приховати рекламу

Оптичні накопичувачі

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст
  1. Введення
2. Історія створення оптичного накопичувача
3. Історія розвитку оптичного накопичувача
3.1. Технічні особливості конкурентів
4. Перспективи розвитку оптичного накопичувача.
5. Порівняльний аналіз оптичний накопичувачів
5.1 ASUS DRW-1608P
5.2 NEC ND-3540A
6. Техніка безпеки при роботі з ПК
6.1 Організація робочого місця
6.2 Техніка безпеки
Висновок
Список використаної літератури


1. Введення

За останні кілька років оптичні накопичувачі зазнали істотних змін. Сьогодні оптичний накопичувач є невід'ємною частиною ПК - що визначає актуальність обраної теми.
Оптичний накопичувач став невід'ємною частиною ПК, тому що різноманітні програмні продукти (передовсім гри і бази даних) стали займати значну кількість місця, і постачання їх на дискетах виявилась занадто дорогою і ненадійною. Тому їх стали поставляти на оптичних дисках (таких самих, як і звичайні музичні), а деякі ігри та програми працюють прямо з оптичного диска, не вимагаючи копіювання на жорсткий диск.
Також сучасний комп'ютер є потужним мультимедійним центром дозволяє програвати музику, переглядати фільми.
Мета даної дипломної роботи - вивчення оптичних накопичувачів. У процесі вивчення належить вивчити наступні питання:
¾ Історія створення оптичного накопичувача
¾ Історія розвитку оптичного накопичувача
¾ Перспективи розвитку оптичного накопичувача
¾ Порівняльний аналіз оптичний накопичувачів
¾ Техніка безпеки при роботі з ПК

2. Історія створення оптичного накопичувача

Оптичні диски практично є ровесниками персональних комп'ютерів. І в них навіть є свої батьки - вінілові платівки. Роком приходу оптичних дисків у сучасні технології вважається 1982-й. Саме тоді дві найбільші компанії Philips і Sony зайнялися новими розробками. Виконавчий директор фірми Sony Акіо Моріта, який прославився також авторством знаменитого плейєра Walkman, вважав, що такі диски повинні бути призначені для прослуховування класичної музики. І стандартом тривалості звучання взяли час звучання 9-ї симфонії Бетховена, що дорівнює приблизно 73 хвилинам. Було вирішено зробити стандартним час звучання, рівне 74 хвилинам 33 секундам. Так народився стандарт "Червона книга" (Red book) у якому був описаний стандарт дисків CD-DA (CD-Digital Audio). Причому попередником йому був стандарт звичайної вінілової платівки тривалістю в 45 хвилин, що володіє гіршою якістю звуку і не порівнянними з CD робочими характеристиками носія. Нарівні з Sony у формуванні стандарту "Червоної книги" приймала участь і фірма Philips. Були введені жорсткі вимоги до розмірів, якості звуку, методу кодування даних і використання єдиної спіральної доріжки.
На CD-DA дані представлені таким чином.
Структурно весь диск можна розділити на три основні частини: lead-in (вступна зона, що зберігає всю інформацію про структуру та приладдя диска), PMA (Program Memory Area - безпосередньо самі дані) і lead-out (вивідна зона, що складається практично з одних " нулів "і по суті є індикатором кінця диска).
Вся інформація записується на CD-DA у вигляді доріжок, розділених зазорами (div-gap), рівними 2 секундам. Таких доріжок може бути 99, і кожна з них може бути розбита на 99 фрагментів. Поняття доріжок кілька вдруге, але добре підходить для найпростішого опису структури диска.
Насправді інформація на диску представлена ​​у вигляді блоків-сегментів, які мають стандартний розмір (2352 байти) і стандартну швидкість їхнього читання - 75 блоків у секунду. Тобто, якщо ми говоримо про зазорі довжиною в дві секунди, то маємо на увазі 150 "порожніх" блоків-сегментів. Самі ж доріжки складаються з наповнених інформацією блоків.
Блок-сегмент, у свою чергу, складається з 98 мікрокадров, кожен з яких має розмір 24 ​​байта (192 біта). 24 байта може містити опис значень шести дискретних відліків правого і лівого каналів. І наведене значення 2352 байта можна отримати простим множенням 98 на 24. Так що, говорячи про такому розмірі сегмента, ми говоримо тільки про чисто звукової інформації.

3. Історія розвитку оптичного накопичувача

Розроблена Philips і Sony нова специфікація для зберігання цифрових даних на CD-носіях стала називатися "Жовтої книгою", а самі носії - CD-ROM (Read Only Memory). Блок-сегмент, рівний 2352 байтам, перетворився. Тобто за стандартом були передбачені типи Mode 1, призначений для зберігання цифрових комп'ютерних даних, і Mode 2 - стислих графічних, текстових і звукових даних. Блок-сектор типу Mode 1 зберігає в собі інформацію щодо корекції і виправлення помилок EDC / ECC (Error Detection Code / Error Correction Code) і є найпоширенішим. На корекцію і виправлення помилок у кожному секторі відводиться 288 байтів. У результаті на інформацію залишається 2064 байта, 12 з яких виділяються на синхронізацію і 4 байта - для заголовка сектора.
Таким чином, основний мінімальної одиницею у форматі CD-DA є доріжка, а в CD-ROM - сегмент.
Пристрій накопичувачів на CD-ROM.

