转自 http://mag.popsoft.com.cn/media/mag/pc2000/online/htm/cdrom_1.htm

北京 王轩骞

概述

随着PC机的迅速发展，先前价格高昂的CD-ROM已经成为了一台PC的基本配置。尽管诸如DVD-ROM，ZIP以及MO等大容量存储设备的技术不断成熟，并向传统CD-ROM市场发起了猛烈的冲击，但CD-ROM仍以速度快，兼容性强，盘片成本低廉等优点占据着市场的大量份额。因此在短时间CD-ROM仍将是PC机的主流外存储器。目前，光驱的发展速度十分惊人，一年前，32×（倍速）的光驱还是家用光驱的最高级别，如今，配有40×或更高速光驱的电脑比比皆是，50×光驱也已经不是什么新鲜事了。而速度高达72×的TureX光驱也已经出现在了国外的市场上，其发展速度可见一斑。虽然目前的CD-ROM在速度和稳定性方面还无法赶上硬盘驱动器，但50×以上的CD-ROM主轴马达转速已经达到了10000转以上，而现在IDE硬盘的速度才刚刚达到7200转。在未来一段时间内，CD-ROM仍将扮演着重要的角色，选购一台优质的CD-ROM就显得格外重要。在本节中，笔者将向您全面介绍光驱的工作原理，购买注意事项等，希望能够能对您有所裨益。

