Производительность – относительная эффективность работы компьютера или устройства, определяемая с помощью тестов. 3 страница

В настоящее время широко распространены стандарты ТСО’95 и ТСО’99. Они включают более жесткие экологические и эргономические нормы. В частности по ТСО’95 частота вертикальной развертки монитора должна быть не меньше 75 Гц, а по ТСО’99 – не меньше 85 Гц.

2. Жидкокристаллические дисплеи

Жидкокристаллические дисплеи – Liquid Crystal Display (LCD-дисплеи) – используются очень широко: от наручных часов до компьютера. Портативность, низкое потребление энергии, отсутствие мерцания изображения, прекрасные геометрико-оптические характеристики – все это было достигнуто благодаря технологии

тонкопленочных транзисторов TFT в активной матрице. Благодаря этому ЖКД широко используются как высококачественные мониторы различного назначения (рис. 1).

В процессе развития технология изготовления ЖК-дисплеев испытывала неоднократные принципиальные прорывы, направленные на улучшение качества изображения. В итоге, теперь можно сказать, что активноматричные ЖК-дисплеи обошли по качеству картинки своих “коллег” на вакуумных кинескопах.

Изображение на них формируется с помощью матрицы пикселов, как и в обычных мониторах; отличие же состоит в материале пикселов и в способе генерации излучения. Каждый элемент матрицы – так называемый жидкий кристалл, являющийся оптически активным материалом. Он способен в естественном состоянии поворачивать плоскость поляризации проходящего через него излучения. Второе важное его свойство – это способность изменять угол поворота плоскости поляризации в зависимости от приложенного внешнего электрического поля. Такие характеристики ЖК-ячейки позволяют манипулировать интенсивностью прошедшего света. На практике это делается следующим образом. С обеих сторон от ЖК-ячейки на пути распространения излучения устанавливаются скрещенные поляризаторы. Первый из них выделяет определенную компоненту поляризации падающего излучения. Далее это излучение попадает на жидкий кристалл, который поворачивает плоскость поляризации на определенный угол. Второй поляризатор служит для управления интенсивностью излучения: если его выделенное направление совпадает с направлением плоскости поляризации излучения, то для света он окажется абсолютно прозрачным, а если между ними будет угол 90°, то свет поглотится. Таким образом, можно изменять интенсивность излучения внешним электрическим полем. Однако при помощи подобной схемы можно сконструировать лишь черно-белый монитор. Для создания цветного дисплея необходимо наличие ячеек трех цветов – красного, синего и зеленого. На самом деле все ячейки одинаковые, а цвета генерируются за счет пропускания излучения сквозь светофильтры нужных цветов. Но проблема состоит в том, что отфильтрованное излучение очень сильно теряет в своей интенсивности, а это сказывается на общей яркости, уменьшает глубину контраста и, естественно, качество цветопередачи. В последнее время стал применяться альтернативный подход, основанный на интересном свойстве жидких кристаллов, а именно: для разных длин волн углы поворота плоскости поляризации излучения при одном и том же внешнем поле отличаются. Реализация этого способа более технологична и сложна, но зато она позволяет достичь большей яркости, лучшей контрастности и в целом улучшить цветопередачу.

Рис. 1. Устройство LCD-монитора

3. Плазменные мониторы

Одной из перспективных разработок плоских дисплеев является плазменная панель, которая используется уже довольно давно, но потребляемая мощность и габаритные размеры дисплеев позволяли использовать их разве что на улице в качестве гигантских рекламных видеощитов. Теперь многие ведущие производители электроники имеют в своем ассортименте качественные плазменные дисплеи для профессионального и бытового применения. По качеству изображения и масштабным характеристикам современные плазменные дисплеи не имеют себе равных (рис. 2).

Принцип работы плазменной панели состоит в управлении холодным разрядом разреженного газа (ксенона или неона), находящегося в ионизированном состоянии (холодная плазма). Рабочим элементом (пикселом), формирующим отдельную точку изображения, является группа из трех подпикселов, ответственных за три основных цвета соответственно. Каждый подпиксел представляет собой отдельную микрокамеру, на стенках которой находится флюоресцирующее вещество одного из основных цветов. Пикселы находятся в точках пересечения прозрачных управляющих хром-медь-хромовых электродов, образующих прямоугольную сетку.

