Unidad de disco óptico
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Unidad de disco óptico: Son una parte integrada de los aparatos de consumo autónomos como los reproductores de CD reproductores de DVD y grabadoras de DVD. También son usados comúnmente para leer software.
Sumario
Función
Es una unidad de disco que usa una luz láser u ondas electromagnéticas cercanas al espectro de la luz como parte del proceso de lectura o escritura de datos desde o a discos ópticos. Los discos compactos CD, DVD, son los tipos de medios ópticos más comunes que pueden ser leídos y grabados por estas unidades.
Historia
Los discos ópticos aparecieron a fines de la década de los 80’, siendo utilizado como un medio de almacenamiento de información para la televisión. El primer sistema de almacenamiento de datos informáticos en un disco compacto fue acordado por Sony y Phillips en 1985, pero no fue hasta principios de 1990 que estas nuevas unidades de almacenamiento, llamados CD-ROM unidades, se hicieron asequibles para el consumidor medio. Los usuarios de computadoras estaban asombrados por la capacidad de un CD-ROM única para almacenar todo el contenido de toda una enciclopedia, y quedaron deslumbrados por la capacidad del medio para reproducir clips de vídeo de movimiento completo en un equipo.
A finales de la década de 1990, las unidades ópticas con la capacidad de grabar datos en un CD comenzaron a encontrar su camino en las tiendas de electrónica. Estos nuevos CDs, llamados CD-R (la " R" es una abreviatura de " Grabación "), pueden almacenar hasta 650 MB de datos en un solo disco. Esta tecnología permitió a los consumidores fácilmente copias de seguridad del contenido de su ordenador, o copiar CDs de audio para compartir con sus amigos. Cuando DVDs tomaron el mercado del vídeo por la tormenta a finales de 1990, el mundo de la informática no se quedó atrás. Hoy en día, la mayoría de unidades ópticas de lectura y escritura en ambos CDs y DVDs. Los DVD de máxima capacidad, llamadas " DVDs de doble capa ", puede almacenar hasta 8.54GB de datos, más de 13 veces más información que los primeros CDs grabables, y cuestan sólo unos centavos por disco cuando se compran en grandes cantidades. Algunas unidades ópticas se siguen produciendo que puede leer DVD, pero no escribir en ellos. Evite estas unidades, ya que no hay prácticamente ningún incremento de costes en la compra de una unidad que no puede hacer ambas cosas.
La próxima generación de discos ópticos Blu apoyará -ray, una nueva tecnología desarrollada por Sony. La capacidad de almacenamiento de un disco de un solo Blu - ray subraya hasta qué punto las unidades ópticas han llegado en 25 años, los discos Blu -ray de alta capacidad pueden almacenar hasta 50 GB de datos, 76 veces mayor que la de los primeros CD- Rs. Sin embargo, se pueden grabar discos Blu -ray son todavía muy costosa.
Láser y óptica
La parte más importante de una unidad de disco óptico es el camino óptico, ubicado en un pickup head (PUH),2 que consiste habitualmente de un láser semiconductor, un lente que guía el haz de láser, y fotodiodos que detectan la luz reflejada en la superficie del disco.3 En los inicios, se usaban los láseres de CD con una longitud de onda de 780 nm, estando en el rango infrarrojo. Para los DVD, la longitud de onda fue reducida a 650 nm (color rojo), y la longitud de onda para el Blu-ray fue reducida a 405 nm (color violeta).
Tipos de unidades ópticas
Unidad de CD-RW
Una CD-RW puede grabar y re-grabar discos compactos. Las características básicas es su velocidad de lectura, de grabación y de re-grabación. En los discos re grabables es normalmente menor que en los discos que sólo pueden ser grabados una vez. Las re grabadoras trabajan a 8X, 16X, 20X, 24X,etc., permiten grabar los 650, 700 o más megabytes (hasta 900 MB) de un disco-compacto en pocos minutos.
Unidad de DVD-RW
Puede leer y grabar y re-grabar imágenes, sonido y datos en discos de varios gigabytes de capacidad, de una capacidad de 650 MB a 9 GB.
HD DVD
HD DVD (por las siglas de High Density Digital Versatile Disc), traducido al español como disco digital versátil de alta densidad, fue un formato de almacenamiento óptico desarrollado como un estándar para el DVD de alta definición por las empresas Toshiba, Microsoft y NEC, así como por varias productoras de cine. Puede almacenar hasta 30 GB.
BLU-RAY DISC
Es un formato de disco óptico de nueva generación (igual que el CD y el DVD). Su capacidad de almacenamiento llega a 50 GB a doble capa y a 25 GB a una capa, aunque los hay de mayor capacidad. El disco Blu-ray hace uso de un rayo láser de color azul con una longitud de onda de 405 nanómetros, a diferencia del láser rojo utilizado en lectores de DVD, que tiene una longitud de onda de 650 nanómetros. Esto, junto con otros avances tecnológicos, permite almacenar más información que el DVD.
