2. Оптическая память

В 1983 году была представлена первая цифровая аудиосистема на базе компакт-дисков – это явилось началом широкого развития технологии дешевых оптических запоминающих устройств для ВМ. В вычислительных машинах наиболее часто используются три различные системы: CD-ROM, WORM и стираемые оптические диски.

CD-ROM - это односторонний диск, изготавливаемый из пластмассы, он покрыт окрашенным слоем с высокой отражающей поверхностью (обычно алюминием). Цифровая информация заносится с помощью сильно сфокусированного луча лазера высокой интенсивности, при этом на диске появляются микроскопические углубления в отражающей поверхности. Данные располагаются последовательно по спиралевидной дорожке. Копии печатаются с так называемых мастер-дисков. Углубления на копии защищаются от пыли и повреждений путем покрытия поверхности прозрачным лаком.

Считывание информации с диска производится маломощным лазером, расположенным в проигрывателе. Лазер освещает поверхность вращающегося диска. Интенсивность отражения луча лазера зависит от наличия углубления на диске, фотодетектор фиксирует эти изменения и преобразует в цифровой сигнал.

Данные на попадания CD-ROM организованы как последовательность блоков. Блок включает в себя поля:

• синхронизация (12 байт) идентифицирует начало блока, состоит из нулевого байта, десяти байтов, содержащих только единицы, нулевого байта;

• идентификатор (4 байта) – заголовок, содержащий адрес блока и байт режима (0-пустое поле, 1 – наличие 2048 байт данных, используется корректирующий ошибки код, 2 – наличие 2336 байт данных, коррекция ошибок отсутствует);

• данные пользователя (2048 байт);

• корректирующий код (288 байт) – в режиме 1 содержит 288 байт кода с исправлением ошибок, в режиме 2 – дополнительные данные.

WORM – диски с однократной записью и многократным считыванием, используются для мелкосерийного производства оптических дисков, для архивного хранения документов и файлов. Пользователь может однократно записать информацию, а затем считывать ее многократно. Для обеспечения более быстрого доступа в устройстве поддерживается метод постоянной угловой скорости при относительном снижении емкости.

Диски при изготовлении обрабатываются мощным лазером, который создает на поверхности диска последовательность пузырьков. Для записи информации пользователю достаточно поместить диск в накопитель WORM, где имеется маломощный лазер, тепла от которого достаточно для «взрыва» пузырька. При считывании лазер освещает поверхность диска, электроника позволяет определить «взорванный» пузырек.

EOD – оптические диски со стиранием. Коммерчески выгодными являются только магнитооптические диски. Запись и стирание информации производится в них за счет реверсирования магнитных полюсов маленьких областей диска, покрытых магнитным материалом. Лазерный луч путем нагрева поверхности меняет ориентацию магнитных полюсов на облучаемом участке. При чтении по поляризации лазерного луча определяется направление магнитного поля.