя в оперативную память – измеряется в долях, кратных скорости 150 Кбайт/сек для CD-дисководов;
время доступа – время, нужное для поиска информации на диске, измеряется в миллисекундах (для CD 80–400 мс).

В настоящее время широкое распространение получили 52х-скоростные CD-дисководы – до 7,8 Мбайт/сек. Запись CD-RW дисков производится на меньшей скорости (например, 32х-кратной). Поэтому CD-дисководы маркируются тремя числами «скорость чтения х скорость записи CD-R х скорость записи CD-RW» (например, «52х52х32»).
DVD-дисководы также маркируются тремя числами (например, «16х8х6»).

При соблюдении правил хранения (хранение в футлярах в вертикальном положении) и эксплуатации (без нанесения царапин и загрязнений) оптические носители могут сохранять информацию в течение десятков лет.

Флеш-память (flash memory) – относится к полупроводникам электрически перепрограммируемой памяти (EEPROM). Благодаря техническим решениям, невысокой стоимости, большому объёму, низкому энергопотреблению, высокой скорости работы, компактности и механической прочности, флеш-память встраивают в цифровые портативные устройства и носители информации. Основное достоинство этого устройства в том, что оно энергонезависимое и ему не нужно электричество для хранения данных. Всю хранящуюся информацию во флэш-памяти можно считать бесконечное количество раз, а вот количество полных циклов записи, к сожалению, ограничено.

У флеш-памяти есть как свои преимущества перед другими накопителями (жесткие диски и оптические накопители) , так и свои недостатки, с которыми вы можете познакомиться из таблицы, расположенной ниже.

Виды лазерных дисков и их характеристики.

CD-R (CD-Recordable — записываемый лазерный диск) — оптический носитель информации (слэнг: болванка или матрица).

Этот лазерный диск называется записываемый, т.к. на него можно записывать информацию, но лишь 1 раз (информацию на записанном CD-R изменить невозможно).

Характеристики и марки CD-R:
. объем:
— 74 min/650 MB (74 минуты/650 Мбайт)
— 80 min/700 MB (80 минут/700 Мбайт)
— 90 min/800 MB (90 минут/800 Мбайт)
. поддерживаемые скорости записи:
— 1х (150 кб/c)
— 2х (300 кб/c)
— 4х (600 кб/c)
.
.
.
— 52х (7800 кб/c)

Обычно на всех CD-R указывают крупным шрифтом объем и мелким поддерживаемые скорости записи. Пример: CD-R74 1x2x4x6x8x ,т.е. лазерный диск имеет объем 74 минуты/650 Мбайт и коректно записывается на 1, 2, 4, 6 и 8 скоростях.

Но помните, что 1 Мбайт = 1024 Кбайта, а 1 Кбайт = 1024 байт, поэтому размер CD-R74/650 в байтах — 681.574.400, а в Кбайтах — 665.600. Мы это поясняем, т.к. многие люди считают, что 1 Мбайт = 1000 Кбайт, а 1 Кбайт = 1000 байт, соответственно полагая, что размер CD-R в байтах 650.000.000 и в Кбайтах — 650.000, а потом удивляются — почему вдруг на диск расчитанный на 650.000.000 байт влезло 681.574.400 байт.

Поэтому для того чтобы Вы могли правильно спланировать свой будущий CD-R используйте эту информацию:

Мбайты Кбайты байты
650 665.600 681.574.400
700 716.800 734.003.200
800 819.200 838.860.800

На счет размера CD-R в Мбайтах, думаем, Вам уже все понятно.

Теперь на счет размера CD-R в минутах:
Тут очень просто! Если написано 74 минуты, то это 74 минуты (или 4440 секунд :).

Примечание: CD-R объемом 700 или 800 Мбайт не читаются, соответсвенно и не записываются, писалками 1999 года выпуска и старше. Хотя можно поискать в интернете новую прошивку для писалки и перепрошить, но это опасно и под силу только человеку опытному.

CD-RW (CD-ReWritable — перезаписываемый лазерный диск) — оптический носитель информации.

Этот лазерный диск называется перезаписываемый, т.к. на него можно записывать информацию неоднократно (производители говорят, что CD-RW можно записывать 1000 раз). Для того, чтобы перезаписать диск нужно всего лишь стереть старую информацию, т.е. отформатировать CD-RW.

