2.การทำงานของซีดีรอม (CD-ROM)

2.การทำงานของซีดีรอม (CD-ROM)

ซีดีรอมไดร์ฟ  (CD-ROM Drive)  หรือเครื่องขับคอมแพคดิสก์เป็นไดร์ฟที่ใช้สำหรับอ่านข้อมูลจากแผ่นซีดีรอมเพียงอย่างเดียว  ส่วนใหญ่จะใช้งานในด้านการติดตั้งระบบปฏิบัติการหรือโปรแกรมต่าง ๆ รวมไปถึงงานที่เกี่ยวกับความบันเทิง เช่น  ดูหนัง  ฟังเพลง  และงานด้านมัลติมีเดียด้วย  โดยมีหน่วยความเร็วในการอ่านข้อมูลเป็น X   เช่น 48X  50X  หรือ 52X เป็นต้น ในปัจจุบันแทบจะเรียกได้ว่าคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะต้องมีไดร์ฟซีดีรอมอย่างน้อยหนึ่งไดร์ฟเสมอ  ซึ่งได้กลายเป็นมาตรฐานของเครื่องคอมพิวเตอร์ในตอนนี้แล้ว 

 

ภาย ในซีดีรอมจะแบ่งเป็นแทร็กและเซ็กเตอร์เหมือนกับแผ่นดิสก์แต่เซ็กเตอร์ในซีดี รอมจะมีขนาดเท่ากัน ทุกเซ็กเตอร์ ทำให้สามารถเก็บข้อมูลได้มากขึ้นเมื่อไดรฟ์ซีดีรอมเริ่มทำงานมอเตอร์จะเริ่ม หมุนด้วยความเร็ว หลายค่า 

ทั้งนี้เพื่อให้อัตราเร็วในการอ่านข้อมูลจากซีดีรอมคงที่สม่ำเสมอทุกเซ็ก เตอร์ ไม่ว่าจะเป็นเซ็กเตอร์ที่อยู่รอบนอกหรือวงใน จากนั้นแสงเลเซอร์จะฉายลงซีดีรอมโดยลำแสงจะถูกโฟกัสด้วยเลนส์ที่เคลื่อนตำแหน่งได้โดยการทำงานของขดลวดลำแสงเลเซอร์จะทะลุผ่านไปที่ซีดีรอมแล้วถูกสะท้อนกลับ ที่ผิวหน้าของซีดีรอมจะเป็น หลุมเป็นบ่อ ส่วนที่เป็นหลุมลงไปเรียก “แลนด์” 

สำหรับบริเวณที่ไม่มีการเจาะลึกลงไปเรียก “พิต” ผิวสองรูปแบบนี้เราใช้แทนการเก็บข้อมูลในรูปแบบของ 1 และ 0 แสงเมื่อถูกพิตจะกระจายไปไม่สะท้อนกลับแต่เมื่อแสงถูกเลนส์จะสะท้อนกลับผ่านแท่งปริซึม จากนั้นหักเหผ่านแท่งปริซึมไปยังตัวตรวจจับแสงอีกทีทุกๆช่วงของลำแสงที่กระทบตัวตรวจจับแสงจะกำเนิดแรงดันไฟฟ้า หรือเกิด 1 และ 0 ที่ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ 

ส่วนการบันทึกข้อมูลลงแผ่นซีดีรอมนั้นต้องใช้แสงเลเซอร์เช่นกัน โดยมีลำแสงเลเซอร์จากหัวบันทึกของเครื่อง บันทึกข้อมูลส่องไปกระทบพื้นผิวหน้าของแผ่น ถ้าส่องไปกระทบบริเวณใดจะทำให้บริเวณนั้นเป็นหลุมขนาดเล็ก บริเวณทีไม่ถูกบันทึกจะมีลักษณะเป็นพื้นเรียบสลับกันไปเรื่อย ๆ ตลอดทั้งแผ่น

        ซีดีรอมไดร์ฟจะอ่านข้อมูลด้วยความเร็วในการหมุนแผ่นที่ไม่คงที่โดยจะอ่านข้อมูลที่อยู่วงนออกของแผ่นซีดีด้วยความเร็วสูงและจะค่อย ๆ ลดความเร็วลงมาเมื่ออ่านข้อมูลที่อยู่วงในสุดส่วนใหญ่  ซีดีรอมไดร์ฟจะอ่านข้อมูลที่อยู่ตรงกลางแผ่นเสียส่วนมาก

