基本定義
SONY牌CD-ROMCD-ROM 為計算機所使用的光碟規格，其讀取光碟片的設備就稱為光碟機(CD-ROM)，儲存在光碟片上的數據是以雷射光讀
CD-ROM取的，而非磁性方式讀取，所以光碟的保存可長達數十年。計算機所使用的光碟片格式與普通家中雷射唱盤所播放的音樂光碟(CD)格式相同，一片光碟片的數據容量高達650MB (74 min)，約為450片的1.44MB軟碟片之多。一般軟碟片是可擦寫的，但光碟片只能讀取數據，而不能寫入數據 (如果有CD-R可燒錄式光碟機及CD-R空白片加上燒寫軟體，則可以在光碟片上寫入數據)。目前大多數的計算機都將CD-ROM列為標準配備，而 CD-ROM的轉速從1倍、2倍.....24倍、32倍，到現今最快的50倍...，速度的世代交替非常快，另計算機系統所使用的光碟片也稱為CD-Title。
CD-ROM，又稱為緻密盤唯讀存儲器，是一種唯讀的光存儲介質。它是利用原本用於音頻CD的CD-DA（Digital Audio）格式發展起來的。其它的格式，如CD-R（CD-Recordable）和CD-RW（CD-REWRITABLE）則是使光碟增加了可寫入的能力。長久以來，CD-ROM驅動器一直都被認為是大多PC機的標準設備。
相關規格
華碩CD-ROMCD-ROM是一種唯讀光存儲介質，能在直徑120mm（4.72英寸）、1.2mm（0.047英寸）厚的單面盤上保存74～80分鐘的高保真音頻，或682MB（74分鐘）/737MB（80分鐘）的數據信息。CD-ROM與普通常見的CD光碟外形相同，但CD-ROM存儲的是數據而不是音頻。PC里的CD-ROM驅動器讀取數據和CD播放器方式相似，主要區別在於CD-ROM驅動器電路中引進了檢查糾錯機制，保障讀取數據時不發生錯誤。
工作原理
筆記本外置CD-ROM讀取速度
CD-ROM對於50倍速的CD-ROM驅動器理論上的數據傳輸率應為：150×50=7500K位元組/秒。其實光碟機讀盤的速度快慢差別並非十分重要。這是因為在高倍速光碟機的時代，各種光碟機在讀盤速度上都有長足進步，已經不再是計算機系統中拖後腿的部件。而且，目前高倍速光碟機的標稱值只是在理想情況下讀外圈的最高速度，實際套用中多數時間達不到這個理想狀態，一般也就是24速的樣子。因此不管是36速、40速還是50速的光碟機，實際使用起來主觀感覺差別不是很大。當然，高速的光碟機可能更有優勢，但它也有CPU占用率高、噪聲大、振動大、耗電量大、發熱量大等副作用。某些品牌的光碟機，高速的品種反而不如低速的品種好，因此在選購光碟機時我們不必強求光碟機的速度。如果實在囊中羞澀的話，建議大家還是選擇較低倍速的光碟機，因為其價格便宜，而且性能也不會太差。但是只有在高速光碟機（24速以上CD-ROM）才能讀出CD-RW光碟的數據，在選購光碟機時應當注意。
發展歷程
LG CD-ROM
愛國者CD-ROMCD-DA雷射唱盤 LD雖然贏得了成功，但由於事先沒有制定統一的標準，使它的開發和製作一開始就陷入昂貴的資金投入中。1982年，由飛利浦公司和索尼(Sony)公司制定了CD-DA雷射唱盤的紅皮書（Red Book）標準。由此，一種新型的雷射唱盤誕生了。CD-DA雷射唱盤記錄音響的方法與LD系統不同，CD-DA雷射唱盤系統首先把模擬的音響信號進行PCM（脈衝編碼調製）數位化處理，再經過EFM（8~14位調製）編碼之後記錄到盤上。數字記錄代替模擬記錄的好處是：對干擾和噪聲不敏感；由於盤本身的缺陷、劃傷或沾污而引起的錯誤可以校正。