Diferencias
Diferencias entre un CD y un DVD
Como habría que suponer el lector de DVD es el predecesor a su antepasado CD-ROM, lo que no quiere decir que sustituya a éste, sino que ofrece otro tipo de prestaciones y capacidades. Es casi lo mismo que él. Pero en un CD caben 650 o 700MB y en un DVD caben 4.8GB. O sea, que en un disco DVD caben más de 7 CD de 650 MB. El disco DVD tiene las pistas más cerca y más compacta que los CD y la lente es más precisa para poder leer esas pistas compactas.
El láser utilizado tiene unas frecuencias diferentes (que se modifican en las unidades lectoras y re grabadoras mediante dos sistemas: o bien utilizando dos láser diferentes (muy poco utilizado) o bien mediante un juego de lentes (éste sistema es el más utilizado). Esto se hace para que una unidad lectora o regrabadora de DVD admita también CD's.
Diferencias entre un DVD y un BLUE-RAY
Los BD o discos Blu-ray poseen el mismo tamaño que un CD o DVD, aunque albergan aproximadamente cinco veces mayor cantidad de datos en la misma superficie. Al igual que en los otros discos ópticos, en un BD la información se graba en forma de espiral, desde el centro hacia afuera, en “tracks” o pistas. El ancho de la pista depende del diámetro del láser lector, y es ahí donde reside la principal diferencia entre estos discos y los de generaciones anteriores.
La longitud de onda en un BD es de 405 nanómetros, comparado con los 650 nanómetros de un DVD común. A modo de comparación, la longitud de onda de un CD es de 780 nanómetros. El nombre de estos discos surge del tipo de láser utilizado: al achicar la longitud de onda, cambia también el color del láser, y se pasa del rojo característico de los CDs y DVDs a un color azul. De ahí surge el nombre Blu-ray. La falta de la letra “e” en “Blu” se explica porque no se puede registrar un color como marca (Blue/Azul) debido a ciertas leyes de copyright. Por lo tanto, se descarta la “e” para poder registrar este nombre, que se pronuncia igual que el color azul en inglés.
Tipos de conectores
Conector SATA
Es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, Lectores y re grabadores de CD/DVD/BR, Unidades de Estado Sólido u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados.
Conector USB
Es una interfaz de entrada/salida más rápida que los puertos de serie estándar. .
Mecanismo de rotación
El mecanismo de rotación de las unidades ópticas difiere significativamente del de los discos duros, en que el segundo mantiene una velocidad angular constante (VAC), en otras palabras un número constante de revoluciones por minuto (RPM). Con la VAC, usualmente en la zona exterior del disco se consigue un mejor throughput (rendimiento) en comparación con la zona interior.
Las unidades ópticas fueron desarrolladas con la idea de alcanzar un throughput constante, inicialmente en las unidades de CD igual a 150 KiB/s. Era una característica importante para hacer streaming de datos de audio, que siempre tiende a necesitar una tasa de bits (bit rate) constante. Pero para asegurar que no se desperdicia la capacidad del disco, un cabezal también tendría que transferir datos a una tasa lineal máxima todo el tiempo, sin detenerse en el borde exterior del disco. Esto ha conducido a que las unidades ópticas (hasta hace poco) operaran a una velocidad lineal constante (VLC). La estría en espiral en el disco pasaba bajo el cabezal a una velocidad constante. Por supuesto la implicación de la VLC, en contraposición a la VAC, hace que la velocidad angular del disco ya no sea constante, por lo tanto el motor rotatorio tiene que ser diseñado para variar la velocidad entre 200 RPM en el borde exterior y 500 RPM en el borde interior.
Las unidades de CD más recientes mantenían el paradigma VLC, pero evolucionaron para alcanzar velocidades de rotación mayores, popularmente descritas en múltiplos de una velocidad base (150 KiB/s). Como resultado, una unidad de 4X, por ejemplo, rotaría a 800-2000 RPM, transfiriendo datos a 600 KiB/s continuamente, lo que es igual a 4 x 150 KiB/s. La velocidad de base del DVD, o "velocidad 1x", es de 1,385 MB/s, igual a 1,32 MiB/s, aproximadamente 9 veces más rápido que la velocidad base del CD. La velocidad base de una unidad de Blu-ray es de 6,74 MB/s, igual a 6,43 MiB/s.
Interfaces de computadora
La mayoría de las unidades internas para computadoras personales, servidores y estaciones de trabajo son diseñadas para encajar en una bahía de 5¼ del gabinete y conectarse mediante una interfaz ATA o SATA.
Las unidades externas usualmente se conectan mediante interfaces USB o FireWire. Algunas versiones portables para usar con laptops se alimentan mediante baterías o mediante su bus de interfaz. Existen unidades con interfaz SCSI, pero son menos comunes y tienden a ser más caras, debido al costo de sus chipsets de interfaz y sus conectores SCSI más complejos.
Cuando la unidad de disco óptico fue desarrollada por primera vez, no era fácil de añadir a las computadoras. Algunas computadoras como la IBM PS/2 estaban estandarizadas para los disquetes de 3½" y los discos duros de 3½", y no incluían un lugar para un dispositivo interno más grande. Además las PC de IBM y sus clones al comienzo únicamente incluían una sola interfaz ATA, la cual para el momento en el que él se introducía CD, ya estaba siendo en uso para soportar dos discos duros. Las primeras laptops no tenían incorporada una interfaz de alta velocidad para soportar un dispositivo de almacenamiento externo.
Compatibilidad
Todas las grabadoras no graban todos los medios ópticos ni todas las lectoras leen todos. La mayoría de las unidades ópticas son retro compatibles con sus modelos anteriores hasta el CD, si bien esto no es exigido por los estándares.
Comparado con una capa de 1,2 mm de policarbonato de un CD, el haz de láser de un DVD solo debe penetrar 0.6 mm para alcanzar la superficie de grabación. Esto permite a la unidad de DVD enfocar el haz en un punto de menor tamaño para leer surcos (pits) pequeños. Los lentes de DVD soportan un enfoque diferente para CD o DVD con el mismo láser.
Esquemas de grabación
La grabación de CD en computadoras personales era originariamente una tarea orientada a batch en la que se necesitaba software de autoría especializado para crear una "imagen" de los datos a grabar, y para grabarla a un disco en una sesión. Esto era aceptable para fines de archivo, pero limitaba la conveniencia general de los discos CD-R y CD-RW como medios de almacenamiento removibles.
La escritura de paquetes (packet writing) es un esquema en el que la grabadora escribe incrementalmente en los discos en pequeñas ráfagas, o paquetes. La escritura de paquetes secuencial llena el disco con paquetes de abajo hacia arriba. Para hacerlo legible en unidades de CD-ROM y DVD-ROM, el disco debe ser cerrado en cualquier momento escribiendo una tabla de contenidos al comienzo del disco; tras la escritura de la tabla de contenidos, ya no se podrán añadir más paquetes al disco. La escritura de paquetes, junto con el soporte del sistema operativo y un sistema de archivos como UDF, puede ser usado para simular una escritura de acceso aleatorio como en medios como las memorias flash y discos magnéticos.
La escritura de paquetes de tamaño fijo (en los medios CD-RW y DVD-RW) divide el disco en paquetes “acolchados” (de mayor tamaño) de tamaño fijo. Este “acolchonamiento” reduce la capacidad del disco, pero le permite a la grabadora iniciar y detener la grabación en un paquete individual sin afectar a sus vecinos. Esto se asemeja tanto al acesso de escritura de bloque ofrecido por medios magnéticos que muchos sistemas de archivo funcionarán de igual manera. No obstante, tales discos no son legibles por la mayoría de las unidades de CD-ROM y DVD-ROM o en la mayoría de los sistemas operativos sin drivers adicionales.
El formato de disco DVD+RW va más allá mediante la introducción de indicaciones de temporización más precisas en las estría de datos del disco permitiendo así que bloques de datos individuales sean reemplazados sin afectar la retrocompatibilidad (una característica denominada "vinculación sin pérdida" o lossless linking). El formato en sí fue diseñado para tratar con grabaciones discontinuas debido a que se esperaba que fuera ampliamente usado en grabadores de video digital (en inglés digital video recorders o DVR). Muchos de estos grabadores usan esquemas de compresión de video de tasas variables que requieren que la grabación se realice en pequeñas ráfagas; algunos permiten reproducir y grabar al mismo tiempo, grabando rápidamente de forma alternada en la cola del disco mientras se lee desde otro lugar.
Mount Rainier intenta hacer que los discos CD-RW y DVD+RW escritos por paquetes sean tan convenientes para usar como los medios magnéticos removibles haciendo que el firmware dé formato a nuevos discos en segundo plano y gestione los defectos de medios (mapeando automáticamente las partes del disco que han sido desgastadas mediante ciclos de borrado para reservar espacio en otra parte del disco). Hacia febrero de 2007, Windows Vista ofrece soporte nativo para Mount Rainier. Todas las versiones anteriores de Windows necesitan de una solución ajena, al igual que Mac OS X.
Fuentes
http://unidadesopticascomputo.blogspot.com/ http://www.monografias.com/trabajos7/diop/diop.shtml#ixzz4jLzIgVgp
