深入了解CD-RW

Author: 王玉 Date: 2000年 第22期

  1997年底HP推出了第一台CD-RW刻录机后,其全球销量就以10倍以上的速度增长。据IDC统计,1998年全球的CD-RW销量为540万台,1999年达到2000万台。国内1998年CD-RW的总销量在10万~15万台之间,这表明CD-RW开始进入市场导入期。最近两年,光盘刻录机的年销量增幅均在50%以上,远远超过其它外设。目前市面上光盘刻录机的品牌和型号很多,价格也从1500元到4000元不等。总体上,CD-RW的价格高于CD-R,且CD-RW的价格与其读写速度成正比。
  CD-RW是CD-R的一种补充,兼有CD-R刻录和数据存储两大功能。早期CD-RW盘片的低反射率使当时的CD-ROM光驱无法识别,而价格又远高于CD-R刻录机,用户趋向选择CD-R刻录机。现在CD-RW刻录机的价格已经降到与CD-R刻录机相近。并且当前高速CD-ROM都具备MultiRead功能,能够读出CD-RW盘片内容。这使CD-RW可擦写的优点凸显出来。CD-RW驱动器兼容当前普遍使用的CD-ROM驱动器,这是CD-RW驱动器成为计算机基本存储器的基础,使它能够取代那些相变的、磁光的光盘机,以及那些悬浮的、接触的盘片式大容量驱动器。它适于中小型机构用户和个人用户用于多媒体制作和大量数据存储(CD-RW驱动器外形如^22030501a^)。
#1  CD-RW光盘结构
  CD-RW 的结构原理与CD-ROM基本相同,只是在盘片中增加了可改写的染色层。读写数据是采用相变(Phase Change)技术——在光盘内部镀上一层厚度为400埃的薄膜,数字0和1的信息,是通过激光照射使这层材料在“结晶”与“非结晶”两种状态间转换而得到的。由于材料的因素,晶体状态改变的次数有限,因此CD-RW盘片平均只能擦写1500次。但是由于染色层是相变的,对于激光的反射率只有15%-25%,不如CD-R盘片的平均值65%高,所以CD-RW盘片内容只有具备MultRead能力的光驱才能识别。各种类型的刻录机的反射率敏感点是有差别的,因此它们要求具有相应反射率的CD-R和CD-RW盘片。
#1  刻录方式和存储格式
  在CD-RW刻录机上可以使用CD-R和CD-RW两种盘片,其写入的方式是不同的。刻录是刻录机的主要功能,主要有整盘刻写、轨道刻写和多段刻写三种刻录方式。整盘刻写(Disc-At-Once)是光盘对光盘的全盘复制方式,“Close”方式被禁止,无法继续追加数据,如果刻录机不支持这种方式的话,在烧录CD格式的光盘的时候会遇到一点麻烦。轨道刻写(Track-At-Once)允许用户指定需要的目录或文件,写入CD-RW光盘中,同时允许用户不断追加数据进行续刻直到容量用尽。这种方式给予用户最大的刻录自由度。但是每一次TOC刻写的时候数据首尾会写入LEAD IN/LEAD OUT标记,就是多区段(MULTIL SESSION)结构,因此会额外消耗约20MB的空间。多段刻写方式用于CD-RW盘片的写入、追加,这同样会浪费一部分空间。另外还有支持增量包刻写(Incremental Packet Writing,IPW)的刻录方式,这是Philips公司开发的,目的就在于减少追加刻录过程中盘片空间的浪费,它允许用户在一条轨道中多次追加数据。增量包刻录方式与软、硬盘的数据记录方式类似,适于少量数据的经常性备份。
#1  速度和质量
  CD-RW光盘刻录机也有倍速之分,但是CD-RW刻录机有三个速度指标:刻录速度、写入速度和读取速度。前两项指标是CD-RW刻录机的主要性能指标,读盘功能通常作为CD-ROM的备用。CD-RW盘片在使用前需要格式化,以往在2×的时候这个操作往往需要50分钟以上,现在快速完全格式化全过程只需要5分钟。
