老鸟传技轻松读懂光驱倍速的行话

2020-10-24 13:09:23

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供稿：网友

　　随着人们对数字信息存储要求的不断提高，利用光盘来存储数据的人越来越多，光驱已经成为电脑配件中的“标配”。对于光驱产品的等次，商家们通常会以同的“倍速”来进行区别，所以我们在购买和使用光驱的过程中经常碰到“买X倍速的光驱、支持X倍速读取、用X倍速刻录”等行话。但是到底“倍速”指的是什么速度呢？CD和DVD的“倍速”有什么区别呢？不同的倍速间有多大差别呢？不少人并不是十分的清楚，那么笔者为你解答。

　　1、“1X倍速”到底有多快

　　光驱种类有很多，在它们参数中都提到了“倍速”这个参数，如2X、4X、8X、16X、24X、32X、40X、48X、50X、56X等（图1）。其中CD光驱的最快速度可达到56X，DVD刻录速度最快通常可达到16X（最高18X）。同样是用“倍速”来表示，DVD的倍速似乎比CD的要慢很多，这让不少人感到疑惑，其实这是由于DVD和CD倍速单位定义是不同的而造成的。

老鸟传技读懂光驱倍速的行话

图1

　　某DVD光驱的参数，你都读懂了吗？

　　CD出现先于DVD，在第一台CD机器出现的时候，人们就把CD在1小时内读完一张CD盘的速度定义为1倍速。后来驱动器的传输速率越来越快，就出现了倍速、四倍速直至现在的32倍速、40倍速或者更高。当DVD出现后，人们延用了同样的规定，也规定DVD的1倍速为1小时读完1张DVD盘。不过，CD盘和DVD盘的容量是不同的，前者容量一般为650MB，而后者容量则4.7GB左右。在相同的1倍速下，CD的读取数据的速度约为150KB/s，而DVD的速度则在1350KB/s左右。于是，在不同速度下，当用DVD刻录机以4倍速刻录时，数据传输的速度就相当于一台40倍速的CD。
小资料：光驱的复写速度

　　除了读写、刻录速度外，还有一个复写速度。复写速度是指刻录机在刻录CD-RW或DVD-RW光盘，在光盘上存储有数据时，对其进行数据擦除并刻录新数据的最大刻录速度。较快CD-RW刻录机在对CD-RW光盘复写操作时可以达到32倍速，虽然DVD刻录机也支持对CD-RW光盘的可写，但一般CD复写速度要略低于CD-RW刻录机，只有个别的产品才能达到32倍速的复写速度。而目前各种制式的DVD刻录机中最大能达到的最大DVD复写速度为8倍速，也就是每秒约10.5MB/s的速度。

　　2、光驱的最大倍速

　　我们知道，光驱有一个关键参数叫最大倍速，也就是光驱的最大可得传输速率。如何理解这个概念呢？这需要从光驱的旋转方式及光驱的读盘方式入手。首先，我们来回顾一下同心圆的物理学知识。如果把光盘看作是许许多多地同心圆组成的物体，那么在读写数据时，光盘外道旋转速度比内道旋转速度快。因此当光盘旋转一圈时，外道所读的数据比内道所读的数据多（即单位时间内，外圈所走过的物理路径比内圈长）。理解了这个物理知识后，我们来分析光驱的读盘方式，即CLV（恒定线速度）CAV（恒定角速度）方式。

　　CLV，也即恒定线速度，是光盘旋转速度可调以保持单位时间内内圈与外道的读取数据速率相等，由于CD盘片的内道半径小于外道半径，因此CLV方式意味着光盘的外道将以较慢的速率旋转，而内道则以较快的速率旋转，这样就保证了数据以恒定值传输。因此这种技术可以保证24倍速光驱的数据传输速率始终保持在24倍速上(图2)。

老鸟传技读懂光驱倍速的行话

图2　　另一种常用的技术为CAV（恒定角速度)。这种技术并不改变光驱转动速度，它为了保持光盘以恒定转速转动而使数据传输率时常改变。比如一个40倍速光驱，当激光头在光盘的内道时，数据传输率可能仅有18到20倍速，这是比较慢的，当激光头从光盘的外道读取数据时，数据传输率可以达到最大值。这时光驱才是以最大倍速工作，这就是光驱在标定速度用“MAX”的原因。我们所用的48X、52X光驱就是一个典型的CAV型CD-ROM (图3)。