Після приходу двох стандартів, описаних "Червоної" і "Жовтого" книгами, стояла одна суттєва проблема: носії були строго прив'язані до типів накопичувачів. Тобто суміщення аудіо і цифрових даних було в той час не реалізовано. З'явилися диски змішаних форматів, що зберігають у собі дані як CD-ROM, так і CD-DA. Причому перші дані (CD-ROM) записувалися на початку диска. Це не зовсім зручно, оскільки аудіонакопітелі намагаються прочитати першу доріжку, чим можуть нашкодити відеоапаратури, а CD-ROM-накопичувачі не можуть одночасно читати програму і відтворювати аудіо.
У листопаді 1985 року представники провідних виробників CD-ROM зібралися для того, щоб обговорити проблему сумісності і загального типу структурування файлової системи для всіх носіїв. Тобто потрібний стандарт для файлової системи, структури запису і читання і т.п. Був складений документ, який був специфікацією (назва специфікації - HSG), яка визначає логічні і файлові формати компакт-дисків. Документ носив рекомендаційний характер, і хоча згодом багато визначив для технологічної галузі в цілому, кольору книги для нього так і не знайшлося. Пропозиція формату HSG-специфікації багато в чому базувалося на представленні структури флоппі-диска, що містить нульовий трек або системну доріжку, в якій зберігаються дані про тип носія і його файлової структурі з директоріями, піддиректоріями і файлами. CD організований трохи по-іншому. Тобто всі дані такого типу зберігаються в службовій та системної областях. У першій зберігається інформація, необхідна для синхронізації між носієм і накопичувачем. У другій - файлова структура, причому вказуються прямі адреси файлів в підтеках, що скорочує час пошуку.
Через три роки (1988) був прийнятий міжнародний стандарт ISO-9660, основні положення якого були дуже схожі з HSG-виставою. Цей стандарт описував файлову систему CD-ROM і мав три рівні. Перший рівень виглядає приблизно так:
- Імена файлів можуть містити до 8 символів;
- У назвах файлів використовуються символи тільки верхнього регістру, цифри і символ "_";
- В іменах файлів не допускаються спеціальні символи - "-,~,=,+";
- Імена каталогів не можуть мати розширень;
- Файли не можуть бути фрагментовані.
Другий і третій рівень ISO-9660 тільки полегшують і розширюють можливості першого. Зокрема, на другому рівні зняті обмеження по іменах файлів і каталогів (наприклад, дозволене вже створювати імена довжиною в 32 символу), на третьому вже дозволяється фрагментувати файли. Варто відзначити, що ISO-9660 першого рівня стандартизує в основному формати файлових систем MS-DOS і HFS (Apple Macintosh). Другий рівень в даних системах вже не читається.
Для Apple Macintosh існує окремо стандарт формату файлової системи HFS (Hierarchical File System). У даної платформи комп'ютерів своя особлива ієрархія файлової системи, через що даний стандарт є затребуваним. На один диск можна записати кілька форматів файлових систем одночасно.
Специфікація, розроблена в 1991 році, була випущена у вигляді "Помаранчевих книг" (Orange Books). Їх дві. Перша стандартизує магніто-оптичні накопичувачі, які можуть прати, перезаписувати інформацію. Друга книга присвячена накопичувачів з однократним записом, які можуть тільки дозапісивать. Тобто в другій книзі мова йде про CD-R (Recordable). Поступово сучасні технології стали дозволяти перезапис дисків. Ми говоримо про CD-RW (Rewritable) або ж CD-E (Erasable), що, по суті, є одним і тим же. Ці носії та накопичувачі швидше за все підпадають під першу з "Помаранчевих книг".
У 1993 році вийшла "Біла книга" (White Book), в якій був стандартизований новий продукт - Video CD, розроблений спільно JVC, Matsushita, Sony і Philips. В основу даного стандарту лягла відеосистема Karaoke, розроблена JVC. Новий формат дозволяє зберігати 72 хвилини відео зі стереозвуком. Формат стиснення знайомий багатьом - MPEG (Motion Picture Experts Group). Доріжка записується у форматі CD-ROM/XA, потім йде блок даних, що містить стисле відео. Грунтуючись на надбаннях, отриманих за допомогою стандарту "Білої Книги", експерти згодом внесли суттєві зміни в "Зелену книгу".
В кінці минулого століття накопичувачі CD-R, досягли на той час швидкостей по запису / читання 8Х/24Х, були витіснені більш універсальними накопичувачами CD-RW, що дозволяють записувати не тільки диски з однократним записом, а й перезаписувані.
На відміну від органічних барвників, що використовуються для формування активного шару в дисках CD-R, в CD-RW активним шаром є спеціальний полікристалічний сплав (срібло-індій-сурма-телур), який переходить у рідкий стан при сильному (500-700 ° С ) нагріванні лазером. При наступному швидкому охолодженні рідких ділянок вони залишаються в аморфному стані, тому їх відображає здатність відрізняється від полікристалічних ділянок. Повернення аморфних ділянок в кристалічний стан здійснюється шляхом більш слабкого нагріву нижче точки плавлення, але вище точки кристалізації (приблизно 200 ° С). Вище і нижче активного шару розташовуються два шари діелектрика (зазвичай двоокису кремнію), відвідних від активного шару зайве тепло в процесі запису; зверху все це прикрите шаром, а весь "сендвіч" завдано на полікарбонатну основу, в якій випрессовани спіральні поглиблення, необхідні для точного позиціонування головки і несучі адресну і тимчасову інформацію.
У накопичувачі CD-RW використовуються три режими роботи лазера, що відрізняються потужністю променя: режим запису (максимальна потужність, що забезпечує перехід активного шару в неотражающих аморфний стан), режим стирання (повертає активний шар в відбиває кристалічний стан) і режим читання (найнижча потужність, не впливає на стан активного шару).
Оптичні накопичувачі: CD-ROM, CD-R, DVD-ROM, DVD-R
Розріз носія CD-RW або DVD + RW