Для того чтобы “зажечь” пиксел, происходит приблизительно следующее. На два ортогональных друг другу электрода, питающий и управляющий, в точке пересечения которых находится нужный

пиксел, подается высокое управляющее переменное напряжение прямоугольной формы. Газ в ячейке отдает большую часть своих валентных электронов и переходит в состояние плазмы. Ионы и электроны попеременно собираются у электродов по разные стороны камеры, в зависимости от фазы управляющего напряжения. Для “поджига” подаются синфазный импульс на сканирующий электрод, одноименные потенциалы складываются, вектор электростатического поля удваивает свою величину. Происходит разряд: часть заряженных ионов отдает энергию в виде излучения квантов света в ультрафиолетовом диапазоне (в зависимости от газа). В свою очередь флюоресцирующее покрытие, находясь в зоне разряда, начинает излучать свет в видимом диапазоне, который и воспринимает наблюдатель. 97% ультрафиолетовой составляющей излучения, вредного для глаз, поглощается наружным стеклом. Яркость свечения люминофора определяется величиной управляющего напряжения.

Рис. 2. Устройство плазменного монитора

Достоинством плазменной панели являются следующие свойства. Как и в ЖК-панелях, в плазменных экранах отсутствуют мерцание изображения, несведение; картинка имеет одинаковую высокую четкость по всему рабочему полю; малая толщина панели (не более 6 дюймов), бытовые дисплеи можно вешать на стенку; прекрасная обзорность (под любым углом), высокая контрастность. А главное, что большеразмерные ЖК-панели создать пока трудно, а плазменные дисплеи легко “масштабируются”.

Но такие уникальные возможности плазменной панели обусловлены высокой потребляемой мощностью (в десятки раз больше, чем у вакуумных кинескопов, и в сотни, чем у ЖКД). К тому же плазменная панель пока имеет небольшой срок службы (5–10 лет) по сравнению с остальными конкурирующими технологиями.

1. Устройство накопителей на жестких дисках

Эволюция персональных компьютеров связана с изменениями накопителей на жестких дисках. Первые PC не имели таких накопителей, в компьютерах PC XT эти устройства уже использовались, а в PC/AT жестким дискам прида­валось особое значение.

Наименование диска – жесткий – подчеркивает его отличие от гибкого дис­ка: магнитное покрытие наносится на жесткую подложку. Термин же­сткий диск (hard disk) используется, в основном, в англоязычных странах. Пер­вый накопитель на жестких дисках был создан в 1973 г. по технологии фирмы IBM и имел кодовое обозначение “30/30” (двусторонний диск емкостью 30 + 30 Мбайт). Это кодовое обозначение совпадало с обозначением калибра леген­дарного охотничьего ружья “винчестер”, использовавшегося при завоевании Дикого Запада. Такие же намерения были и у разработчиков жесткого диска; наименование “винчестер” получило широкое распространение.

В настоящее время как основными производителями, так и дочерними фир­мами выпускаются несколько десятков типов накопителей на жестких дис­ках. Зачастую используются оригинальные конструкционные материалы, имеются отличия в расположении узлов, но принципы работы большинства накопителей одинаковы (рис. 1).

Взглянув на накопитель на жестком диске, вы увидите только прочный ме­таллический корпус. Он полностью герметичен и защищает дисковод от час­тичек пыли, которые при попадании в узкий зазор между головкой и поверх­ностью диска могут повредить чувствительный магнитный слой и вывести диск из строя. Кроме того, корпус экранирует накопитель от электромагни­тных помех.

Дисковод – устройство, которое содержит механизмы для вращения магнитного диска и перемещения головки чтения и записи по его поверхности.

Головка считывания/записи – магнитная головка, позволяющая осуществлять чтение и запись данных на диск.