CD-ROM黃皮書確立了CD-ROM的物理結構，而為了使其能在計算機上完全兼容，後來又制定了CD-ROM的檔案系統標準，即ISO9660。有了這兩個標準，CD-ROM在全世界範圍內得到了迅速推廣和愈來愈廣泛的套用。在80年代中期，光碟的發展非常快，先後推出了WORM光碟、CD-ROM光碟、磁光碟（MOD）、相變光碟（PCD，Phase Change Disk)等新的品種。這些光碟的出現，給信息革命帶來了很大的推動。
複製生產
三星CD-ROMCD-ROM的複製並不神秘，可以簡單地分為五個環節：
（1）預製主片；（2）制主片；（3）電鑄；（4）複製；（5）印刷； （6）包裝。
預製主片，由於CD-R系統的出現，這一過程實際上可以簡化為將CD-ROM節目的程式和數據刻錄成CD-R盤的過程。 這個過程包括如下幾個步驟：
（1）預製：將CD-ROM節目的程式和數據，利用預製作軟體，在硬碟上按CD-ROM ISO9660格式模擬生成映像檔案。該映像檔案模擬真實的CD-R盤的檔案和目錄結構。
（2）最佳化、測試：通過CD-R製作系統軟體，存取CD-ROM映像檔案，就像存取已經放在CD-ROM碟片上一樣。這時對CD-ROM節目的程式和數據進行測試和最佳化，儘量使最頻繁存取的檔案放在CD-ROM“碟片”的最前端。
（3）刻錄：將已經生成好的CD-ROM映像檔案，利用刻錄軟體刻錄到CD-R碟片上去。 值得注意的是，CD-R的
明基CD-ROM制主片，這一過程實際上是我們將經過處理後的寫在CD-R盤上的數據，記錄在玻璃盤上的過程。因為任何CD-ROM盤的質量最高只能達到生產該盤所用的主片的質量，所以制主片這一過程被認為是在整個生產過程中最關鍵的一步。在制主片過程中所制出的CD凹點，是所有製造形成物中最小的――每一個只有煙霧的顆粒大小，這就意味著最微小的雜質也會損壞大量數據。所以製造主片及CD-ROM的生產過程中，一個關鍵條件就是空氣中微粒數量要得到嚴格控制，以保證潔淨的工作環境。儘管現在有多種製作CD主片的方法，但最常用的是感光性樹脂系統。這種方法是將感光性樹脂（一種光敏化學物質，與沖洗黑白照片用的感光乳劑相似）用於一個經特殊處理的玻璃基片上，以制出一個玻璃主片。感光性樹脂通常都是由一個鏇轉塗膜系統以大約1／8微米――比人的頭髮細640倍的厚度塗上去的。計算機將格式化後的輸入媒體上的信息，轉化為雷射束記錄儀上一系列“開”和“關”的脈衝，通過這一雷射編碼過程將數據記錄到感光樹脂塗層上。
在一個螺鏇形軌道上，雷射束記錄儀使部位感光性樹脂在藍光下曝光，這樣就生成了光碟的具體內容。玻璃母盤也要用化學顯像藥水來進行顯影。感光性樹脂上曝光的部分被腐蝕掉以後，就在抗蝕性的表面上形成了上億個微小的凹點。經過顯影之後，要在感光性樹脂表面蒸敷上一層金屬膜（通常是銀），以便其後玻璃主片電鑄時有一個導電的表面。
電鑄方法
CD-ROM印刷和包裝，通過高速絲網印製或是膠版印刷，可以將圖片印在盤的漆層上。圖片的翻印可以達到八種顏色，不過這還要看複製商的標籤印刷的能力。絲網印刷是最常使用的方法。它是將圖片轉換為一張有孔的網，墨通過網附著在盤上。這一過程與蠟紙印刷相似。膠版印刷使用墨滾及印刷台轉換圖片。這一方法在傳統商業印刷中使用廣泛，現在也用於光碟商標的印刷。膠版印刷進行圖片翻版時可以取得更高質量的解析度，它優於絲網印刷的地方是可以印刷增強的四色圖片及其他的複雜圖形。印刷之後，光碟或是自動或手工進行包裝。儘管現在有許多其他可行的並進入套用的包裝方法，但塑膠盒子仍然是CD-ROM使用最多、最普遍的包裝方法。這是由於塑膠盒堅固耐用，並且全自動化的生產線很普及。其他被普遍使用的包裝方法（其中一些方法可能需要手工操作）包括：（1）輕型包裝，如Tyvek和紙板套；（2）透明塑膠套，如Viewpaks；（3）有益環保的紙板質地的盒子，如Digipaks的Ecopaks。經過這五個環節，CD-ROM複製就完成了。但在生產過程中，生產的每一環節對質量都應有嚴格的控制，以確保符合工業生產規格。這樣才能保證所有光碟的誤差在可以接受的差異範圍之內，即被控制在所有CD-ROM驅動器允許的範圍之內。
