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電腦王創刊到現在也有4年多了,過去我們作過許多精彩的報導。有時想想,就這麼讓它們沉睡在故紙堆中似乎也有點可惜。為了讓這些精彩報導能夠重見天日,我們將借用ADV實驗室的篇幅,精選一些比較原理性,不受時間影響的經典好文章刊登出來,也讓大家得以回顧我們一起走過的這段時光。如果你有想看的舊文章,也可以在底下留言「點播」,我們會盡可能地滿足大家。 好文從哪來? 期數:電腦王第45期 欄目:玩家採購.Part 1 看懂DVD燒錄原理 文=于瀅杰 其實筆者和各位讀者一樣,一直以為DVD燒錄器不久後會被藍光取代,並且漸漸的消失,實際上當它停留在16倍速之後,又開始增快燒錄速度,而且還加了不少功能進去。 現今市場上,不管什麼品牌的燒錄器,幾乎都具備20倍速燒錄能力,雖然它們價格都相當便宜,但是要怎麼挑選還真是一件麻煩事,因此筆者此次就選了幾台20倍速燒錄器,一起試試它們的極限。

燒錄器的關鍵元件在哪?

好了,別再嫌你的DVD燒錄器太慢了,其實它已經很努力的在燒錄資料。我們從CD格式的光碟來看,一倍速CD燒錄器也只不過燒錄150KB/s資料量到光碟上,而DVD一倍速卻能夠燒進1350KB/s的資料量,也就是說,當你以20倍速進行燒錄時,就會燒進27000KB/s的資料,筆者想要強調的是,此時燒錄器轉速會來到 11,200rpm(硬碟大都為恆定7,200rpm),產生相當大的馬達旋轉聲響(甚至於尖銳聲),若是燒錄器兩旁四顆螺絲未鎖緊,甚至於還會引起整個機殼的共鳴。這樣看來,燒錄過程需要那些「關鍵元件」的配合?

  • 馬達
  • 控制晶片
  • 光學讀寫頭
  • 光碟片

光學讀寫頭運作圖解

由於光碟片的使用是由上往下放置,因此不論是家庭用的播放機或是電腦用的光碟機,其光學讀寫頭都是被設置在下方。從光學讀寫頭的架構來看,在最底層是有一枚雷射二極體的元件,其主要功能就是會射出雷射光,接著其光向是朝齊聚光稜鏡射去,而聚光稜鏡會將光束直接射向分光鏡。
此時的分光鏡會將光束射向兩種不同方向,第一是射向物透鏡它可將光束「聚焦」,第二則是射向「光學感測器」,它的用途就是等待物透鏡反射回來的光。而光碟片上所指的「Pit」,指的就是光碟所燒錄下去的「標記」,當然,如果你是去買DVD、CD等影片、音樂光碟,都是廠商已經壓製好的,所以已經有Pit在光碟表面上。
而光學讀寫頭所射出的光束,若是射進Pit時,其反射光射回分光鏡時再轉向光學感測器,所以在圖片當中讀者應該可以看到,Pit與光碟表面的不同,會使得光反射反應有所變化。

首先,在馬達方面要達到如此高的轉速,其實很容易,但是重點需要「夠平穩」,不然光學讀寫頭離光碟表面非常靠近,若是不夠平穩就會傷了光學讀寫頭、片子也報廢了。此外,像是控制晶片的部分,過去許多廠商均是採用國外的控制晶片,如NEC等,不過國內的聯發科已有日漸取代之勢,而控制晶片主要是負責介面控制以及各種資料的處理等等。

而台系大廠最感到悲痛莫名的,大概就屬光學讀寫頭的技術掌握吧!因為在「一組」光學讀寫頭裡,可是包括了各種不同精密元件,像是雷射二極體、物鏡(Objective Lens)等,每一樣都需要極高技術才能生產出來,接著還得把這些元件整合為一,才能進行光束的射出或是感應到光的反射運作。因此,台灣廠商在這部分還是被日系大廠抓的死死的, 所以像Lite-On等燒錄器代工廠,都還是得乖乖付錢給Sanyo、Sony日本廠商,以取得光學讀寫頭產品。

最後,可別以為搞定了燒錄器,光碟片你就不必管了。許多人應該有聽過所謂的「爆片」。而爆片簡單的來說,就是當光碟片放入光碟機之後,開始進行高速旋轉時,其光碟片因為結構不夠堅韌而破碎,因此就在光碟機裡爆裂開來,所以常常使用高倍速燒錄,卻是使用二次片或價格十分低廉的空白光碟,其實都相當危險。

燒錄器如何寫入資料?

瞭解了一台燒錄器的關鍵元件之後,接著來談談燒錄器如何寫入資料。請讀者想像一下眼前有一張稿紙,稿紙的正上方有一隻筆,開始進行書寫時,需要將文字清楚的寫在稿紙上的字格內,不過,若是你的稿紙會「上下左右」的振動,你是否能夠精確地將文字填入字格呢?

