Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1990/D19900125Elc020.shtml

Различия оптических накопителей

Накопители на оптических дисках дают создателям систем возможность выбора наилучшего типа для конкретного ряда приложений. Оптические накопители одноразовой записи, как говорит само их название, позволяют записывать новые данные на диск до его заполнения. Для записи данных лазерный луч формирует на поверхности диска ямку или пузырек или же вызывает изменение фазового состояния материала диска, в результате чего осуществляется представление каждого бита (рис.а ).

В отличие от накопителей винчестерского типа накопители одноразовой записи не стирают имеющихся на оптическом диске данных. Вместо этого при обновлении файла и его запоминании под тем же именем программные средства системы запоминают этот новый файл и лишь вычеркивают название старого файла из указателя диска посредством изменения некоторых управляющих битов. Аналогичным образом для стирания файла производится изменение указателя с тем, чтобы спрятать ссылку на этот файл.

К числу некоторых основных приложений для таких оптических накопителей относятся большие базы данных, память архивных записей, файлы изображений и резервные системы для записи содержимого внешней памяти компьютеров. Применяя программные средства управления файлами, пользователи могут обращаться с этими накопителями так, как если бы это были медленнодействующие винчестерские накопители, но с одним дополнительным преимущество: поскольку данные никогда не переписываются, то всю текущую работу можно проследить и проконтролировать все изменения, которые были внесены в разные моменты времени, ибо они зафиксированы на диске. Воспользовавшись этой возможностью, пользователи могут осуществить «ревизорский прогон» и таким образом проследить всю последовательность событий, связанных с выполняемой задачей.

Оптические КД ПЗУ представляют собой в настоящее время устройства только для считывания, которые работают с предварительно записанными компакт-дисками. Эти накопители отличаются сравнительно низкой стоимостью, поскольку в них используются многие узлы и детали от обычных звуковых проигрывателей на компакт-дисках. Будучи идеальными для хранения технических руководств, книг, фиксированных баз данных и программ для распространения, недорогие КД-накопители будут способствовать внедрению этой технологии во многие приложения на потребительском рынке. Правда, данные здесь не могут быть изменены, поскольку диски записываются предварительно. Следовательно, КД ПЗУ лучше всего подходят для хранения справочных материалов. А поскольку механизмы таких накопителей выполнены на основе обычных компакт-дисков, то скорость переноса данных и время доступа здесь далеки от рекордных и составляют в типичном случае не более 200 кбайт/с и около 400 мс соответственно. Столь низкая скорость переноса данных также ограничивает области приложения для таких накопителей.

Что касается накопителей на стираемых оптических дисках, то их можно создать, опираясь на несколько видов технологии, из которых самой популярной является магнитооптическая. Два других подхода предусматривают использование полимерного красителя или материала, подверженного фазовым изменениям. В схеме с использованием магнитооптического эффекта лазерный луч нагревает пятно на поверхности диска. Магнитное поле, создаваемое оптической головкой, вызывает изменение состояния поляризации материала. Из всех трех схем магнитооптическая технология обеспечивает самую большую долговечность — она составляет около 10 млн. циклов записи. Две другие технологии дают результат по крайней мере в 10 раз хуже.

Для большинства приложений срок службы магнитооптического носителя считается эквивалентным сроку службы самого стандартного накопителя. Однако когда речь идет о сложной головке считывания-записи и более высокой стоимости носителя для магнитооптической записи, то при выборе накопителя для системы нужен уже определенный компромисс (рис.б). В противоположность этому головки считывания-записи в накопителях, использующих полимерные красители и фазовые изменения, проще по конструкции, поскольку там не нужна магнитная катушка, которая требуется для магнитооптических дисков для изменения магнитной фазы материала.

Кроме того, стоимость дисков с изменением фазы или полимерным красителем значительно меньше, чем магнитооптических дисков. Хотя в большинстве приложений никогда не потребуется перезаписи данных даже 10 000 раз, возможно, что для оглавления (директория) диска верхний предел работоспособности материала может быть достигнут, поскольку большинство обновлений может оказаться в любой части диска. Поэтому диски с полимерными красителями и фазовыми изменениями представляют собой не лучший выбор для тех приложений, которые предполагают внесение множества изменений в оглавление диска.

Для выполнения операции записи магнитооптический накопитель должен стереть бит, который находится в требуемом положении, уже на первом обороте диска. На втором обороте диска накопитель записывает новый бит, а на третьем — производится проверка правильности записи данных. В результате запись данных на диск при использовании магнитооптической технологии получается сравнительно медленной, поскольку требуются три оборота диска.

При вращении диска со скоростью 2400 об/мин каждый из этих трех проходов может потребовать около 25 мс. В противоположность этому обычный магнитный диск позволяет осуществлять перезапись всего за один проход. Две другие технологии стираемой оптической памяти позволяют создавать накопители, которые могут записывать данные на первом обороте диска и считывать их для проверки правильности записи на втором обороте. Большинство изготовителей магнитооптических накопителей предусматривают в своих устройствах возможность выключения этапа проверки программными средствами при условии, если имеется высокая уверенность в правильности работы системы. Это позволяет сэкономить время благодаря исключению одного оборота диска из каждого цикла запоминания.

Чтобы найти пути к устранению магнита и тем самым к упрощению конструкций головки считывания-записи и снижению стоимости магнитооптических накопителей, продолжаются исследования, направленные на создание схем непосредственной перезаписи, которые предусматривают вместо электромагнита использование многослойного диска и постоянного магнита или просто диска без магнита. Это позволило бы исключить время ожидания из цикла стирания.

Тем, кто интересуется программными средствами управления оптическими дисками и аспектами комплексирования систем, рекомендуется достаточно обширная справочная литература, которая позволяет углубить понимание проблем. К числу этих книг относятся: Brian Berg and Judith Paris Roth, Software for Opiical Storage; Sanjay Ranade, Systems /ntegration for Write-Once Opiical Disks; William Saffady, Optical Storage Technology. A Bibliography: William Saffady, Technology 1988: A State of the Art Review. Все эти книги опубликованы издательством Meckler Corp. (Уэстпорт, шт.Коннектикут). Рекомендуются также еще три книги: Magnetic Recording (тома I, II и III) К. Денниса Мая (С. Dennis Mie) и Эрика Даниэла (Eric Daniel), справочник CD ROM Handbook Криса Шермана (Chris Sherman), который опубликован издательством McGraw-Hill Book Co. (Нью-Йорк, шт.Нью-Йорк), и, наконец, CD ROM, The New Papyrus Стива Ламберта и Сузан Ропике, Microsoft Press (Редмонд, шт.Вашингтон).

Родительская статья:

Универсальные оптические накопители

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 63, No.03 (832), 1990г - пер. с англ. М.: Мир, 1990, стр.68

Electronics Design Vol.38 No.1 January 11, 1990 A Penton Publication

Electronics Design Vol.38 No.2 January 25, 1990 A Penton Publication

Раздел: МЕТОДЫ, СХЕМЫ, АППАРАТУРА

Тема:     Системы памяти





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:55 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1990/D19900125Elc020.shtml