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标  题: CD-ROM面面观㈠ 　
发信站: 紫 丁 香 (Fri Oct 16 18:00:47 1998), 转信

　　　　　CD-ROM面面观㈠
　　在92年CD-ROM刚开始发售的时候，两倍速的光驱对我们来说还是可望而不可及的。当
时的价格是1800元，听起来虽然有些不可思议，买的人还真不少。为什么？玩电脑比较早
的朋友一定还记得随身带着几十张软盘去别人家拷贝软件的经历吧，忘不了那因为一张软
盘坏了而前功尽弃的沮丧吧。CD－ROM 的出现，给我们指出了一条光明大道。到底CD-ROM
是怎样工作的呢？听我细细道来。　　
　　首先,我们来简单了解一下CD－ROM的工作原理。CD－ROM是从CD演变而来的。CD其实就
是将模拟数据通过光刻机（当然不是我们现在用的CD－R，而是用来进行批量生产的大型CD
压制机），在盘上刻出一个个小坑（这些坑很小，用肉眼是看不到的），然后在另一面涂
上反光材料，就制成了我们所说的CD（数据CD或音乐CD）。而音乐CD和电脑专用数据CD的
区别就在于音乐CD仍要把数字信号转变成模拟信号输出，而电脑专用数据CD仍是输出数字
信号，也就是0和1。为什么会输出0和1呢，前面说了，CD的制造原理就是在空白盘片上刻
出一个个小坑，那么原本平的地方相对小坑来说就高出来了，从CD-ROM激光头射出来的激
光照到平的地方和小坑的地方反射率自然就不同，这时在激光头旁边的光敏元件感应到有
强有弱的反射光，就产生高低电平输出到光驱的数字电路，而高电平和低电平在计算机中
分别代表０和１，这个就是CD-ROM把数据光盘的数据输出的原理和过程了。我们平常买的
盗版光盘就是由于在刻录、盘片材料和反射膜工艺上不过关，以致经常读不出盘。试想一
下，如果刻出来的坑和平面的高度差不了多少，再加上反射膜太薄，导致反射到光敏电阻
的光信号很弱，并且相差很小，那输出的数字信号当然就很微弱了，甚至根本满足不了光
敏电阻的最低感应范围，当然就读不了盘了。解决的方法无外乎加大激光头的激光功率，
不过这样会大大降低光驱的使用寿命，如果不是到了最后关头——光驱几乎什么盘都读不
了的时候，最好不要贸然使用。
　　光驱的有关技术指标。衡量一部光驱优劣与否，很重要的一点是看它的数据传输率（
也就是多少倍速，1倍速光驱的传输率为150KB/S）如何，寻道时间和光驱的数据缓冲区大
小（从64Ｋ到256K都有）怎样。缓冲区当然是越大越好，数据缓冲区大的光驱在读小型文
件和随机文件时就能看出效果了，特别是那些经常装Win95系列的人，买有256Ｋ Cache的
光驱是非常值得的。此外，还要看这部光驱的接口，是IDE还是SCSI。众所周知，SCSI接口
的光驱与IDE接口的光驱相比，占用的CPU资源更少。这样一来，对于同样的任务，它的完
成情况当然要比ＩＤＥ的好许多。但是我们一般还是用ＩＤＥ接口的光驱，毕竟昂贵的
SCSI光驱不是人人都买得起的。还要注意你要买的光驱是PIO模式的还是Ultra DMA／33(
以下简称UDMA)模式的，这会在开机自检时显示出来，这一点很重要。因为现在的光驱，
特别是高速光驱，对ＣＰＵ的占用率极大，一般24x要占用80%左右。笔者就试用过一只
32Ｘ的PIO4模式的光驱，在Win95下放一张光盘进去，机子就要“死”5-6秒，原因就在于
CD-ROM对CPU的占用率太高了，CPU在这时根本不能响应其它请求，所以就跟死机了一样。
UDMA的目的则是为了提高Ｉ／Ｏ系统的速度和减轻Ｉ／Ｏ系统运行时对ＣＰＵ的占用率（
UDMA对磁盘性能提升并不明显）。
　　还有一个重要的指标是光驱的纠错率，这对用户来说其实是最重要的指标。这项指标
的好坏很难有一个固定的标准去评定它，我的建议是买名牌大厂，如索尼、飞利浦、松下