Найбільша проблема, яка завжди переслідувала виробників пристроїв запису на оптичні диски, - спустошення буфера. Оскільки запис йде з постійною (лінійної або кутовий) швидкістю, в буфері дисковода постійно повинні бути присутніми дані для запису. Якщо з яких-небудь причин (перевантаження ЦП іншими завданнями, проблеми в інтерфейсі, збій програми і т. п.) дані починають надходити занадто повільно, може виникнути ситуація, коли в буфері накопичувача немає даних для запису наступного блоку. У накопичувачах перших поколінь це призводило до безповоротної псування "болванки" у разі CD-R або необхідності стирати і наново записувати CD-RW. Наприкінці 2000 р. Sanyo запатентувала технологію BURN-Proof (Buffer UndeRuN-Proof, тобто захист від спустошення буфера), яка дозволяла зупиняти запис, якщо обсяг даних в буфері ставав менше певного порогу, і відновлювати її з того ж місця при заповненні буфера. Зараз варіації цих технологій (кожна фірма називає їх по-своєму: у Yamaha це "SafeBurn", в Acer - "Seamless Link", у Ricoh - "JustLink") застосовуються практично всіма виробниками накопичувачів CD-RW.
Недостатня ємність (650 або 700 Мбайт) CD-ROM і неможливість подальшого підвищення продуктивності змусили задуматися про новий формат оптичних дисків. Історія його виникнення, на відміну від простої і ясної історії створення CD, сповнена протиріч, зіткнень і інтриг. За початковим задумом новий диск повинен був прийти на зміну відеокасет VHS. Біля витоків DVD (спочатку ця абревіатура розшифровувалась як "Digital Video Disk", тобто "цифровий відеодиск", а пізніше, коли на DVD стали записувати не тільки відео, перетворилася на "Digital Versatile Disk", тобто "цифровий багатофункціональний диск "), стояли, з одного боку, Matsushita Electric, Toshiba і кінокомпанія Time / Warner, які розробили технологію Super Disc (SD), а з іншого -" батьки "компакт-диска Sony і Philips зі своєю технологією Multimedia CD (MMCD) . Оскільки два цих формату були абсолютно несумісні один з одним, в 1995 р. під тиском гігантів індустрії ІТ (Microsoft, Intel, Apple та IBM) для вироблення єдиного стандарту була створена організація DVD Consortium, до якої увійшли основні виробники накопичувачів і носіїв до них, загальним числом 11; згодом назву було змінено на DVD Forum.
Аналогічно різнобарвним "книг", що визначає формати компакт-дисків, існує 5 документів, що описують формати DVD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio, DVD-R (одноразово записуваний DVD) і DVD-RAM (DVD з можливістю багаторазового запису). Останнім часом з'явилося також два нові формати багаторазово записуваних дисків - DVD-RW і DVD + RW і один - одноразово записуваних DVD + R.
На відміну від CD-ROM, які бувають тільки односторонніми і одношаровими, DVD можуть бути також двошаровими і двосторонніми. Таким чином, існує 4 варіанти DVD-дисків: DVD-5 (односторонній одношаровий, ємність 4,7 Гбайт), DVD-9 (односторонній двошаровий, 8,5 Гбайт), DVD-10 (двосторонній одношаровий, 9,4 Гбайт) і DVD-18 (двосторонній двошаровий, 17 Гбайт).
Яким же чином вдалося розмістити на точно такому ж за розмірами диску в 7-25 разів більше інформації? Перш за все завдяки застосуванню замість ІК-лазера з довжиною хвилі 780 нм лазера червоного діапазону з довжиною хвилі 635 або 650 нм. Зменшення довжини хвилі дозволило скоротити мінімальний розмір "ямок" (поглиблень на вкритій шаром поверхні полікарбонатною основи диска, що несуть інформацію) з 0,83 до 0,4 мкм, а крок доріжок - з 1,6 до 0,74 мкм, що дало загальний виграш в ємності в 4,5 рази. Останнє було отримано за рахунок застосування більш ефективних кодів корекції помилок, які дозволили значно зменшити відсоток, що відводиться на ці коди в кожному пакеті даних.
Можливість виготовлення двошарових дисків (відображає матеріал першого шару є напівпрозорим, так що можна фокусувати лазер на лежачому над ним другий відбиває шарі) дозволила підняти ємність ще майже в два рази (насправді дещо менше, оскільки в напівпрозорому шарі не вдається досягти такої ж щільності запису, як в повністю відбиває). Двосторонній диск, який являє собою як би два односторонніх, склеєних відбивають шарами всередину (загальна товщина диска при цьому залишається рівною 1,2 мм), ще в два рази збільшив можливу ємність DVD, хоча в цьому випадку виникає певна незручність: диск доводиться перевертати вручну .
Підвищення щільності розміщення даних на диску призвело до автоматичного збільшення швидкості передачі даних при тій же швидкості обертання носія. Так, у накопичувачі CD-ROM IX дані передаються зі швидкістю 150 кбайт / с, тоді як в DVD-ROM IX швидкість передачі досягає 1250 кбайт / с, що відповідає 8Х CD-ROM. Сучасні накопичувачі DVD досягли швидкостей 16Х, що, як нескладно підрахувати, дає 128Х для CD-ROM! Для забезпечення сумісності накопичувачів DVD з носіями CD застосовуються різні технічні рішення, в тому числі зміна фокусуючих лінз, два лазера з довжинами хвиль 780 і ​​650 нм або спеціальний голографічний елемент, що забезпечує правильну фокусування для кожного типу носія. Прийняття в якості основного формату файлової системи DVD розробленої OSTA специфікації UDF (Universal Disc Format), а точніше, її підмножини, званого MicroUDF, зняло проблеми, пов'язані з необхідністю розробки нових форматів щоразу, коли з'являється новий клас даних, які необхідно записувати на диск . Оскільки ця специфікація включає і стандартну для CD-ROM файлову систему ISO-9660, вирішуються проблеми сумісності з ОС, що підтримують цю систему. Диски DVD-ROM використовують проміжний формат UDF Bridge (у цьому форматі відсутня підтримка розробленого Microsoft для роботи з довгими і Unicode-іменами файлів розширення ISO 9660, названого Joliet), тоді як для дисків DVD-Video застосовується повний формат UDF. Файли DVD-Video не повинні перевищувати за розміром 1 Гбайт, не повинні фрагментуватися (кожен файл повинен займати одну зв'язну область диска), а посилання на них, записані у форматі 8.3, повинні розташовуватися в каталозі VIDEO_TS, який повинен бути першим на диску. Аудіофайли розміщуються в окремій області диска (DVD-Audio zone), а посилання на них - у каталозі AUDIO_TS.
