آشنایی با ساختار و عملکرد لوح های فشرده

آشنایی با ساختار و عملکرد لوح های فشرده

در حال حاضر ارزان ترین و مطلوب ترین ابزار انتقال غیر شبکه ای اطلاعات، لوح فشرده (CD) است.

در حال حاضر ارزان ترین و مطلوب ترین ابزار انتقال غیر شبکه ای اطلاعات، لوح فشرده (CD) است. از زمان تولد این دیسک های شگفت آور زمان چندانی نمی گذرد اما با این حال امروزه بدون آنها دنیا برای برنامه نویسان کامپیوتری، طرفداران بازی های کامپیوتری، ناشران، گرافیست ها و بسیاری دیگر احتمالاً غیر قابل تحمل می بود! دیسک های نازنینی که در ازای چند صد تومان، حاضرند میلیاردها بیت را منتقل کنند.
• در آغاز
CD_ROM کوته نوشت کلمات Only Memory Compact Disk Reas است و به معنای دیسک های فقط خواندنی. اولین نمود سی دی رام در بازار تجارت در سال ۱۹۸۵ بود. تا پیش از آن بهترین ابزار حمل فیزیکی اطلاعات دیسک های لرزان یا همان فلاپی ۵/۳ اینچی بود. فلاپی دیسک های ۵/۳ اینچی ، دارای ظرفیت های ۷۲۰ کیلو بایت و ۴۴/۱ مگابایت بودند. (که امروزه فقط گونه پرظرفیت آن باقی مانده).سی دی رام های اولیه۵۵۰ مگابایت ظرفیت داشتند. یعنی ۵/۱ برابر هارد دیسک های کامپیوتر های زمان خود! این بدان معناست که یک دیسک نوری، می تواند یک دایره المعارف چند جلدی و یا یک واژه نامه با صدها هزار واژه را در خود جای دهد. به عبارت دیگر، ظرفیت یک دیسک نوری ۲۵۰دست کم هزار صفحه کاغذ A۴ است .فن آوری سی دی رام بسیار زود مورد توجه قرار گرفت به طوری که تعداد ژورنال هایی که موضوع آنها سی دی رام بود، تا نیمه اول سال ۱۹۹۲ به شش عنوان و تعداد کتب منتشر شده در این موضوع به ۶۵ عنوان رسید.تعداد سی دی رام های منتشر شده در سال ،۱۹۸۶ چهل و هشت عنوان و در سال ۱۹۹۲ دو هزار و دویست و دوازده عنوان ۱۰ بود. (البته فقط دیسک های علمی و فنی) کمپانی بوکر (Bowker ) در سال ۱۹۸۹ مشهورترین کتابشناسی ها و مجله شناسی های دنیا را بر روی دیسک نوری منتشرکرد. دیکشنری آکسفورد، یکی از اولین کتاب های مرجعی بود که بر روی سی دی رام منتشر شد. اندک مدتی بعد برخی بانک های اطلاعاتی نیز ، تعدادی از فایل های خود را بر روی دیسک منتشرکردند.
• شگفت آور بود نکات بسیار ساده ای که امروزه ذکر آنها کم فایده و بدیهی می نماید، در زمان اختراع و رواج اولیه سی دی رام هیجان آور بودند. گذشته از حجم ذخیره سازی بالا و حجم فیزیکی کم، مثلا برای استفاده از آن جز یک کامپیوتر شخصی و برد مربوطه احتیاج به چیز دیگری نبود و استفاده از سی دی رام از طریق منوهای موجود در دیسک و به اصطلاح …Menu drive » صورت می گرفت.جستجوگر سی دی رام، تحت فشار مسئله ای به نام «سرعت» نبود. او می توانست با حوصله و بدون عجله، موضوع را بررسی کرده ، اشتباه ها را مرتفع ساخته و دوباره جستجو را انجام دهد .
• دنیای دایروی
CDهای معمولی کنونی، هر یک قادرند تا بیش از ۶۰۰ مگابایت را در خود ذخیره کنند و با توجه به اینکه شعاع هر CD چیزی در حدود ۱۲ سانتی متر است، در نتیجه باید روش فشرده سازی اطلاعات برای ذخیره بر روی CD بسیار پیشرفته باشد. یکی از دلایل دستیابی به چنین فناوری ای جنس CD است. CD از پلاستیک محتوی پلی کربنات ساخته شده و پلاستیک ماده ای بسیار منعطف است و به همین خاطر است که در ضخامت اندک هر CD، یعنی ۲/۱ میلی متر، می توان شیارهای نامحدودی با قطرهای متفاوت ایجاد کرد. در کارخانه های سازنده نیز خراش های میکروسکوپی پیوسته ای بر روی هر CD حک می شود که توانایی ذخیره و حمل داده ها را دارد. پس از آن لایه ای از آلومینیوم بر روی CDها کشیده می شود و پس از آن لایه ای از آکریلیک بر روی CD پلاستیکی پاشیده می شود تا از شیارها محافظت کند. معمولاً بر روی طرف دیگر CD که استفاده ای از آن نمی شود برچسب، تبلیغات یا دستورالعمل کارخانه سازنده چاپ می شود.