結構組成
CD-ROMCD-ROM碟片 標準的CD-ROM碟片直徑為120毫米（4.72英寸），中心裝卡孔為15毫米，厚度為1.2毫米，重量約為14~18克。CD-ROM碟片的徑向截面共有三層：（1）聚碳酸酯(Polycarbonate)做的透明襯底；（2）鋁反射層；（3）漆保護層；CD-ROM盤是單面盤，不做成雙面盤的原因，不是技術上做不到，而是做一片雙面盤的成本比做兩片單面盤的成本之和還要高。因此，CD-ROM盤有一面專門用來印製商標，而另一面用來存儲數據。雷射束必須穿過透明襯底才能到達凹坑，讀出數據，因此，碟片中存放數據的那一面，表面上的任何污損都會影響數據的讀出性能。
編碼 為了在物理介質上存儲數據，必須把數據轉換成適於在介質上存儲的物理表達形式。習慣上，把數據轉換後得到的各種代碼稱為通道碼。之所以叫通道碼，是因為這些代碼要經過通信通道。通道碼並不是什麼新概念，磁帶、磁碟、網路都使用通道碼。可以說，所有高密度數字存儲器都使用0和1表示的通道碼。如軟磁碟，它就使用了改進的調頻制（MFM ，Modified Frequency Modulation）編碼，通過MFM編碼把數據變成通道碼。CD-ROM和CD-DA一樣，把一個8位數據轉換成14位的通道碼，稱為8－14調製編碼，記為EFM(Eight-to-Fourteen Modulation)。根據通道碼可以確定光碟凹坑和非凹坑的長度。
華碩CD-ROM在導入區、用戶數據區和導出區這三個區中，都有信息光道。不過導入區只有一條信息光道，稱為導入光道（Lead-in Track）；導出區也只有一條信息光道，稱為導出光道（Lead-out Track）。用戶數據記錄在用戶數據區中的信息光道上。所有含有數字數據的信息光道都要用扇區來構造，而一些物理光道則可以用來把信息區中的信息光道連線起來。
錯誤檢測與糾正 雷射盤同磁碟、磁帶一類的數據記錄媒體一樣，受到盤的製作材料的性能、生產技術水平、驅動器以及使用人員水平等的限制，從盤上讀出的數據很難完全正確。據有關研究機構測試和統計，一片未使用過的唯讀光碟，其原始誤碼率約為3×10－4；有傷痕的盤約為5×10－3。針對這種情況，雷射盤存儲採用了功能強大的錯誤碼檢測和糾正措施，採用的具體對策歸納起來有三種：
(1) 錯誤檢測碼EDC(Error Detection Code)。採用CRC碼(cyclic Redundancy Code)檢測讀出數據是否有錯。CRC碼有很強的檢錯功能，但沒有開發它的糾錯功能，因此只用它來檢錯。
(2) 錯誤校正碼或稱為糾錯碼ECC(Error Correction Code)。採用里德-索洛蒙碼，簡稱為RS碼，進行糾錯。RS碼被認為是性能很好的糾錯碼。
(3) 交差里德-索洛蒙碼CIRC(Cross Interleaved Reed-Solomon Code)。這個碼可以理解為在用RS編解碼前後，對數據進行插值和交叉處理。
觀看DVD的方法
CD-ROMDIY的CD-ROM分為兩種：
一、24x以上40x以下；二、40x及更高倍速。
24x以下CD-ROM由於年代久遠，技術落後，已經沒有改制可能。
1、24x以上40x以下：
雷射頭部分：由於CD-ROM光碟的軌距為1.6微米，而DVD光碟的軌距僅僅為0.8微米，CD-ROM光碟的最簡訊息坑長0.843微米，DVD光碟最簡訊息坑長0.293微米。所以DVD可以在相同面積的情況下，存儲更加大量的檔案。針對這個情況，我們需要對雷射頭進行調整，以適應更加小的軌距及坑距。拆開CD-ROM的外殼，會看到在導軌上，有一個透鏡，那就是雷射頭。在它的側面，有一個小小的螺絲，可以轉動。它就是調整的關鍵。這個螺絲可以調節雷射束落到盤面上面積的大小。通過開頭的數據，我們可以知道，調整後的光束應該小於0.293微米，以適應DVD的需要。具體對應到螺絲的調節上，一般為2-3轉。這個位置需要您自己多試驗才能得出。提醒讀者，在調節前，請用筆做上記號，省得您自己都不知道轉了多少。