Відео записується на DVD звичайно у форматі MPEG-2. Диски DVD-Video можуть використовувати кілька різних систем захисту від копіювання, найвідоміша і проста з яких, що доставляє масу незручностей користувачам, - регіональне кодування. Весь світ розбивається по цій системі на сім регіонів (країни колишнього СРСР потрапляють в п'ятий регіон разом з Індією, Африкою, Північною Кореєю і Монголією). Диск DVD-Video, призначений, скажімо, для першого регіону (США), по ідеї, не повинен зчитуватися дисководом або плейєром для п'ятого регіону. На практиці, однак, у Росії найчастіше використовуються многорегіональние дисководи і диски.
Всього на даний момент існує шість форматів записуваних DVD (в хронологічному порядку їх появи): DVD-R for General, DVD-R for Authoring, DVD-RAM, DVD-RW, DVD + RW і DVD + R. Зараз ситуація складається так, що перші чотири формату, швидше за все, підуть у минуле. Альянс основних виробників записуваних оптичних накопичувачів, до якого входять такі "кити", як HP, Sony, Ricoh та ін, що об'єдналися навколо технологій DVD + RW і DVD + R, схоже, не залишить їм ніяких шансів, хоча компанія Pioneer, вперше запропонувала формат DVD-RW в кінці 1999 р. і добилася його схвалення в DVD Forum (DVD + RW поки такого схвалення не отримав, незважаючи на те, що всі члени DVD + RW Alliance входять до числа засновників DVD Forum), не збирається поки здавати своїх позицій.
Найважливіша перевага формату DVD + RW (і його різновиди для носіїв з однократним записом DVD + R) - сумісність записаних в ньому носіїв з переважною більшістю звичайних накопичувачів DVD-ROM і побутових DVD-плеєрів. Диски формату DVD-RW мають таку властивість лише при записі їх у "сумісному" режимі, в якому неможлива запис зі змінною бітової частотою і потрібно так звана "фіналізація" диска, що займає до 15 хв. Ще одна цінна можливість - використання цих накопичувачів для запису (і, зрозуміло, читання) дисків CD-R і CD-RW.
DVD + RW представляє собою розвиток технології DVD-RW. Для запису використовується технологія фазового переходу, повністю аналогічна використовуваної у CD-RW. Точне позиціонування головки забезпечується хвилястими канавками, прокладеними вздовж всієї спіральної доріжки диска. Завдяки їм з'являється можливість так званого зв'язування без втрат, тобто забезпечення зв'язності записуваного відеофайлу навіть при великих перервах в передачі даних від ПК. Можна навіть редагувати окремі ділянки вже записаного файлу!
Оптичні накопичувачі: CD-ROM, CD-R, DVD-ROM, DVD-R
Пряма перезапис в DVD + RW
Накопичувачі DVD + RW дозволяють записувати одно-і двосторонні диски ємністю відповідно 4,7 і 9,4 Гбайт. Двошарові диски не підтримуються.
Формат однократного запису DVD + R, на відміну від CD-R, який передував CD-RW, з'явився після успішного старту перезаписуваного DVD + RW. Перші накопичувачі DVD + RW / + R почали з'являтися тільки навесні 2002 р. Один із перших таких накопичувачів, Ricoh MP5125A, записує диски DVD + RW і DVD-R на швидкості 2,4 Х, диски CD-R на швидкості до 12х, CD- RW - до 10Х. Максимальні швидкості читання складають для DVD 8X, а для CD 32X, часи доступу відповідно 140 і 120 мс.
DVD-R і DVD + R ще тільки завойовували масовий ринок, а виробники вже щосили займалися розробкою нових, більш ємних форматів. Вже в 1996 році Phillips, Toshiba і Sony демонстрували світу перші прототипи пристроїв, що використовують синьо-фіолетовий лазер для запису інформації на диск. Але перед розробниками стояло безліч проблем, пов'язаних із зайвою нагріванням приводу, пошуком відповідного записуючого шару і т.д.
19 лютого 2002 дев'ять компаній (Hitachi, LG Electronics, Matsushita Electric, Pioneer, Philips, Samsung, Sharp, Sony і Thomson Multimedia) оголосили про розробку специфікації на формат оптичних дисків нового покоління, що отримав назву «Blu-ray Disc». Назва вказує на основну особливість нового формату - використання синьо-фіолетового лазера. Спочатку заявлялася ємність 27 Гігабайт на стандартній 12-см болванці.
Вже в серпні інформація про формат Blu-ray стала надбанням громадськості. У вересні конкуренти в особі компаній Toshiba і NEC представили гідну відповідь - формат Advanced Optical Disc (AOD). У жовтні тайванський консорціум AOSRC запропонував власний стандарт HD-DVD.
Прототипи BD - і AOD - приводів стали з'являтися на різних шоу, наприклад, на Ceatec show в Японії в жовтні 2002 року і на виставці Consumer Electronics Show (CES 2003) у січні 2003.
Перший прототип майбутнього HD-DVD
Перший прототип Blu-ray на Ceatec Show 2002
Перший прототип майбутнього HD-DVD
Перший прототип Blu-ray на Ceatec Show 2002
Нарешті, 13 лютого 2003 року Асоціація BDA (Blu-ray Disc Association) почала ліцензування нового формату, що практично означало офіційна поява BDA на ринку оптичних накопичувачів і відмашку на початок випуску комерційних продуктів на основі Blu-ray.
Залишався всього лише одне питання: який формат обере DVD Forum - консорціум компаній, що взяв на себе обов'язки по стандартизації і сертифікації оптичних носіїв.
У листопаді 2003 року зовсім несподівано для багатьох робочим форматом DVD-ROM дисків наступного покоління була обрана специфікація HD-DVD, що увібрала в себе AOD від Toshiba і Nec (зауважте, корейський HD-DVD тут ні при чому). Перевага голосів у HD-DVD був невеликий - 8 проти 6.
Поява специфікації HD-DVD було дуже важким. У той час як прихильників Blu-ray ставало все більше, а компанії анонсували все нові прототипи приводів і носіїв, DVD Forum намагався добитися одностайності в своїх рядах. Специфікація HD-DVD 1.0 була затверджена тільки 10 червня 2004 року.

