追溯螺旋式上升的光存储技术

技术分类: 微处理器与DSP  消费电子设计  | 2003-11-12
Brian Dipert,EDN高级技术编辑

部分 CAV(恒角速度)技术,即当读取靠近光盘中心的数据时用恒定的转速,而当读取接近光盘外缘的数据时用 CLV 方式。
  现代 CD 驱动器的数据文件读写都使用纯 CAV 方式,倍速"×"术语表示的是驱动器的峰值数据传输率。然而,只有读取光盘外缘数据时,数据吞吐量才能达到最大值。所以,假设从 48× 光驱升级到 52× 光驱,整张光盘上只有很小一部分内容能获得完全的性能增强(前提是光盘写满了数据,否则就没有任何性能增强,因为数据螺旋是从光盘中心开始,向外逐渐扩散)。请注意:不管使用何种驱动器访问技术,存储在光盘上的数据模式仍然是 CLV,即凹坑和平面尺寸始终不变。当光驱以 CAV 方式读写光盘外缘的数据时,由于数据读写吞吐量高得多,光驱的 DSP 要进行补偿。Kenwood公司和 Zen Research公司 的 TrueX 光驱尝试使用7个激光头并行读取多个光盘轨道的方式,可以在光盘更能容忍的较低转速下达到很高的数据传输率。Kenwood公司的后几代光驱号称可以达到 72× 的速度,但是也受到许多可靠性问题的困扰。Zen 公司的技术在其它光驱制造商那里没有获得广泛的应用,该公司后来
关门了。
  如果单纯的速度提升越来越没有作用,也许增加存储容量会使 CD 这部战车继续运行下去。制造商使用各种各样的方法,来达到这一目的。第一代 12 厘米 CD光盘可以存储 550 MB 数据或 63 分钟的音频信息,很快 被650 MB、74 分钟的 CD 光盘取而代之,接下来占主导地位的是 700 MB、80 分钟的CD光盘。每一次容量的跃升,都是制造商压缩数据轨道间距的结果。事实上,已有供应商提供 790 MB、90 分钟和 870 MB、99 分钟的CD光盘。但是考虑到互操作性问题,OSTA(光存储技术协会)等标准化组织不推荐使用这些光盘。出于同样的原因,OSTA 也不鼓励刻录时使用"超刻"或"超量"方式,因为那样就会把数据写入为导出信息保留的光盘空间。
  你可能会想,除了减少光盘上数据轨道之间的角度尺寸外,制造商还可以缩小数据轨道本身的线性尺寸,即减小连续的凹坑和平面之间的距离,这样也可以达到相同的目的。Plextor 公司的 GigaRec 技术和三洋公司的 HD-Burn 技术提供了检验这一理论的方法。这两种技术的原理可以追溯到索尼公司的双密度 CD光盘,以及上世纪 90 年代初期由 Nimbus CD International、Optical Disc 公司和东芝公司提出的 DVD 原型中的类似理念。Plextor 公司声称:顾名思义, GigaRec 可将 1GB 的数据压缩到一张CD-R 光盘中,但是不能实现缓冲区欠载运行保护;你要容忍耐受只有 4× 的写入速度(参考文献 1)。三洋公司的 HD-Burn 技术使 CD-R 的容量增加一倍,它支持缓冲区欠载运行保护,并以24×的速度写入数据。Plextor 公司和三洋公司都坦率地承认他们的技术违反了橘皮书的规范,但声称现代 CD 播放器中的精密光学系统可保证高度的兼容性。而独立的评论则表明,互操作性的情况要悲观得多(参考文献 2)。
  如果性能和容量的提升都不能给投资带来明确的回报,那么还有其它的什么功能可以使供应商更有效地做到产品标新立异呢?Plextor 公司的官员就是这么认为的。该公司最新一代 CD 刻录机超越了 GigaRec,能支持多种增强功能。以前称为 PoweRec 的 VariRec 技术可以让用户控制激光功率,从而精密调节烧录过程,增强光盘兼容性,代价是写入速度较慢。静音模式可以降低读写速度以减少驱动器发出的噪音。SecuRec 利用密码对 CD-R 光盘进行保护,Plextor 公司的网站提供SecuViewer 驱动程序,用于没有安装该厂商的 PlexTools 套件的系统。
  PlexTools 还包括读写传输速度基准测试实用程序以及允许用户分析光盘C1 误差和 C2误差(C1是一级可纠正错误;C2是二级可纠正错误)和 CU(不可纠正)错误数量的 Q-Check 软件。这些功能很可能比雅马哈公司的 DiscT@2 更成功。DiscT@2可以把图像刻录在 CD-R 和 CD-RW 光盘上,但只有在用户牺牲大量数据存储容量时才适用。雅马哈公司已经在今年二月退出 CD 刻录机市场。
  并不只有驱动器制造商在努力增强功能,光盘供应商也在从产品标新立异中获得好处。TDK 公司推出一种Armor Plated CD光盘,它有一层牢固的保护层。多篇独立评论文章认为,保护层可以大大提高对毛手毛脚操作的承受能力。TDK 公司的 DVD 光盘也有Armed Plating 保护层(参考文献 3 和 4)。Imation 公司的 Business Selec
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