Недостаточная емкость (650 или 700 Мбайт) компакт-дисков заставили производителей задуматься о новом формате оптических дисков. В 1995 г. был создан стандарт дисков CD-ROM большой емкости, первоначально получивший название DVD (Digital Video Disk — цифровой универсальный диск), предназначенный для записи видеофильмов. Позже DVD-диски стали использовать для записи информации, пригодной для использования в персональных компьютерах, его стали называть Digital Versatile Disk — цифровой универсальный диск.
В отличие от CD-дисков, которые могли быть только односторонними и однослойными, DVD могут быть также двухслойными и двусторонними. Таким образом, существует 4 варианта DVD-дисков: DVD-5 (односторонний однослойный, емкость 4,7 Гбайт), DVD-9 (односторонний двухслойный, 8,5 Гбайт), DVD-10 (двусторонний однослойный, 9,4 Гбайт) и DVD-18 (двусторонний двухслойный, 17 Гбайт). Диски DVD имеют тот же диаметр (120 мм), что и компакт-диски.
Возможность изготовления двухслойных дисков (отражающий материал первого слоя является полупрозрачным, так что можно фокусировать лазер на лежащем над ним втором отражающем слое) позволила поднять емкость еще почти в два раза. Двусторонний диск представляет собой два односторонних, склеенных тыльными слоями друг с другом (общая толщина диска при этом остается равной 1,2 мм).
Кроме того, благодаря применению вместо лазера с длиной волны 780 нм лазера длиной волны 635 или 650 нм удалось сократить минимальную длину впадин и площадок с 0,83 до 0,4 микрона, а расстояние между дорожками — с 1,6 до 0,74 микроне, что дало общий выигрыш в емкости в 4,5 раза. При использовании обеих сторон общий объем достигается 17,0 Гбайт, т.е. равен суммарному объему 26 обычных компакт-дисков.
Скорость передачи данных накопителя DVD-ROM указывается кратной 1,385 Мбайт/с. Обозначение 32х/40х в паспортных данных накопителя означает скорости чтения DVD и CD соответственно.
Дальнейшим шагом в развитии DVD-накопителей стало появление стандартов для перезаписываемых дисков DVD: DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM, DVD+R, DVD+RW. DVD-стандарты не предусматривают изготовление двухслойных записываемых DVD-дисков. Емкость носителя составляет 4,7 Гбайт.
Стоит отметить, что появление на рынке носителей DVD-R/RW/RAM привело к возникновению проблемы их совместимости с DVD-накопителями и DVD- проигрывателями, которая еще больше обострилась после появления дисков DVD+R и DVD+RW.
На сегодняшний день стандарт DVD+RW является самым перспективным для записи DVD-данных. В частности, важным преимуществом формата DVD+RW/+R является его совместимость с подавляющим большинством обычных накопителей DVD-ROM и бытовых DVD-плееров.
Blu-Ray-накопители
В 2002 г. такие компании, как Hitachi, LG, Panasonic, Pioneer, Philips, Samsung, Sharp, Sony и Thomson, анонсировали цифровые видеодиски нового поколения. За основу технологической разработки был принят новый стандарт, предусматривающий считывание информации с помощью сине-фиолетового лазера, а спецификация получила название BIu-Ray.
В технологии Blu-Ray используется лазер с длиной волны 405 нм. Такое уменьшение позволило сузить дорожку в два раза больше, чем у обычного DVD- диска до 0,32 микрон и увеличить плотность записи данных.
Однослойный диск Blu-Ray может хранить 23,3/25/27/33 Гбайт, двухслойный диск может вместить 46,6/50/54/66 Гбайт. Скорость передачи данных 12х- скоростного накопителя Blu-Ray составляет 54 Мбайт/с. Диски Blu-Ray широко используются для записи фильмов высокой четкости, в игровых приставках, накопителями Blu-Ray оснащаются современные стационарные компьютеры и ноутбуки.
Попробуем сравнить объем и вид информации относительно типов носителей, на которые эту информацию можно записать.