تمام داده ها بر روی یک شیار مارپیچی (یا حلزونی) که از نزدیک مرکز CD شروع شده و تا نزدیکی محیط آن ادامه دارد، حمل می شوند. این شیار به صورت دایروی نوشته و در نتیجه خوانده می شود. به همین دلیل CDها را می توان در ابعاد و اندازه های مختلف تولید کرد، اما فقط میزان مساحت دایروی آنها مفید محسوب می شود. مثلاً برای یک CD که به شکل کارت ویزیت (مستطیلی) تولید شده است، فقط مرکز دایروی آن به عنوان حجم مفید تلقی شده و در نتیجه چنین CDای نمی تواند بیش از ۲ مگابایت داده حمل کند.شیار اصلی CD در حدود نیم میکرون عرض دارد و با امتداد قبلی و بعدی خود در حدود ۶/۱ میکرون فاصله دارد. (هر میکرون تا یک میلیونیم متر است)وقتی شیار اصلی نیم میکرون باشد، تکلیف خراش ها روشن است! آنها حداکثر نیم میکرون عرض، ۸۳/۰ میکرون طول و ۱۲۵ نانو متر ارتفاع دارند. (هر نانو متر، یک میلیاردیم متر است) در نتیجه یک خراش می تواند با عرض فقط نیم میکرون، با حضور پیوسته بر روی شیار CD، ۵ کیلومتر طول داشته باشد و خواندن نواری که نسبت بین طول و عرض آن چنین است، احتیاج به فناوری پیچیده ای خواهد داشت.CD وقتی در سی دی پلیر قرار می گیرد نور لیزری روی سی دی تابیده می شود. CD خوان یا درایو CD همان ابزاری است که وظیفه دارد تا در عرض زمانی کوتاه، حجم حیرت آوری از اطلاعات را از روی CD بخواند. این ابزار از سه بخش کلی تشکیل شده است: ۱- موتور CDخوان که وظیفه دارد در سرعتی مابین ۲۰۰ تا ۵۰۰ دور در دقیقه (بسته به تراکی که خوانده می شود) دیسک فشرده ای را حول مرکز خود بچرخاند. ۲- یک لنز که با سیستم لیزری، بر روی شیار تنظیم و متمرکز شده است. ۳ - مکانیسم ردگیری (tracking mechanism) این مکانیسم هدایت کننده مجموعه نور لیزری است که مسیر حلزونی trackها را دنبال می کند. اینجا یک موضوع پیچیده وجود دارد چون شعاع دوایر مسیر trackها از مرکز به خارج یکنواخت نیست سرعت گردش سی دی هنگام خواندن اطلاعات یکنواخت نیست. متناسب عمل کردن مکانیسم ردگیری با سرعت موتور درایو از پیچیدگی های خاص خود برخوردار است. زمانی که نور لیزری به بخش های بیرونی تر (دورتر از مرکز سی دی) تابیده می شود، وظیفه موتور درایو این است که سرعت گردش سی دی را کندتر کند. به عبارت دیگر برای آنکه مکانیسم ردگیری با سرعت یکنواخت عمل کند لازم است که سرعت چرخش سی دی متغیر باشد. خروجی این درایو اطلاعاتی است از جنس همان داده هایی که درایوهایی مثل دیسک سخت یا فلاپی از خود خارج می کند.
• اینجا و اکنون از اواسط دهه ۹۰ برخی مجلات با سی دی رام ویژه خود منتشر می کردند و اکنون این روال شتاب گرفته است. استفاده از این دیسک ها ، با توجه به بازیابی مطلب از طرق گوناگون موضوع، عنوان، کلیدواژه، IDBN , ISSN،سال انتشار و …. موثرتر و با صرفه تر از استفاده از بانک های اطلاعاتی است افزون بر آنکه بعضاً این سی دی ها با نرم افزارهای رایگان همراه هستند .در ایران تخمین زده می شود هر سال نزدیک به دو میلیون سی دی به فروش می رسد که درصدی از آنها سی دی های با قابلیت نوشتن دوباره هستند. اکثر سی دی های بازار ایران چینی و بهای آنها بین ۱۵۰ تا ۳۰۰ تومان است. پیش بینی تحلیل گران آن است که تا چند سال آینده سی دی ها پیشتاز خواهند بود و سپس جای خود را به دی وی دی ها خواهند داد.