3.1. Технічні особливості конкурентів

Оптичні носії нового покоління об'єднує тільки стандартний розмір диска і синьо-фіолетовий (а зовсім не голубий, як вважає абсолютна більшість російськомовних користувачів) лазер з довжиною хвилі 405 нм. Перехід на більш короткохвильовий лазер дозволяє значно щільніше розміщувати інформацію на диску, умістивши на один шар до 27 Гбайт даних.
HD-DVD
Мабуть, вирішальним аргументом у прийнятті цього стандарту DVD-форумом стала його спадкоємність з існуючими DVD-дисками. Для переходу на випуск нової продукції потрібна мінімальна модернізація вже існуючих ліній. Навіть мікросхеми в приводах можна залишити колишні: використовуються ті ж самі алгоритми читання і корекції даних, потрібно лише змінити оптичну голівку.

Привід HD-DVD
Диск HD-DVD
Привід HD-DVD
Диск HD-DVD
Оптичні болванки мають колишній розмір і «слоеность». Записуючий шар знаходиться посередині під захистом 0,6 мм пластику.
У порівнянні з DVD, відстань між доріжками і розмір пітів зменшилися майже у два рази, що дозволило збільшити обсяг диска з 4,7 Гбайт до 15 Гбайт. На даний момент вже прийнята специфікація двошарового диска ємністю 30 Гбайт. Крім того, компанії Memory Tech і Toshiba планують створити тришарові диски місткістю 45 Гбайт.
Blu-ray
Привід Blu-ray
Диск Blu-ray
Привід Blu-ray
Диск Blu-ray
Цей формат корінним чином відрізняється від DVD. У ньому використовуються абсолютно нові алгоритми зчитування й обробки інформації, що дозволяє домогтися більшої гнучкості фізичної структури накопичувачів. Наприклад, довжина піта може бути 0,138, 0,149 або 0,160 мкм.
Записуючий шар на диску розташовується всього лише на відстані 0,1 мм від поверхні. У результаті зменшуються спотворення лазерного променя і час відгуку. Все це дозволяє значно знизити розміри пітів і відстані між доріжками в порівнянні із звичайним DVD. Підсумок: на BD-диск міститься 23,3, 25 або 27 Гбайт даних.
Затверджена специфікація двошарових BD-дисків ємністю 46,6 та 50 Гбайт. Компанія Toshiba випустила чотиришаровий диск ємністю 100 Гбайт.
Одне зі слабких місць Blu-ray - дуже маленька відстань між записуючим шаром і поверхнею - 0,1 мм в порівнянні з 0,6 в DVD і HD-DVD. Спочатку єдиним способом захисту від пошкоджень в BD-дисках був картридж. Але потім рядом компаній (наприклад, TDK) були розроблені спеціальні захисні покриття, що протистоять подряпин і накопиченню бруду, що дозволило позбутися картриджів.
Найкращою демонстрацією різниці між трьома поколіннями оптичних носіїв є дана малюнок.
Розміри пітів на CD, DVD і BD
Розміри пітів на CD, DVD і BD
Різницю між стандартами Blu-ray і HD-DVD легко відчути, глянувши на їх основні характеристики представлені в таблиці 1, але от віддати перевагу якійсь із них - важко.
Таблиця 1.
CD
DVD
Blu-ray
HD-DVD
Ємність штампованого (ROM) одношарового диска, Гбайт
0,68
4,7
23,3 / 25
15
Ємність штампованого (ROM) двошарового диска, Гбайт
немає
8,5
46,6 / 50
30
Ємність перезаписуваного (RW) одношарового диска, Гбайт
0,68
4,7
23,3 / 25/27
20
Ємність перезаписуваного (RW) двошарового диска, Гбайт
немає
немає
46,6 / 50/54
32
Ємність одношарового записуваного (R) диска, Гбайт
0,68
4,7
23,3 / 25/27
15
Ємність двошарового записуваного (R) диска, Гбайт
немає
8,5
46,6 / 50/54
немає
Максимальна місткість існуючих прототипів багатошарових дисків, Гбайт
1,4
8,5
100
45
Довжина хвилі лазера, нм
780
650
405
405
Апертура
0,45
0,60
0,85
0,65
Потужність променя при читанні, мВт
-
-
0,35
0,5
Захисний шар, мм
1,2
0,6
0,1
0,6
Розмір піта, нм
830
410
160 (23,3 Гбайт)
149 (25 Гбайт)
138 (27 Гбайт)
204 (15 Гбайт)
Відстань між доріжками, нм
1600
740
320
400
Швидкість передачі даних, Мбіт / с
-
11,1
36 (1x)
72 (2x)
54 (video BD-ROM)
36,5 (1x)
Підтримка Java
немає
немає
є
немає
Підтримка кодеків
-
MPEG2
MPEG2
MPEG4 AVC
VC-1
MPEG2
MPEG4 AVC
VC-1
Система захисту даних
-
CSS
AES
AACS
Нові формати приходять на ринок тільки тоді, коли в них є потреба. DVD-диски набули такого широкого поширення з двох причин:
1) на них містяться відеофільми у більш гарній якості, ніж на CD;
2) розміри дистрибутивів програм, баз даних та ігор стали в рази перевищувати місткість CD-дисків.
Ємності двошарового DVD-ROM на даний момент з лишком вистачає на всі можливі потреби звичайного користувача.
Але ж є й незвичайні. Ті, хто прикупив собі DLP-телевізор або плазмову панель, яка підтримує дозвіл 1080i, і збирається записувати найбільш цікаві телепередачі на оптичні диски. Потік HDTV, у якому, будемо сподіватися, в далекому майбутньому будуть вестися телетрансляції і в Росії, вимагає для зберігання значно більше місця, ніж можуть собі дозволити DVD. Наприклад, на двошаровий BD-ROM ємністю 50 Гбайт поміститься не більше двох з половиною годин високоякісного відео (у стандартній якості вдасться записати 13 годин).
Для більш щільної упаковки даних обидва нові формати, крім стандартного кодека MPEG2, підтримують ще кілька: MPEG4 AVC (так само відомий як H.264) і Microsoft VC-1. Справа в тому, що при кодуванні відеоданих 1080i у формат MPEG2 стають видні артефакти зображення, викликані стисненням, та й швидкість потоку зростає до 20-25 Мбіт / с. Той же MPEG 4 AVC може знизити потік в 3-4 рази без втрати якості.
Blu-ray і HD-DVD забезпечують можливість одночасного читання даних з диска і запису нової інформації Крім того, Blu-ray буде підтримувати Java-додатки, що дозволить підвищити рівень інтерактивності відеодисків. Наприклад, при запуску такої відеодиск зможе самостійно зайти на сайт виробника і скачати титри на потрібній мові.
Важливе місце у розробці стандартів приділено питанням захисту контенту від копіювання. Як відомо, захист CSS, застосовувана на DVD, була успішно зламана, що дало можливість безперешкодно копіювати відеофільми (чи не це так швидко зробило формат популярним, а диски одноразового запису - самими розкуповуваними?). В оптичних дисках нового покоління будуть використовуватися більш просунуті методи.
Blu-ray використовує 128-бітове шифрування Advanced Encryption Standard (AES), при якому ключ міняється через кожні 6 кбайт даних. У результаті розшифровка одного ключа дає зловмисникові доступ до 6 кбайт даних. Самі розумієте, зламати такий захист неможливо (на даний момент).
HD-DVD використовує поліпшену версію методу CSS - Advanced Access Content System (AACS). Плюс до нього - друга ступінь захисту Self Protecting Digital Content (SPDC). AACS генерує для кожного приводу власний 128-бітний ключ Device Key (DK). Кожен диск має власний ключ Media Key Block (MKB), який може працювати тільки з певним набором DK. Якщо який-небудь набір ключів DK буде запідозрений у протиправних діях, MKB оновлюється, і відповідний набір DK потрапляє в чорний список - вміст диска на такому приводі відтворити не вдасться.
У такому підході можна знайти вади, які можуть заподіяти купу незручностей ні в чому не винному користувачеві, але, тим не менше, захист виходить агресивно-надійної. Можливо, це допоможе кінокомпаніям захиститися від піратів і заробити божевільну купу грошей.
Так, це дійсно так. В даний час формати Blu-ray і HD-DVD розраховані в першу чергу на кіноіндустрію. Саме «кіношники» задають темп і платять гроші. Користувачам лише залишиться подивитися на репертуар вийшли на BD і HDVD фільмів і вирішити, який привід купити.
На даний момент війна форматів закінчилася. Переміг формат Blu-ray. Кінокомпанії підтримують формат HD-DVD зараз вирішили відмовитися від даного формату і звернули свою увагу на формат Blu-ray.