Винчестер емкостью 320 ГБайт. Предположим, фильм на DVD-диске длится 84 минуты и занимает объем 7,74 Гб. Сколько фильмов можно записать на винчестер с указанным объемом? Ответ: приблизительно 45 фильмов.
Флэш-накопитель емкостью 16 ГБайт. Предположим, имеется аудиокнига объемом 131,7 Мб и длительностью записи 8 ч 15 мин. Сколько аудиокниг можно записать на флэш-накопитель с указанным объемом? Ответ: приблизительно 124 книги.
Сколько музыкальных файлов можно записать на флэш-накопитель с указанным объемом? Стандартный битрейт (скорость передачи информации) составляет 128 Кбит/с. Одна минута музыки занимает примерно 1 Мб памяти. Если в среднем одна песня играет четыре минуты, то на флэш-накопитель с 16 Гб памяти уместится порядка 4096 песен.
Предположим, имеется одна фотография хорошего качества объемом 4 Мб. Сколько фотографий можно записать на флэш-накопитель с указанным объемом? Ответ: приблизительно 4000 фотографий.
CD-диск емкостью 700 Мб. На CD-диск можно записать: один фильм в формате.avi, в относительно хорошем качестве; около 150 музыкальных файлов в формате.mp3; около 150 фотографий хорошего качества; множество документов и программ небольшого размера.
Для того чтобы узнать, сколько свободного места осталось на диске, в частности на флэш-носителе, щелкнем правой кнопкой мыши по изображению съемного диска, обычно он подписан как «Съемный диск», выберем в открывшемся меню пункт Свойства (рис. 45). Занятое пространство выделено синим цветом, свободное выделено розовым цветом. Информация об общем объеме диска находится выше.
Рис. 45. Окно свойств съемного накопителя
Таким образом можно узнать остаток свободного места не только на флэш- носителе, но и на любом съемном или логическом диске.
Следует отметить, что различают форматированную и неформатированную емкость диска. Из рис. 46 видно, что объем диска С равен 455 Гб, свободное пространство компьютер примерно определил как 419 Гб.
Рис. 46. Отображение объема диска С в папке Компьютер
На самом деле объем данного жесткого диска составляет 500 Гб. Возникает вопрос: куда исчезли почти 45 Гб дискового пространства? Ответ прост: при форматировании диска в начало и в конец каждого сектора заносится служебная информация, так называемый префикс (начало сектора) и суффикс (конец сектора), в которых имеется информация о начале и конце сектора, а также контрольная сумма для проверки целостности данных. Следовательно, объем данного неформатированного винчестера составляет 500 Гб (что и указывают производители, а затем и продавцы компьютеров), а отформатированная емкость — 455 Гб. Именно поэтому объем любого отформатированного носителя будет меньше исходного
Контрольные вопросы и задания
· 1. Какие устройства называют запоминающими? Перечислите основные параметры запоминающих устройств.
· 2. Поясните различие между постоянным и оперативным запоминающими устройствами.
· 3. Дайте характеристику динамическим и статическим оперативным запоминающим устройствам.
· 4. Расскажите о назначении кэш-памяти.
· 5. Каково назначение внешних запоминающих устройств?
· 6. Как хранится информация на жестких магнитных дисках? Перечислите и поясните основные характеристики жесткого диска.
· 7. Назовите основные цели использования переносных жестких дисков.
· 8. Что представляет собой флэш-память? Каковы ее достоинства и недостатки?
· 9. Каким образом происходит запись информации на оптические накопители? Назовите физические размеры обычного оптического диска.
· 10. За счет каких технологических особенностей становится возможной многократная перезапись оптического диска?
· 11. Проведите подробный анализ дисков DVD: принципы записи, емкость, стандарты и т.д.
· 12. Расскажите о спецификации дисков Blu-Ray.
· 13. Предположим, вы имеете внешний жесткий диск объемом 3 Тб. Сколько дисков формата Blu-Ray он может заменить, если объем одного диска равен 25 Гб?
· 14. Предположим, вы имеете портативный медиаплеер со встроенной памятью 4 Гб. Определите, сколько композиций он способен вместить, если размер одной записи в формате mp3 занимает 3,1, 6,3, 9,6 Мб?