Внутри корпуса находятся все механизмы и некоторые электронные узлы.

Механизмы – это сами диски, на которых хранится информация, головки, ко­торые записывают и считывают информацию с дисков, а также двигатели, приводящие все это в движение.

Диск представляет собой круглую металлическую пластину с очень ровной поверхностью, покрытую тонким ферромагнитным слоем. Технология его на­несения близка к той, которая используется при производстве интегральных микросхем.

Количество дисков может быть различным, количество рабочих поверхностей, соответственно, вдвое больше (по две на каждом ди­ске). Последнее (как и материал, использованный для магнитного покрытия) определяет емкость жесткого диска. Иногда наружные поверхности крайних дисков (или одного из них) не используются, что позволяет уменьшить вы­соту накопителя, но при этом количество рабочих поверхностей уменьшается и может оказаться нечетным.

Магнитные головки считывают и записывают информацию на диски. Принцип записи в общем схож с тем, который используется в обычном магнитофоне. Цифровая информация преобразуется в переменный электрический ток, посту­пающий на магнитную головку, а затем передается на магнитный диск, но уже в виде магнитного поля, которое диск может воспринять и “запомнить”.

Магнитное покрытие диска представляет собой множество мельчайших облас­тей самопроизвольной (спонтанной) намагниченности. Для наглядности пред­ставьте себе, что диск покрыт слоем очень маленьких стрелок от компаса, направленных в разные стороны. Такие частицы-стрелки называются домена­ми. Под воздействием внешнего магнитного поля собственные магнитные поля доменов ориентируются в соответствии с его направлением. После прекраще­ния действия внешнего поля на поверхности диска образуются зоны остаточ­ной намагниченности. Таким образом сохраняется записанная на диск инфор­мация. Участки остаточной намагниченности, оказавшись при вращении диска напротив зазора магнитной головки, наводят в ней электродвижущую силу, изменяющуюся в зависимости от величины намагниченности.

Пакет дисков, смонтированный на оси-шпинделе, приводится в движение специальным двига­телем, компактно расположенным под ним. Для того чтобы сократить время выхода накопителя в рабочее состояние, двигатель при включении некоторое время работает в форсированном режиме. Поэтому источник питания компьютера до­лжен иметь запас по пиковой мощности.

Головки пере­мещаются с помощью прецизионного шагового двигателя и как бы “плывут” на расстоянии в доли микрона от поверхности диска, не касаясь его. Держатель головки представляет собой крыло, парящее над поверхностью, благодаря тому, что поверхность увлекает с собой частицы воздуха, создавая таким образом набегающий на крыло поток. На поверхности дисков в результате записи информации образуются намагниченные участки в форме концентрических окружностей. Они называются магнитными дорожками.

Дорожка – концентрическое кольцо на поверхности магнитного диска, на которое записываются данные.

Сектор – деление дисковых дорожек, представляющее собой основ­ную единицу размера, используемую накопителем. Секторы обычно содер­жат по 512 байтов.

Совокупность дорожек, расположенных друг под другом на всех по­верхностях, называют цилиндром. Все головки накопителя перемещаются од­новременно, осуществляя доступ к одноименным цилиндрам с одинаковыми но­мерами.

Число дисков, головок и дорожек накопителя устанавливается изготовите­лем исходя из свойств и качества дисков. Изменить эти характеристики нельзя. Количество секторов на диске зависит от метода записи. В одном сек­торе располагается 512 байт (в системе DOS). Зная эту величину, всегда мож­но рассчитать общий объем накопителя:

V = C · H · S · B,

где C – количество цилиндров; H – количество головок; S – количество секторов на дорожку; B – размер сектора.

Описанное выше разбиение называется низкоуровневым (LowLewel) форма­тированием. Такое форматирование нижнего уровня чаще всего выполняет изготовитель, используя специальные программные средства (например, Speed Store или Disk Manager) или команды DOS. Перед первым использованием дисков необходимо произвести их логическое форматирование – специальным образом инициализировать их (с помощью программы format).