Характеристики такие же как и у CD-R. Различия — основное большинство CD-RW, как правило, уступают по поддерживаемой скорости записи CD-R'кам и их стоимость выше как минимум в 2-3 раза.

Чуть не забыли: CD-RW не читаются CD-ROM'ми и писалками, которые не поддерживают Multiread (стал применятся в массовом порядке с осени 97 года), а также значительным количеством старых моделей муз. центров, муз. плееров и т.п.

Устройства для записи CD-R или CD-RW (писалка).
По внешнему признаку они не отличаются от обычных CD-ROM'ов. Поэтому не думайте, что это передвижной шкаф с прицепом (хотя конвеерный образец, так и выглядит, но это совсем другое и цена у него другая). Отличаются эти устройства от CD-ROM'в "начинкой" и описанием в прайс-листе в магазинах.

Описание, к примеру, такое — CD RW 20x10x40,
где 20 — скорость записи CD-R;
10 — скорость записи или перезаписи CD-RW;
40 — скорость чтения CD-R или CD-RW.

Установка этих устройств на компьютере ни чем не отличается от установки CD-ROM'в.

Программы для записи CD-R или CD-RW и работа с ними.
На данный момент существует огромное количество программ для записи лазерных дисков. Наиболее распространенными и удобными являются:
. Easy CD Creator;
.. Nero,
различных версий и модификаций.

Сомневаемся что, по принципу записи на диски, последние версии программ чем-либо отличаются от более ранних. Тут дело в другом — расширенные опции и поддержка новых форматов CD-R, CD-RW, а также поддержка новых моделей приводов. Поэтому старайтесь найти более свежий софт или пытайтесь сделать upgrade для старого.

Устройство программ примерно одинаковое.
Запустив приложение, появляется меню, где вы должны выбрать тип проекта:
. CD-ROM ISO 9660 (Joliet) — для записи дата-диска (т.е. для записи mp3-файлов, документов, картинок и т.д.)
.. CD Digital Audio — для записи музыкального диска (который вы сможете прослушать и на муз. центре). Рекомендуем записывать музыкальный диск на 1-ой скорости (максимум на 2-ой), иначе муз. центр не сможет считать вашу любимую музыку и диск окажется напрасно-испорченным.
. CD Copy — для копирования готового дата-диска на пустой диск.

Выбрав то, что вам нужно, загрузится основная часть программы с несколькими окнами и меню.
Сначало вы должны работать с редактором и указать то, что нужно записать. Это просто. Обычно снизу есть индикатор заполнения диска со шкалами и делениями в Мбайтах, который показывает какой объем вы уже поместили и какой остался свободным.
Проверьте не привысили ли вы норму и можете приступать к записи.

Запись лазерного диска.
Если вам покажется, что на процесс записи диска вы никакого влияния оказать не можете, то вы ошибаетесь.

. Если у вас слабый компьютер (частота процессора 200 MHz и <, оперативная память 32 Мбайта и <, video память не выше 2 Мбайт), то предварительно ВЫГРУЗИТЕ ВСЕ ЛИШНИЕ ПРОГРАММЫ - Антивирусы, различные диспетчеры, таймеры, т.е. те программы, которые могут включиться самовольно или по времени. Не забудьте выключить автоматическую заставку экрана, которая может включиться через некоторое время и создать сбой в процессе записи как и вышеперечисленные типы программ. Иногда этот сбой может стать необратимым и вы просто выкините диск в мусорное ведро.
Т.е. сделайте так, чтобы ничего не мешало процессу записи и не загружалось ничего лишнего.

.. Не ленитесь и ПРОВЕРЬТЕ все ваши ЖЕСТКИЕ ДИСКИ НА ОШИБКИ. Если окажется, что часть информации, которую вы хотите записать на CD, находится на поврежденных секторах, то диск испортится и снова прямая дорога ему в мусорное ведро.

. Предварительно распакуйте матрицу и ОСМОТРИТЕ записываемую ПОВЕРХНОСТЬ лазерного ДИСКА. Если вы найдете повреждения (вмятины, порезы и т.д.), то по возможности поменяйте диск в магазине на другой. Если поменять не получится, то попробуйте записать диск, авось повезет и не забракуется.