 ทำให้ความเร็วเพียงแค่ไม่เกินครึ่งหนึ่งของความเร็วสูงสุดที่มีเท่านั้น  ดังนั้นซีดีรอมไดร์ฟส่วนใหญ่จึงไม่ค่อยทำงานที่ความเร็ว   สูงสุดของไดร์ฟเท่าใดนักอย่างเช่น ซีดีรอมไดร์ฟความเร็ว  50X  จึงไม่ใช่ความเร็วในการอ่านข้อมูลอย่างต่อเนื่อง แต่จะเป็นความเร็วในการอ่านข้อมูลจากแผ่นซีดีที่อยู่วงนอกสุด หลังจากนั้นค่อย ๆ ลดความเร็วลงมาเมื่ออ่านข้อมูลที่อยู่วงในด้วยความเร็วที่ไม่เกินครึ่งหนึ่งของไดร์ฟก็จะประมาณ  20-25X  เท่านั้น

       ไดร์ฟที่ใช้สำหรับบันทึกข้อมูลที่เราต้องการลงแผ่นซีดีรอมได้เรียกว่า  ซีดีไรท์เตอร์ไดร์ฟซึ่งสามารถใช้เขียนข้อมูลทุกอย่างที่เราต้องการลงบนแผ่นซีดีอาร์  และแผ่นซีดีอาร์ดับบลิว  ปัจจุบันแผ่นซีดีที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันมี 3  ประเภทได้แก่

       1.   แผ่นซีดีรอม  (CD-ROM)  เป็นแผ่นซีดีแบบอ่านได้อย่างเดียว

       2.  แผ่นซีดีอาร์  (CD-R)  เป็นซีดีแบบเขียนได้  แต่เขียนได้เพียงครั้งเดียวเท่านั้น

       3.  แผ่นซีดีอาร์ดับบลิว (CD-RW)  เป็นแผ่นซีดีแบบเขียนซ้ำได้หลายครั้ง

 

ซีดีรอมทำงานอย่างไร

   ปัจจุบันเครื่องเล่น  CD   และ  DVD   เป็นของที่จำเป็นภายในบ้านไปเสียแล้ว   แผ่นซีดี  หรือ ดีวีดี  ใช้ในการเก็บข้อมูล  เพลง   ภาพยนตร์   ซอฟแวร์   โปรแกรม  และอื่นๆอีกมากมาย   ที่สามารถแปลงเป็นข้อมูลในระบบดิจิตอลได้    เราอาจจะเรียกแผ่นซีดีว่า ตู้เอกสารยุคดิจิตอลก็ย่อมได้  ตู้เอกสารนี้เก็บข้อมูลได้อย่างน่าเชื่อถือทีเดียว

     นิยมเรียกแผ่นซีดีว่า แผ่นคอมแพคดิสก์   ส่วนเครื่องเล่น  เรียกว่า เครื่องเล่นคอมแพคดิสก์    เนื่องจากแผ่นคอมแพคดิสก์ มีราคาถูกแสนถูก   และยังหาง่ายอีกด้วย  จึงมีผู้นิยมใช้อย่างรวดเร็ว    ทั้งมีการก้อปปี้แผ่นจากแผ่นต้นฉบับ ถูกกฎหมายและไม่ถูกบ้าง นับเป็นร้อยๆล้านแผ่น  คงจะมีคนสงสัยว่า แผ่นพวกนี้ใช้เก็บอะไรกันหนักกันหนา   ขอตอบว่า  ข้อมูลทุกชนิดในโลกนี้  ไม่ว่าจะเป็นเสียง   ภาพ   ตัวอักษร หรืออะไรก็แล้วแต่  ที่สามารถแปลงเป็นตัวเลขดิจิตอลได้  ล้วนเก็บลงบนคอมแพคดิสค์ได้ทั้งสิ้น

หลักการทำงานของแผ่นซีดี

   แผ่นซีดีทั่วไปสามารถเก็บข้อมูลได้นาน  74  นาที  มีความจุต่อแผ่น  780  ล้านไบต์  หรือ  780  ล้านตัวอักษร  บนแผ่นซีดี เส้นผ่าศูนย์กลางขนาด  4.8  นิ้ว  (12  เซนติเมตร)   