第一节
光驱的基础知识

在谈如何挑选优秀的光驱之前，我们先要了解有关光驱的一些概念。当您选购光驱的时候，会发现光驱的包装盒上经常有"使用CLV/CAV方式"这类的词句，那么，究竟什么是CLV，什么又是CAV呢？众所周知，光盘和硬盘的工作方式有很大的不同，硬盘的的盘片是被分成许多同心圆，这些同心圆形成磁道，每个磁道又被分为了若干的扇区，文件是被保存在这些扇区内，因此，硬盘的盘片总是以恒定的角速度旋转，这种读取数据的方式就是CAV。但是，由于盘片具有一定的半径，这就势必会引起扇区在盘片内外圈的疏密程度不同，对读取数据造成了很大的不便。CD-ROM是采用一个连续的旋转轨道来存储数据的（有点类似音轨的概念），这些轨道被分成相同尺寸、相同密度的区域，这使盘片的利用率得到进一步的提高。由于光盘上的数据是以相同的密度存放的，因此在读取光盘的时候就要采取恒定的线速度，这就是CLV。恒定线速度带来的直接影响就是光驱在读取内外圈数据时盘片的主轴马达的旋转速度会大为不同，因此就需要光驱的主轴马达通过不断改变旋转速度来适应读取数据的需要。读者可以想到，频繁地变换速度势无形中会引起马达寿命的减少，这样做是很不划算的，不过由于早期的光驱，主轴马达速度不是很快，在变换速度时不会对马达有什么影响，因此大多数光驱仍然采用CLV方式读取数据。随着光驱速度的不断提高，不断变换马达速度对于光驱寿命影响的问题日益严重起来，许多光驱在使用不到半年时就发生了老化现象，因此，目前的高速光驱都采用了CAV技术，即盘片以恒定的线速度转动。虽然这样做延长了光驱的寿命，但在读取内圈数据的时候，实际的传输速度会受到一定的影响，因此，一些高档的光驱又采用了CAV和CLV结合方式。这种方式在读取内圈数据的时候采用CAV方式，而在读取外圈的时候就采用CLV，这样一来，光驱的性能又得到了进一步的提高。在选购光驱的时候，应当尽量挑选采用CLV/CAV技术的光驱。
光驱的传输速度是影响其性能的一个重要因素。单倍速光驱的传输率是150KB/S，40倍速的光驱传输速度就是40×150KB/S，所以速度越快的光驱，其传输速度就越快。光驱的传输模式对传输速度也有影响。目前的主要传输模式有PIO和Ultra DMA33（UDMA33）两种。相比起来，UDMA模式的光驱有CPU占用率低，I/O系统读取速度快等优点。此外，光驱的缓冲区以及寻道时间也影响着光驱的性能。缓冲区的主要作用是用来协调高速设备和低速设备之间的数据传输的，而光驱的缓冲区就是协调光驱和内存之间的速度差的。缓冲区作为系统中必不可少的部分，发挥着重大的作用，它在很大程度上可以提高系统的运行效率。缓冲区大的光驱在读取文件时其速度优势明显，在购买的时候应选购（Buffer）大的产品，不过采用大容量Buffer的光驱价格普遍偏高。目前主流光驱均采用128KB的缓冲区。寻道时间就是指激光头在接受到读取数据的命令后将光头调整到技术数据的轨道上方所用的时间。光驱的寻道时间通常用毫秒（ms）为计算单位，更短的寻道时间意味着更快的速度。
光驱的接口是一个很容易被遗忘的概念。光驱的接口有IDE和SCSI之分。我们目前所使用的光驱大多为IDE接口的，光驱的IDE接口可以直接与主板上的接口相连，中间无须任何附加设备，因此，采用IDE接口的光驱价格优势很大。但是采用IDE接口的光驱CPU占有率较高，这点在采用PIO传输模式的光驱上尤其明显。此外，采用IDE接口的CD-RW驱动器在烧录盘片时必须保证系统的空闲，否则就有将盘片刻坏的危险。SCSI接口的光驱的优势是很明显的，大避免上了上面所说的IDE光驱的所有缺点，因此对于那些专业工作站，网络服务器来说，使用SCSI光驱可以减少系统的负荷，更有利于工作。SCSI光驱的致命弱点就是成本太高，不仅如此，由于我们家庭使用的主板不具有SCSI接口，在使用SCSI设备的时候需要另行购买SCSI适配卡，这又进一步增加了投资。因此，对于家庭来说，购买IDE接口的光驱就足够用了。
随着万转光驱的出现，光驱主轴马达转速已经达到了非常快的地步。因此在读盘的时候，会产生巨大的震动以及噪音。为了克服这些负面影响，各大厂商不惜血本开发自己的防震技术。橡胶减震支架就是在这样的情况下产生的。这种技术就是使用橡胶支架将光驱的托盘与前仓盖分割开，也就是说将光驱的内核与外壳通过橡胶隔离，这样一来，光驱马达转动时产生的巨大震动大部分被橡胶所吸收，从而减小了震动。在目前市场上所卖的光驱中，40×以上的产品基本都使用了这项技术。由于光盘旋转速度的提高，激光头对于数据的定位就会变地很困难。为了提高光驱激光头的精准度，目前的高档光驱都采用了悬挂式光头结构，使光头的寻址和聚焦时间减少许多，并且大幅提高了光驱的读盘能力。ABS自动平衡系统也是近期开发的一种先进技术（注意，不是汽车上的ABS）。ABS技术在光驱托盘下面放置滚珠以提高光驱读取密度不均的盘片时的性能，这对于中国的光盘市场作用很大。目前国内大量盗版盘充斥着市场，而这些盘片的质量通常很差，因此，ABS技术就发挥了它的威力。ABS技术的原理很简单：当光驱读取密度不均的盘片时，托盘下的滚珠由于离心力的作用，会跑到质量轻的那一边从而使整个盘片的质量得到平衡，在读取数据时盘片的转速会稳定许多。金属机心最早是由源兴光驱所使用，早期光驱的机心内部有相当大的一部分是由塑料件构成的，在光驱主轴马达速度提高的同时，发热量也会上升，当光驱长时间工作时，其核心部分的温度可以达到相当高，在高温情况下，塑料元件的老化速度会大大加快，从而缩短光驱的使用寿命。而当光驱内核采用金属元件后，塑料老化的现象得到了彻底的杜绝，因此也延长了光驱的使用寿命。通常采用金属机心的光驱的重量都很沉，拿在手里很有份量。为了延长光驱的使用寿命，笔者建议您购买采用金属机心的光驱。AIEC技术是最近才发明出来的纠错技术。AIEC对万张以上存在各种毛病的盘片进行研究，"记录"下它们的问题并开发出相应的对策，并保存在光驱的芯片中。当光驱读取存在问题的盘片时，如果情况与记录吻合，便采用事先计算好的方法进行纠错。AIEC在光驱容错上取得了突破性的成就。最早使用这一技术的是日本健伍公司，目前国内中科代理的"大白鲨"44×及以上产品则包含了人工智能纠错技术。

