ЭВМ и ПУ. Лекция 08

Для каждого типа диска размер корневого каталога фиксирован. Каждый элемент каталога имеет длину 32 байта, в одном секторе размещаются 16 элементов. На гибком диске формата 3,5 для корневого каталога выделено 14 секторов, в которых может быть записана информация о 224 файлах (16*24=224). На жестких дисках для корневого каталога обычно выделяются 32 сектора.

2.4.2. Накопители на жестких магнитных дисках

Основными элементами конструкции типового накопителя на жестких дисках являются:

-магнитные диски;

-головки чтения/записи;

-механизм привода головок;

-двигатель привода дисков;

-печатная плата с электронной схемой управления;

-разъемы, элементы конфигурирования и монтажа.

Типовой накопитель состоит из гермоблока и электронной платы управления. В гермоблоке находятся все механические компоненты жесткого диска и предусилитель. Одной из главных частей гермоблока является шпиндель с одним или н е- сколькими дисками, покрытыми специальным магнитным слоем, которые расположены друг над другом. Дорожки разных дисков, равноудаленные от оси вращения, образуют так называемый цилиндр. На каждую рабочую сторону диска приходится по одной головке. Ниже дисков установлен двигатель. При работе винчестера внутри гермоблока за счет вращения дисков создается поток воздуха, очищаемый специальным фильтром. Рядом со шпинделем находится позиционер. При его поворотах коромысла головки, закрепленные на длинных и легких несущих, осуществляют движение по некой дуге от центра к краю пластины. Обмотка позиционера окружена статором, являющимся постоянным магнитом. Рядом с позиционером размещается предусилитель сигнала, снятого с головок, и коммутатор. Как правило, позиционер и плата предусилителя соединены между собой гибким ленточным кабелем. Плата управляющей электроники находится на внешней стороне гермоблока и прикреплена к нему при помощи специальных разъемов. На самой плате обычно имеется процессор жесткого диска, ПЗУ с программой и рабочее ПЗУ, а также цифровой сигнальный процессор и интерфейсная логика.

Наиболее распространены на сегодняшний день накопители, содержащие диски следующих размеров: 3,5”, 2,5”, 1,8”. В большинстве накопителей устанавливается не менее двух дисков. Количество дисков ограничивается высотой корпуса.

До 80-х годов основа дисков изготавливалась из алюминиевого сплава (с небольшим добавлением магния). По мере возрастания требований к емкости и размерам накопителей в качестве основного материала для дисковых пластин стал использоваться композиционный материал из стекла и керамики. Такие диски менее восприимчивы к колебаниям температуры, то есть их размеры при нагревании и охлаждении изменяются весьма незначительно.

Независимо от того, какой материал используется в качестве основы диска, он покрывается тонким слоем магнитного вещества (рабочим слоем), способным сохранять намагниченность после прекращения воздействия внешнего магнитного

11

поля. Рабочий слой может быть двух типов: оксидный и на основе тонких пленок. Рабочий слой на основе тонких пленок имеет меньшую толщину и более прочен, а качество его поверхности гораздо выше. Эта технология легла в основу производства накопителей нового поколения, в которых удалось значительно уменьшить зазор между головками и поверхностями дисков, и, следовательно, повысить плотность записи данных.

В накопителях на жестких дисках для каждой стороны диска предусмотрена своя головка чтения/записи. Все головки смонтированы на общем подвижном каркасе и перемещаются одновременно. Когда накопитель выключен, головки касаются дисков. При раскручивании дисков возрастает аэродинамическое давление на головки, что приводит к их отрыву от рабочих поверхностей.

По мере развития технологии производства дисковых накопителей совершенствовались и конструкции головок чтения /записи. Сердечники первых головок были выполнены из ферромагнитного сплава – пермаллоя. Затем были разработаны четыре типа головок: ферритовые, с металлом в зазоре, то нкопленочные, магниторезистивные.