  CD-RW的刻录速度不如CD-ROM的读取速度,开始是2×和4×,现在流行6×、8×的高速刻录,还出现了12×的极速刻录。刻录过程中有一个对光盘记录层的激光烧结操作,刻速过高会造成CD-RW光盘记录层烧结不完全,影响CD-ROM读取时的激光反射,造成数据难以读出甚至盘片作废,所以需要选择相应速度支持的CD-RW光盘来进行高速刻录。在缓存较小的情况下,为保证盘片的刻录质量,刻速应该适当降低。
  以前由于伺服马达过快的转速可能会影响刻录质量,所以刻录机的光盘读取速度也受到限制,一直在16×以下。现在刻录机读盘速度随着刻录速度的提高,也由以前的16×提高到24×和32×。
  刻录机的写入速度由于技术限制而远低于读取速度。目前刻录机的写入速度为4×或6×,另外对于CD-RW而言还有一个擦写速度,通常为2×或4×。
  为保证刻录质量,高速刻录除了要求优质盘片外,刻录缓存的速度和容量也十分重要。因为刻录机在烧录的时候数据要先写入缓冲区再去烧录,如果缓冲区中的数据用完了,后面的数据又没有及时补充上来,烧录就要失败,这就是常说的缓存欠载错误(BUFFER UNDERRUN)。缓存越大越快,烧录的失败率就越小。4×的稳定刻录要求2MB的高速缓存,8×的高速刻录则要求4MB的高速缓存。一些低价产品其实是减少了刻录机的缓存容量,只能适于低速刻录,名牌产品都保证缓存容量。一些新型刻录技术也为刻录质量提供了保障。如上面提到的IPW技术,能够使刻录机在缓存积累足够数据之前等待输入,不至于因为主机数据传输速度低于刻录速度而中断刻录使盘片报废,从而防止缓存欠载运行错误。SANYO的BURN-Proof技术,在欠载发生时,相应的信号处理芯片将停止刻录机写数据的动作,并存储正在写入的数据,等到欠载情况消除了,其信号处理芯片就会驱动刻录机从刚才停止烧录的位置继续烧录工作。
#1  接口和规格
  CD-RW刻录机与计算机的接口分为三种:EIDE接口、SCSI接口和并行接口,这和CD-ROM、硬盘与主机相连接的方式是一样的。
  一般来说,SCSI接口机型刻出的盘片质量最好,这是由于SCSI接口的设备占用CPU资源远远低于EIDE接口方式和并行接口方式,这样CPU就可以更有效地处理数据,系统和其它程序对烧录过程的影响大为降低,所以SCSI接口的刻录机的确在性能上要好于EIDE接口方式和并行接口方式。但是SCSI接口的光盘刻录机价格较高,大部分主板又没有提供SCSI接口,用户还需要额外购买SCSI卡,外置的还需要配置信号连接线,这都加重了用户的负担。
  EIDE接口的优势就是价格较低,安装使用和普通的CD-ROM一样方便。以前IDE接口的刻录机刻录过程不够稳定、刻录质量不高,是由于其占用较多的CPU资源,现在EIDE接口方式的各项性能已经赶上来了,尤其是对CPU的占有率已经与SCSI接口方式持平或低于SCSI接口方式,数据传输速度和连贯性也有提高,加上其价格优势,因此,CD-RW刻录机的EIDE接口方式将会取代SCSI接口方式。
  采用并行接口的机型不多见。并行接口刻录机受并行接口传输速度的影响,刻录速度受到限制。在SPP传输模式下,刻录机只能达到2×读取、1×刻录的速度,即使采用EPP和ECP这两种高速模式,刻录机才达到6×读取、2×刻录的速度。并行接口是当初低速刻录时期的一种简便的连接方式。
  新推出的USB接口刻录机,适于笔记本电脑。它轻便小巧,具有方便的热插拔、即插即用功能;传输速度远高于并行接口方式,可达4×的刻录速度;能够跨平台使用,CPU占用率也远低于并行接口的刻录机。(^22030501b^)
  CD-RW刻录机有内置式和外置式两种类型。内置的刻录机包括EIDE接口和SCSI接口的,比外置式便宜,且节省空间。外置式的刻录机插装方便,适宜共享使用,密封性和散热性较好,缺点是占地较大、不易携带。外置式刻录机包括SCSI接口、并行接口以及USB接口。外置式有一个外部机壳,因此比内置式贵,且限制了接口传输速度,从而降低了刻录速度。因此内置EIDE式更富市场前景。