第二节
光驱的工作原理

了解了光驱的基础知识，让我们再来看看光驱的工作原理。激光头是光驱的心脏，也是最精密的部分。它主要负责数据的读取工作，因此在清理光驱内部的时候要格外小心。激光头主要包括：激光发生器（又称激光二极管），半反光棱镜，物镜，透镜以及光电二极管这几部分。当激光头读取盘片上的数据时，从激光发生器发出的激光透过半反射棱镜，汇聚在物镜上，物镜将激光聚焦成为极其细小的光点并打到光盘上。此时，光盘上的反射物质就会将照射过来的光线反射回去，透过物镜，再照射到半反射棱镜上。此时，由于棱镜是半反射结构，因此不会让光束穿透它并回到激光发生器上，而是经过反射，穿过透镜，到达了光电二极管上面。由于光盘表面是以突起不平的点来记录数据，通常情况下，当激光打在盘片上时会有70%到80%被反射回来，而凹下去的部分就无法将激光反射回去，因此就形成了"0"与"1"的不同信号，发光二极管接受到的是那些以"0"、"1"排列的数据，并最终将它们解析成为我们所需要的数据。这就是光驱的工作原理。
在激光头读取数据的整个过程中，寻迹和聚焦直接影响到光驱的纠错能力以及稳定性。寻迹就是保持激光头能够始终正确地对准记录数据的轨道。当激光束正好与轨道重合时，寻迹误差信号就为0，否则寻迹信号就可能为正数或者负数，激光头会根据寻迹信号对姿态进行适当的调整。如果光驱的寻迹性能很差，在读盘的时候就会出现读取数据错误的现象，最典型的就是在读音轨的时候出现的跳音现象。
所谓聚焦，就是指激光头能够精确地将光束打到盘片上并受到最强的信号。当激光束从盘片上反射回来时会同时打到4个光电二极管上。它们将信号叠加并最终形成聚焦的信号。只有当聚焦准确时，这个信号才为0，否则，它就会发出信号，矫正激光头的位置。聚焦和寻道是激光头工作时最重要的两个环节，我们所说的读盘好的光驱都是在这两方面性能优秀的产品。

转自 http://mag.popsoft.com.cn/media/mag/pc2000/online/htm/cdrom_1.htm

北京 王轩骞

概述

随着PC机的迅速发展，先前价格高昂的CD-ROM已经成为了一台PC的基本配置。尽管诸如DVD-ROM，ZIP以及MO等大容量存储设备的技术不断成熟，并向传统CD-ROM市场发起了猛烈的冲击，但CD-ROM仍以速度快，兼容性强，盘片成本低廉等优点占据着市场的大量份额。因此在短时间CD-ROM仍将是PC机的主流外存储器。目前，光驱的发展速度十分惊人，一年前，32×（倍速）的光驱还是家用光驱的最高级别，如今，配有40×或更高速光驱的电脑比比皆是，50×光驱也已经不是什么新鲜事了。而速度高达72×的TureX光驱也已经出现在了国外的市场上，其发展速度可见一斑。虽然目前的CD-ROM在速度和稳定性方面还无法赶上硬盘驱动器，但50×以上的CD-ROM主轴马达转速已经达到了10000转以上，而现在IDE硬盘的速度才刚刚达到7200转。在未来一段时间内，CD-ROM仍将扮演着重要的角色，选购一台优质的CD-ROM就显得格外重要。在本节中，笔者将向您全面介绍光驱的工作原理，购买注意事项等，希望能够能对您有所裨益。

