3
กกกกกกกกกกกก CD-ROM ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภ "ภภภภภ" ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ "ภภภ" ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ 1 ภภภ 0 ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภ 1 ภภภ 0 ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ (Optical Storage) ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภ ภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ Photo Detector ภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภ 0 ภภภ 1 ภภภภภ ภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภ 2x 4x ภภภภ 16x ภภภภภภภ ภภภภภภภ 2x ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภ ภภภภภภภ 2 ภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ 1x ภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ (Data Tranfer Rate) 150 KB ภภภ ภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภ ภภภภภภภ ภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภภ (ภภภภ ภภภภภภภภภภภภ) 319

การทำงานของ CD

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: การทำงานของ CD

การทำ�างานของ CD-ROM

ภายในซี�ดี�รอมจะแบ่�งเป็�นแทร�กและเซี�กเตอร�เหม�อนก�บ่แผ่�นดี�สก� แต�เซี�กเตอร�ในซี�ดี�รอมจะม�ขนาดีเท�าก�น ท#กเซี�กเตอร� ท$าให%สามารถเก�บ่ข%อม'ลไดี%มากข)*น เม�+อไดีรฟ์-ซี�ดี�รอมเร�+มท$างานมอเตอร�จะเร�+มหม#นดี%วยความเร�ว หลายค�า ท�*งน�*เพื่�+อให%อ�ตราเร�วในการอ�านข%อม'ลจากซี�ดี�รอมคงท�+สม$+าเสมอท#กเซี�กเตอร� ไม�ว�าจะเป็�นเซี�กเตอร� ท�+อย'�รอบ่นอกกร�อวงในก�ตาม จากน�*นแสงเลเซีอร�จะฉายลงซี�ดี�รอม โดียล$าแสงจะถ'กโฟ์ก�สดี%วยเลนส�ท�+เคล�+อนต$าแหน�งไดี% โดียการท$างานของขดีลวดี ล$าแสงเลเซีอร�จะทะล#ผ่�านไป็ท�+ซี�ดี�รอมแล%วถ'กสะท%อนกล�บ่ ท�+ผ่�วหน%าของซี�ดี�รอมจะเป็�น หล#มเป็�นบ่�อ ส�วนท�+เป็�นหล#มลงไป็เร�ยก "แลนดี�" ส$าหร�บ่บ่ร�เวณท�+ไม�ม�การเจาะล)กลงไป็เร�ยก "พื่�ต" ผ่�วสองร'ป็แบ่บ่น�*เราใช้%แทน

การเก�บ่ข%อม'ลในร'ป็แบ่บ่ของ 1 และ 0 แสงเม�+อถ'กพื่�ตจะกระจายไป็ไม�สะท%อนกล�บ่ แต�เม�+อแสงถ'กเลนส�จะสะท%อนกล�บ่ผ่�านแท�งป็ร�ซี)ม จากน�*นห�กเหผ่�านแท�งป็ร�ซี)มไป็ย�งต�วตรวจจ�บ่แสงอ�กท� ท#กๆช้�วงของล$าแสงท�+กระทบ่ต�วตรวจจ�บ่แสงจะก$าเน�ดีแรงดี�นไฟ์ฟ์6า หร�อเก�ดี 1

และ 0 ท�+ท$าให%คอมพื่�วเตอร�สามารถเข%าใจไดี% ส�วนการบ่�นท)กข%อม'ลลงแผ่�นซี�ดี�รอมน�*นต%องใช้%แสงเลเซีอร�เช้�นก�น โดียม�ล$าแสงเลเซีอร�จากห�วบ่�นท)กของเคร�+อง บ่�นท)กข%อม'ลส�องไป็กระทบ่พื่�*นผ่�วหน%าของแผ่�น ถ%าส�องไป็กระทบ่บ่ร�เวณใดีจะท$าให%บ่ร�เวณน�*นเป็�นหล#มขนาดีเล�ก บ่ร�เวณท�ไม�ถ'กบ่�นท)กจะม�ล�กษณะเป็�นพื่�*นเร�ยบ่สล�บ่ก�นไป็เร�+อยๆตลอดีท�*งแผ่�น