4. Перспективи розвитку оптичного накопичувача.

Що буде після Blu-ray і HD-DVD?
Вже зараз, коли нові стандарти тільки збираються вийти на ринок, з'являються повідомлення про розробку нових форматів, які мають фантастичною ємністю. Найчастіше до появи хоча б прототипів далеко, поки що оформляються патенти.
Візьмемо, наприклад, проект компанії Colossal Storage Сorporation, пов'язаний зі створенням 3,5-дюймових дисків Atomic Holografic Disk ємністю 10 Терабайт! Звучить як казка, причому цілком може казкою і залишитися.
Ще один цікавий проект запропонований HVD Альянсом, до якого увійшли CMC Magnetics, Fuji Photo Film і ряд інших компаній. Це розробка голографічних дисків Holografic Versatile Disc (HVD). Ємність такого диска - від 100 до 1000 Гігабайт. Головний секрет - використання не одного променя лазера, а відразу мільйона! Швидкість читання при цьому може досягати 1 Гбіт у секунду.
Holografic Versatile Disc
Holografic Versatile Disc
Зовсім схожим на вже створені формати є розробка корпорації New Medium Enterprises, яка збирається надати оптичний диск Versatile Multilayer Disc (VMD), здатний вмістити 20 Гбайт і використовує звичайний червоний лазер. Просто це чотиришаровий диск. Перші приводи і диски повинні поступити в продаж вже цього року, але, швидше за все, далі Азіатського регіону вони не вийдуть, так як є чисто перехідним явищем.
Компанія Iomega зовсім недавно запатентувала технологію Articulated Optical-Digital Versatile Disc (AO-DVD), пов'язану з подальшим зменшенням розмірів пита і появою короткохвильових лазерів. У результаті для зберігання інформації будуть використовуватися наноструктури - ділянки, що мають розміри менше, ніж довжина хвилі лазера! Теоретично на такий диск можна буде записати до 800 Гбайт даних.
Нарешті, компанія D Data розробляє Digital Multilayer Disc (DMD) - диск для червоного лазера, що підтримує до 6 шарів і має ємність 15 Гбайт. Принцип його дії - активний шар під дією сфокусованого променя лазера починає світитися (ефект флуоресценції), тоді як у звичайному стані абсолютно прозорий. Ось чому кількість шарів можна довести до шести і навіть більше - головне, точно сфокусувати лазер на потрібному шарі. Ідея гарна, на сайті виробника роадмап розписаний до 2007 року з блакитним лазером і ємністю 400 Гбайт. Але поки про ці диски нічого не чути, та й підтримки у великих кінокомпаній вони тепер вже точно не знайдуть. Який же зробити прогноз? На даний момент сили конкурентів на терені оптичних накопичувачів зрівнялися, і найближче майбутнє буде зайнято подальшим розвитком і поліпшенням двох основних форматів - HD-DVD і Blu-ray. З'являться багатошарові диски, зростуть швидкості передачі даних, впадуть ціни. А потім прийде час нових технологій. Цікавих проектів з часом тільки додасться. Частина з них відімре, але виділяться два-три, які замінять Blu-ray і HD-DVD і продовжать битву форматів. Не заради грошей або панування. Але заради подальшого прогресу.