Винчестеры, поддерживающие интерфейс Ultra ATA/66 способны осуществлять передачу данных в режиме Ultra DMA со скоростью 66 Мбайт/с. Цифра эта характеризует теоретический предел скорости обмена данных между кэш-буфером диска и системной шиной.

Одним способов, увеличивающих быстродействие жесткого диска, является наращивание числа его оборотов. Увеличенная скорость вращения приводит к увеличению скорости считывания данных и уменьшает время, необходимое на позиционирование головок. Повышение скорости оборотов вызывает ряд трудностей конструктивного и технологического характера. Одной из проблем является значительный разогрев винчестеров. Устранить этот недостаток можно при использовании в винчестерах жидких подшипников.

Одним из параметров жесткого диска, оказывающих влияние на его производительность, является размер кэш-буфера.

Кэширование диска.

Принцип кэширования, используемый для оперативной динамической памяти, во многом похож на принцип кэширования жесткого диска. Если время доступа к любой из ячеек оперативной памяти имеет одинаковое значение, то время доступа к различным блокам информации на винчестере в общем случае будет различным. Во-первых, нужно затратить некоторое время, чтобы магнитная головка записичтения подошла к искомой дорожке. Во-вторых, поскольку при движении головка вибрирует, то необходимо некоторое время, чтобы она успокоилась. В-третьих, искомый сектор может оказаться под головкой также спустя лишь некоторое время.

При обращении к оперативной памяти могут читаться или записываться только несколько отдельных байт, в то время как доступ к диску всегда происходит секторами. Если размер сектора в операционной системе составляет 512 байт, то наименьший размер кэш-памяти также должен быть 512 байт.

Методы кэширования, используемые для оперативной памяти, — Write Through и Write Back — применяются и для кэширования информации, хранимой на жестких дисках. Поскольку винчестер является блочно-ориентированным устройством ввода-вывода, то данные передаются блоками определенной длины,

12

причем операционная система использует при этом специальные буфера для файлов (команда BUFFERS). Таким образом, центральный процессор работает с диском не напрямую, а через эти буфера.

Кэш-память диска заполняется не только требуемым сектором, но и секторами, непосредственно следующими за ним, так как в большинстве случаев взаимосвязанные данные хранятся в соседних секторах. Этот метод известен также как Read Ahead - "чтение вперед". Выполнение процесса оптимизации жесткого диска оказывает влияние на эффективность его кэширования, поскольку при выполнении полной оптимизации различные части файлов как раз могут находиться в соседних секторах.

Если кэш-память полностью заполнена данными, то, как и в случае кэширования оперативной памяти, алгоритм сможет позаботиться о том, чтобы заменить именно ту информацию, к которой производился минимум обращений. Если в кэше хранить таблицу FAT и дерево каталогов, то поиск файлов может происходить достаточно эффективно даже для винчестеров большой емкости.

Архитектура кэш-памяти современных винчестеров использует полностью ассоциативное отображение и кэш может быть использован для работы с любым количеством страниц. Такая организация кэша возможна, так как оперативная память и микропроцессор работают существенно быстрее, чем жесткий диск.

На плате кэш-контроллера для жестких дисков находятся собственная кэшпамять, выполненная обычно на 30-контактных SIMM-модулях, и собственный процессор (i80286 или Motorola 68000). Размер установленной памяти может достигать 16 Мбайт.

В процессе кэширования осуществляется непрерывное считывание данных с поверхности диска до момента заполнения буфера, а оно происходит и после того, как найдены требуемые данные. Такая работа с опережением создает избыточный запас данных, которые могут быть востребованы позднее. Скорость считывания данных из кэш-буфера выше, чем с поверхности диска. При кэшировании записи происходит обратная процедура: в буфере накапливаются данные, предназначенные для размещения на диске, что обеспечивает непрерывность процесса с максимальной скоростью.

При работе с многозадачными системами выгодно иметь винчестер с мультисегментной кэш-памятью, которая для каждой из задач отводит свою часть кэша (сегмент). В адаптивной мультисегментной кэш-памяти для повышения производительности число и параметры сегментов могут изменяться.