Хранение и извлечение данных с диска требует взаимодействия между опера­ционной системой, контроллером жесткого диска и электронными и механиче­скими компонентами самого накопителя.

Электроника жеcткого диcка cпрятана в нижней части винчеcтера. Она раcшифровывает команды контроллера жесткого диска и передает их в виде изменяющегоcя напряжения на шаговый двигатель, перемещающий магнитные головки к нужно­му цилиндру диска. Кроме того, она управляет приводом шпинделя, стабили­зируя скорость вращения пакета дисков, генерирует сигналы для головок при записи, усиливает эти сигналы при чтении и управляет работой других электронных узлов накопителя.

3. Характеристики накопителей на жестких дисках

При оценивании достоинств того или иного накопителя на жестких дисках (или семейства накопителей), а также возможных ограничений обычно пользуются набором критериев оценки качества устройств.

Рассмотрим параметры, характеризующие накопители на жестких дисках.

Скоростные параметры. Среднее время доступа к данным (Average Access Time) – это среднее время, за которое голов­ка перемещается к нужной дорожке диска, устанавливает­ся на нее и начинает считывать данные. Измеряется оно в миллисекундах (мс) и составляет в на­стоящее время 8–11 мс. Данный параметр улучшается мед­ленно, так как совершенствовать механику трудно. Иногда время чтения меньше времени записи. Параметр обяза­тельно сообщается в торговых предложениях. Для конкрет­ного диска его можно оценить утилитами, например, Norton SI, Checkit.

Среднее время доступа имеет значение, например, когда ар­хивируется целый набор файлов, так как в это время голов­ки интенсивно перемещаются от файла к файлу.

Скорость вращения (Rotational Speed, Spindle Speed) – скорость вращения дисков, изме­ряемая в оборотах в минуту (RPM – Rotational Per Minute). Параметр относится к основным, так как пропорциональ­но скорости вращения диска растет скорость обмена дан­ными между винчестером и шиной данных системной пла­ты. Для дисков пользовательских компьютеров сейчас скорость вращения составляет 5400 и 7200 об/мин. Более высокооборотные диски (10000 об/мин и более) имеют SCSI-интерфейс. Они очень дороги и предназначены для серверов.

С ростом скорости вращения появляются проблемы вибра­ции, шума и нагрева. Наилучшим решением в ближайшее время будет использование гидродинамических подшип­ников, впервые внедренных фирмой Seagate.

При скорости 5400 об/мин никаких специальных мер по охлаждению применять не нужно. При скорости 7200 об/мин диск нужно устанавливать посередине хоро­шо вентилируемого корпуса и обеспечивать свободное про­странство для лучшего теплоотвода. При скорости вра­щения 10 000 об/мин применяют обдув диска отдельным вентилятором.

Перегрев диска приводит к температурным расширени­ям механики и, как следствие, ухудшает распознавание дорожек. Это вызывает замедление работы (что недопус­тимо для работы с аудио- и видеоинформацией в реальном времени).

В связи с этим, например, компания Quantum постоянно принимает меры по увеличению плотности записи, что по­зволяет получить ту же скорость доступа к данным, но при меньших оборотах.

Внутренняя скорость обмена (Internal Data Rate) – скорость обмена между поверхностью диска и буфером (Media to Buffer). Измеряется в мегабитах в секун­ду. Порядок чисел – 200 Мбит/с, или 20 Мбайт/с. Однако это пиковая скорость, реальная – 10–12 Мбит/с. В эту скорость неявно входят как множители скорость вра­щения и линейная плотность записи. К сожалению, данный параметр редко указывается в пред­ложениях, несмотря на то, что отражает реальную ско­рость жесткого диска. Измеряется он, например, утилитой Norton SI.

Внешняя скорость обмена (Data Transfer Rate Buffer-to-Host) – это скорость обмена между буфером и контроллером кана­ла (Host). Определяется интерфейсом, поддерживаемым диском (а также чипсетом со стороны системной платы). Она с запасом превосходит скорость считывания данных с диска, поэтому не очень существенна.