     แผ่�นซี�ดี�รอมเป็�นส�+อในการเก�บ่ข%อม'ลแบ่บ่ออป็ต�คอล (Optical Storage) ใช้%ล$าแสงเลเซีอร�ในการอ�านข%อม'ล แผ่�นซี�ดี�รอม ท$ามาจากแผ่�นพื่ลาสต�กเคล�อบ่ดี%วยอล'ม�เน�ยม เพื่�+อสะท%อนแสงเลเซีอร�ท�+ย�งมา เม�+อแสงเลเซีอร�ท�+ย�งมาสะท%อนกล�บ่ไป็ ท�+ต�วอ�านข%อม'ลท�+เร �ยกว�า Photo Detector ก�อ�านข%อม'ลท�+ไดี%ร �บ่กล�บ่มาว�าเป็�นอะไร และส�งค�า 0 และ 1 ไป็ให%กล�บ่ซี�พื่�ย' เพื่�+อน$าไป็ป็ระมวลผ่ลต�อไป็ ความเร�วของไดีรฟ์-ซี�ดี�รอม ม�หลายความเร�ว เช้�น 2x 4x หร�อ 16x เป็�นต%น ซี)+งค�า 2x

หมายถ)งไดีรว�ซี�ดี�รอมม� ความเร�วในการหม#น 2 เท�า ไดีรส�ต�วแรกท�+เก�ดีข)*นมาม�ความเร�ว 1x

จะม�อ�ตราในการโอนถ�ายข%อม'ล (Data Tranfer Rate) 150 KB ต�อว�นาท� ส�วนไดีรฟ์-ท�+ม�ความเร�วส'งกว�าน�* ก�จะม�ความเร�วในการโอนถ�ายข%อม'ล ตามตาราง

ความเร�วของไดีรว� ซี�ดี�รอม อ�ตราการโอนถ�ายข%อม'ล (ก�โลไบ่ต�ต�อวนาท�)1x 1502x 3003x 4504x 6006x 9008x 1,20010x 1,500

319

Page 2: การทำงานของ CD

ความเร�วในการเข�าถึ�งข�อม�ล (Access Time)

ความเร�วในการเข%าถ)งข%อม'ลค�อ ช้�วงระยะเวลาท�+ไดีรว�ซี�ดี�รอมสามารถอ�านข%อม'ลจากแผ่�นซี�ดี�รอม แล%วส�งไป็ ป็ระมวลผ่ล หน�วยท�+ใช้%ว�ดีความเร�วน�*ค�อ ม�ลล�ว�นาท� (milliSecond) หร�อ ms ป็กต�แล%วความเร�วมตราฐานท�+ เป็�นของไดีรว�ซี�ดี�รอม 4x ก�ค�อ 200 ms แต�ต�วเลขน�*จะเป็�นต�วเลขเฉล�+ยเท�าน�*น เป็�นไป็ไม�ไดี%แน�นอนว�าไดีรว� ซี�ดี�รอมจะม�ความเร�วในการเข%าถ)งข%อม'ลบ่นแผ่�นซี�ดี�รอมเท�าก�นท�*งหมดี เพื่ราะว�าความเร�วท�+แท%จร�งน�*นจะข)*นอย'� ก�บ่ว�าข%อม'ลท�+ก$าล�งอ�าน อย'�ในต$าแหน�งไหนบ่นแผ่�นซี�ดี� ถ%าข%อม'ลอย'�ในต$าแหน�งดี%านใน หร�อวงในของแผ่�นซี�ดี� ก�จะม�ความเร�วในการเข%าถ)งส'ง แต�ถ%าข%อม'ลอย'�ดี%านนอกหร�อวงนอกของแผ่�น ก�จะท$าให%ความเร�วลดีลงไป็

