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行业百科
简单说明刻录机的工作原理
  提问者:朱明嫣 2013-11-10
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CD-R及CD-RW的刻录原理

在刻录CD-R盘片时,通过大功率激光照射CD-R盘片的染料层,在染料层上形成一个个平面(Land)和凹坑(Pit),光驱在读取这些平面和凹坑的时候就能够将其转换为0和1。由于这种变化是一次性的,不能恢复到原来的状态,所以CD-R盘片只能写入一次,不能重复写入。

而CD-RW的刻录原理与CD-R大致相同,只不过盘片上镀的是一层200~500埃(1埃=10-8cm)厚的薄膜,这种薄膜的材质多为银、铟、硒或碲的结晶层,这种结晶层能够呈现出结晶和非结晶两种状态,等同于CD-R的平面和凹坑。通过激光束的照射,可以在这两种状态之间相互转换,所以CD-RW盘片可以重复写入。

刻录机的接口规格

早期的刻录机有很多都是SCSI接口,SCSI接口的刻录机占用系统资源很少,刻录时相对稳定,不过必须安装SCSI卡,过程比较繁琐,价格也居高不下。最近几年刻录机广泛发展之后,虽然SCSI接口的刻录机仍然在市场上占有一席之地,但安装简单、价格低廉的IDE接口刻录机逐渐占领了大部分市场成为主流。目前刻录机与主机相连的接口主要有IDE、SCSI、USB和IEEE1394等等,采用USB 1.1接口的外置式产品由于受到接口传输速率的限制,大多只能达到4×或6×,不过凭借其支持热拔插、携带安装方便的优点,逐渐成为移动办公一族的最爱。IEEE1394接口的刻录机产品目前还很少见,价格也比较昂贵,不过从长远角度来看,外置式刻录机必将逐渐过渡到IEEE1394接口和USB 2.0接口。

刻录机的速度

刻录机和普通光驱一样也有倍速之分,只不过刻录机有三个速度指标:刻录速度、复写速度和读取速度。比如说某刻录机标称速度为32×12×40,说明此刻录机刻录CD-R盘片的最高速度为32×,复写和擦写CD-RW盘片的最高速度为12×,读取普通CD-ROM盘片(包括CD-R和CD-RW)的最高速度为40×。

除了刻录机,CD-R和CD-RW盘片也都有标称的刻录速度,对于仅支持低速刻录的盘片,如果强行采用高速刻录方式,有可能会造成记录层烧录不完全,导致数据读取失败甚至盘片报废,所以选择支持相应刻录速度的盘片是非常重要的。另外,所谓的“32×”也就是32倍速,1倍速为150KB/s,32倍速就是4800KB/s。
刻录机的缓存

为保证刻录质量,高速刻录时除了对盘片的要求比较高以外,缓存大小也十分重要。在刻录开始前,刻录机需要先将一部分数据载入到缓存中,刻录过程中不断从缓存中读取数据刻录到盘片上,同时缓存中的数据也在不断补充。一旦数据传送到缓存里的速度低于刻录机的刻录速度,缓存中的数据就会减少,缓存完全清空之后,就会发生缓存欠载问题(Buffer Under Run),导致盘片报废。

所以在没有防刻死技术的刻录机上,缓存大小直接影响到刻录的成功率。缓存越大,发生缓存欠载问题的可能性就越低。当初市场上一度出现了部分具有8MB缓存的刻录机产品,当然价格也比只有2MB缓存的产品贵一些。





支持Zone-CLV的刻录机的数据传输率曲线

CAV、CLV、P-CAV和Z-CLV

CLV(恒定线速度)是早期光驱使用的读盘方式,多用于8倍速以前的光驱,特点是读取盘片内圈和外圈时的数据流量相同,想要达到这个要求,主轴电机就必须不断地改变转速,读内圈数据时转速高,读外圈数据时转速低。随着光驱的速度不断提高,电机频繁地改变转速势必会大幅度缩短寿命,于是CAV(恒定角速度)就出台了。CAV方式下主轴电机的转速恒定不变,读取内圈数据时数据流量较低,读取外圈数据时数据流量较高。P-CAV(局部恒定角速度)则是将以上两种方式的优点结合起来,在读取内圈数据的时候采用CLV方式,读取外圈数据的时候采用CAV方式。

Zone-CLV(区域恒定线速度)是出现在高速刻录机上的一种技术,有时也简写成Z-CLV,采用Zone-CLV技术的刻录机在刻录时,提速过程并不像光驱读盘时采用的CLV、CAV或P-CLV方式——在读盘过程中连续提升转速,而是将一张刻录盘由内到外分成数个区域,刻录时以区域为单位逐步提升速度,同一个区域内的刻录速度是恒定的,这样可以在刻录机保证稳定的前提下再将速度提升到更高的阶段,避免了马达转速过高带来的不稳定因素。

通过一台32×刻录机的数据传输率曲线图可以看出,刻录速度从16×开始上升,经历了20×、24×、28×之后,最终达到32×标称速度。而代表马达转速的曲线则始终保持在较低的位置,而且变化量很小,保证了刻录时的稳定性。
  回答者:钱中波 2013-11-12
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