Среднее время перехода на соседнюю дорожку (Track-To-Track Seek Time) имеет значение только при работе с большими (не фрагментированными) файлами, поэтому редко указывается. Измеряется в миллисекундах. Типичное значение – около 1,5–3 мс.

Параметры надежности. Стойкость к ударам (Shock resistance). В механике под ударом понимается кратков­ременное воздействие значительной внешней силы. Стой­кость к ударам, после которых устройство остается работо­способным, определяется ускорением (g – 9,8 м/с2), а также временем воздействия.

Стойкость к ударам бывает двух типов: во время работы диска и в выключенном состоянии. Раньше диски были слабо защищены и любой удар приводил к тяжелым по­следствиям. В настоящее время они выдерживают удары не менее 10 g при работе и 100 g в выключенном состоянии. Падение диска на жесткий материал с высоты 10 см равно­значно воздействию в 70 g.

Существуют интересные фирменные технологии защиты. Примером является антиударная система Quantum Shock Protection System (SPS), защищающая диск при транспор­тировке.

Технология SMART. Название этой технологии часто записывают через точки: S.M.A.R.T. Сокращение от английского Self Monitoring Analysis Reporting Technology – самомониторинг и информирование о состоянии диска.

Это технология самоконтроля диска, и содержание ее зак­лючается в том, что на основные компоненты (двигатели, головки, поверхности и т.д.) крепятся датчики. Информа­цию от датчиков постоянно обрабатывают процедуры из firmware-диска. В результате этого в самом диске накаплива­ется и запоминается статистика. При включении компьюте­ра программа из BIOS системной платы или ОС должна про­смотреть статистику и сравнить с заранее установленными пороговыми значениями контролируемых параметров (например, число плохих секторов). Как только контролируе­мый параметр выходит за допустимые пределы, выдается сигнал на дисплей. В результате своевременно и точно вы­даются предупреждение и диагностика, позволяющие при­нять меры (ремонт или замена) и не потерять драгоценные данные.

Технология была разработана компанией Compaq и перво­начально называлась IntelliSafe. В настоящее время извест­на версия SMART II, которая является частью стандарта АТА -2 (EIDE).

Слабостью SMART является ее пассивность – она опове­щает, но не лечит. Поэтому в настоящее время получили распространение фирменные расширения стандарта, позво­ляющие автоматизировать поддержку работоспособности жесткого диска. Примером является технология Data Life­guard компании Western Digital. Через каждые несколько часов работы она тестирует поверхность диска в фоновом режиме и исправляет ошибки, вплоть до переписывания информации в резервный сектор.

Среднее время безотказной работы (Mean Time Between Failure, MTBF) – это среднее время между двумя соседними сбоями. В настоящее время данный пока­затель достигает 300, 400 и 500 тысяч часов, а у лучших моде­лей и 800 тысяч.

Параметр второстепенен для пользователя, так как предпо­лагает, что диск включен постоянно. А такая ситуация бы­вает только на серверах. На самом деле время жизни диска на порядок меньше (около 5 лет), чему способствует операция включения/выключения.

Гарантированное число включений также не имеет особого значения для пользователя, так как их число достаточ­но велико – 40–50 тысяч.

Полезно понимать разницу между сроком гарантии и вре­менем наработки на отказ – жесткий диск вам заменят, но бесценные данные пропадут.

Архитектурные параметры. Число пластин. Винчестер строится обычно на основе 1–4 пластин (реже больше). В принципе, чем меньше пластин при одинаковой емкости устройства, тем лучше: во-первых, выше плотность записи и не надо форсировать число оборотов; во-вторых, меньше деталей, а значит, выше надежность. У современных дисков емкость пластины превысила 2,5 Гбайт.

Размер кэша (Buffer Size). Кэш является аппаратным и выполняется обыч­но на модулях типа DRAM. Иногда называется буфером, но это настоящий кэш со своей таблицей.

Для получения требуемых данных в буфер считывается вся дорожка, где они располагаются, а затем из буфера извлекаются только нужные данные.