แคชและบั�ฟเฟอร� ไดีรว�ซี�ดี�รอมร# �นใหม�ๆ ม�กจะม�หน�วยความจ$าท�+เร �ยกว�าแคช้หร�อบ่�พื่เฟ์อร�ต�ดีต�*งมาบ่นบ่อร�ดีของซี�ดี�รอมไดีรว� มาดี%วย แคช้หร�อบ่�พื่เฟ์อร�ท�+ว�าน�*ก�ค�อช้�ป็หน�วยความจ$าธรรมดีาท�+ต�ดีต�*งไว%เพื่�+อเก�บ่ข%อม'ลช้�+วคราวก�อนท�+จะส�ง ข%อม'ลไป็ป็ระมวลผ่ลต�อไป็ เพื่�+อช้�วยเพื่�+มความเร�วในการอ�านข%อม'ลจากไดีรว�ซี�ดี�รอม ซี)+งแคช้น�*ม�หน%าท�+เหม�อน ก�บ่แคช้ในฮาร�ดีดี�กส� ท�+จะช้�วยป็ระหย�ดีเวลา ในการอ�านข%อม'ลจากแผ่�นซี�ดี� เพื่ราะถ%าข%อม'ลท�+ร %องขอมาม�อย'� ในแคช้แล%ว ก�ไม�ต%องเสยเวลาไป็อ�านข%อ'ลจากแผ่�นอ�ก ขนาดีของแคช้ในไดีรว�ซี�ดี�รอมท�+วๆ ไป็ก�ค�อ 256 ก�โลไบ่ต� ซี)+งถ%าย�+งม�แคช้ท�+ม�ขนาดีใหญ่� ก�ย�+งช้�วยเพื่�+มความเร�วในการส�งถ�ายข%อม'ล ให%ส'งข)*นไป็อ�ก ข%อดี�ของการต�ดีต�*งแคช้ลงไป็ในไดีรว�ซี�ดี�รอมก�ค�อ แคช้จะช้�วยให%สามารถร�บ่-ส�งข%อม'ล ไดี%ดี%วยความเร�ว สม$+าเสมอ เม�+อแอพื่พื่ล�เคช้�+นร%องขอข%อม'ล มาย�งไดีรว�ซี�ดี�รอม แทนท�+จะต%องไป็อ�านข%อม'ลจากแผ่�นซี�ดี� ซี)+งม� ความเร�วต$+า ก�สามารถอ�านข%อม'ล ท�+ต%องการจากแคช้ ท�+ม�ความเร�วมากกว�าแทนไดี% ย�+งม�แคช้จ$านวนมากแล%วก� สามารถท�+จะเก�บ่ข%อม'ลมาไว%ในแคช้ไดี%เยอะข)*น ท$าให%เส�ยเวลาอ�านข%อม'ลจากแผ่�นซี�ดี�น%อยลง

อ�นเตอร�เฟซของไดรว�ซ"ด"รอม อ�นเตอร�เฟ์ซีของไดีรว�ซี�ดี�รอมม�อย'� 2 ช้น�ดีค�อ IDE ซี)+งม�ราคาถ'ก ม�ความเร�วในการส�งถ�ายข%อม'ลอย'�ในข�*น ท�+ยอมร�บ่ไดี% และช้น�ดี SCSI ม�ราคาแพื่งกว�าแบ่บ่ IDE แต�ก�จะม�ความเร�วในการส�งถ�ายข%อม'ลส'งข)*นดี%วย เหมาะส$าหร�บ่น$ามาใช้%เป็�นซี�ดี�เซีร�ฟ์เวอร� เพื่ราะต%องการความเร�ว และความแน�นอนในการส�งถ�ายข%อม'ลมากว�า ไดีรฟ์-ซี�ดี�รอมจะม�อย'� 2 แบ่บ่ ค�อ แบ่บ่ต�ดีต�*งภายใน และแบ่บ่ต�ดีต�*งถายนอก แบ่บ่ต�ดีต�*งภายในม�ข%อดี�ค�อ ป็ระหย�ดีพื่�*นท�+ในการวางซี�ดี�รอมไดีรว�และไม�ต%องใช้%อดีแป็เตอร�เพื่�+อจ�ายไฟ์ให%ก�บ่ไดีรว�ซี�ดี�รอม และท�+ส$าค�ญ่ม�ราคาถ'กกว�าแบ่บ่ต�ดีต�*งภายนอก แบ่บ่บ่ต�ดีต�*งภายนอกม�ข%อดี�ค�อ สามารถพื่กพื่าไป็ใช้%ก�บ่ เคร�+องอ�+นไดี%สะดีวก

เทำคโนโลยี"ซ"ด"รอม เทคโนโลย�ซี�ดี�รอมแบ่บ่ท�+น�ยมใช้ก�นม�อย'� 2 ป็ระเภทค�อ CLV (Constant Linear

Velocity) และ CAV (Constant Angular Velocity)

การทำ�างานของ CLV

ค�อต�วไดีรฟ์-จะท$างานท�+ความเร�วในการส�งผ่�านข%อม'ลท�+แน�นอน (ความเร�ว X) แต�มอเตอร� น� *น

320

Page 3: การทำงานของ CD

หม#นท�+ความเร�วระดี�บ่ต�างๆ ก�นข)*นอย'�ก�บ่เน�*อท�+ในการเก�บ่ข%อ'ล โดียหากอ�านข%อม'ลบ่ร�เวณดี%านในของแผ่�นซี�ดี� ต�วไดีรฟ์-จะหม#นท�+ความเร�วส'ง แต�เม�+อม�การอ�านข%อม'ลบ่ร�เวณดี%านนอก ต�วไดีรฟ์-จะลดีความเร�วรอบ่ลง โดีย ความเร�วรอบ่นจะอย'�ระหว�าง 500 ถ)ง 4,000 รอบ่ต�อนาท� ส$าหร�บ่ซี�ดี�รอมความเร�ว 8 เท�า ซี)+งเทคโนโลย�น�*ท$า การเพื่�+มความเร�วในการถ�ายข%อม'ลโอนข%อม'ลไดี%ยาก เน�+อจากต%องคงความเร�ว ในการโอนถ�ายข%อม'ลท�+ 16 เท�าน�*น เม�+อข%อม'ลถ'กเก�บ่อย'�ในพื่�*นท�+วงในของแผ่�นซี�ดี� ต�วไดีรฟ์-จ$าเป็�นต%องหม#นดี%วยความเร�วส'ง เพื่�+อให%คงอ�ตราการ ถ�ายโอนข%อม'ลน�*นไว% ท$าให%เก�ดีป็<ญ่หาความร%อนและเก�ดีข%อมผ่�ดีพื่ลาดีในการร�บ่ข%อม'ลไดี%มากข)*น แต%สำ�าหร�บัเทำคโนโลยี" CAV ซี)+งเป็�นเทคโนโลย�ท�+ใหม�กว�าน�*นจะม�การท$างานท�+ต�างก�นโดียต�วไดีรฟ์- CAV น�*นจะม�ความเร�วในการหม#นคง ท�+เช้�นเดี�ยวก�บ่ท�+เป็�นอย'�ในฮาร�ดีดี�สก� เม�+อม�การอ�านข%อม'ลบ่ร�เวณวงในของ แผ่�นซี�ดี�รอมน�*นต�วไดีรฟ์-อาจจะท$าความเร�วในระดี�บ่ 8-12 เท�า แต�ป็ระโยช้น�ท�+ไดี%จาก แต�ป็ระโยช้นท�+ไดี%จาก ต�วไดีรฟ์-เทคโนโลย�น�*ก�ค�อเม�+อไดีรฟ์- ท$าการอ�านข%อม'ลบ่ร�เวณวงนอกของแผ่�นซี�ดี�ความเร�ว ในการอ�านจะเพื่�+มข)*น เป็�น 16 เท�า เพื่ราะเน�*อท�+ดี%านนอกของซี�ดี�น� *นจะเก�บ่ข%อม'ลมากว�าพื่�*นท�+วงในของแผ่�น

321