Особое место в увеличении надежности жестких дисков занимает технология SMART. Ее смысл заключается в осуществлении винчестером самодиагностики технического состояния с выдачей пользователю соответствующей информации. В общем случае состояние накопителя оценивается по его нескольким параметрам, критичным для его нормальной эксплуатации, которые называются атрибутами надежности. Каждому атрибуту соответствует определенный параметр, способный характеризовать его естественный износ и предаварийное состояние. Все SMARTпараметры хранятся в энергозависимой памяти жесткого диска.

Открытие эффекта гигантской магниторезистивности и использование его в технологии изготовления головок жестких дисков позволило резко увеличить плотность записи, а следовательно, и объем жестких дисков. Преимущество таких головок чтения/записи заключается в их гораздо более высокой чувствительности

13

по сравнению с обычными магниторезистивными головками. Они способны обнаруживать гораздо более слабые магнитные поля, что позволяет уменьшить размер магнитных микрообластей, хранящих информацию, и значительно увеличить скорость считывания информации. Производство GMR-головок основано на самых высоких технологиях. Каждая такая головка состоит из двух ферромагнитных слоев, разделенных немагнитным проводником. В головках используется многослойная структура, в которой эффект GMR достигается в напыленной пленке при плотности тока несколько сотен ампер на метр.

Основными характеристиками винчестеров являются:

-емкость;

-быстродействие;

-время безотказной работы.

Емкость – максимальный объем данных, которые можно записать на носитель. Это основной критерий для пользователя. Ежегодно плотность записи (и соответственно емкость) винчестеров увеличивается примерно на 60% при ежеквартальном снижении стоимости хранения 1Мб информации на 12%.

Быстродействие винчестеров характеризуется средним временем доступа, средним временем поиска и скоростью передачи данных.

При обращении к большим массивам данных головки должны позиционироваться на диске гораздо чаще, чем при обращении к небольшим массивам или данным, которые последовательно расположены на диске. Так что фактическая производительность определяется среднем временем доступа к различным объектам на диске. Время необходимое HDD для поиска любой информации на диске, измеряется миллисекундами (10-15 мс).

Важнейшим показателем, характеризующим механизм перемещения головок, является время, которое необходимо винчестеру, чтобы переместить всю гребенку с головками от одного цилиндра к следующему. Эту величину называют временем позиционирования головки на дорожке (3 мс).

Максимальное время доступа измеряется как интервал времени, который необходим гребенке с головками, чтобы однократно переместится по всей поверхности диска.

Под термином «среднее время поиска» понимается время, в течение которого магнитные головки перемещаются от одного цилиндра к другому. Этот параметр можно измерить, выполнив серию операций поиска случайно выбранных дорожек, а затем разделив общее время поиска на количество операций.

Максимальную скорость передачи данных можно определить по следующей формуле:

V=количество секторов на дорожке*512*скорость вращения дисков, об/мин/60байт/c

Залогом безотказной работы накопителя является бережное к нему отношение и соблюдение правил эксплуатации. В большинстве современных накопителей на жестких дисках гермоблоки комплектуются противоударной подвеской. Между корпусом накопителя и монтажным каркасом устанавливаются специальные прокладки из эластичной резины, компенсирующие удары и вибрацию.

14

Логическая структура диска

В отличие от дискет у большинства жестких дисков больше двух поверхностей для записи, поскольку обычно они имеют несколько пластин, установленных на одном цилиндре, и все пластины имеют по две поверхности для записи. Эти п о- верхности, как и головки чтения /записи, нумеруются сверху вниз, начиная с нуля. Все дорожки, находящиеся на одном и том же расстоянии от шпинделя на всех поверхностях для записи, образуют цилиндр. Цилиндры нумеруются от периферии к центру, начиная с нуля.