Размер кэша обязательно сообщается в торговых предло­жениях. До недавнего времени размер кэша был 128 Кбайт, сейчас используется кэш размером 512 Кбайт, причем для IDE-дисков (раньше – исключительно для SCSI).

Тип головок. В настоящее время для большинства жестких дисков при­меняют головки типа GR, а для более совершенных моде­лей используют головки типа MGR, кото­рые способствуют более высокой плотности записи.

До 80-х годов основа дисков изготавливалась из алюминиевого сплава (с не­большим добавлением магния). По мере возрастания требований к емкости и размерам накопителей в качестве основного материала для дисковых плас­тин стал использоваться композиционный материал из стекла и керамики.

1. Организация данных и основные характеристики CD-ROM

Компакт-диск – оптический или магнитно-оптический диск, предназначенный для записи и чтения цифровых данных при помощи лазерного луча. Технология лазерных компакт-дисков продолжает развиваться сразу в нескольких направлениях. Это CD-ROM, DVD-ROM, устройства с однократной и многократной записью CD-R и CD-RW, перезаписываемые DVD.

Технологии изготовления CD-ROM уже более десяти лет. За этот немалый для компьютерных технологий срок сменилось несколько поколений накопителей CD-ROM. Рассмотрим основы технологии CD-ROM и ее главные характерис­тики. Толщина диска составляет 1,2 мм, диаметр – 120 мм. Диск изготавлива­ется из прозрачного поликарбоната, который покрыт с одной стороны тонким металлическим отражающим слоем (алюминия, реже золота) и защитной плен­кой специального прозрачного лака. Информация на диске записана в виде чередования углублений в поверхности металлического слоя (load). Двоичный нуль представляется на диске как в виде углубления, так и в виде основной по­верхности, а двоичная единица – в виде границы между ними.

В соответствии с принятыми стандартами поверхность диска разделена на три области.

• Входная директория (lead in) – область в форме кольца шириной 4 мм, ближайшего к центру диска. Считывание информации с диска начина­ется именно со входной директории, где содержатся оглавление (Table of Contents – ТОС), адреса записей, число заголовков, суммарное вре­мя записи (объем), название диска (Dick Label).

• Основная область данных, или файловая система, представлена на дис­ке кольцом шириной 33 мм.

• Выходная директория (lead out) с меткой конца диска.

Основными функциональными элементами привода CD-ROM являются: ми­ниатюрный электродвигатель, полупроводниковый лазер, система оптичес­ких линз и датчиков, электронная схема предварительной обработки инфор­мации и управления приводом.

В настоящее время можно выделить семь основных групп задач, решаемых с помощью накопителей CD-ROM:

• установка и обновление программного обеспечения;

• работа с программными продуктами;

• поиск информации в базах данных, архивах, энциклопедиях, справоч­никах;

• работа с обучающими, развлекательными и игровыми программами;

• просмотр видеофильмов и фотоизображений;

• использование накопителя CD-ROM в качестве разделяемого ресурса локальной компьютерной сети;

• прослушивание музыкальных компакт-дисков.

Рассмотрим основные характеристики приводов CD-ROM с точки зрения их влияния на производительность накопителя в составе персонального компь­ютера и качество решения задач, возлагаемых на накопитель. К основным ха­рактеристикам приводов CD-ROM относятся:

• скорость передачи данных (Data Transfer Rate – DTR);

• среднее время доступа (Access Time – AT);

• объем буферной памяти (Buffer Memory);

• коэффициент ошибок (Error Rate);

• средняя наработка на отказ (Mean Time Between Failure – MTBF);

• тип интерфейса;

• перечень поддерживаемых форматов CD;

• параметры трактов воспроизведения.

