(disk drive)

เครื่องจานแม่เหล็ก (disk drive) เป็นเครื่องที่ใช้อ่านและบันทึกข้อมูลบนจานแม่เหล็ก มีหลักการทำงานคล้ายเครื่องเล่นจานเสียงธรรมดาทั่ว ๆ ไป แต่แทนที่จะมีเข็มกลับมีหัวอ่านและหรือหัวบันทึก (read-write head) คล้ายเครื่องแถบแม่เหล็กที่เคลื่อนที่เข้าออกได้ เครื่องจานแม่เหล็ก มีสองแบบ คือ แบบจานติดอยู่กับเครื่อง (fixed disk) และแบบยกจานออกเปลี่ยนได้ (removable disk)

จานแม่เหล็กส่วนใหญ่ทำด้วยพลาสติก มีรูปร่างเป็นจานกลมคล้ายจานเสียงธรรมดา แต่ฉาบผิวทั้งสองข้างด้วยสารแม่เหล็กเฟอรัสออกไซด์ การบันทึกทำบนผิวของสารแม่เหล็กแทนที่จะเซาะเป็นร่องเล็ก ๆ การอ่านและการบันทึกข้อมูลกระทำโดยใช้หัวอ่านที่ติดตั้งไว้บนแผงที่สามารถเลื่อนเข้าออกได้

ข้อมูลจะถูกบันทึกไว้บนรอยทางวงกลมบนผิวจานซึ่งมีจำนวนต่าง ๆ เช่น 100-500 รอยทาง ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของจานมีตั้งแต่ 1-3 ฟุต สามารถบันทึกตัวอักษรได้หลายล้านตัวอักษร การบันทึกใช้บันทึกทีละบิตโดยใช้แปดบิตต่อหนึ่งไบต์ จานแม่เหล็กหมุนเร็วประมาณ 1,500-1,800 รอบต่อนาที สามารถค้นหาข้อมูลด้วยเวลาเฉลี่ยประมาณ 50 มิลลิวินาที สามารถย้ายข้อมูลด้วยอัตราเร็วสูงถึง 320,000 ไบต์ต่อวินาที ขอให้เราสังเกตว่าเวลาเฉลี่ยเหล่านี้เป็นเวลาที่ช้ากว่าเครื่องรุ่นใหม่ ๆ มาก

ถ้าต้องการเก็บข้อมูลจำนวนมาก เขาจะใช้จานแม่เหล็กที่มีจำนวน 2 หรือ 6 หรือ 12 จานมาติดตั้งซ้อนกันตามแนวดิ่ง รวมกันเป็นหนึ่งหน่วย เรียกว่า ดิสก์แพ็ค (disk pack) ซึ่งเราสามารถยกดิสก์แพ็คเข้าออกจากเครื่องได้ การทำเช่นนี้ ทำให้จานแม่เหล็กสามารถทำหน้าที่คล้ายแถบแม่เหล็ก

ที่มาhttp://www.school.net.th/library/snet1/hardware/ddisk.html

(Optical Disk)

ออฟติคัลดิสก์

จากวิกิพีเดียฟรี

บทความนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับการจัดเก็บสื่อดิจิตอลเช่นแผ่นซีดีและดีวีดี สำหรับคุณลักษณะโครงสร้างในทำนองเดียวกันชื่อของตาให้ดูแผ่นแก้วนำแสง .

"สื่อแสง" นี่นำไปสู่ สำหรับสื่อการส่งผ่านแสงดูกลาง (เลนส์) .

เลนส์ของคอมแพคดิสก์ไดรฟ์

พื้นผิวด้านล่างของแผ่นซีดีที่แสดงลักษณะสีสัน .

ในการใช้คอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีการบันทึกแผ่นดิสก์แสง , แผ่นดิสก์แสง ( OD ) คือแบนแผ่นวงกลมมักจะ encodes ซึ่งข้อมูลไบนารี ( บิต ) ในรูปแบบของหลุม (ค่าไบนารีของ 0 หรือปิดเนื่องจากการขาดการสะท้อนเมื่ออ่าน) และ ดินแดน (ค่าไบนารี 1 หรือเมื่อถึงกำหนดที่จะสะท้อนให้เห็นว่าเมื่ออ่าน) เมื่อวัสดุพิเศษ (มักอลูมิเนียม^{[ อ้างอิงที่จำเป็น ]} ) ที่หนึ่งของพื้นผิวเรียบมัน วัสดุการเข้ารหัสนั่งอยู่บนพื้นผิวหนา (ปกติโพลีคาร์บอเนต ) ซึ่งทำให้ขึ้นเป็นกลุ่มของแผ่นดิสก์และรูปแบบชั้นโฟกัสฝุ่น รูปแบบการเข้ารหัสดังต่อไปนี้อย่างต่อเนื่องเส้นทางเกลียวครอบคลุมพื้นผิวของแผ่นดิสก์ทั้งหมดและยื่นออกมาจากด้านในสุดติดตามการติดตามนอกสุด ข้อมูลจะถูกจัดเก็บไว้ในแผ่นดิสก์ด้วยเลเซอร์หรือเครื่องปั๊มและสามารถเข้าถึงได้เมื่อเส้นทางที่ข้อมูลจะสว่างด้วยเลเซอร์ไดโอดในดิสก์ไดรฟ์ออปติคอลซึ่งหมุนแผ่นดิสก์ที่ความเร็วประมาณ 200 ถึง 4,000รอบต่อนาทีหรือมากกว่านั้นขึ้นอยู่กับ ประเภทไดรฟ์รูปแบบดิสก์และระยะทางของหัวอ่านจากศูนย์กลางของแผ่นดิสก์ (โดภายในจะอ่านแผ่นที่ความเร็วสูงกว่า) หลุมหรือกระแทกบิดเบือนแสงเลเซอร์สะท้อนให้เห็นจึงแผ่นแสงมากที่สุด (ยกเว้นแผ่นสีดำของเดิมเพลย์วิดีโอเกมคอนโซล ) มีลักษณะสีรุ้งลักษณะที่สร้างขึ้นโดยร่องของชั้นสะท้อนแสง ด้านหลังของแผ่นดิสก์แสงมักจะมีฉลากที่พิมพ์ออกมาบางครั้งทำจากกระดาษ แต่มักจะพิมพ์หรือประทับลงบนแผ่นดิสก์เองด้วย ด้านข้างของแผ่นดิสก์นี้มีข้อมูลที่แท้จริงและถูกเคลือบด้วยวัสดุที่มักจะโปร่งใสมักจะเคลือบ . ซึ่งแตกต่างจาก 3 ½นิ้วฟลอปปี้ดิสก์ส่วนใหญ่แผ่นแสงไม่ได้มีปลอกป้องกันแบบบูรณาการและดังนั้นจึงไวต่อการถ่ายโอนข้อมูลปัญหาเนื่องจากรอยขีดข่วนรอยนิ้วมือและปัญหาสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ

แผ่นแสงมักจะอยู่ระหว่าง 7.6 และ 30 ซม. (3-12 ใน) เส้นผ่าศูนย์กลาง 12 ซม. (4.75 ใน) เป็นขนาดที่พบมากที่สุด แผ่นดิสก์ทั่วไปคือประมาณ 1.2 มม. (0.05 นิ้ว) หนาในขณะที่สนามติดตาม (ระยะทางจากศูนย์กลางของหนึ่งติดตามไปยังศูนย์กลางของต่อไป) โดยทั่วไปจะมี 1.6  ไมโครเมตร .

แผ่นดิสก์แสงที่ถูกออกแบบมาเพื่อสนับสนุนหนึ่งในสามของประเภทการบันทึก: อ่านอย่างเดียว (เช่นซีดีและซีดีรอม ), บันทึก (เขียนครั้งเดียวเช่นแผ่น CD-R ) หรือใหม่ที่บันทึกได้ (ที่เขียนทับได้เช่นCD-RW ) . เขียนเมื่อแผ่นแสงธรรมดาที่มีสีย้อมอินทรีย์ชั้นบันทึกระหว่างพื้นผิวและชั้นสะท้อนแสง แผ่นดิสก์ที่เขียนทับได้โดยทั่วไปแล้วจะมีโลหะผสมชั้นบันทึกประกอบด้วยวัสดุที่เปลี่ยนเฟสส่วนใหญ่มักจะAgInSbTe , โลหะผสมของเงิน , อินเดียม , พลวงและเทลลูเรียม . ^[ 1 ]

แผ่นดิสก์แสงที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการจัดเก็บเพลง (เช่นสำหรับใช้ในเครื่องเล่นซีดี ) วิดีโอ (เช่นสำหรับใช้ในBlu-ray Player) หรือข้อมูลและโปรแกรมสำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (PC) เทคโนโลยีการจัดเก็บแสงสมาคม (Osta) ส่งเสริมรูปแบบการจัดเก็บข้อมูลออปติคอลมาตรฐาน แม้ว่าแผ่นแสงมีความคงทนมากขึ้นกว่าก่อนหน้านี้ภาพและเสียงและรูปแบบการจัดเก็บข้อมูลที่พวกเขามีความไวต่อความเสียหายด้านสิ่งแวดล้อมและการใช้งานประจำวัน ห้องสมุดและหอจดหมายเหตุตราสื่อแสงรักษาขั้นตอนเพื่อให้แน่ใจว่าการใช้งานอย่างต่อเนื่องในดิสก์ไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์ออปติคอลหรือเครื่องเล่นแผ่นดิสก์ที่สอดคล้องกัน

สำหรับคอมพิวเตอร์สำรองข้อมูลและการถ่ายโอนข้อมูลทางกายภาพ, แผ่นแสงเช่นซีดีและดีวีดีจะค่อยๆถูกแทนที่ด้วยได้เร็วขึ้นมีขนาดเล็กอุปกรณ์ของรัฐที่มั่นคงโดยเฉพาะอย่างยิ่งแฟลชไดรฟ์ . ^{[ อ้างอิงที่จำเป็น ]}แนวโน้มเช่นนี้คาดว่าจะยังคงเป็นไดรฟ์ USB แฟลชต่อเนื่อง การเพิ่มขึ้นของกำลังการผลิตและการลดลงของราคา^{[ อ้างจำเป็น ]}นอกจากนี้เพลงที่ซื้อหรือใช้ร่วมกันผ่านทางอินเทอร์เน็ตที่มีการลดลงอย่างมีนัยสำคัญจำนวนของซีดีเพลงที่ขายเป็นประจำทุกปี

สารบัญ

  [ ซ่อน ] 