5. Порівняльний аналіз оптичний накопичувачів

5.1 ASUS DRW-1608P

Виробником привід DRW-1608P позиціонується як саме передове рішення для швидкої і якісного запису / читання дисків всіх поширених форматів.
ASUS DRW-1608P
Зовні привід не має яких-небудь значних особливостей. Передня панель забезпечена зеленим світлодіодним індикатором і кнопкою Open / Eject. Є отвір екстреного витягання диска, а куди ж без нього. Роз'єм для навушників, і відповідно регулятор гучності відсутні - вплив тенденції здешевлення приводу. Трей має прокладку, що захищає привід від пилу, а користувача від зайвого шуму.
Задня панель має самий стандартний вигляд: аналоговий і цифровий аудіовиходи, перемичка стану (Master / Slave / Cable Select), інтерфейсний роз'єм, роз'єм живлення.
Привід має джентльменський набір фірмових технологій:
Over-Speed ​​Burning - Дозволяє записувати диски зі швидкістю вище номіналу, наприклад матрицю DVD + R 8x на швидкості 16x.
FlextraLink ™ - Запобігає помилки запису, при недозагрузке буфера.
FlextraSpeed ​​™ - Виробляючи постійний моніторинг якості тільки що записаної поверхні диска оптимізує швидкість запису для досягнення найкращої якості.
DDSS II - Подвійна динамічна система підвіски призначена для зниження вібрації і шуму приводу.
Встановлення приводу не повинна викликати труднощі навіть у недосвідченого користувача. Ніяких додаткових драйверів привід не вимагає, головне, щоб була встановлена ​​програма запису свіжіше, хоча можна скористатися і системними функціями запису, якщо ОС їх має.
Технічні характеристики:
Інтерфейс
E-IDE (ATAPI)
Швидкість читання
CD-ROM: 40X max. (CAV)
DVD-ROM (Single): 16X max. (CAV)
DVD-ROM (Dual): 12X max. (CAV)
Швидкості запису
CD-R: 40X, 32X, 16X, 10X, 4X
CD-RW: 24X, 20X, 16X, 10X, 4X
DVD-R: 16X, 12X, 8X, 6X, 4X, 2X, 1X
DVD + R: 16X, 12X, 8X, 6X, 4X, 2.4X
DVD-RW: 6X, 4X, 2X, 1X
DVD + RW: 8X, 6X, 4X, 2.4X
DVD + R (DL): 6X, 4X, 2,4 X
DVD-R (DL): 6X, 4X, 2X
Підтримувані формати
CD: CD-ROM (Mode 1), CD-ROM XA Mode 2 (form1, form 2), CD-DA, CD-Extra (CD Plus), Video CD, PhotoCD (single / multi-session), CD-Text , CD-R, CD-RW (High-speed CD-RW, Ultra Speed ​​CD-RW)
DVD: DVD-ROM (single layer and DL), DVD-R, DVD-RW, DVD + R, DVD-R DL (Dual Layer), DVD + R DL * 3 (Double Layer), DVD + RW, DVD- RAM (Non-cartridge DVD-RAM Version 2.0/2.1 only)
Формати запису
CD-R/RW: DAO, TAO, SAO, Packet Recording (Multi-Session Recording)
DVD ± R (DL) / RW: DAO, Incremental Recording (Multi-Border Recording), Restricted Overwriting, Sequential Recording (Multi-Session Recording), Random Recording
Час доступу
CD-ROM: 120 мс
DVD-ROM: 130 мс
Розмір буфера даних
2 Мб
Напрацювання на відмову
60 000 годин у включеному стані
(Operating Duty Cycle (Read) 20% POH
Operating Duty Cycle (Write) 2% POH)
Розміри
148x42, 3x180 мм
Вага
1,0 кг
За замовчуванням привід використовує регіон-контроль RPC-2, і поки немає якісної прошивки, що робить його мультизонний.

5.2 NEC ND-3540A

Ще одна флагманська модель, але вже від NEC. Основними особливостями цієї моделі є збільшення швидкості роботи з CD-RW до 32x і з DVD + R DL до 8x (шкода матриць таких поки що не видно).
Зовнішність, ще більш класична, ніж у ASUS'а. Простий зовнішній вигляд - традиція від NEC, адже значно важливіше начинка. Передня панель забезпечена світлодіодним індикатором, кнопкою Open / Eject і отвором екстреного викиду диска. Трей має прокладку, що запобігає проникненню пилу всередину і шуму назовні.
Задня панель теж нічим особливим не відрізняється: цифровий та аналоговий аудіовиходи, перемичка стану (Master / Slave / Cable Select), інтерфейсний роз'єм, роз'єм живлення.
Інтерфейс
IDE / ATAPI (Ultra DMA33)
Швидкість читання
CD-ROM: 48X max. (CAV)
DVD-ROM (Single): 16X max. (CAV)
DVD-ROM (Dual): 12X max. (CAV)
Швидкості запису
CD-R: 48X, 40X, 32X, 16X, 10X, 4X
CD-RW: 32X, 24X, 20X, 16X, 10X, 4X
DVD-R: 16X, 12X, 8X, 6X, 4X, 2X, 1X
DVD + R: 16X, 12X, 8X, 6X, 4X, 2.4X
DVD-RW: 6X, 4X, 2X, 1X
DVD + RW: 8X, 6X, 4X, 2.4X
DVD + R (DL): 8X, 6X, 4X, 2,4 X
DVD-R (DL): 6X, 4X, 2X
Підтримувані формати
CD: CD-ROM, CD-ROM XA, CD-Audio, CD Extra, CD Text, CD-I Ready, CD-Bridge, Photo-CD, VideoCD, Hybrid CD
DVD: DVD-ROM (single layer and DL), DVD-R, DVD-RW, DVD + R, DVD + R9, DVD + RW, DVD-Video
Формати запису
DAO, SAO, TAO з нульовими проміжками, variable or fixed packet, multisession
Час доступу
CD-ROM: 120 мс
DVD-ROM: 140 мс
Розмір буфера даних
2 Мб
Розміри
148,2 x42x190 мм
Вага
1,0 кг
У наборі фірмових технологій цього приводу: захист від спустошення буфера і технологія ACTOPC стежить за якістю носія і автоматично підлаштовуючи потужність лазера для найкращої якості і рівномірності запису.
Встановлення будь-якого оптичного приводу дуже простий процес. Не виняток і NEC 3540A - дві хвилини і все готово! Ніяких додаткових драйверів не потрібно, система сама виявила його і налаштувала для роботи.
За замовчуванням привід використовує контроль зон RPC-2.
Тестування.
Тести проводилися на читання. Ми використовували вже сталий набір носіїв, в результаті читання яких можна зробити висновки про якість механізму корекції помилок, швидкості роботи, функціональності в режимі аудіограбера. Хоча і настала ера DVD і більш ємних носіїв, від звичайних лазерних дисків поки ніхто відмовлятися не збирається. Ось так читають звичайний CD, хорошої якості, ASUS і NEC (скріношоти, відповідно, тут і далі по тексту, якщо немає застережень, спочатку ASUS DRW-1608P потім для наочного порівняння NEC ND-3540A).
ASUS DRW-1608P
NEC ND-3540A
Для розминки приводи зіграли в нічию - 0:0. ASUS трохи швидше шукає дані, а NEC трохи швидше читає.
Перевіряємо корекцію помилок.
ASUS DRW-1608P
NEC ND-3540A
NEC (як видно на скріншоті) не зміг прочитати диск.