傳動部分：DVD-ROM在4x以上，就可以流暢觀看DVD電影。那如果是32x的CD-ROM改裝過來，轉速明顯過高，
CD-ROM2、40x及更高倍速 ：
在40xCD-ROM上市的時候，市場上已經有了大量的DVD-ROM供應。廠家出於降低成本的考慮，它們本來就是從同一條生產線上下來的產品，只是廠家人為的禁止了DVD功能，製造價格差異。我們要做的就是找出被禁止的DVD功能。打開CD-ROM外殼，在電路板背後，能夠找到一個空置的跳線，或是有一個元件位置上是空缺的，邊上會有DVD JUMP的字樣。現在去找一個跳線帽將它接通。或是用一小截銅絲將兩端連起來。打開被禁止的DVD功能。當然，降速還是要做的，這個可以按照1當中介紹的進行*作。
注意事項：
1、改裝過的“CD-DVD-ROM”在自檢時將不會被檢測到，也就是說，您無法在DOS下使用它。但是只要進入Windows便可以正常使用。
2、改裝過的“CD-DVD-ROM”不存在區碼問題。
3、由於涉及到數據存儲格式的問題，改裝過的“CD-DVD-ROM”很可能無法讀取d9的碟子，這也就是筆者所說的可以觀看市場上大部分的DVD電影的原因。
相關知識
CD-ROM通常我們是以多少倍速來描述CD－ROM的速度的。在制定CD－ROM標準時，把150K位元組/秒的傳輸率定為標準，後來驅動器的傳輸速率越來越快，就出現了倍速、四倍速直至現在的32倍速、40倍速或者更高。對於40倍速的CD－ROM驅動器理論上的數據傳輸率應為：150×40=6000K位元組/秒。對於CD－ROM的速度我們要正確認識，目前高倍速光碟機的標稱值只是在理想情況下的最高速度，實際套用中多數時間達不到這個理想狀態。對於24倍速以上的光碟機，實際使用起來主觀感覺差別不是很大。當然高速的光碟機可能更有優勢，但它也有CPU占用率高、噪聲大、振動大、耗電量大、發熱量大等副作用。所以速度不是唯一重要的東西，選購光碟機時應從光碟機的容錯性、穩定性、發熱量、噪聲等多方面綜合考慮。
二、平均讀取時間
也稱平均搜尋時間（Average Seek Time）。它也是衡量光碟機性能的一個重要標準。它指的是從檢測光頭定位到開始讀盤這個過程所需要的時間，單位是 ms。該參數與數據傳輸率有關。數據傳輸率相同的光碟機，由於採用不同的控制系統，其平均讀取時間可能有很大的差別。一般來說，該指標越小越好。
三、光碟機的接口類型
目前市面上的光碟機的接口主要有：IDE、EIDE、SCSI、SCSI－2四種。後兩種接口的傳輸速度較快。但在實際套用中它們的性能差別並不是很大，而且SCSI接口的CD－ROM價格較貴，安裝較複雜，需要專門的轉接卡。因此對一般用戶而言應儘量選擇IDE（或EIDE）接口的CD－ROM。現在32速以上的IDE接口光碟機均採用了Ultra DMA/33標準，該標準數據傳輸率為每秒33MB。在傳輸方式上，Ultra ATA33採用匯流排主控方式，安裝有控制硬碟讀寫的DMA(Direct Memory Access)控制器，使CPU不用直接參與硬碟的讀寫,因此可以節省寶貴的CPU 資源。
四、PCAV技術
三星CD-ROM五、CD－ROM的容錯性