С точки зрения BIOS материнской платы, самым главным различием между дискетой и жестким диском является то, что каждая дискета содержит один логический том, или раздел, в то время как все жесткие диски делятся на несколько частей, которые могут быть первичными или основными логическими томами, скрытыми или расширенными разделами с многими логическими томами. Определяются разделы при помощи главного блока загрузки (MBR), который находится в первом секторе на любом жестком диске и состоит из программы и информационного файла.

Принцип работы накопителя

При передаче питающих напряжений начинает работать микропроцессор контроллера. Вначале он, как и компьютер, выполняет самотестирование и в случае его успеха запускает схему управления двигателем вращения шпинделя.

Электроника жесткого диска, спрятанная снизу винчестера, расшифровывает команды контроллера жесткого диска и передает их в виде изменяющегося напряжения на шаговый двигатель. Также она управляет приводом шпинделя, стабилизируя скорость вращения пакета дисков, генерирует сигналы при чтении и управляет работой других электронных узлов накопителя.

Когда в систему поступает команда сохранить файл или считать его с диска, она передает ее в контроллер жесткого дис ка. Получив команду, контроллер перемещает магнитные головки к таблице расположения файлов FAT соответствующего логического диска. Информация FAT поступает из электронной схемы накопителя в контроллер жесткого диска и возвращается операционной системе. После чего операционная система генерирует команду установки магнитных головок над соответствующей дорожкой диска для записи или считывания нужного сектора.

Операционная система обращается к диску на уровне логического устройства. Она генерирует команды управления контроллером дисков. Контроллер дисков управляется операционной системой с использованием наиболее общих понятий: физическое имя накопителя, номер головки и цилиндра, операция записи или чтения и тому подобное.

2.5. Альтернативные магнитные устройства хранения данных на магнитных лентах

2.5.1. Стримеры

Стримером называется устройство, подключаемое к ЭВМ, для записи и воспроизведения магнитной информации на кассету с магнитной пленкой. Основное назначение резервное копирование.

15

Под стример понимается лентопротяжный механизм, работающий в инерционном режиме. Суть этого режима состоит в том, что длина отрезка магнитной ленты, проходящего мимо головки при остановке или перезапуске, превышает длину промежутка между блоками информации, записанными на ленте. Вследствие этого после остановки ленту необходимо вернуть назад – перепозиционировать. И только выполнив эту операцию, можно перейти к следующему сеансу работы с лентой.

Обязательным атрибутом лентопротяжного механизма является блок вращающихся головок (БВГ), выполняемый в виде цилиндра. В зависимости от формата записи лента обернута вокруг БВГ под некоторым углом, ось самого цилиндра БВГ также находится под небольшим углом к ленте.

В DAT и QIC – устройствах используют технологию записи типа helical scan, которая известна как наклонно-строчная запись. Для этих устройств чаще всего используется формат DDS. Битам данных присваиваются числовые значения, после чего эти цифры транслируются в поток электронных импульсов, которые и помещаются на ленте. Этот формат использует лентопротяжный механизм DAT с четырьмя головками на БВГ: две головки записи и две чтения после записи. Дорожки записываются парами (фреймами) причем на БВГ расположены под различными азимутальными углами относительно ленты, поэтому каждая головка может легко различить свою дорожку. Стандартный формат записи DDS-2 обеспечивает емкость резервного копирования без сжатия до 4 Гбайт (лента длиной 125 м).

Все стримеры, применяющие технологию helical scan, могут использовать коррекцию ошибок непосредственно во время записи.

Для автоматического копирования больших объемов данных часто используются системы с несколькими (от 4 до 12) 4 - или 8-миллиметровыми кассетами. В процессе работы после заполнения одной ленты механизм автоматически устанавливает другую.

По сравнению с DAT и QIC – устройствами новые DLT – накопители отличаются повышенной емкостью и быстродействием. Скорость копирования может превышать 70 Мбайт/мин. На одном DLT – картридже может быть сохранено до 20 Гбайт информации. Технология DLT основана на одновременном чтении и записи нескольких каналов и собственном методе сжатия данных. В отличие от наклонно-строчной записи данные записываются на последовательных дорожках. Последовательная запись позволяет добавлять к головке дополнительные элементы записи/чтения для повышения производительности.

Системы DLT используются для резервного копирования и архивирования цифрового видео, оригинал-макетов изданий и т.д.

Важным фактором максимальной емкости картриджа является сжатие данных. При использовании стандартных алгоритмов сжатия емкость хранимых на ленте данных можно увеличить почти в два раза. Проблема сжатия данных решается на аппаратном уровне, поэтому ряд фирм предлагают специальные платы. Для кодирования информации в стримерах используются методы MFM и RLL.

2.5.2. Накопители на сменных жестких дисках

Альтернатива жестких дисков – подсистема жестких дисков, присоединенных к различным портам ЭВМ. Sy Quest является лидером на рынке жестких дисков такого типа. В сменную касету помещается только жесткий магнитный диск. Двига-

16

тель привода и управляющая электроника остаются в корпусе накопителя. В конструкции накопителя предусматриваются специальные средства для создания потоков воздуха и фильтры, не допускающие нарушения работоспособности накопителя из-за загрязняющих частиц.

Быстрому развитию технологии сменных жестких дисков способствует следующее.

1.Применение тонкопленочной технологии позволило приблизить головки чтения/записи к магнитному слою и увеличить плотность записи. При использовании технологии напыления стало возможным поверх магнитного слоя наносить защитный углеродный слой, твердость которого соизмерима с твердостью алмаза.

2.Тонкопленочная технология позволила создать на поверхности дисков скользящий слой, препятствующий «залипанию головок».

3.Новые материалы и конструктивные решения позволили предохранять носитель и данные от разрушения.

4.Благодаря линейному сервоприводу значительно сокращается время поиска и перехода с дорожки на дорожку.

Все инновации в сочетании с последними достижениями в области методов записи/чтения, динамической коррекции ошибок и применение СБИС позволили улучшить характеристики накопителей на сменных жестких дисках.

2.5.3.Накопители типа Bernoulli

Внакопителях типа Bernoulli компании Iomega используется оригинальный принцип действия системы «гибкий магнитный диск – головка чтения/записи».

Первые накопители использовали специальные картриджи с двумя дисками на одной оси, с небольшим зазором между дисками. Данные записывались только на одну сторону каждого диска. Две головки располагались над внешними сторонами дискового «бутерброда».

На самом деле записывающие головки не дотрагивались до поверхностей дисков, взаимодействуя с ними благодаря феномену Бернулли. При этом воздушные потоки, возникающие вследствие вращения диска с высокой скоростью, вызывает изгиб части поверхности диска, находящегося под головкой чтения/записи, в направлении к ней. Какое-либо изменение условий работы накопителя Бернулли (например, из-за удара или появления загрязнения на поверхности диска) вызывает нарушение эффекта и приводит к тому, что диск отходит от головки вместо того, чтобы соприкоснуться с ней (как в обычном винчестере). Поэтому Бернулли самые удароустойчивые. Эта технология позволяла записывать до 230 Мбайт на каждом картридже.

Компания Iomega совершенствовала эту технологию, размер дисков уменьшался. Новыми устройствами стали Zip и Jaz. Существуют разные модели Zip – устройств: с внутренним интерфейсом SCSI и модель с внешним интерфейсом, к о- торая присоединяется к параллельному порту любого ПК. При запуске драйвера Zip – устройства, оно будет выглядеть как дополнительный логический диск. Емкость Zip до 200 Мбайт. Jaz позволяет хранить на одном диске до 10 Гбайт данных.

17

2.5.4. Оптические и магнитооптические накопители

Все оптические устройства можно разделить на два класса:

1)накопители, предназначенные для записи информации пользователем и ее хранения (устройства с однократной записью –WORM и перезаписываемые);

2)CD-ROM: оптические и магнитооптические.

CD-ROM

Процесс изготовления самого компакт-диска состоит из нескольких этапов:

1)подготовка информации для компакт-диска (первых образцов);

2)изготовление мастер-диска и матриц;

3)тиражирование компакт-дисков.

Закодированная информация наносится на мастер-диск лазерным лучом, который создает на его поверхности микроскопические впадины, разделяемые плоскими участками.

Цифровая информация представляется чередованием впадин (неотражающих пятен) и отражающих свет участков. Копии мастер-диска (матриц) используются для прессования самих компакт-дисков. Тиражируемый компакт-диск состоит из поликарбонатной основы, отражающего и защитного слоев. В качестве отражающей поверхности обычно используется напыленный алюминий.

В отличие от винчестеров, дорожки которых представляют концентрические окружности, компакт-диск имеет всего одну физическую дорожку в форме непрерывной спирали, идущей от наружного диаметра диска к внутреннему. Физическая дорожка может быть разбита на несколько логических. Инициирующая дорожка данных на компакт-диске начинается со служебной области, необходимой для синхронизации между приводом и диском. Далее расположена системная область, которая содержит сведения о структурировании диска. В системной области находятся также директории данного тома с указателями или адресами других областей диска. На CD системная область содержит прямой адрес файлов в поддиректориях, что должно облегчить их поиск.

В приводе компакт-дисков можно выделить несколько базовых элементов:

-лазерный диод;

-сервомотор;

-оптическая система;

-фотодекодер.

Считывание информации с компакт диска происходит при помощи лазерного луча, который, попадая на отражающий свет островок, отклоняется на фотодекодер, интерпретирующий это как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, рассеивается и поглощается – фотодекодер фиксирует двоичный нуль.

Компакт-диск в своем приводе вращается обычно с переменной угловой скоростью (CAV), чтобы обеспечить постоянную линейную скорость при чтении (CLV). Чтение внутренних секторов осуществляется с увеличенным, а наружных – с уменьшенным числом оборотов. Этим обуславливается достаточно низкая скорость доступа к данным.

Скорость передачи данных для привода, определяемая скоростью вращения диска и плотностью записанных на нем данных, составляет не менее 150 Кбайт/с. сейчас используются приводы. Которые используют технологию увеличения ско-

18

рости вращения диска в несколько раз (например, в 2, 4, 8, 24, 32 – в этих случаях скорость передачи достигает 300, 600, 900 Кбайт/с и т.п.)

CD-R

Накопители CD-R позволяют единожды записать информацию на диск и многократно ее считывать. Различие технологий CD-R и CD-ROM заключается в том, что при записи данных на поверхности диска в первом случае не выжигаются углубления. Диск покрыт специальным термочувствительным слоем красителя с такими же отражающими свойствами, как и у алюминиевого покрытия CD. При записи информации облучаемый лазерным лучом участок поверхности диска изменяет свой цвет. Потемневшие участки называют «питами». Они начинают рассеивать свет точно так же, как углубления на мастер-диске обычного CD. Считывающий лазер стандартного накопителя CD-ROM воспринимает эти участки как псевдоуглубления с меньшим уровнем интенсивности отражаемого света.

СD-RW

На смену CD-R технологии пришла технология СD-RW- перезаписываемых CD. Эта технология объединяет элементы технологий двойного изменения фазы вещества и CD-R.

Структура СD-RW, в отличие от CD-R, более многослойна. Регистрирующий слой у него выполнен из специального металлопластика, отражающие способности которого обратимы. Этот слой формируется при при изготовлении диска из нескольких кристаллов, хорошо отражающих свет. Устройства записи СD-RW при помощи высокомощного лазера расплавляют небольшой участок этого слоя. После расплавления материал застывает в аморфном состоянии, в котором он отражает свет гораздо хуже, чем в кристаллическом. Средняя мощность лазера используется для нагрева этого слоя до температуры, которая хотя и ниже точки нагрева, но д о- статочно высока для того, чтобы аморфные участки опять перешли в кристаллическое состояние с высоким коэффициентом отражения. Слой металлического сплава с фазовым переходом находится между двумя диэлектрическими слоями.

Эта технология позволила многократно записывать и стирать диски СD-RW. Стирание может происходить прямо при записи новых данных.