第一节
光驱的基础知识

在谈如何挑选优秀的光驱之前，我们先要了解有关光驱的一些概念。当您选购光驱的时候，会发现光驱的包装盒上经常有"使用CLV/CAV方式"这类的词句，那么，究竟什么是CLV，什么又是CAV呢？众所周知，光盘和硬盘的工作方式有很大的不同，硬盘的的盘片是被分成许多同心圆，这些同心圆形成磁道，每个磁道又被分为了若干的扇区，文件是被保存在这些扇区内，因此，硬盘的盘片总是以恒定的角速度旋转，这种读取数据的方式就是CAV。但是，由于盘片具有一定的半径，这就势必会引起扇区在盘片内外圈的疏密程度不同，对读取数据造成了很大的不便。CD-ROM是采用一个连续的旋转轨道来存储数据的（有点类似音轨的概念），这些轨道被分成相同尺寸、相同密度的区域，这使盘片的利用率得到进一步的提高。由于光盘上的数据是以相同的密度存放的，因此在读取光盘的时候就要采取恒定的线速度，这就是CLV。恒定线速度带来的直接影响就是光驱在读取内外圈数据时盘片的主轴马达的旋转速度会大为不同，因此就需要光驱的主轴马达通过不断改变旋转速度来适应读取数据的需要。读者可以想到，频繁地变换速度势无形中会引起马达寿命的减少，这样做是很不划算的，不过由于早期的光驱，主轴马达速度不是很快，在变换速度时不会对马达有什么影响，因此大多数光驱仍然采用CLV方式读取数据。随着光驱速度的不断提高，不断变换马达速度对于光驱寿命影响的问题日益严重起来，许多光驱在使用不到半年时就发生了老化现象，因此，目前的高速光驱都采用了CAV技术，即盘片以恒定的线速度转动。虽然这样做延长了光驱的寿命，但在读取内圈数据的时候，实际的传输速度会受到一定的影响，因此，一些高档的光驱又采用了CAV和CLV结合方式。这种方式在读取内圈数据的时候采用CAV方式，而在读取外圈的时候就采用CLV，这样一来，光驱的性能又得到了进一步的提高。在选购光驱的时候，应当尽量挑选采用CLV/CAV技术的光驱。
光驱的传输速度是影响其性能的一个重要因素。单倍速光驱的传输率是150KB/S，40倍速的光驱传输速度就是40×150KB/S，所以速度越快的光驱，其传输速度就越快。光驱的传输模式对传输速度也有影响。目前的主要传输模式有PIO和Ultra DMA33（UDMA33）两种。相比起来，UDMA模式的光驱有CPU占用率低，I/O系统读取速度快等优点。此外，光驱的缓冲区以及寻道时间也影响着光驱的性能。缓冲区的主要作用是用来协调高速设备和低速设备之间的数据传输的，而光驱的缓冲区就是协调光驱和内存之间的速度差的。缓冲区作为系统中必不可少的部分，发挥着重大的作用，它在很大程度上可以提高系统的运行效率。缓冲区大的光驱在读取文件时其速度优势明显，在购买的时候应选购（Buffer）大的产品，不过采用大容量Buffer的光驱价格普遍偏高。目前主流光驱均采用128KB的缓冲区。寻道时间就是指激光头在接受到读取数据的命令后将光头调整到技术数据的轨道上方所用的时间。光驱的寻道时间通常用毫秒（ms）为计算单位，更短的寻道时间意味着更快的速度。
光驱的接口是一个很容易被遗忘的概念。光驱的接口有IDE和SCSI之分。我们目前所使用的光驱大多为IDE接口的，光驱的IDE接口可以直接与主板上的接口相连，中间无须任何附加设备，因此，采用IDE接口的光驱价格优势很大。但是采用IDE接口的光驱CPU占有率较高，这点在采用PIO传输模式的光驱上尤其明显。此外，采用IDE接口的CD-RW驱动器在烧录盘片时必须保证系统的空闲，否则就有将盘片刻坏的危险。SCSI接口的光驱的优势是很明显的，大避免上了上面所说的IDE光驱的所有缺点，因此对于那些专业工作站，网络服务器来说，使用SCSI光驱可以减少系统的负荷，更有利于工作。SCSI光驱的致命弱点就是成本太高，不仅如此，由于我们家庭使用的主板不具有SCSI接口，在使用SCSI设备的时候需要另行购买SCSI适配卡，这又进一步增加了投资。因此，对于家庭来说，购买IDE接口的光驱就足够用了。
随着万转光驱的出现，光驱主轴马达转速已经达到了非常快的地步。因此在读盘的时候，会产生巨大的震动以及噪音。为了克服这些负面影响，各大厂商不惜血本开发自己的防震技术。橡胶减震支架就是在这样的情况下产生的。这种技术就是使用橡胶支架将光驱的托盘与前仓盖分割开，也就是说将光驱的内核与外壳通过橡胶隔离，这样一来，光驱马达转动时产生的巨大震动大部分被橡胶所吸收，从而减小了震动。在目前市场上所卖的光驱中，40×以上的产品基本都使用了这项技术。由于光盘旋转速度的提高，激光头对于数据的定位就会变地很困难。为了提高光驱激光头的精准度，目前的高档光驱都采用了悬挂式光头结构，使光头的寻址和聚焦时间减少许多，并且大幅提高了光驱的读盘能力。ABS自动平衡系统也是近期开发的一种先进技术（注意，不是汽车上的ABS）。ABS技术在光驱托盘下面放置滚珠以提高光驱读取密度不均的盘片时的性能，这对于中国的光盘市场作用很大。目前国内大量盗版盘充斥着市场，而这些盘片的质量通常很差，因此，ABS技术就发挥了它的威力。ABS技术的原理很简单：当光驱读取密度不均的盘片时，托盘下的滚珠由于离心力的作用，会跑到质量轻的那一边从而使整个盘片的质量得到平衡，在读取数据时盘片的转速会稳定许多。金属机心最早是由源兴光驱所使用，早期光驱的机心内部有相当大的一部分是由塑料件构成的，在光驱主轴马达速度提高的同时，发热量也会上升，当光驱长时间工作时，其核心部分的温度可以达到相当高，在高温情况下，塑料元件的老化速度会大大加快，从而缩短光驱的使用寿命。而当光驱内核采用金属元件后，塑料老化的现象得到了彻底的杜绝，因此也延长了光驱的使用寿命。通常采用金属机心的光驱的重量都很沉，拿在手里很有份量。为了延长光驱的使用寿命，笔者建议您购买采用金属机心的光驱。AIEC技术是最近才发明出来的纠错技术。AIEC对万张以上存在各种毛病的盘片进行研究，"记录"下它们的问题并开发出相应的对策，并保存在光驱的芯片中。当光驱读取存在问题的盘片时，如果情况与记录吻合，便采用事先计算好的方法进行纠错。AIEC在光驱容错上取得了突破性的成就。最早使用这一技术的是日本健伍公司，目前国内中科代理的"大白鲨"44×及以上产品则包含了人工智能纠错技术。