目前在國內相當多的用戶仍在使用非正版光碟，因此光碟機的容錯性得到了廣泛關注。但片面強調光碟機的容錯性也是不全面的。目前市面上日本光碟機的性能穩定，但讀盤能力一般；韓國產品的穩定性較差，讀盤能力較強；台灣產品讀盤能力比日本產品強但比韓國產品稍差，性能穩定較韓國產品好；新加坡產品讀盤能力比日本產品強，但低於韓國、台灣產品。國內一些廠家的產品剛開始用的時候讀盤能力很不錯，但幾個月之後容錯能力明顯下降，因此對於容錯性我們要綜合考慮。
六、光碟機的快取
CD-ROM七、DVD驅動器
DVD驅動器是用來讀取DVD糟上數據的設備，從外形上看和CD－ROM驅動器一樣。DVD驅動器完全兼容現在流行的VCD、CD－ROM、CD－R、CD－AUDIO等格式，而普通CD－ROM驅動器無法讀取DVD格式的光碟。DVD－ROM採用了0.74um道寬和0.41um/位高密度記錄線等新技術，單面單層容量為4.7G單面雙層DVD為9.4G，而雙面雙層可以達到17G的海量存儲。從目前的情況看，DVD還只是局限在看影碟方面，目前電腦軟體使用DVD作為載體還非常少見。由於目前5～6倍速的DVD驅動器（在讀普通光碟的時候速度相當於24～32倍速）價格在1000元以上。因此，除非有特別要求，用戶可不必購買DVD－ROM。此外還有一種受人關注的新產品DVD－RAM，可實現重複擦寫，而碟片成本比目前的CD成本多不了幾美分。同時，DVD－RAM還實現了低成本向下兼容。但由於價格較高，大約在3000元以上，因此尚未進入普通家庭用戶。
八、CD－R
CD－R簡單地講，就是可以一次寫入、多次讀出的光碟刻錄機。CD－R的工作原理就是在空白的CD糟片上燒制出“小坑”，也就是記錄數據的反射點。因此，所有經CD－R刻出的盤都可以在普通的CD－ROM上順利讀出。CD－R與普通的光碟機一樣，也有內置和外置之分。現在國內市場上便宜的CD－R已經降到2000元左右，內置式較外置式便宜四、五百。SCSI接口的CD－R仍是主流產品，不過現在市場上IDE接口的CD－R已經越來越多。CD－R一定要買四速以上的產品，雖然價格稍貴，但刻盤時間卻可以節約一半。
九、CD－RW
CD－RW的全稱是CD－ReWritable，代表一種“重複寫入”技術。CD－RW刻錄機能夠反覆擦寫CD－RW光碟的原理主要是“相變”技術——同CD－R一樣利用雷射的大功率照射，對光碟本身的感光物質進行瞬間的加溫。和CD－R不同的是進行了相位轉換，用以記錄數據 。由此可以製造出能夠被讀取的反射點，而且這些類似小“泡”的反射點可以被重複燒制。由於CD－RW碟片可重複寫入，因此每張較CD－R碟片貴100元左右，而且只有在高速光碟機（24速以上CD－ROM）才能讀出。但CD－RW驅動器的價格卻並不比CD－R驅動器貴多少。
十、PD
PD是Phsae Change ReWritable Optical Disk的縮寫，它是松下公司採用相變光方式（PhsaeChange）存儲的可重複擦寫存儲設備，是一種比CD－RW性能更好、運行更穩定的光碟介質驅動器。所謂“相變光”主要是利用介質的相變來記錄數據。PD驅動器的運行速度較低，可以兼容CD－ROM。使用專門PD光碟，可重複擦寫大約50萬次。PD的平均定址時間為89ms，數據傳輸率為518～1141KB/s，相當於八速光碟機，寫入並效驗時的數據傳輸率為300～600KB/s，相當於四速光碟機。除了可以讀寫PD光碟外，也可以當作普通的八倍速CD－ROM使用。
計算機硬體知識解析
| 在我們的日常生活中，計算機一般指電子計算機中用的個人電腦。計算機是一種能夠按照指令對各種數據和信息進行自動加工和處理的電子設備。它由多個零配件組成，如中央處理器、主機板、記憶體、電源、顯示卡等。接收、處理和提供數據的一種裝置，通常由輸入輸出設備、存儲器、運算和邏輯部件以及控制器組成。在此我們的任務是為這些複雜的硬體做出詳細的功能性能的解析，讓更多的人可以更直接的認識到這些專業的硬體屬性。 |
