老鳥傳技輕松讀懂光驅倍速的行話

2020-10-24 13:09:23

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供稿：網友

　　隨著人們對數字信息存儲要求的不斷提高，利用光盤來存儲數據的人越來越多，光驅已經成為電腦配件中的“標配”。對于光驅產品的等次，商家們通常會以同的“倍速”來進行區別，所以我們在購買和使用光驅的過程中經常碰到“買X倍速的光驅、支持X倍速讀取、用X倍速刻錄”等行話。但是到底“倍速”指的是什么速度呢？CD和DVD的“倍速”有什么區別呢？不同的倍速間有多大差別呢？不少人并不是十分的清楚，那么筆者為你解答。

　　1、“1X倍速”到底有多快

　　光驅種類有很多，在它們參數中都提到了“倍速”這個參數，如2X、4X、8X、16X、24X、32X、40X、48X、50X、56X等（圖1）。其中CD光驅的最快速度可達到56X，DVD刻錄速度最快通常可達到16X（最高18X）。同樣是用“倍速”來表示，DVD的倍速似乎比CD的要慢很多，這讓不少人感到疑惑，其實這是由于DVD和CD倍速單位定義是不同的而造成的。

老鳥傳技讀懂光驅倍速的行話

圖1

　　某DVD光驅的參數，你都讀懂了嗎？

　　CD出現先于DVD，在第一臺CD機器出現的時候，人們就把CD在1小時內讀完一張CD盤的速度定義為1倍速。后來驅動器的傳輸速率越來越快，就出現了倍速、四倍速直至現在的32倍速、40倍速或者更高。當DVD出現后，人們延用了同樣的規定，也規定DVD的1倍速為1小時讀完1張DVD盤。不過，CD盤和DVD盤的容量是不同的，前者容量一般為650MB，而后者容量則4.7GB左右。在相同的1倍速下，CD的讀取數據的速度約為150KB/s，而DVD的速度則在1350KB/s左右。于是，在不同速度下，當用DVD刻錄機以4倍速刻錄時，數據傳輸的速度就相當于一臺40倍速的CD。
小資料：光驅的復寫速度

　　除了讀寫、刻錄速度外，還有一個復寫速度。復寫速度是指刻錄機在刻錄CD-RW或DVD-RW光盤，在光盤上存儲有數據時，對其進行數據擦除并刻錄新數據的最大刻錄速度。較快CD-RW刻錄機在對CD-RW光盤復寫操作時可以達到32倍速，雖然DVD刻錄機也支持對CD-RW光盤的可寫，但一般CD復寫速度要略低于CD-RW刻錄機，只有個別的產品才能達到32倍速的復寫速度。而目前各種制式的DVD刻錄機中最大能達到的最大DVD復寫速度為8倍速，也就是每秒約10.5MB/s的速度。

　　2、光驅的最大倍速

　　我們知道，光驅有一個關鍵參數叫最大倍速，也就是光驅的最大可得傳輸速率。如何理解這個概念呢？這需要從光驅的旋轉方式及光驅的讀盤方式入手。首先，我們來回顧一下同心圓的物理學知識。如果把光盤看作是許許多多地同心圓組成的物體，那么在讀寫數據時，光盤外道旋轉速度比內道旋轉速度快。因此當光盤旋轉一圈時，外道所讀的數據比內道所讀的數據多（即單位時間內，外圈所走過的物理路徑比內圈長）。理解了這個物理知識后，我們來分析光驅的讀盤方式，即CLV（恒定線速度）CAV（恒定角速度）方式。

　　CLV，也即恒定線速度，是光盤旋轉速度可調以保持單位時間內內圈與外道的讀取數據速率相等，由于CD盤片的內道半徑小于外道半徑，因此CLV方式意味著光盤的外道將以較慢的速率旋轉，而內道則以較快的速率旋轉，這樣就保證了數據以恒定值傳輸。因此這種技術可以保證24倍速光驅的數據傳輸速率始終保持在24倍速上(圖2)。

老鳥傳技讀懂光驅倍速的行話

圖2　　另一種常用的技術為CAV（恒定角速度)。這種技術并不改變光驅轉動速度，它為了保持光盤以恒定轉速轉動而使數據傳輸率時常改變。比如一個40倍速光驅，當激光頭在光盤的內道時，數據傳輸率可能僅有18到20倍速，這是比較慢的，當激光頭從光盤的外道讀取數據時，數據傳輸率可以達到最大值。這時光驅才是以最大倍速工作，這就是光驅在標定速度用“MAX”的原因。我們所用的48X、52X光驅就是一個典型的CAV型CD-ROM (圖3)。

