CD-ROM Compact Disc- Read Only Memory.

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1 CD-ROM Compact Disc- Read Only Memory. O CD-ROM é um pequeno disco plástico (policarbonato) com 1,2 mm de espessura, semelhantes aos CD s de música, e da mesma forma que estes, pode armazenar vastas quantidades de informações, cerca de 640 Mb. A leitura é feita através da emissão de um feixe de laser, que é refletido pela camada reflexiva no disco onde passa a ser interpretado por uma lógica e só depois transformado em informação visual. A vida útil do CD-ROM é quase que infinita, só podendo as informações serem danificadas através de danos físicos na mídia do disco, pois o processo de gravação de um CD-ROM não é magnético, ele é feito através de altos e baixos relevos que são impressos no disco. Este processo também conhecido como prensagem, a moldagem de picos e vales é feita num master disk com um gravador de CD onde são feitas as gravações. Estes CD s prensados são produzidos moldados numa camada de alumínio. Os dados gravados nestes CD s não são alteráveis. Estrutura de um CD-ROM convencional possue três camadas: LAQUER - Laqueamento ALUMINIUM - Alumínio POLYCARBONATE - Policarbonato A leitura de um CD-ROM é feita da seguinte maneira: O laser projeta um raio concentrado de luz que é focalizado por uma bobina de focalização, o laser então atravessa uma camada de protetora de plástico e atinge uma camada refletora que se assemelha a papel alumínio no fundo do disco. A superfície da camada protetora se alterna entre cavidades e planos. Os planos, também chamados de PITS, são áreas de superfícies plana, as cavidades, também conhecidas como LANDS são diminutas depressões na camada refletora. Estas duas superfícies são uma gravação dos 1 s e 0 s usados para armazenar dados. A luz que atinge um plano ( Pit ) é dispersada, mas a que atinge uma cavidade (land ) é refletida diretamente de volta ao detetor, onde passa por um prisma que desvia o raio refletido para um diodo sensível à luz. Cada pulso de luz que atinge o diodo sensível à luz gera uma pequena voltagem elétrica. Estas voltagens são comparadas a um circuito temporizador para gerar um fluxo de 1 s e 0 s para que o computador possa compreeder.

2 Velocidade de Leitura dos CD-ROM s. (Tecnologia CLV, CAV e P-CAV) Tecnologia CAV - Constant Angular Velocity, ou Velocidade Angular Constante é a tecnologia utilizada nos discos rígidos para ter acesso ás informações, o que significa que em qualquer área do disco passa por um ponto especificado, o cabeçote do disco, por exemplo, a uma taxa constante. Os setores de um disco rígido variam de acordo com a posição em que estão dispostos. No centro do disco, os dados estão mais compactados, já na borda externa, as informações são gravadas de forma mais espalhada. Devido a essa variação de densidade de dados, o disco pode girar a uma velocidade constante e ler os dados a uma velocidade constante, estando no centro do disco ou na borda externa. Ao contrário dos discos rígidos, a tecnologia de CD foi desenvolvida usando o padrão CLV (Constant Linear Velocity), ou Velocidade Linear Constante, pois os criadores de CDs de Áudio desejavam colocar o máximo de música no CD. Para tanto as especificações determinavam que cada setor num CD deveria ocupar o mesmo comprimento ao longo da trilha espiral, ao invés de espalhar os dados ao aproximar-se da borda do disco. Para ler estes setores eqüidistantes no centro do disco à mesma velocidade que os da borda externa, era necessário acelerar o motor nas trilhas internas e reduzir sua rotação nas trilhas externas. Diversos fatores forçaram os fabricantes de drives de CD-ROM a migrar da tecnologia CLV Native do CD-ROM para a tecnologia CAV. O principal fator de limitação para a velocidade de drives de CD-ROM está nos próprios discos. Num drive de CD-ROM 12X CLV, a velocidade de rotação varia de rpm a 6360 rpm. A 6360 rpm o disco está girando o mais rápido possível antes que pequenas imperfeições com o disco e a legenda nele impressa desequilibrem o disco em relação ao seu eixo de rotação, provocando vibrações e reduzida confiabilidade na leitura dos dados. O ruído causado por esse problema já levou certos fabricantes a indicar em seus drives advertências quanto a esse efeito. Por um outro lado, um drive utilizando tecnologia CAV não precisa girar tão rápido para atingior velocidades de leitura maiores, tendo portanto menos torque no motor e vibração reduzida. Os Chips DSP (Digital Signal Processor) ou Processador Digital de Sinal num drive tipo CAV precisa ver os dados mais rapidamente na borda externa do CD-ROM do que na borda interna, levando à especificação 8X - 16X ou 12X- 20X. A necessidade de usar o padrão P-CAV (Partial- CAV) ou CAV Parcial é devido a limitações na velocidade de processamento de dados dos chips DSP. O chip DSP usado num drive 20X P-CAV, por exemplo, só pode ler a uma velocidade máxima de transferência igual a 20X. Desse modo, quando o bloco ótico de leitura chega a um ponto no disco onde está transferindo a uma velocidade de 20X, a rotação é reduzida a uma velocidade que o processador pode acompanhar, como acontece num drive CLV. Um problema encontrado pelos fabricantes é o fato que a velocidades muitos altas, por exemplo um drive de 30X totalmente CAV lê dados em torno de 6000 rpm, certos formatos de CD-ROM, como os discos CD-R, não poderão ser lidos devidos à menor reflectividade das tinturas utilizadas em mídias CD-R.

