לצפיה בסרטון הדגמה לחץ כאן

התקן תקליטורים

התקליטור (CD) הוצג בשנת 1980 ע"י פיליפס וסוני כדי להחליף את התקליטים (לצורך השמעת מוסיקה). התקליטור למחשב (CD-ROM) הגיע כהרחבה של התקליטור הרגיל למוסיקה בשנת 1984. המדיה והכונן זהים פרט לאופן לארגון המידע על התקליטור. ב-CD המידע מאוכסן במסילות (Tracks) כמו בתקליט מוסיקה, ולעומתו ב-CD-ROM המידע מאוכסן במגזרים (Sectors) כדי לאפשר קריאה מכל נקודה שנבחר (גישה אקראית – Random Access) כמו בדיסק קשיח.

התקליטור וה-DVD הם מדיות אופטיות לאחסנת מידע (לעומת כונני תקליטונים, דיסקים קשיחים וסרטים (Tape) שהם מדיות מגנטיות). כונן התקליטורים הוא כונן לקריאת מידע מתקליטורים ועובד על בסיס קרן-לייזר מאוד דקה ומדויקת. היתרונות הבולטים של המדיה האופטית הם באמינות ושהמידע יכול להיות מאוחסן בצורה דחוסה יותר. מבחינת אורך חיים, ההנחה היא שמדיה מגנטית שומרת על המידע בצורה אמינה מקסימום 5 שנים ולאחר מכן המגנטיות פשוט מתפוגגת (כתיבה מחדש של המידע פותרת את הבעיה...). זאת לעומת מדיה אופטית שבה אורך החיים נמדד בעשרות שנים.

לכאורה נראה כי אין זה מדויק שמידע יכול להיות מאוכסן בצורה דחוסה יותר במדיה אופטית מאשר במדיה מגנטית אך חשוב להבדיל בין מדיה נשלפת (תקליטורים, תקליטונים וסרטים) לבין מדיה קבועה (דיסקים קשיחים). כשמשווים כך רואים בבירור את יתרון המדיה האופטית (על תקליטור DVD ניתן לשמור כ-4.7GB ועל תקליטון מגנטי מיוחד ניתן לשמור 120MB).

התקליטורים הראשונים היו לקריאה בלבד (לאחר הטבעה/צריבה ראשונית). כיום קיימים תקליטורים המאפשרים צריבה חוזרת מספר רב של פעמים (RW-CD). מהירות הגישה אל תקליטורים איטית יותר מאשר לדיסק קשיח אך הולכת ומשתפרת בקביעות.

כונן התקליטורים מסוגל לקרוא תקליטורי שמע (Audio Disk) בנוסף לתקליטורי נתונים (Data Disk).

למרות שהתקליטורים איטיים יותר מהדיסקים הקשיחים ונפח האחסון שלהם קטן יותר, השימוש בהם נמצא במגמת עליה מתמדת עקב מחירם הזול, ניידותם הגדולה ונוחות השימוש בהם. (מחיר תקליטור כיום יכול לעלות אפילו פחות ממחיר דיסקט).

מבנה התקליטור

התקליטור הוא דיסק עשוי שכבת פלסטיק גמישה בקוטר "4.6, ואופן העבודה בו הוא כדלהלן: מכינים תבליט (מעין חותמת) בעלת בליטות רבות. בכל נקודה בה רוצים שירשם "0" לוגי צריכה להיות בליטה. התבליט משוקע בפלסטיק ומשאיר את הדיסק עם שקעים זעירים רבים. הדיסק מצופה בצדו האחורי במתכת (בד"כ אלומיניום), כך שפני השטח של הפלטה ישמרו קבועים ויחזירו את קרן האור. הדיסק מצופה בצדו הקדמי בחומר שקוף בכדי להגן עליו מפני שריטות.

כונן התקליטור משדר קרן לייזר אל משטח התקליטור. בכל מקום בו יש חור, הקרן לא תוחזר אלא תתפזר. בכל מקום בו אין חור הקרן תוחזר. כך מבדילים בין "1" לוגי לבין "0" לוגי.

הקרן סורקת את פני השטח של התקליטור בצורה רציפה בתנועה מעגלית מפנים התקליטור אל החוץ.