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圖3

　　CAV工作原理圖解

　此外，廠商們結合以上兩種讀盤方式推出了局部恒定角速度方式，理論上是在讀內圈時采用CAV模式，轉速不變讀速逐漸提高，在讀外圈時讀速不變轉速逐漸減小。實際上它是在隨機讀取時，采用CLV一旦激光無法正常讀取數據時，立即轉換成為CAV。目前在刻錄機中一般采用該技術用于讀取。

　　一般來說，刻錄速度是由刻錄機和刻錄盤兩方面共同決定的，而最高刻錄速度又與兩者最高刻錄速度的較低值相一致。比如說，刻錄機最大倍速為52X，刻錄盤為32X，那么最高刻錄速度應該是32X。所以，我們在使用光驅時都可以發現，很少有光驅是能夠達到其宣稱的最大倍速的。

　　3、光驅的倍速與轉速

　　根據上文，我們知道光驅既有倍速又有轉速，這是兩個完全不同的概念。倍速表示的是光存儲設備刻錄、讀取數據的能力，比如CD光驅的基準讀取速度約為150KB/s，當某個光驅在實際使用每秒可以讀取60MB的數據時，那么它的讀取倍速就是40X。而轉速則是指光驅主軸馬達的工作參數，它和倍速間有一個對應的關系，但因刻錄方式的不同而有所差異。

　　那么光盤工作時速度到底有多快呢？比如我們使用一張直徑12cm的標準DVD光盤，在16X CAV模式下光盤邊緣的切線速度大約為60m/s（216Km/h），而據預算民航飛機的升空速度大約為220Km/h，也就是說光盤的在運行過程忠的邊緣速度與飛機起飛的速度相當。　　盡管目前DVD光驅的最大倍速只有為16X（最高可達18X），但其實光驅主軸馬達速度已經達到了非?？斓乃俣攘耍窘咏笋R達式機械轉動架構的物理極限。光盤在高速運轉過程中，機械的運動會產生巨大的震動以及噪音。為了應付這些負面影響，廠商必須通過特殊的光驅設計來應付，比如采用懸掛式光驅結構設計，這對于減低光驅的噪音作用顯著(圖4)。

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圖4

　　懸掛式光頭結構：使光頭的尋址和聚焦時間減少許多，并且大幅提高了光驅的讀盤能力。當光驅讀取密度不均的盤片時，托盤下的滾珠由于離心力的作用，會跑到質量輕的那一邊從而調整平衡

　　4、光驅倍速是不是越快越好

　　選擇購買光驅時，人們總是存在這樣的一個誤區，認為光驅的倍速越高越好，在購買時對于光驅的倍速要求較高。其實光驅讀盤的速度快慢差別并非十分重要。這是因為在高倍速光驅的時代，各種光驅在讀盤速度上都有長足進步，不再是計算機系統中拖后腿的部件。而且，目前高倍速光驅的標稱值只是在理想情況下讀外圈的最高速度，實際應用中多數時間達不到這個理想狀態，一般也就是24X的樣子。因此不管是36X、40X還是50X的光驅，實際使用起來主觀感覺差別不是很大。當然，高速的光驅在在讀取大數據文件時可能更有優勢，但它也有CPU占用率高、噪聲大、振動大、耗電量大、發熱量大等副作用。

　　速度非常高的情況下，激光頭在讀取非標準盤片時，盤片受力不均，造成抖動不穩定，運動軌跡變形，嚴重增加了激光頭的損耗。激光頭的消耗增大，就猶如遭受了“餓其體膚，勞其筋骨”折磨的戰士，不僅戰斗力大大減弱，而且還有可能減少壽命。這樣，激光頭抓軌、尋軌能力就會降低，讀取數據也不能很準確連貫，別說對付標準盤片了，哪能還能抵御非標準盤片的挑釁？

　　某些品牌的光驅，高速的品種反而不如低速的品種好使，這也是目前許多光驅帶有降速功能的原因。因此在選購光驅時我們不必強求光驅的速度。相比之下低倍速光驅的壽命反而要長一些，容錯能力也很不錯。但是只有在高速光驅才能讀出CD-RW光盤的數據，在選購光驅時應當注意。

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