. ВО ВРЕМЯ ЗАПИСИ ДИСКА НЕ ДЕРГАЙТЕ, не тресите, не задеваете, не пинайте КОМПЬЮТЕР и стол, на котором он находится. Диск, конечно, не испортится, но может получиться так, что некоторые файлы не будут читаться. Хотя если вы толкнете компьютер, который в это время занимался обозначением начала или конца диска, то приблизите диск к мусорному ведру.

В настоящее время лазерные диски прочно вошли в современную жизнь. Являясь, по сути, универсальным средством хранения различной информации, они с одинаковым успехом используются для создания резервных копий данных и фотоархивов, для записи полнометражных видеофильмов и высококачественного стереозвука. Работа в области цифровой фотографии самим своим содержанием подразумевает использование лазерных дисков, как для сохранения резервных копий, так и для распространения продуктов творчества фотохудожника. Свои фотоработы вы можете записывать в виде простой коллекции графических файлов, для просмотра которых используется любая программа просмотра, а также можно использовать Проводник (Explorer). Можно также разбить фотографии по темам и для каждой темы создать единственный файл слайд-шоу, при запуске которого происходит автоматический показ фотоизображений с заданным интервалом. Такие файлы достаточно просто создаются с помощью специальных программ, например программы презентаций Microsoft PowerPoint. Запись дисков не представляет собой ничего сложного, однако во избежание ошибок и неточностей следует изучить некоторые особенности этого процесса. Давайте поговорим о типах и форматах различных дисков.

Типы и форматы лазерных дисков.
Современные лазерные диски делятся на два основных типа - компакт-диски (CD) и DVD-диски. Они имеют один и тот же принцип записи, но отличаются друг от друга объемом записанной на них информации и другими техническими характеристиками.

Каждый из двух типов дисков в зависимости от формата записи подразделяется на несколько категорий. Существуют записываемые лазерные диски CD-R, DVD-R, DVD+R (R, «Recordable» - записываемый), перезаписываемые CD-RW, DVD-RW, DVD+RW (RW, «Rewritable» - перезаписываемый), DVD-RAM (диск с возможностью произвольного доступа, подобно жесткому диску), а также созданные фабричным способом, на специальном оборудовании с матрицы - CD-ROM, DVD-ROM (ROM, «Read Only Memory» - только для чтения). Чистые записываемые и перезаписываемые диски обычно называют заготовками или болванками.

Записываемые диски можно использовать единожды, без возможности редактирования и удаления информации. Однако информацию можно записывать как в один прием, так и в несколько, дозаписывая таким образом свободное пространство на диске (например, в режиме сессии).

На перезаписываемых дисках можно записывать и стирать информацию многократно. Производители перезаписываемых дисков гарантируют от 1000 до 100000 (от тысячи до ста тысяч) циклов записи/стирания. Главное - предохранять поверхность дисков от механических повреждений.

Форматы дисков отличаются большим разнообразием. Следует отметить, что существуют форматы дисков и форматы данных на диске, и путать эти два различных понятия нежелательно. Например, в некоторых источниках диски DVD-ROM и Video DVD cчитаются дисками разных форматов. Однако следует внести ясность. Формат DVD-ROM - это формат самого диска, так же как и форматы DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, CD- ROM и т.д. Все эти форматы определяют технологию и структуру записей на дисках. А формат Video DVD - это формат данных на диске. И это легко доказать: например, записать диск Video DVD можно как фабричным способом (штамповкой) на диске DVD-ROM, так и в домашних условиях - с помощью соответствующего устройства записи на дисках DVD-R, DVD-RW и других. В данном случае не имеет место изменение формата самого диска. Просто на диск формата DVD-R записываются данные в формате Video DVD. Отсюда следует, что изменился только формат данных, записанных на диске, но не формат диска.

Перед записью данных на дисках формируется специальная информационная структура, называемая файловой системой, которая обеспечивает доступ к файлам на диске. Файловые системы бывают различных типов. Каждая операционная система поддерживает свои файловые системы, и у Windows, например, это FAT, FAT32 и NTFS. Для лазерных дисков также используется несколько разновидностей файловых систем. Для дисков CD-ROM стандартной файловой системой является ISO 9660 различных модификаций, для всех DVD-дисков определена файловая система UDF Bridge Format (UDF, «Universal Disk Format» - Универсальный Формат Диска). В отличие от файловой системы компакт-диска файловая система DVD-диска является более упорядоченной.

Читайте также:

Какие виды накопителей на лазерных дисках вы знаете

Носители информации

Войти

Виды лазерных дисков и их характеристики.