3 CD-ROM Gravável CD-R Esta tecnologia de CD-R pertence a categoria WORM Write Once Read Many. Isto significa que uma vez o dado escrito ele não pode ser apagado ou alterado de forma alguma. A estrutura de um CD-R possue cinco camadas, sendo elas: Data Shield Superfície de Proteção (Polímero); Laquer Laqueamento (Verniz); Gold Ouro; Dye Layer Tintura; Polycarbonate Policarbonato. O processo de gravação de um CD-R funciona da seguinte maneira: 1. Um lazer envia um raio de luz de baixa energia a um CD construído em uma camada relativamente espessa de plástico policarbonato transparente. Sobre o plástico está uma camada de um material tingido, usualmente da cor verde, uma fina camada de ouro para refletir o raio laser, uma camada protetora de verniz e em geral uma camada de um material, polímero resistente a arranhões. Pode haver um papel ou uma etiqueta pintada sobre tudo isto. 2. A cabeça de gravação laser segue um sulco em espiral entalhado na camada de plástico. O sulco, denominado um atip (do inglês, absolute timing in pregroove, ou temporização absoluta em pré-sulco), possui um padrão ondulado semelhante ao de uma gravação fonográfica. A freqüência das ondas varia continuamente do início ao fim do sulco. O raio laser refle6e-se neste padrão e, ao ler a freqüência das ondas, a unidade de CD pode calcular onde a cabeça está localizada em relação à superfície do disco. 3. À medida que a cabeça segue o atip, usa a informação de posicionamento dada pelas ondas do sulco para controlar a velocidade do motor que gira o disco, de modo que a área do disco sob a cabeça esteja sempre se movendo à mesma velocidade. Para tanto, o disco precisa girar mais rápido quando a cabeça se move na direção do centro do disco e mais devagar quando a cabeça se aproxima da borda. 4. O programa usado para fazer uma gravação em CD envia os dados a serem armazenados no disco em um formato específico, como o ISSO 9096, que automaticamente corrige erros e cria uma tabela de índice. A tabela é necessária porque não existe algo como a tabela de alocação de arquivos dos discos magnéticos para registrar a localização de um arquivo. A unidade de CD grava a informação enviando pulsos do raio laser de alta energia em uma freqüência de luz de 780 nanômetros. 5. A camada tintada é projetada para absorver a luz a esta freqüência específica. A absorção da energia do laser cria uma marca por uma de três formas, dependendo do projeto do disco. A tintura pode ser descorada; a camada de policarbonato pode ser distorcida ou a camada tintada pode formar uma bolha. Independentemente de como a marca é criada, o resultado é uma distorção chamada de risca ao longo da trilha espiral. Quando o raio é

4 desligado, não aparece marca alguma. Os comprimentos das riscas variam, bem como os espaços sem marcas entre elas. A unidade de CD usa variação dos comprimentos para gravar a informação em uma codificação especial que comprime os dados e verifica erros. A alteração na tintura é permanente, fazendo dos CDs graváveis um meio do tipo WORM (grava uma vez, lê muitas). 6. A unidade de CD gravável ou uma unidade comum de leitura de CD focaliza um raio laser de baixa energia sobre o disco para ler os dados. Onde a marca não foi formada na superfície do disco, a camada de ouro reflete o raio diretamente de volta à cabeça de leitura. Quando o raio atinge uma risca, a distorção no sulco dispersa o raio de forma que a luz não retorna à cabeça de leitura. Os resultados são os mesmos como se o raio tivesse sido dirigido aos planos e cavidades de um CD-ROM comum. Toda vez que o raio é refletido para a cabeça, esta gera um pulso de eletricidade. A partir do padrão dos pulsos de corrente, a unidade descomprime os dados, verifica quanto a erros e os passa para o PC na forma digital de 0s e 1s.

5 CD-ROM CHANGERS São equipamentos compostos de um leitor de CD-ROM e um cartucho de CD s. Desta forma, temos a possibilidade de acesso (até o número de CD s comportado pelo cartucho) sem a necessidade de troca dos CD s. Similar ao conjunto de cd player com cartucho de 6 a 12 CD s, os changer s podem permitir acesso aleatório aos dados existentes nos CD s, sem necessidade de troca de CD s. Saindo do mercado doméstico, existem as verdadeiras vitrolas de CD-ROM, destinadas à indústrias e as grandes companhias aceitam de 25 a 500 discos, são chamadas de jukebox, tem preços altos ( de U$ a U$ ), fora do alcance de muitos usuários, mas preenchendo um mercado indispensável apropriado aos grandes projetos ou arquivo de dados. Esses equipamentos são usualmente conectados a servidores de rede das grandes empresas que sempre necessitam de um software específico para cada sistema operacional de rede. Com o lançamento de jogos, programas multidiscos o uso dos Changer s vem a ser uma necessidade aparente, mas o aparecimento do DVD faz o consumidor pensar duas vezes antes de querer adquirir um Changer.

6 Bibliografia Utilizada: S.O. S Sistema Rápido de Pesquisa; Editora Quark; pg 24 29; Storage Solutions Soluções de Armazenamento Roberto Marques

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