• 1 ประวัติ
  • 1.1 รุ่นแรก
  • 1.2 รุ่นที่สอง
  • 1.3 รุ่นที่สาม
  • 1.4 รุ่นที่สี่
  • 1.5 ภาพรวมของประเภทออปติคอล
• 2 บันทึกและแผ่นแสงสามารถเขียนได้
• 3 จำเพาะ
• 4 อ้างอิง
• 5 ลิงค์ภายนอก

ประวัติความเป็นมา[ ที่มาแก้ไข | แก้ไขเบต้า ]

แผ่นดิสก์แสงอนาล็อกก่อนหน้านี้บันทึกไว้ในปี 1935 สำหรับLicht-Tone Orgel (อวัยวะสุ่มตัวอย่าง)

บทความนี้อาจจะมีการวิจัยเดิม . กรุณาปรับปรุงให้ดีขึ้นโดยการตรวจสอบการเรียกร้องที่ทำและการเพิ่มการอ้างอิงในบรรทัด . งบที่ประกอบด้วยเพียงหนึ่งเดียวของการวิจัยเดิมอาจถูกลบออก (กรกฎาคม 2009)

แผ่นดิสก์แสงที่ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1958 ในปี 1961 และ 1969, เดวิดพอลเกร็กจดทะเบียนสิทธิบัตรสำหรับแผ่นดิสก์แสงอนาล็อกสำหรับการบันทึกวิดีโอ รูปแบบของแผ่นดิสก์แสงนี้เป็นรูปแบบเริ่มต้นมากจากดีวีดีสหรัฐอเมริกาสิทธิบัตร 3,430,966 . มันเป็นเรื่องที่น่าสนใจเป็นพิเศษที่สหรัฐอเมริกาสิทธิบัตร 4,893,297ฟ้องปี 1989 ออกปี 1990 สร้างรายได้ค่าภาคหลวงสำหรับผู้บุกเบิกของ บริษัท DVA-2007 จนกระทั่งแล้วครอบคลุม CD, DVDและBlu-rayระบบ ในช่วงต้น 1960S, เพลงคอร์ปอเรชั่นของอเมริกาซื้อสิทธิบัตรของเกร็กและ บริษัท ของเขาเกาส์ Electrophysics .

ต่อในประเทศเนเธอร์แลนด์ในปี 1969 ฟิลิปส์วิจัยฟิสิกส์เริ่มแรกแสงดีวีดีการทดลองของพวกเขาที่ Eindhoven ในปี 1975 ฟิลิปส์และเอ็มเริ่มที่จะทำงานร่วมกันและในปี 1978, ในเชิงพาณิชย์มากเกินไปปลายพวกเขานำเสนอรอคอยมานานของพวกเขาเลเซอร์ดิสก์ในแอตแลนตา . เอ็มส่งมอบแผ่นฟิลิปส์และผู้เล่น แต่นำเสนอเป็นความล้มเหลวทางด้านเทคนิคและเชิงพาณิชย์และความร่วมมือฟิลิปส์ / เอ็มสิ้นสุดวันที่

ในประเทศญี่ปุ่นและสหรัฐอเมริกา, ไพโอเนียร์ประสบความสำเร็จกับดีวีดีจนกระทั่งการถือกำเนิดของดีวีดี ในปี 1979 ฟิลิปส์และโซนี่ในกิจการร่วมค้าที่ได้รับการพัฒนาประสบความสำเร็จในแผ่นซีดีเสียง .

ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1990 ของสมาคมผู้ผลิตพัฒนารุ่นที่สองของแผ่นดิสก์แสง, DVD

จานแม่เหล็กพบว่าการใช้งานที่ จำกัด ในการจัดเก็บข้อมูลในจำนวนมาก ดังนั้นไม่จำเป็นต้องของการหาข้อมูลเทคนิคบางมากขึ้นการจัดเก็บคือ ผลที่ตามมามันก็พบว่าโดยการใช้วิธีการออปติคอลข้อมูลขนาดใหญ่อุปกรณ์จัดเก็บสามารถทำได้ซึ่งจะก่อให้เกิดการประยุกต์ใช้ discs.The แสงแรกของชนิดนี้เป็นคอมแพคดิสก์ (CD) ซึ่งถูกนำมาใช้ในระบบเครื่องเสียง

Sony และ Philips พัฒนารุ่นแรกของแผ่นซีดีในช่วงกลางทศวรรษ 1980 ที่มีคุณสมบัติที่สมบูรณ์แบบสำหรับ devices.With เหล่านี้ความช่วยเหลือของชนิดนี้เป็นไปได้ของเทคโนโลยีที่เป็นตัวแทนของสัญญาณอนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอลที่ได้รับการใช้ประโยชน์ในการ level.For ที่ดีเพื่อจุดประสงค์นี้ 16 ตัวอย่างบิตของสัญญาณอนาล็อกที่ถูกพรากไปในอัตรา 44,100 ตัวอย่างต่อวินาทีซึ่งเป็นที่เห็นได้ชัดว่าต่อไปนี้การออกแบบ Nyquist เกณฑ์ของรุ่นแรกของแผ่นซีดีก็จะถือได้ถึง 75 นาทีของเพลงซึ่งจำเป็นต้อง 650MB ของการจัดเก็บ

รุ่นที่สามแผ่นดิสก์ออปติคอลได้รับการพัฒนาใน 2000-2006 และได้รับการแนะนำว่าเป็น Blu-ray Disc ภาพยนตร์ครั้งแรกบนแผ่นดิสก์ Blu-ray ได้รับการปล่อยตัวในเดือนมิถุนายน 2006 Blu-ray ในที่สุดก็ตระหนักในความหมายของแสงสูงสงครามรูปแบบดิสก์กว่ารูปแบบการแข่งขัน, HD DVD . แผ่นดิสก์ Blu-ray มาตรฐานสามารถถือประมาณ 25 GB ของข้อมูล, DVD 4.7 GB และซีดีประมาณ 700 MB

เปรียบเทียบจากหลาย ๆ สื่อจัดเก็บข้อมูลออปติคอล

รุ่นแรก[ แหล่งที่มาแก้ไข | แก้ไขเบต้า ]

ในขั้นต้นแผ่นแสงถูกนำมาใช้ในการจัดเก็บเพลงและซอฟแวร์คอมพิวเตอร์ เลเซอร์ดิสก์รูปแบบการจัดเก็บวิดีโอแบบแอนะล็อกสัญญาณสำหรับการกระจายตัวของวิดีโอที่บ้านแต่หายไปในเชิงพาณิชย์เพื่อVHS ตลับรูปแบบส่วนใหญ่เนื่องจากค่าใช้จ่ายสูงและไม่ re-recordability; อื่น ๆ รุ่นแรกรูปแบบดิสก์ได้รับการออกแบบเฉพาะเพื่อเก็บข้อมูลดิจิตอลและ ไม่ได้เริ่มต้นด้วยความสามารถในการใช้เป็นวิดีโอดิจิตอลขนาดกลาง

มากที่สุดรุ่นแรกอุปกรณ์ที่มีแผ่นเลเซอร์อินฟาเรดหัวอ่าน ขนาดต่ำสุดของจุดเลเซอร์เป็นสัดส่วนกับความยาวคลื่นของแสงเลเซอร์เพื่อให้ความยาวคลื่นเป็นปัจจัย จำกัด กับปริมาณของข้อมูลที่สามารถเก็บไว้ในพื้นที่ทางกายภาพที่กำหนดบนแผ่นดิสก์ ช่วงอินฟราเรดจะเกินปลายยาวความยาวคลื่นของสเปกตรัมแสงที่มองเห็นจึงสนับสนุนความหนาแน่นน้อยกว่าแสงที่มองเห็นสั้นลงความยาวคลื่น ตัวอย่างหนึ่งของความหนาแน่นสูงความจุข้อมูลที่ประสบความสำเร็จกับเลเซอร์อินฟราเรดเป็น 700 MB ของข้อมูลของผู้ใช้สุทธิ 12 คอมแพคดิสก์ ซม.

ปัจจัยอื่น ๆ ที่ส่งผลกระทบต่อความหนาแน่นของการจัดเก็บข้อมูลรวมถึงการดำรงอยู่ของหลายชั้นของข้อมูลบนแผ่นดิสก์วิธีการของการหมุน ( ความเร็วเชิงเส้นคงที่ (CLV) ความเร็วเชิงมุมคงที่ (CAV) หรือโลโก้-CAV) องค์ประกอบของดินแดนและ หลุมและเท่าใดขอบไม่ได้ใช้เป็นศูนย์กลางและขอบของแผ่นดิสก์

• คอมแพคดิสก์ (CD) และอนุพันธ์
  • วิดีโอซีดี (VCD)
  • ซีดีวิดีโอสุด
• เลเซอร์ดิสก์
• GD-ROM
• แบบ Dual เฟสเปลี่ยน
• ความหนาแน่นของแผ่นดิสก์แบบสองขนาดกะทัดรัด (DDCD)
• แผ่นดิสก์เครื่องกำเนิดแสง
• MiniDisc

รุ่นที่สอง[ แหล่งที่มาแก้ไข | แก้ไขเบต้า ]

รุ่นที่สองแผ่นแสงได้สำหรับการจัดเก็บจำนวนมากของข้อมูลรวมทั้งการออกอากาศที่มีคุณภาพวิดีโอดิจิตอล แผ่นดังกล่าวมักจะถูกอ่านด้วยเลเซอร์ที่มองเห็นแสง (โดยปกติสีแดง); ความยาวคลื่นสั้นกว่าและใหญ่กว่ารูรับแสงตัวเลข^[ 2 ]ให้ลำแสงแคบอนุญาตให้หลุมขนาดเล็กและดินแดนในแผ่นดิสก์ ในรูปแบบ DVD นี้จะช่วยให้การจัดเก็บ GB 4.7 มาตรฐาน 12 ซม. , ด้านเดียว, แผ่นชั้นเดียว; ผลัดสื่อที่มีขนาดเล็กเช่นDataPlayรูปแบบที่สามารถมีความจุเปรียบกับของที่มีขนาดใหญ่มาตรฐานที่มีขนาดกะทัดรัด 12 ซม. จาน

• ดีวีดีและอนุพันธ์
  • DVD-Audio
  • DualDisc
  • วีดีโอดิจิตอลด่วน (DIVX)
• Nintendo GameCube เกม Disc (อนุพันธ์ MiniDVD)
• ออฟติคอลดิสก์ Wii (อนุพันธ์ DVD)
• เปอร์ออดิโอซีดี
• อเนกประสงค์ Disc ได้รับการปรับปรุง
• DataPlay
• ดิสก์สื่อสากล
• ความหนาแน่นของอัลตร้าออพติคัล

รุ่นที่สาม[ แหล่งที่มาแก้ไข | แก้ไขเบต้า ]

รุ่นที่สามแผ่นแสงอยู่ในการพัฒนา, ความหมายสำหรับการจัดจำหน่ายวิดีโอความละเอียดสูงและการสนับสนุนความสามารถในการจัดเก็บข้อมูลมากขึ้นประสบความสำเร็จด้วยระยะสั้นความยาวคลื่นเลเซอร์ที่มองเห็นแสงมากขึ้นและรูรับแสงที่เป็นตัวเลข ดิสก์ Blu-ray และ HD DVD ใช้เลเซอร์สีม่วงสีฟ้าและเลนส์โฟกัสรูรับแสงมากขึ้นสำหรับการใช้งานกับแผ่นดิสก์ที่มีหลุมขนาดเล็กและดินแดนจึงมากขึ้นความสามารถในการจัดเก็บข้อมูลต่อชั้น^[ 2 ]ในทางปฏิบัติที่มีประสิทธิภาพความสามารถในการนำเสนอมัลติมีเดียที่ดีขึ้น กับวิดีโอเพิ่มการบีบอัดข้อมูล ตัวแปลงสัญญาณเช่นH.264/MPEG-4 AVCและVC-1 .

• ดิสก์ Blu-ray (ได้ถึง 400 GB - ทดลอง^{[ 3 ] [ 4 ]} )
• Wii U ออฟติคอลดิสก์ (25 GB ต่อชั้น)
• HD DVD (รูปแบบดิสก์ที่เลิกผลิตเพิ่มขึ้นถึง 51 GB ชั้นสาม)
• CBHD (ที่มาของรูปแบบแผ่นดิสก์ที่เลิกผลิตHD DVD )
• VMD HD
• ดิสก์หลายดิจิตอล
• เรืองแสงดิสก์หลายชั้น
• อเนกประสงค์ Disc ไปข้างหน้า

รุ่นที่สี่[ แหล่งที่มาแก้ไข | แก้ไขเบต้า ]

รูปแบบต่อไปนอกเหนือไปจากแผ่นดิสก์รุ่นที่สามในปัจจุบันและมีศักยภาพในการถือมากกว่าหนึ่งเทราไบต์ (1  TB ) ของข้อมูล:

• อเนกประสงค์ Disc โฮโลแกรม
• LS-R
• แผ่นโปรตีนเคลือบ

ภาพรวมของประเภทออปติคอล[ ที่มาแก้ไข | แก้ไขเบต้า ]

ชื่อ	ความจุ	การทดลอง1	ปีที่ผ่านมา2
เลเซอร์ดิสก์ (LD)	0.3GB		1971-2001
คอมแพคดิสก์ (CD)	0.7-0.9GB		วันนี้ 1981-
MiniDisc (MD)	0.14GB		วันนี้ 1989-
แม๊กออฟติคอลดิสก์ (MOD)	0.1-16.7GB		วันนี้ 1990-
ดิจิตอลอเนกประสงค์ Disc (DVD)	4.7-17GB		วันนี้ 1995-
เลเซอร์ความเข้มของสัญญาณตรงเขียนทับ (Limdow-Disc)	2.6GB	10GB	วันนี้ 1996-
GD-ROM	1.2GB		วันนี้ 1997-
เรืองแสงดิสก์หลายชั้น		50-140GB	1998-2003
แผ่นดิสก์หลายชั้นอเนกประสงค์ (VMD)	5-20GB	100GB	1999-2010
อัลตร้าหนาแน่นออปติค (UDO)	30-60GB		วันนี้ 2000-
FVD (FVD)	5.4-15GB		วันนี้ 2001-
อเนกประสงค์ Disc เพิ่มขึ้น (EVD)	ดีวีดี		2002-2004
ดีวีดี HD	15-51GB	1TB	2002-2008
เครื่องเล่น Blu-ray Disc (BD)	25-128GB	400GB	วันนี้ 2002-
ดิสก์ระดับมืออาชีพสำหรับข้อมูล (PDD)	23GB		2003-2006
ดิสก์หลายดิจิตอล		22-32GB	2004-2007
Multiplexed จัดเก็บข้อมูลออปติคอล (MODS-Disc)		250GB-1TB	วันนี้ 2004-
สื่อสากล Disc (UMD)	0.9-1.8GB		2004-2012
โฮโลแกรมอเนกประสงค์ Disc (HVD)		6.0TB	วันนี้ 2004-
แผ่นโปรตีนเคลือบ (PCD)		50TB	วันนี้ 2005-

¹⁾ Protoypes และค่านิยมทางทฤษฎี²⁾ปีที่ผ่านมาตั้งแต่เริ่มต้น (ที่รู้จักกัน) ของการพัฒนาจนถึงจุดสิ้นสุดของการขายหรือ devepment

ที่มา    http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_disc

Hard Disk

ฮาร์ดดิสก์Hard Disk (หน้า 1/2)

Hard Disk   คือ  อุปกรณ์ที่เก็บข้อมูลได้มาก  สามารถเก็บได้อย่างถาวรโดยไม่จำเป็นต้องมีไฟฟ้ามาหล่อเลี้ยงตลอดเวลา  เมื่อปิดเครื่องข้อมูลก็จะไม่สูญหาย ดังนั้น  Hard Disk  จึงถูกจัดเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บระบบปฏิบัติการ  โปรแกรม  และข้อมูลต่าง  ๆ  เนื่องจาก  Hard Disk  เป็นอุปกรณ์ที่ง่ายต่อการอัพเกรดทำให้เทคโนโลยี  Hard Disk  ในปัจจุบันได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว ฉะนั้นการเลือกซื้อ  Hard Disk   จึงควรคำนึงซึ่งประสิทธิภาพที่จะได้รับจาก  Hard Disk

ส่วนประกอบของ Hard Disk

1. แขนของหัวอ่าน ( Actuator Arm ) ทำงานร่วมกับ Stepping Motor ในการหมุนแขนของหัวอ่านไปยังตำแหน่งที่เหมาะสม สำหรับการอ่านเขียนข้อมูล โดยมีคอนโทรลเลอร์ ทำหน้าที่แปลคำสั่งที่มาจากคอมพิวเตอร์ จากนั้นก็เลื่อนหัวอ่านไปยังตำแหน่งที่ต้องการ เพื่ออ่านหรือเขียนข้อมูล และใช้หัวอ่านในการอ่านข้อมูล ต่อมา Stepping Motor ได้ถูกแทนด้วยVoice Coil ที่สามารถทำงานได้เร็ว และแม่นยำกว่า Stepping Motor 2 . หัวอ่าน ( Head ) เป็นส่วนที่ใช้ในการอ่านเขียนข้อมูล ภายในหัวอ่านมีลักษณะเป็น ขดลวด โดยในการอ่านเขียนข้อมูลคอนโทรลเลอร์  จะนำคำสั่งที่ได้รับมาแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าแล้วป้อนเข้าสู่ขดลวดทำให้เกิดการเหนี่ยวนำทางแม่เหล็ก ไปเปลี่ยนโครงสร้างของสารแม่เหล็ก ที่ฉาบบนแผ่นดิสก์ จึงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของข้อมูลขึ้น 3. แผ่นจานแม่เหล็ก ( Platters ) มีลักษณะเป็นจานเหล็กกลมๆ ที่เคลือบสารแม่เหล็กวางซ้อนกันหลายๆชั้น (ขึ้นอยู่กับความจุ) และสารแม่เหล็กที่ว่าจะถูกเหนี่ยวนำให้มีสภาวะเป็น 0 และ1 เพื่อจัดเก็บข้อมูล โดยจานแม่เหล็กนี้จะติดกับมอเตอร์ ที่ทำหน้าที่หมุน แผ่นจานเหล็กนี้ ปกติ Hard Disk  แต่ละตัวจะมีแผ่นดิสก์ประมาณ 1-4 แผ่นแต่ละแผ่นก็จะเก็บข้อมูลได้ทั้ง2 ด้าน 4. มอเตอร์หมุนจานแม่เหล็ก ( Spindle Moter ) เป็นมอเตอร์ที่ใช้หมุนของแผ่นแม่เหล็ก ซึ่งมีความสำคัญอย่างมากต่อความเร็วใน การหมุน ของ Hard Disk เพราะยิ่งมอเตอร์หมุนเร็วหัวอ่านก็จะเจอข้อมูลที่ต้องการเร็วขึ้น ซึ่งความเร็วที่ว่านี้จะวัดกันเป็นรอบต่อนาที ( Rovolution Per Minute หรือย่อว่า RPM ) ถ้าเป็น Hard Disk รุ่นเก่าจะหมุนด้วยความเร็วเพียง3,600รอบต่อนาที ต่อมาพัฒนาเป็น 7,200รอบต่อนาที และปัจจุบันหมุนได้เร็วถึง 10,000รอบต่อนาที การพัฒนาให้ Hard Disk หมุนเร็วจะได้ประสิทธิภาพสูงขึ้น 5. เคส ( Case ) มีลักษณะเป็นกล่องสี่เหลี่ยม ใช้บรรจุกลไกต่างๆ ภายในแผ่นดิสก์เพื่อป้องกันความเสียหาย ที่เกิดจากการหยิบ จับ และป้องกันฝุ่นละออง

ชนิดของ Hard Disk แบ่งตามการเชื่อมต่อ (Interface)

1. แบบ IDE (Integrate Drive Electronics)           Hard Disk แบบ IDE เป็นอินเทอร์เฟซรุ่นเก่า ที่มีการเชื่อมต่อโดยใช้สายแพขนาด 40 เส้น โดยสายแพ 1 เส้นสามารถที่จะต่อ Hard Disk  ได้ 2 ตัว บนเมนบอร์ดนั้นจะมีขั้วต่อ IDE อยู่ 2 ขั้วด้วยกัน ทำให้สามารถพ่วงต่อ Hard Disk ได้สูงสุด 4 ตัว ความเร็วสูงสุดในการถ่ายโอนข้อมูลอยู่ที่ 8.3 เมกะไบต์/ วินาที สำหรับขนาดความจุก็ยังน้อยอีกด้วย เพียงแค่504 MB รูปแสดง Slot IDE บนแผงวงจร Mainboard 2. แบบ E-IDE (Enhanced Integrated Drive Electronics)           Hard Disk แบบ E-IDE พัฒนามาจากประเภท IDE ด้วยสายแพขนาด 80 เส้น ผ่านคอนเน็คเตอร์ 40 ขาเช่นเดียวกันกับ IDE ซึ่งช่วยเพิ่มศักยภาพ ในการทำงานให้มากขึ้น โดย Hard Disk ที่ทำงานแบบ E-IDE นั้นจะมีขนาดความจุที่สูงกว่า504 MB และความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลที่สูงขึ้น โดยสูงถึง 133 เมกะไบต์/ วินาที วิธีการรับส่งข้อมูลของ Hard Disk แบบ E-IDE แบ่งออกเป็น 2 โหมด คือ  PIO และ DMA โหมด PIO (Programmed Input Output) เป็นการรับส่งข้อมูลโดยผ่านการประมวลผลของซีพียู คือรับข้อมูลจากHard Disk เข้ามายังซีพียู หรือส่งข้อมูลจากซีพียูไปยัง Hard Disk การทำงานในโหมดนี้จะเน้นการทำงานกับซีพียู  ดังนั้นจึงไม่เหมาะกับงานที่ต้องการเข้าถึงข้อมูลใน Hard Disk  บ่อยครั้งหรือการทำงานหลาย ๆ งานพร้อมกันในเวลาเดียวที่เรียกว่าMultitasking environment โหมด DMA (Direct Memory Access) จะอนุญาตให้อุปกรณ์ต่าง ๆ ส่งผ่านข้อมูลหรือติดต่อไปยังหน่วยความจำหลัก (RAM) ได้โดยตรงโดยไม่ต้องติดต่อไปที่ซีพียูก่อนเหมือนกระบวนการทำงานปกติ ทำให้ซีพียูจัดการงานได้รวดเร็วขึ้น 3. แบบ SCSI (Small Computer System Interface)           Hard Disk แบบ SCSI เป็น Hard Disk ที่มีอินเทอร์เฟซที่แตกต่างจาก E-IDE โดย Hard Disk แบบ SCSI จะมีการ์ดสำหรับควบคุมการทำงาน โดยเฉพาะ เรียกว่า การ์ด SCSI สำหรับการ์ด SCSI นี้ สามารถที่จะควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ที่มีการทำงานแบบ SCSI ได้ถึง 7 ชิ้นอุปกรณ์ ผ่านสายแพรแบบ SCSI อัตราความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลของ แบบ SCSIมีความเร็วสูงสุด 320 เมกะไบต์/วินาที  กำลังรอบในการหมุนของจานดิสก์ปัจจุบันแบ่งเป็น 10,000 และ 15,000 รอบต่อนาที ซึ่งมีความเร็วที่มากกว่าประเภท E-IDE  ดังนั้น  Hard Disk แบบ SCSI จะนำมาใช้กับงานด้านเครือข่าย (Server) เท่านั้น รูปแสดง อุปกรณ์ Hard Disk ที่เป็น SCSI 4. แบบ Serial ATA           เป็นอินเทอร์เฟซที่กำลังได้รับความนิยมมากในปัจจุบัน เมื่อการเชื่อมต่อในลักษณะParallel ATA หรือ E-IDE เจอทางตันในเรื่องของความเร็วที่มีความเร็วเพียง 133 เมกะไบต์/วินาทีส่วนเทคโนโลยีเชื่อมต่อรูปแบบแบบใหม่ที่เรียกว่า Serial ATA ให้อัตราความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลขั้นแรกสูงสุดถึง 150 เมกะไบต์/วินาที โดยเทคโนโลยี Serial ATA นี้ถูกคาดหวังว่าจะสามารถ ขยายช่องสัญญาณ (Bandwidth) ในการส่งผ่านข้อมูลได้เพิ่มขึ้นถึง 2-3 เท่า และยังรองรับข้อมูลได้มากยิ่งขึ้น ไม่เฉพาะ Hard Disk เพียงเท่านั้นที่จะมีการเชื่อมต่อในรูปแบบนี้ แต่ยังรวมไปถึง อุปกรณ์ตัวอื่น ๆ อย่าง CD-RW หรือDVD อีกด้วย   รูปแสดง สายสัญญาณแบบ Serial ATA           ด้วยการพัฒนาของ Serial ATA ทำให้ลดปัญหาที่เกิดขึ้นระหว่างการส่งผ่านข้อมูลระหว่าง CPU ความเร็วสูงกับตัวHard Disk  ลงได้  ในอนาคต Serial ATA ยังแตกต่างจาก Hard Drive ที่ใช้อินเทอร์เฟซ Parallel ATA ซึ่งเป็นแบบขนาน เพราะอินเทอร์เฟซ Serial ATA นี้ มีการกำหนดให้ Hard Drive ตัวไหนเป็น Master (ตัวหลัก) หรือ Slave (ตัวรอง) ผ่านช่องเชื่อมต่อบนเมนบอร์ดโดยตรง  สามารถลดความยุ่งยากในการติดตั้งลงไป อีกทั้ง Hard Disk ประเภทนี้บางตัวยังรองรับการถอดสับเปลี่ยนโดยทันที (Hot Swap) ทำให้การเชื่อมต่อในลักษณะนี้กำลังได้รับความนิยมอย่างมาก Serial ATA ในปัจจุบัน ......ปัจจุบัน Parallel ATA กำลังถูกแทนที่ด้วย Serial ATA เนื่องจากปัญหาคอขวดที่เป็นอยู่คือ  มาตรฐานความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลบนคอนโทรลเลอร์ขนาด 40 พิน แม้จะสามารถทำเส้นทางรับ-ส่งเป็น 80 เส้น  ความเร็วก็ไม่เกิน 133เมกะไบต์/วินาที ขณะที่ Serial ATA มีขนาดของสายรับ-ส่งสัญญาณ  เพียง 7 พิน  มีอัตราเร็วขั้นต้นของ Serial ATA ในขั้นแรกที่ 1.5 กิกะบิต/วินาที และสิ่งที่โดดเด่นของ Serial ATA คือ Serial ATA II กับมาตรฐานความเร็ว 3.0 กิกะบิต/วินาที  และสูงสุดถึง 6.0 กิกะบิต/วินาที  ซึ่งเป็นเร็วที่สามารถสนับสนุนกับอุปกรณ์ที่จะออกมาได้ถึง 10 ปีเลยทีเดียว  โดยก่อนหน้าที่จะกำเนิด Serial ATA II แบบเต็มตัวนั้นสิ่งที่มาก่อนก็คือการรองรับเทคโนโลยี Native Command Queuing หรือ NCQ ที่มีเฉพาะ Serial ATA เท่านั้น สิ่งหนึ่งที่ได้จากเทคโนโลยี NCQ ก็คือความรวดเร็วในการเรียงชุดคำสั่งแบบใหม่ที่เลือกคำสั่งที่ใกล้ก่อน  ทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของ Hard Disk และระบบเร็วขึ้น เทคโนโลยี Native Command Queuing (NCQ)          (a)                                                              (b)     รูปแสดงการอ่านข้อมูลของ ฮาร์ดดิสก์  (a) แบบไม่มี   NCQ  (b) แบบ  NCQ จากรูปแสดงการอ่านข้อมูล จากจุด 1 -> 2 -> 3 -> 4 ซึ่งดูจากรูปแล้ว กว่าจะมาอ่านที่ 3 ได้ ก็หมุนเกือบ 1 รอบ ทำให้เวลาในการค้นหาข้อมูลทั้งหมด ยาวนานมาก ซึ่งเรียกว่า “คอขวด” ปัจจุบันวิธีแก้ปัญหาลดค่าLatency เพื่อลดเวลาการหมุนของหัวอ่าน โดยใช้ เทคโนโลยี Native Command Queuing .........เทคโนโลยี Command Queuing มีลักษณะอยู่สองรูปแบบคือ Native Command Queuing (NCQ) ที่ใช้งานกับฮาร์ดดิสก์ Serial ATA และ Tagged Command Queuing (TCQ) ที่ใช้งานกับฮาร์ดดิสก์ SCSI ซึ่ง TCQ ได้ถือกำเนิดตั้งแต่ปี ค.ศ.1990 โดยผนวกเข้าไว้ใน ATA 4 มาตรฐาน UltraATA ทำให้สร้างข้อได้เปรียบที่มีเหนือเครื่องพีซีเล็กน้อยในการเรียงชุดคำสั่งบนพื้นที่ดิสก์ (Logical Block Addressing) แต่เทคโนโลยีตัวนี้กลับค่อยหายไป ไม่เคยถูกนำมาใช้งานจริงจนกระทั่งมาเห็นคุณค่าที่แท้จริงในปัจจุบัน .........เทคโนโลยี NCQ จะช่วยให้ฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟมีประสิทธิภาพในการทำงานสูงขึ้น จากความสามารถในการปรับปรุงและจัดเรียงชุดคำสั่งใหม่ทั้งในกระบวนการอ่านและบันทึกข้อมูล เพื่อให้ไดร์ฟมีความเร็วและประสิทธิภาพในการทำงานสูงสุด สมมติว่าข้อมูลชุดเดียวกันมีการกระจายข้อมูลอยู่เต็ม Hard Disk ไปหมด การเรียกใช้งานจึงเริ่มจาก 4 – 3 – 2 และ 1 ทำให้กว่าจะได้ข้อมูลที่ต้องการมาจนครบมักเกิดความล้าช้าไปพอสมควร แต่ถ้าหาก Hard Disk Serial ATA ตัวนั้นมีเทคโนโลยี NCQ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีเฟสแรกของ Serial ATA II และสามารถใช้งานร่วมกับ Serial ATA 1.0 ได้ กระบวนการทำงานจะมองว่าข้อมูลชุดนั้นเป็นชุดเดียวกัน จะรวมเอาจุดที่ใกล้กันไว้ก่อนโดยตัดลำดับความน่าจะเป็นออกไป ทำให้ว่องไวต่อการเรียกใช้งานมากขึ้น .........ปัจจุบัน Hard Disk ได้พัฒนาไปอย่างรวดเร็ว มีเทคโนโลยีใหม่ ๆ ช่วยเพิ่มศักยภาพการทำงานของ  Hard Disk ให้มีความเร็วในการโอนถ่ายข้อมูลที่เพิ่มขึ้นเพียงพอสำหรับอุปกรณ์ต่าง ๆ และคาดว่าในอนาคต เทคโนโลยีของ Hard Disk จะพัฒนาต่อไปเรื่อย ๆ เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ใช้งาน ที่มาhttp://www.thaigoodview.com/library/contest2552/type1/tech03/18/harddisk2.html