其實更恐怖的是燒錄器中的光學讀寫頭就像這隻筆,而你的稿紙就是光碟片,而且這兩者均會「上下左右」的振動。所以,現在你可以想像一下,光碟機或燒錄器如何讀取或寫入資料。

不過幸好光碟並不需要填入筆畫複雜的文字,只要在光碟片上進行「標記(又稱mark)」便可以進行資料的記錄。所謂的標記,指的就是「001010101010」等數位資料,記錄為「1」時為有標記,無標記則是「0」,而光碟片上的記錄方式就是這個樣子。

光碟片如何記錄資料

在光學讀寫頭中,會有光束由下往上射向光碟記錄層,而光束射向記錄層時,其記錄膜會因為有「010110」等等的標記資料,而「1」又表示有熔凹下的標記,0則是無熔凹的情況,因此,當光碟機要讀取光碟上的資料時,同樣也會發射光束,但其光束的強度又不足以熔化記錄膜,因此光束又會反射回來,此時反射光強度會因為照射到0或1(未凹陷與凹陷的記錄膜)而不同。
光學讀寫頭中的「光學感測器」會「持續」地接收反射光,不論是讀取0或1都會產生不同波長的反射光,也就是形成「類比資料」,再送到解碼晶片裡進行轉譯成「數位資料」供給電腦使用,這就是整個光碟資料讀取的過程。

那麼,這些0、1等資訊,是如何產生出來的呢?這是光學讀寫頭利用雷射二極體發出光束,再透過物鏡的聚焦功能,將光束聚焦在光碟片的記錄膜上,進而熔掉染料形成「標記」,而凹陷下去的標記,就是數位資料「1」,平面無凹陷的則為「0」。(其實嚴格來說,在平坦與高起、凹下的交界處才是「1」,為了讓讀者更容量理解,只好使用較不精確的說法)

不過,在一片光碟上,是沒有所謂的「字格」,那麼燒錄器要怎麼做才能夠把標記給記錄在光碟上呢?其實,在光碟上有「導溝(Pre-Groove)」,它從光碟的中心一圈一圈地以螺旋狀方式往外延伸到光碟的最外圍,而且它還能夠引導光學讀寫頭的「位置」。

引導光學讀寫頭最大的用意,就是要讓它可以有「規則」地去寫入或是讀取資料,因為物鏡所射出的光束聚焦在光碟片的記錄膜時,其記錄膜上會形成一個「光點(Spot)」,而這個光點就會依照導溝的線圈來行進,而且這個光點還可以一邊追蹤(Tracking)光碟的位置,讓光點可以「不斷地」追尋光碟所移動的方向,而這就是燒錄器如何進行「燒錄」的完整流程。

高速寫入的困難在哪?

如果你已經購買18或是20 倍速的燒錄器,是否會發現它其實有點名不符實?也就是說,買了一台20倍速燒錄器放入空白光碟,燒錄軟體上呈現的燒錄倍數,為什麼總是無法達到18或20呢?其實,除了步進馬達、控制晶片、光學讀寫頭等主要元件會影響燒錄倍速,最根本的問題就是「相容性」。

根據國內光碟製造商─錸德科技表示,由於許多日系燒錄器廠商在產品尚未上市之前,在第一波的光碟片相容性測試就先納入「日本國內」的光碟片,並且工程師們還會將燒錄器校調至該光碟可達到的表定倍速,接著開始銷往全球各個國家。

此時的燒錄器韌體只針對某些光碟片做過相容性測試與最佳化設計,因此對其它廠商的光碟片相容性(例如台灣、大陸等其它國家的光碟製造商)相當低。所以,據錸德科技的說法來看,購買一台燒錄器之後,若要與光碟片有最佳的相容性,最好先把燒錄器內的韌體更新至最新版,不過前題是該燒錄器廠商把各家光碟片的相容性測試做到盡善盡美。

▼20倍速燒錄器規格一覽▼

項目

LG H55N

ASUS
DRW-2014L1T

Philips
SPD2514BM

LITEON
20A3S

Sony
DRU-845S

DVD+R

20倍

20倍

20倍

20倍

20倍

DVD-R

20倍

20倍

20倍

20倍

20倍

DVD+R DL

10倍

8倍

8倍

8倍

12倍

DVD-R DL

10倍

8倍

8倍

8倍

12倍

DVD+RW

8倍

8倍

8倍

8倍

12倍

DVD-RW

6倍

6倍

6倍

6倍

6倍

DVD-RAM

12倍

14倍

12倍

12倍

12倍

CD-R

48倍

48倍

48倍

48倍

48倍

CD-RW

32倍

32倍

32倍

32倍

32倍

傳輸介面

IDE

SATA

SATA

SATA

IDE

體積(mm)

148×42.6
×170

148×42.3
×172.4

148×42
×170

145×41.3
×170

145×41.5
×165

重量(g)

800

690

860

900

750

價格

1150元

1349元

1349元

1200元

1550元

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1.  Eddie (發表於 2009年4月07日 15:29)
如果接受「點播」的話,我想看介紹日本的P2P軟體SHARE EX的那篇,因為後來實做之後還是不太會用,如果電腦王的各位大大們可以把舊文再更新一下,那就更完美了XD
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3.  hedgehog (發表於 2009年4月07日 18:34)
"洒落"啊!好一陣子沒用了…
聽說國內有幾家ISP會特別壓低share的流量(掛BT就很正常)
樓上不仿說說想找啥動畫吧!
這方面也許我可以替你找到XD
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4.  Xian (發表於 2009年4月07日 21:36)
X86處理器發展史
之前想看卻發現07年的雜誌已成斷簡殘篇QQ
無痕
6.  無痕 (發表於 2010年6月09日 20:05)
光碟機動不動就萬轉以上,所以要是用了品質不佳的劣質便宜片,很容易就此讓它報銷了。

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