計算機 - 光儲存 (磁碟)

什麼是光儲存 (磁碟)？

光碟由於其巨大的儲存容量和耐用性，是儲存大量資料的常用方法。光碟使用雷射束讀取和寫入資料。光儲存技術已被廣泛用於儲存大量資料，例如音樂、電影、遊戲和計算機軟體。

光儲存技術使用雷射束透過在磁碟表面以螺旋圖案建立小的凹痕來將數字資料刻錄到光碟上。使用低功率雷射掃描器來“解釋”這些凹痕，其中凹痕反射光的亮度變化被轉換為電訊號。這項技術用於設計能夠錄製聲音的雷射唱片；CD-ROM，可以儲存文字、影像和聲音；WORM（一次寫入多次讀取）磁碟，允許一次寫入和多次讀取；以及提供完全可重寫功能的新型磁碟。總的來說，它們是扁平的圓形聚碳酸酯光碟，具有反射資料層和保護外層。

光儲存系統的特性

光儲存系統的一些關鍵特性或功能和屬性如下：

• 高儲存容量 - 光儲存具有較大的儲存容量；CD、DVD 和藍光光碟具有高儲存容量。
• 效能 - 光儲存裝置的效能達到標準，因為它們提供快速的資料傳輸速率、較低的訪問時間和高速緩衝。
• 高效的資料讀取和寫入 - 光儲存具有高效的資料讀取和寫入功能。
• 耐用性和可靠性 - 光儲存裝置的架構設計降低了由於表面劃痕、灰塵和指紋造成的損壞或資料損壞的風險。這些特性使其耐用可靠。
• 錯誤校正 - 光介質讀取技術使用裡德-所羅門和交叉交錯裡德-所羅門錯誤校正等錯誤校正技術來確保資料完整性。

光儲存型別

一些常見的光儲存型別如下：

1. CD（雷射唱片）

光儲存 CD 於 20 世紀 80 年代初推出。在光儲存技術中；CD 最先問世。它們最多可以容納 700 兆位元組的資料，通常用於音樂、軟體和資料儲存。

2. DVD（數字多功能光碟）

DVD 是 CD 的擴充套件版本；它們可以具有更大的儲存容量，例如 4.7 GB 單層和 8.5 GB 雙層。這種光儲存最廣泛地用於電影製作、軟體分發和資料備份。

3. 藍光光碟

藍光是一種先進的光碟儲存方法。藍光光碟可以儲存比 DVD 更多的資料。標準光碟可以儲存 25 GB（單層）或 50 GB（雙層）的資料，特殊版本具有更大的容量。藍光光碟用於高畫質影片和資料儲存。

4. 檔案光碟

檔案光碟可以長期儲存資料。由於其大容量和壽命長，它們非常適合存檔資料。

光碟的工作原理？

光碟透過使用雷射來讀取和寫入資料。它的工作原理取決於光碟的結構。分層結構包括：

• 標籤 - 可以包含印刷文字或影像的層。
• 聚碳酸酯層 - 包含實際資料的透明覆蓋層。
• 反射層 - 反射雷射光回到雷射二極體的薄塗層材料。
• 保護層 - 保護反射層免受損壞的透明層。
• 記錄機制 - 雷射在 CD、DVD 和藍光光碟上留下微小的凹坑和凸起。凹坑和凸起代表二進位制資料。
• 讀取機制 - 光碟驅動器的雷射檢測凹坑和凸起的反射，以讀取資料。驅動器將反射轉換為數字資料。

使用功率較低的雷射可以從反射層上的圖案中提取數字資料。要寫入資料，則使用功率較高的雷射燒蝕反射層的一小部分，從而建立代表二進位制資料的凹坑和凸起。光碟是一種常見的資料儲存和影片分發形式，它越來越多地與其他儲存技術（如 U 盤、外接硬碟和雲端儲存）競爭。然而，在某些情況下，仍然需要使用光碟，例如需要資料的永續性（即使機器關閉也能保留資料）和抗資料損壞能力。

光儲存的優點

光儲存的一些主要優點如下：

• 耐用性 - 光儲存介質的壽命很長，使其非常耐用。
• 耐環境性 - 光碟能夠抵抗某些環境因素，例如溼度和溫度。這增加了它們的耐用性和穩定性。
• 錯誤校正 - 光介質讀取技術使用錯誤校正技術來糾正錯誤，以確保資料完整性。
• 高儲存容量 - 光儲存介質的儲存容量較高。
• 強大的效能 - 光儲存裝置的效能達到標準，因為它們提供快速的資料傳輸速率、較低的訪問時間和高速緩衝。
• 可靠性 - 光儲存裝置可靠。

光儲存的缺點

光儲存的一些主要缺點如下：

• 相容性 - 光儲存的架構設計包括不同的光碟格式和標準，這會導致相容性問題。
• 訪問時間 - 通常情況下，光儲存介質的訪問時間較慢。
• 易受劃痕和灰塵影響 - 光碟容易出現劃痕和灰塵。
• 磁碟容量 - 磁碟儲存容量可以改進。
• 塑膠光碟 - 用於製作光碟的塑膠材料不環保。