等国际知名厂商的原装正品。特别是飞利浦正宗盒装的光驱，无论性能、纠错率都很不错
，而且是UDMA接口的，价格又较适中。大家还记得，CD规格最先就是由飞利浦提出的。另
外，现在的某些光驱能在读不了盘的情况下自动降速来提高读盘能力，如华硕的CD－S340
就是一个很好的例子，由于采用了特别的双重抗震系统，并且在读不了盘的时候能自动以
每次两倍的速度降速，最低可降到四速来读盘，对于既要高速光驱的性能，又要4速光驱纠
错能力的人来说是一个很好的选择。还记得当年号称鳄鱼光驱的SONY 4x CD-ROM吗？自那
以后，光驱速度就不断地在上升。但从某种角度来看，这只不过是厂商在玩弄着数字游戏
。你用8x的光驱和32x的光驱比一比就知道了，照理说32x光驱的速度应该是８速光驱的４
倍，实际上最多只可获得不超过２倍的速度提升。为什么呢？我们知道，CD-ROM所宣称的
速度指的是它的数据传输速率，单速的CD-ROM的传输率相当于音频CD的标准——150KB/S,
而8倍速就应该是1200KB／S，16速就是2400KB/S，32速就会有4800KB/S，也就是说，当我
们用３２倍速光驱来读光牒的时候数据传输率将会达到4.8MB／S，这比一些朋友正在用的
硬盘还要快呢（理论上来说）。不过用过光驱的朋友都知道，无论用多少倍速的光驱，就
算是现在的40速光驱，理论传输率达到6MB／S的，也不能和用一只硬盘来拷数据相比（当
然不是和那些连PIO4都不是的硬盘比）。为什么会出现这种情况呢？其实，现在的光驱制
造商已经开始由采用恒定线速度（Constant Linear Velocity，简称ＣＬＶ）的光驱电机
旋转技术转为采用恒定线速度加恒定角速度（Constant Angular Velocity，简称CAV）
或恒定角速度技术。为什么会产生这种改变呢？由于在CD-ROM外沿轨道读取的数据要比靠
中心的轨道多，所以读写头每转一圈读取的数据量是不一样的。在恒定线速度下，CD-ROM
会根据现在正在读取的是光盘的外圈数据还是内圈数据来控制电机以不同的角速度来旋转
光盘，也就是采用不同的旋转速度来分别读取内外圈数据，这样就能够在盘表面不同的区
域保持读数据的恒定速率和位密度，同时保证光驱的内外沿读取数据速度几乎一致并且对
光盘的纠错能力更高。然而这个方法在光驱速度不断提升的今天，表现出明显的不足，如
因为光驱的转速太高，一个34Ｘ的光驱在一秒内电机就旋转了6000多转，要知道现在的许
多硬盘的转速才每秒5400转。在这么高的转速下，如果仍采用恒定线速度的方法，那么那
个光驱一个月内不报销才怪呢！在这么高的转速下，电机不断地变速，电机的老化速度非
常快，而且经常会出现光驱罢工事件——在一段时间内发出电机启动的声音，但光驱和你
的计算机都没了反应（在高速降低速和低速升高速的过程中，电机需要一段时间来变速，
并且要把这个速度保持恒定。这段变化时间的长短由光驱的速度而定）。为此，光驱生产
厂家改用了始终以恒定的角速度旋转光盘的ＣＡＶ技术，由于光驱在读外圈和内圈时的转
速不变，因此克服了采用ＣＬＶ技术的缺点。并且由于恒定的转速对于轴电机来说比较容
易实现，厂家更容易研制出更高倍速的光驱。其次，由于不需要在随机寻道和读内外圈数
据时经常地改变电机的转速，因此CD-ROM的随机读取性能得到很大的改善，寿命也延长了
许多。但ＣＡＶ方式的缺点也同样很明显，正如我们前面所提到的高速光驱为什么比不
上许多中等速度的硬盘的原因，就是因为光盘的内圈轨道长度比外圈的小得多，在以相同
的速度旋转光盘时，读到的内圈的数据要比外圈的少很多，映到CD-ROM上就是在读取内圈
数据时的性能要比读外圈数据差很多。这样一来，高倍速的光驱对那些只在内圈上有数据
的光盘而言意义不大，只有在那些全部刻满数据的牒子上才能体现出高速光驱的优越性。

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