    แผ่นซีดี ทำด้วยแผ่นพลาสติก  ธรรมดา  มีความหนา  4/100  นิ้ว  หรือ  1.2  มิลลิเมตร   การผลิตแผ่นซีดีมีอยู่หลายประเภท  ถ้าผลิตที่บ้านใช้เครื่องบันทึกแผ่นซีดี แบบ  2000 กว่าบาทมา มีหลักการง่าย ซึ่งเราจะอธิบายกันในโอกาศต่อไป   แต่ที่เราจะพูดกันต่อไปนี้  เป็นการผลิตแผ่นซีดีแบบการค้าที่ผลิตทีจำนวนมากๆ   

    แผ่นแม่แบบ จะถูกบันทึกด้วยเครื่องบันทึก   โดยการเรียงข้อมูลภายในแผ่นเป็นรูปขดวง  ข้อมูลจะมีลักษณะเป็นเนินขึ้นมา (เฉพาะแผ่นต้นแบบ)    เนินเหล่านี้คือข้อมูลทางดิจิตอล  แผ่นแม่แบบจะทำด้วยวัสดุที่แข็งมากเช่น พวกโลหะ    เมื่อนำไปปั๊มลงบนแผ่นพลาสติก ซึ่งเป็นแผ่นลูก  จากเนินบนแผ่นแม่แบบ ก็จะกลายเป็นหลุมบนแผ่นลูก   เมื่อเสร็จขั้นตอนการปั๊มแล้ว  ก็จะเคลือบอลูมิเนียมเป็นฟิลม์บางๆอยู่บนแผ่นพลาสติกอีกที  และเคลือบด้วย Acrylic  อีกชั้นเพื่อกันรอยขีดข่วน

     ข้อมูลบนแผ่นซีดี จะมีรูปร่างขดเป็นวง  โดยเริ่มขดจากภายใน  (ไม่ใช่จุดศูนย์กลาง)  ออกมาภายนอก ที่ไม่ได้เริ่มที่จุดศูนย์กลางก็เพราะจะต้องเจาะเป็นรูไว้  ให้มอเตอร์จับแผ่นและสามารถหมุนแผ่นไปได้    จึงทำให้เนื้อที่การเก็บลดลงจาก  783  ล้านไบต์  เหลือเพียง  700  ล้านไบต์   หรืออาจจะน้อยกว่านั้นก็ได้         ยิ่งพวกการ์ดซีดี  (แผ่นสี่เหลี่ยมขนาดเท่ากับการ์ด เอทีเอ็ม)   เคยมีขายกันใน  เซเว่นอีเลเว่น   พวกการ์ดพวกนี้จะบันทึกเพลงได้ประมาณ  1  เพลง   เวลาจะฟัง ให้ใส่การ์ดลงไปในช่องเล่นแผ่นซีดี  เหมือนกับการเล่นแผ่นซีดีทุกประการ  ปกติแผ่นการ์ดพวกนี้จะมีความจุประมาณ  2  ล้านไบต์   เพราะมันมีลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมจึงมีวงได้น้อยกว่าแผ่นวงกลมนั่นเอง

   

     ขนาดของหลุมผู้อ่านคงจะคิดว่า  เป็นหลุมกลมๆ  ขนาดจุ๋มจิ๋มน่ารัก    ซึ่งจริงแล้วยังไม่ถูกต้องนัก   หลุมที่ว่านี้เหมือนสี่เหลี่ยมมากกว่า  มีขนาดความกว้าง  0.5  ไมครอน  แต่ละหลุมห่างกัน  1.6  ไมครอน  (1  ไมครอน  เท่ากับ  หนึ่งในล้านของเมตร)   หลุมนี้มีความลึก   125  นาโนเมตร  (1  นาโนเมตร  เท่ากับ  หนึ่งในพันล้านของเมตร)  รูปบนคือลักษณะของหลุมจริงบนแผ่นซีดี

      เนื่องจากข้อมูลมีลักษณะขดเป็นวง และมีขนาดเล็กมาก  เมื่อนำมายืดออกเป็นเส้นตรง  คุณจะได้เส้นตรงที่ยาวถึง  3.5  ไมล์  หรือ  5  กิโลเมตร