Тест на якість витягання даних.
ASUS DRW-1608P
NEC ND-3540A
Несподівано NEC 3540А починає робити помилки. У результаті рахунок не змінюється.
Переходимо до читання дисків DVD.
ASUS DRW-1608P
NEC ND-3540A
ASUS хоч і з труднощами але прочитав диск, а ось NECне прочитав.
На жаль і цей, далеко не ідеальний, диск виявився НЕКу не по зубах. 2:0 на користь ASUS'а. Далі тест на відтворення фільмів з DVD. Перший диск має штампувальний дефект другого шару. Половина приводів його не може прочитати.
Обидва приводу, може і не найкращим чином, але впоралися із завданням. дані представлені на рис
Тестування на проблемному DVD-Video диску «мають подряпини».

ASUS DRW-1608P
NEC ND-3540A
ASUS DRW-1608P
NEC ND-3540A
Другий шар диска зіпсував життя обом приводам. І знову не краща корекція помилок у NEC дала про себе знати - майже на самому фініші. ASUS йде у відрив з рахунком 3:0 - у читанні низькоякісних дисків всіх типів йому немає рівних.

6. Техніка безпеки при роботі з ПК

6.1 Організація робочого місця

Приступаючи до роботи на комп'ютері бажано:
1) Оглянути робоче місце (розташування блоків та їх стан ...).
2) Підібрати по висоті стілець.
3) Монітор повинен розташовуватися на рівні очей і перпендикулярно куті зору.
4) Екран монітора і захисний екран (з обох сторін) повинні бути чистими.
5) Освітлення має відповідати нормам СанПіН.
6) Не рекомендується розташовувати монітор близько яскравого джерела світла, тому що доводиться підвищувати яскравість і контрастність, що тягне за собою: збільшення навантаження на очі, випромінювання, вигоряє люмінофор екрану, скорочується термін служби монітора.
7) На моніторі не повинно бути відблисків, сильного контрасту з зовнішнім освітленням.
8) Миша розташовується так, щоб було зручно працювати з нею. Провід повинен лежати вільно. При роботі з мишею по периметру килимка повинно залишатися простір не менше 2-5 сантиметрів.
9) Клавіатуру слід розташовувати прямо перед користувачем, що працює на комп'ютері. По периметру залишається вільне місце 2-5 сантиметрів.

6.2 Техніка безпеки

1. До самостійної роботи на ПК допускаються особи не молодше 18-ти років, що пройшли медичний огляд, спеціальне навчання, інструктаж з охорони праці на робочому місці, що вивчили "Керівництво з експлуатації" та засвоїли безпечні методи і прийоми виконання роботи.
Персонал, допущений до роботи на ПК з налагодження, та вводу в експлуатацію зобов'язаний:
· Отримати інструктаж з охорони праці;
· Ознайомитися із загальними правилами експлуатації та вказівками з безпеки праці, які містяться в "Посібнику з експлуатації";
· Познайомитися з попереджуючими записами на кришках, стінках, панелях блоків і пристроїв;
· Познайомитися з правилами експлуатації електрообладнання.
2. ПК повинен підключатися до однофазної мережі з нормальним напругою 220 (120) У, частотою 50 (60) Гц і заземленою нейтрально. Заземлюючі контакти розеток повинні бути надійно з'єднані з контуром захисного заземлення приміщення. У приміщенні повинен бути встановлений автомат аварійного або рубильник загального відключення живлення.
3. Забороняється самостійно проводити ремонт ПК (його блоків), якщо це не входить у коло ваших обов'язків.
4. При експлуатації ПК повинні виконуватися такі вимоги, правила:
· Не підключати і не відключати роз'єми та кабелі електричного живлення при поданій напрузі мережі;
· Не залишати ПК включеним без нагляду;
· Не залишати ПК включеним під час грози;
· Після закінчення роботи відключити ПК від мережі;
· Пристрої повинні бути розташовані на відстані 1 м від нагрівальних приладів; робочі місця повинні розташовуватися між собою на відстані не менше 1,5 метрів;
· Пристрої не повинні піддаватися впливу прямих сонячних променів;
· Безперервна тривалість роботи при введенні даних на ПК не повинна перевищувати 4 годин при 8-годинному робочому дні, через кожну годину роботи необхідно робити перерву 5-10 хвилин, через 2 години на 15 хвилин;
· У приміщенні, де розташована комп'ютерна техніка, повинен бути обладнаний куточок пожежогасіння.

Висновок

Розвиток електронної промисловості і комп'ютеробудування здійснюється такими швидкими темпами, що буквально через 1-2 роки сьогоднішнє "чудо техніки" стає морально застарілим. У дипломній роботі ми простежили еволюцію розвитку оптичного накопичувача. На підставі вивченого матеріалу можна зробити висновок, що напрям розвитку оптичних накопичувачів це:
¾ збільшення ємності накопичувача;
¾ збільшення швидкості передачі даних;
¾ компактність;
¾ захист даних від незаконного копіювання.

Список використаної літератури

1. Аврін С. Комп'ютерні артерії. Hard 'n' Soft. # 6. 2007
2. Борзенко О. IBM PC: пристрій, ремонт, модернізація. - М.: Комп'ютер Прес, 2004
3. Жельніков В. Криптографія від папірусу до комп'ютера. -M.: ABF, 2004
4. Жигарев А. М. Основи комп'ютерної грамоти. - Л.: Машинобудування. Ленінг. отд-ие, 2003 р.
5. Інформатика / За ред. Н. В. Макарової. М.: Фінанси і статистика, 2003
6. М. ГУК "Апаратні засоби IBM PC" Пітер Санкт-Петербург 1999
7. Растрігін Л. А. З комп'ютером наодинці. - М.: Радіо і зв'язок, 2002
8. Фігурне В. Е. «IBM PC для користувачів» - М.: ИНФРА-М, 1996.
9. Фролов А.В., Фролов Г.В. Апаратне забезпечення IBM PC. - М.: ДІАЛОГ-МІФІ.2002.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Програмування, комп'ютери, інформатика і кібернетика | Курсова
132.4кб. | скачати


Схожі роботи:
Оптичні рефлектометри Оптичні вимірювачі потужності
Накопичувачі 3
Накопичувачі інформації 2
Накопичувачі інформації
Накопичувачі інформації
Накопичувачі на гнучких магнітних дисках
Клавіатура ПК Накопичувачі на жорстких магнітних дисках
Оптичні волокна
Оптичні прилади
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru