Носитель CD-RW

Защитный лаковый слой Алюминиевый отражающий слой Ё&

Диэлектрический изолирующий слой

Слой записи с изменением фазы состояния -\ %

Диэлектрический изолирующий слой --V!

Изначальная канавка Поликарбонатная подложка

Выжженные впадины

Считывающий/записывающий лазер Рис. 13.12. Слои носителя CD-RW

имеют более высокую стоимость;

отличаются меньшей скоростью записи;

имеют более низкую отражательную способность.

Помимо высокой стоимости и возможности перезаписи данных, носители CD-RW отличаются также более низкой (в два и более раза) скоростью записи. Это связано с тем, что при выполнении записи на обработку каждой области диска лазеру требуется больше времени. Диски CD-RW также имеют более низкую отражательную способность, что ограничивает их читаемость. Носители CD-RW, например, не читаются многими стандартными накопителями CD-ROM и CD-R. Поэтому для записи музыкальных дисков или совместимости с накопителями разных типов лучше пользоваться дисками CD-R. Следует заметить, что технология MultiRead, поддерживаемая в настоящее время практически всеми накопителями со скоростью 24х и выше, позволяет читать диски CD-RW без каких-либо проблем. Наличие этой возможности можно определить по логотипу MultiRead, нанесенному на корпус накопителя CD-ROM.

Для создания подобия впадин на поверхности диска в накопителях и носителях CD-RW используется процесс изменения фазы состояния. Диски CD-RW создаются на поликарбонатной подложке, содержащей предварительно отформованную спиральную канавку волнистой формы, колебания которой определяют информацию позиционирования. Верхняя часть основы покрывается специальным диэлектрическим слоем (изоляцией), после чего наносится записывающий слой, еще один слой диэлектрика и алюминиевый отражающий слой. Затем поверхность диска покрывается акриловым лаком, затвердевающим в ультрафиолетовых лучах, который используется для защиты ранее созданных слоев диска. Диэлектрические слои, расположенные выше и ниже записывающего слоя, предназначены для экранирования поликарбонатной подложки и отражающего металлического слоя от интенсивного нагрева, используемого во время процесса записи с изменением фазы состояния.

На рис. 13.12 показаны различные слои носителя CD-RW, а также спиральная канавка, содержащая впадины, выжженные в записывающем слое.

Как уже отмечалось, запись дисков CD-R осуществляется посредством нагрева определенных участков органического красителя (т. е. слоя записи). В свою очередь, записывающий слой дисков CD-RW представляет собой сплав серебра, индия, сурьмы и теллурия (Ag-In-Sb-Te), обладающий возможностью фазовых превращений. В качестве отражающей части записывающего слоя используется сплав алюминия, который ничем не отличается от применяемого в обычных штампованных дисках. Во время операции считывания или записи данных лазерное устройство расположено с нижней стороны диска. Если

смотреть со стороны лазера, спиральная канавка будет выглядеть как выступ, причем записывающий слой диска будет располагаться на его верхней плоскости.

Сплав Ag-In-Sb-Te, используемый в качестве записывающего слоя, имеет поликристаллическую структуру с отражательной способностью 20%. Во время записи данных на диск CD-RW лазер может работать в двух режимах, которые называются P-записью и P-стиранием. В одном из них (в режиме P-записи) лазерный луч нагревает материал записывающего слоя до температуры 500-700°С (932-1229°F), что приводит к его плавлению. В жидком состоянии молекулы сплава начинают свободно перемещаться, в результате чего материал теряет свою кристаллическую структуру и переходит в аморфное (хаотическое) состояние. Отражательная способность материала, застывшего в аморфном состоянии, снижается до 5%. При чтении диска области с различными оптическими свойствами воспринимаются так же, как и впадины обычного штампованного диска CD-ROM.

Если бы диски CD-RW использовались только для чтения, на этом можно было бы и закончить. Но ведь эти носители могут перезаписываться, т. е. должен быть способ, позволяющий восстанавливать поликристаллическую структуру материала. Этот способ связан с маломощным режимом P-стирания, применяемым лазером. В режиме стирания слой активного материала нагревается примерно до температуры 200°C (392°F), которая значительно ниже точки плавления, но достаточна для размягчения материала. При нагреве активного слоя до указанной температуры с последующим медленным охлаждением происходит преобразование структуры материала на молекулярном уровне, т. е. переход из аморфного в кристаллическое состояние. При этом отражательная способность материала повышается до 20%. Области, имеющие более высокую отражательную способность, выполняют ту же функцию, что и зоны штампованного компакт-диска.

Хотя такой режим работы лазера и называется P-стиранием, непосредственного стирания данных не происходит. Вместо этого на дисках CD-RW применяется технология прямой перезаписи данных, при использовании которой участки, имеющие более низкую отражательную способность, не стираются, а просто перезаписываются. Другими словами, во время записи данных лазер постоянно включен и генерирует импульсы различной мощности, создавая тем самым области аморфной и поликристаллической структуры с различными оптическими свойствами. Структура создаваемых областей совершенно не зависит от их предыдущего состояния. Этот метод во многом напоминает способы записи данных на магнитный диск, где используется та же технология прямой перезаписи. Каждый сектор уже имеет определенную структуру данных, поэтому во время записи данных достаточно всего лишь записать их новую структуру. Секторы также не стираются, а просто перезаписываются. Носители дисков CD-RW могут записываться и перезаписываться до 1000 раз.

Скорости накопителей CD-RW

Согласно спецификации CD-RW, т. е. части III тома 1 исходного стандарта Orange Book, скорость записи данных может достигать 4х. Новые разработки в области носителей и дисководов потребовали более высоких скоростей. Поэтому в мае 2000 года была опубликована часть III тома 2, определяющая запись дисков CD-RW в диапазоне скоростей от 4x до 10x. Новая редакция стандарта CD-RW получила название High-Speed Rewritable. Диски и накопители, поддерживающие скорости CD-RW от 4х и выше, должны иметь соответствующий логотип.

Носители (диски) High-Speed отличаются от стандартных дисков, поэтому могут использоваться только в накопителях High-Speed CD-RW. В том случае, если вы попытае-

тесь записать диск High-Speed в накопителе 2х/4х CD-RW, в процессе записи произойдет сбой и на экране появится соответствующее сообщение об ошибке. Обратите внимание, что применение более медленных носителей CD-RW (4х и ниже) в высокоскоростных накопителях High-Speed позволяет записывать данные только с той скоростью, которая определена для указанных носителей.

Mount Rainier

Это новый стандарт, учрежденный компаниями Philips, Sony, Microsoft и Compaq, который дает возможность установленной операционной системе поддерживать хранение данных на дисках CD-RW. Этот стандарт позволяет упростить технологию записи (т. е. избавиться от специальных драйверов или программ пакетной записи) и делает накопители CD-RW оптимальным решением для хранения данных. Основными свойствами Mount Rainier являются:

система выявления и исправления дефектов;

прямая адресация к секторам объема 2 Кбайт;

фоновое форматирование;

стандартизированный набор команд;

стандартизированное физическое размещение.

Для использования возможностей Mount Rainier необходимо иметь дисковод, поддерживающий этот стандарт. Дисководы подобного типа называются накопителями CD-MRW или DVD+MRW и имеют логотип Mount Rainier или EasyWrite. Перепрограммирование программно-аппаратных средств накопителей CD-RW позволяет их модифицировать до уровня MRW, но к накопителям более ранних версий это не относится. Необходимо также обеспечить программную поддержку непосредственно в операционной системе (например, при использовании Windows XP или более поздних версий). Программная поддержка в операционной среде более ранних версий осуществляется с помощью приложений сторонних разработчиков, введенных в операционную систему.

Первый накопитель Mount Rainier (Philips RWDV1610B) появился в апреле 2002 года, после чего было выпущено немало различных версий. Для обеспечения поддержки стандарта Mount Rainier достаточно внести в компоновку схем и программно-аппаратные средства накопителя несколько незначительных изменений, поэтому в настоящее время возможности Mount Rainier включаются практически во все современные накопители. Кроме того, стандарт DVD+RW изначально разрабатывался с учетом совместимости с функциями Mount Rainier. Накопители DVD+RW, поддерживающие возможности Mount Rainier, иногда называются дисководами DVD+MRW.

Возможности Mount Rainier позволяют использовать накопители CD-MRW и DVD+MRW в качестве устройств большой емкости, выполняющих функции накопителей на гибких дисках и дисководов Zip и SuperDisk. Пройдет немного времени и эти устройства останутся только в памяти пользователей.

Стандарт Blu-ray Disc

В феврале 2002 года девять ведущих компаний, занимающихся производством оптических запоминающих устройств, анонсировали начальные спецификации стандарта Blu-ray Disc, представляющего собой формат оптического диска CD/DVD большой емкости. Blu-ray Disc является полностью перезаписываемым форматом, позволяющим записывать