第二节
光驱的工作原理

了解了光驱的基础知识，让我们再来看看光驱的工作原理。激光头是光驱的心脏，也是最精密的部分。它主要负责数据的读取工作，因此在清理光驱内部的时候要格外小心。激光头主要包括：激光发生器（又称激光二极管），半反光棱镜，物镜，透镜以及光电二极管这几部分。当激光头读取盘片上的数据时，从激光发生器发出的激光透过半反射棱镜，汇聚在物镜上，物镜将激光聚焦成为极其细小的光点并打到光盘上。此时，光盘上的反射物质就会将照射过来的光线反射回去，透过物镜，再照射到半反射棱镜上。此时，由于棱镜是半反射结构，因此不会让光束穿透它并回到激光发生器上，而是经过反射，穿过透镜，到达了光电二极管上面。由于光盘表面是以突起不平的点来记录数据，通常情况下，当激光打在盘片上时会有70%到80%被反射回来，而凹下去的部分就无法将激光反射回去，因此就形成了"0"与"1"的不同信号，发光二极管接受到的是那些以"0"、"1"排列的数据，并最终将它们解析成为我们所需要的数据。这就是光驱的工作原理。
在激光头读取数据的整个过程中，寻迹和聚焦直接影响到光驱的纠错能力以及稳定性。寻迹就是保持激光头能够始终正确地对准记录数据的轨道。当激光束正好与轨道重合时，寻迹误差信号就为0，否则寻迹信号就可能为正数或者负数，激光头会根据寻迹信号对姿态进行适当的调整。如果光驱的寻迹性能很差，在读盘的时候就会出现读取数据错误的现象，最典型的就是在读音轨的时候出现的跳音现象。
所谓聚焦，就是指激光头能够精确地将光束打到盘片上并受到最强的信号。当激光束从盘片上反射回来时会同时打到4个光电二极管上。它们将信号叠加并最终形成聚焦的信号。只有当聚焦准确时，这个信号才为0，否则，它就会发出信号，矫正激光头的位置。聚焦和寻道是激光头工作时最重要的两个环节，我们所说的读盘好的光驱都是在这两方面性能优秀的产品。