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图3

　　CAV工作原理图解

　此外，厂商们结合以上两种读盘方式推出了局部恒定角速度方式，理论上是在读内圈时采用CAV模式，转速不变读速逐渐提高，在读外圈时读速不变转速逐渐减小。实际上它是在随机读取时，采用CLV一旦激光无法正常读取数据时，立即转换成为CAV。目前在刻录机中一般采用该技术用于读取。

　　一般来说，刻录速度是由刻录机和刻录盘两方面共同决定的，而最高刻录速度又与两者最高刻录速度的较低值相一致。比如说，刻录机最大倍速为52X，刻录盘为32X，那么最高刻录速度应该是32X。所以，我们在使用光驱时都可以发现，很少有光驱是能够达到其宣称的最大倍速的。

　　3、光驱的倍速与转速

　　根据上文，我们知道光驱既有倍速又有转速，这是两个完全不同的概念。倍速表示的是光存储设备刻录、读取数据的能力，比如CD光驱的基准读取速度约为150KB/s，当某个光驱在实际使用每秒可以读取60MB的数据时，那么它的读取倍速就是40X。而转速则是指光驱主轴马达的工作参数，它和倍速间有一个对应的关系，但因刻录方式的不同而有所差异。

　　那么光盘工作时速度到底有多快呢？比如我们使用一张直径12cm的标准DVD光盘，在16X CAV模式下光盘边缘的切线速度大约为60m/s（216Km/h），而据预算民航飞机的升空速度大约为220Km/h，也就是说光盘的在运行过程忠的边缘速度与飞机起飞的速度相当。　　尽管目前DVD光驱的最大倍速只有为16X（最高可达18X），但其实光驱主轴马达速度已经达到了非常快的速度了，基本接近了马达式机械转动架构的物理极限。光盘在高速运转过程中，机械的运动会产生巨大的震动以及噪音。为了应付这些负面影响，厂商必须通过特殊的光驱设计来应付，比如采用悬挂式光驱结构设计，这对于减低光驱的噪音作用显著(图4)。

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图4

　　悬挂式光头结构：使光头的寻址和聚焦时间减少许多，并且大幅提高了光驱的读盘能力。当光驱读取密度不均的盘片时，托盘下的滚珠由于离心力的作用，会跑到质量轻的那一边从而调整平衡

　　4、光驱倍速是不是越快越好

　　选择购买光驱时，人们总是存在这样的一个误区，认为光驱的倍速越高越好，在购买时对于光驱的倍速要求较高。其实光驱读盘的速度快慢差别并非十分重要。这是因为在高倍速光驱的时代，各种光驱在读盘速度上都有长足进步，不再是计算机系统中拖后腿的部件。而且，目前高倍速光驱的标称值只是在理想情况下读外圈的最高速度，实际应用中多数时间达不到这个理想状态，一般也就是24X的样子。因此不管是36X、40X还是50X的光驱，实际使用起来主观感觉差别不是很大。当然，高速的光驱在在读取大数据文件时可能更有优势，但它也有CPU占用率高、噪声大、振动大、耗电量大、发热量大等副作用。

　　速度非常高的情况下，激光头在读取非标准盘片时，盘片受力不均，造成抖动不稳定，运动轨迹变形，严重增加了激光头的损耗。激光头的消耗增大，就犹如遭受了“饿其体肤，劳其筋骨”折磨的战士，不仅战斗力大大减弱，而且还有可能减少寿命。这样，激光头抓轨、寻轨能力就会降低，读取数据也不能很准确连贯，别说对付标准盘片了，哪能还能抵御非标准盘片的挑衅？

　　某些品牌的光驱，高速的品种反而不如低速的品种好使，这也是目前许多光驱带有降速功能的原因。因此在选购光驱时我们不必强求光驱的速度。相比之下低倍速光驱的寿命反而要长一些，容错能力也很不错。但是只有在高速光驱才能读出CD-RW光盘的数据，在选购光驱时应当注意。

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