אין הבדל בין אופן הכנת התקליטור לצורכי מחשב לבין צורכי מוזיקה. לכן ניתן להשמיע בכונן התקליטור שבמחשב גם תקליטורי מוזיקה וגם לקרוא תקליטורי נתונים.

כאשר מכניסים את התקליטור לתוך כונן התקליטורים, הכונן מתחיל לסובב את התקליטור וכעבור כשניה עד שתיים התקליטור מסתובב ב"מהירות עבודה" ואז הכונן יכול לקרוא מידע מהתקליטור.

התקליטור מכיל את מערכת ההפעלה שלו הנקראת ISO 9660 (עבור תקליטורי DVD מערכת ההפעלה נקראת ISO 13346).

התקליטור לא משתמש ב-File Allocation Table) FAT)!

בדיסק קשיח המסילות מאורגנות כל שאחת נמצאת בתוך השניה במסלולים שלא נוגעים זה בזה ובמרחק הולך וגדל ממרכז הדיסק באופן הבא:

ולעומת זאת בתקליטורים קיימת אך ורק מסילה אחת ארוכה עקלתונית (ספיראלית) המתחילה במרכז התקליטור ונמשכת כלפי חוץ עד השפה החיצונית באופן הבא:

 בתקליטור רגיל של 650MB מסילה זו היא באורך של כחמישה קילומטרים ומכילה כ-5.5 מיליארד נקודות (שכל אחת מהן היא סיבית בודדת).

קצב העברת נתונים

קיימות שתי שיטות לקריאת תקליטור:

בראשונה המסילה עוברת מול הקרן במהירות קבועה ללא תלות במיקום המידע (המרחק מהמרכז). כתוצאה, מהירות הסיבוב של התקליטור חייבת להשתנות כל הזמן. הדבר מסורבל ומצריך מנגנוני בקרה ומנועים יקרים ומסובכים יחסית ומגביל בסופו של דבר את מהירות הסיבוב של התקליטור. שיטה זו היתה נפוצה בדורות הראשונים של כונני התקליטורים. לא נמצאת כיום בשימוש.

בשיטה השניה, המשמשת כיום בכל כונני התקליטורים, התקליטור מסתובב במהירות קבועה. כתוצאה מכך קצב קריאת הנתונים משתנה בתלות במרחק המידע ממרכז התקליטור: בסביבת המרכז לאט יחסית וככל שמתרחקים לכיוון החוץ גובר קצב קריאת הנתונים. כך לדוגמה, כונן תקליטורים במהירות X40 מסתובב במהירות 8,900 סל"ד. בחלקו החיצוני קורא הכונן בקצב של 6MB לשניה אך בחלקו הפנימי קורא הכונן בקצב של 2.6MB לשניה.

קצב העברת נתונים של תקליטור תקני (לנגינת מוזיקה) הוא 150KB לשניה. מהירות זו היא גם המהירות הבסיסית לקריאת נתונים מתקליטור מידע. כיום תקליטורים עוברים מהירות זו לפי כפולות שלה. לדוגמה כונן תקליטורים במהירות 32x יהיה בעל קצב העברת נתונים של:

150KB/sec x 32 = 4800KB/sec

לאחרונה חלה התפתחות בנושא הקריאה מתקליטורים. כיוון שרואים לאילו מהירויות מדהימות מגיעים כוננים בעלי קרן יחידה ניתן להבין שהדבר יוצר בעיות כמו רעש ובעיות נוספות. דיסקים קשיחים מסתובבים מהר יותר אך חשוב לזכור שהם נמצאים בתוך מארז סגור ונקי מאבק. לכן, מעבדות Zen הציגו פיתוח הנקרא בתרגום חפשי רב-קרן (Multi-beam) שבו קיימות בכונן 7 קרניים במקום אחת (אם כי משתמשים רק בשש מתוכן לקריאה ואחת משמשת לתיקון שגיאות). הקרניים קוראות במקביל וכך ניתן לקבל קצב קריאת נתונים גבוה- פי 6 מכונן קרן יחידה המסתובב באותה מהירות.

כיום קיימים תקליטורים מסוג חדש זה אשר מגיעים למהירויות של (6*12) 72X ואפילו (6*16) 96X.

לצפיה בסרטון הדגמה לחץ כאן