DVD

По мере совершенствования технологии создания СD приводов, возникла потребность в увеличении емкости оптических носителей информации. В 1995 году был предложен новый универсальный формат записи данных на CD DVD.

В соответствии с первоначально принятым стандартом, DVD-диск является односторонним и может содержать до 4,7 Гбайт информации. Диск формата DVD имеет диаметр 120 мм. В накопителе нового стандарта рабочая длина волны излучения лазера снижена с 0,78 (инфракрасный диапазон) до 0,63 – 0,65 нм (красный диапазон). Это обеспечило возможность уменьшения размеров питов (отражающих выступов/впадин) практически в два раза (с 0,83 до 0,4 мкм), а расстояние между дорожками записи – с 1,6 до 0,74 мкм.

Изменилась не только физическая плотность размещения информации на диске, но и способы ее представления. Новый способ записи EFM+ отличается от EFM иным алгоритмом преобразования данных и требует ввода на границе следующих

19

друг за другом 14 -ти разрядных кодов не трех, а двух дополнительных битов. Переход к EFM+ кодированию добавляет еще 6 % к объему диска. Скорость передачи данных в таких накопителях достигала 1108 Кб/с.

Спецификация DVD сначала разрабатывалась для одностороннего однослойного диска, затем появилась конструкция двухслойного диска емкостью 8,5 Гбайт. Следующим шагом в развитии технологии DVD явилось создание двухсторонних дисков, как однослойных, так и двухслойных, при этом емкость дисков доведена до 9,4 и 17 Гбайт соответственно.

В накопителях DVD используется более узкий луч лазера, чем в приводах CDROM, поэтому толщина защитного слоя диска была снижена в два раза (до 0,6 мм). С учетом того, что общая толщина диска должна оставаться неизменной (1,2 мм), под предохранительный слой был помещен укрепляющий. На укрепляющем слое также стали записывать информацию, что привело к появлению двухслойных DVD. Когда лазерным лучом считывается информация, записанная на первом слое, расположенном в глубине диска, луч беспрепятственно проходит через полупрозрачную пленку, образующую второй слой диска. По окончании считывания информации с первого слоя, по команде контроллера, меняется фокусировка луча лазера. Луч фокусируется в плоскости второго (наружного) полупрозрачного слоя для дальнейшего считывания данных.

Для доступа к данным на второй стороне двухстороннего диска приводы DVD оснащены двумя независимыми считывающими системами. Двухсторонние диски состоят из двух углеродных пленок для хранения данных, находящихся по обеим сторонам отражающего слоя, поверх которых может быть нанесено еще и по полупрозрачному слою. Такие диски имеют недостатки – двухсторонние диски более чувствительны к повреждениям поверхности, поскольку в них как углеродная пленка, так и отражающие слои тоньше; двухсторонние диски DVD требуют использования специальных голографических меток.

Магнитооптические устройства

Существуют два весьма отличающихся вида устройств, использующих комбинацию магнитных и оптических явлений:

1)МО диски используют для записи информации как лазерный луч, так и магнитное поле (считывание производится с помощью лазера);

2)МО диски используют чисто оптическую технологию для позиционирования головки, и чисто магнитную технологию чтения/записи данных

Все магнитные устройства хранения данных, включая МО, в качестве записываемой среды используют материал, который может быть постоянно намагничен в одном из двух направлений. МО диски создаются на основе магнитной среды, имеющей в 10 раз большую коэрцитивную силу. Это означает, что после записи диск МО становится практически невосприимчивым к воздействующим на него магнитным полям. Однако у всех сохраняющих намагниченность материалов коэрцитивная сила падает с ростом температуры. Более того, при достижении критической точки (температуры Кюри), материал перестает быть постоянным магнитом. Однако после охлаждения материала ниже критической температуры, его магнитные свойства возвращаются.

В результате, если достаточно сильно нагреть поверхность МО диска, можно легко задать ориентацию его намагниченности с помощью небольшой записываю-

20