Скорость передачи данных DTR – это максимальная скорость, с которой дан­ные пересылаются от носителя информации в оперативную память компьютера. Это наиболее важная характеристика привода CD-ROM, которая прак­тически всегда упоминается вместе с названием модели. Непосредственно со скоростью передачи данных связан такой параметр, как скорость враще­ния диска (“кратность”). Первое поколение приводов (или дисководов) CD-ROM имели скорость передачи данных 150 Кбайт/с, как и проигрыватели аудиоCD. Скорости передачи данных следующих поколений устройств, как правило, кратны этому числу (150 Кбайт/с). Такие приводы получили назва­ние “накопителей с двух-, трех-, четырехкратной и т.д. скоростью”. Причем скорость передачи данных приводов с n-кратной скоростью зависит от типа читаемой информации. Например, если считывается информация со звуко­вого диска, то скорость передачи составляет 150 Кбайт/с (normal speed), а если считываются файлы данных, то скорость передачи может быть равна 300, 450, 600 Кбайт/с и т. д. Иногда для характеристики накопителей на CD-ROM ис­пользуют такой показатель, как скорость постоянной передачи данных (Sustained Data Transfer – SDT).

Скорость передачи данных приводов CD-ROM различной кратности представлена ниже:

Продолжение

С переходом на быстродействующие модели приводов наметилась тенденция к размыванию понятия “кратность”. Дело в том, что термин “кратность” соот­ветствует не угловой скорости вращения диска, а линейной скорости движе­ния дорожки диска относительно считывающего устройства. В этом состоит важное отличие накопителя CD-ROM, например, от накопителя на жестких дисках. Если одной из главных целей конструкторов жестких дисков было повышение средней производительнос­ти накопителей, то дисководы CD-ROM изначально проектировались для нужд аудиотехники, где требовалось, прежде всего, постоянство скорости передачи данных, независимо от того, с какой области диска в данный момент произво­дится считывание – с внешней или внутренней. До недавнего времени приво­ды CD-ROM, в отличие от накопителей на магнитных дисках, использовали метод считывания информации с постоянной линейной скоростью (Constant Linear Velocity – CLV), при котором угловая скорость вращения диска являет­ся величиной переменной, зависящей от места считывания информации (умень­шается по мере продвижения головки от центра к краю диска).

Для преодоления серьезных технических проблем, возникающих при скоро­стях передачи информации 2400 Кбайт/с (кратность 16х) и более, производи­тели CD-ROM начали выпускать накопители с частично-постоянной угловой скоростью вращения диска PCAV (Partial Constant Angular Velocity). При ис­пользовании метода PCAV (иногда встречается обозначение CLV-CAV) пас­портное значение скорости передачи информации достигается только при считывании данных из области на внешнем крае диска, а в области, ближай­шей к центру, этот параметр может быть меньше указанного почти в два раза.

Интересное решение предложено специалистами фирмы Hitachi для поддер­жания постоянной производительности накопителя при чтении как на вне­шних, так и во внутренних областях диска (Hitachi 16maX Partial CAV-технология). По мере того как оптическая головка перемещается от внутренних областей диска к внешним, скорость передачи данных растет благодаря по­стоянной скорости вращения диска (CAV-режим).

Современные приводы CD-ROM по максимальной скорости считывания данных превосходят устройства первого поколения в 32–50 раз (32х – 50х, где 1х соответствует 150 Кб/c). Увеличение скорости чтения приводов CD-ROM – это фактически единственное направление совершенствования. Для 40–50-скоростных приводов скорость вращения достигает очень высоких величин – 8600–10400 об/мин. При таких скоростях для обеспечения надежного считывания требуются особые меры. В частности, фирма ASUSTEK снабжает свои приводы 43х, 36х, 40х, 50х специальной виброзащитой, обеспечивая надежное считывание на любой скорости.

В последнее время предложено принципиально новое решение, которое позволяет резко увеличить скорость чтения без увеличения скорости вращения диска. Технология, получившая название TrueX, разработана фирмой Zen Research. Основана она на параллельном считывании данных с нескольких соседних витков дорожки. Первой приводы CD-ROM, использующие эту технологию, выпустила фирма Kenwood. В новых приводах применен более широкий луч лазера, засвечивающий одновременно 7 дорожек, данные с которых считываются параллельно с помощью специального датчика матричного типа.

Дата добавления: 2014-10-31