دنياى مارپيچ، آشنايى با ساختار و عملكرد لوح هاى فشرده، پريسا مينوچهر، شرق

در حال حاضر ارزان ترين و مطلوب ترين ابزار انتقال غير شبكه اى اطلاعات، لوح فشرده (CD) است. از زمان تولد اين ديسك هاى شگفت آور زمان چندانى نمى گذرد اما با اين حال امروزه بدون آنها دنيا براى برنامه نويسان كامپيوترى، طرفداران بازى هاى كامپيوترى، ناشران، گرافيست ها و بسيارى ديگر احتمالاً غير قابل تحمل مى بود! ديسك هاى نازنينى كه در ازاى چند صد تومان، حاضرند ميلياردها بيت را منتقل كنند.
• در آغاز
CD_ROM كوته نوشت كلمات Only Memory Compact Disk Reas است و به معناى ديسك هاى فقط خواندنى. اولين نمود سى دى رام در بازار تجارت در سال ۱۹۸۵ بود.
تا پيش از آن بهترين ابزار حمل فيزيكى اطلاعات ديسك هاى لرزان يا همان فلاپى ۵/۳ اينچى بود. فلاپى ديسك هاى ۵/۳ اينچى ، داراى ظرفيت هاى ۷۲۰ كيلو بايت و ۴۴/۱ مگابايت بودند. (كه امروزه فقط گونه پرظرفيت آن باقى مانده).سى دى رام هاى اوليه۵۵۰ مگابايت ظرفيت داشتند. يعنى ۵/۱ برابر هارد ديسك هاى كامپيوتر هاى زمان خود! اين بدان معناست كه يك ديسك نورى، مى تواند يك دايره المعارف چند جلدى و يا يك واژه نامه با صدها هزار واژه را در خود جاى دهد.
به عبارت ديگر، ظرفيت يك ديسك نورى ۲۵۰دست كم هزار صفحه كاغذ A4 است .
فن آورى سى دى رام بسيار زود مورد توجه قرار گرفت به طورى كه تعداد ژورنال هايى كه موضوع آنها سى دى رام بود، تا نيمه اول سال ۱۹۹۲ به شش عنوان و تعداد كتب منتشر شده در اين موضوع به ۶۵ عنوان رسيد.
تعداد سى دى رام هاى منتشر شده در سال ،۱۹۸۶ چهل و هشت عنوان و در سال ۱۹۹۲ دو هزار و دويست و دوازده عنوان ۱۰ بود. (البته فقط ديسك هاى علمى و فنى)
كمپانى بوكر (Bowker ) در سال ۱۹۸۹ مشهورترين كتابشناسى ها و مجله شناسى هاى دنيا را بر روى ديسك نورى منتشركرد. ديكشنرى آكسفورد، يكى از اولين كتاب هاى مرجعى بود كه بر روى سى دى رام منتشر شد. اندك مدتى بعد برخى بانك هاى اطلاعاتى نيز ، تعدادى از فايل هاى خود را بر روى ديسك منتشركردند.
• شگفت آور بود
نكات بسيار ساده اى كه امروزه ذكر آنها كم فايده و بديهى مى نمايد، در زمان اختراع و رواج اوليه سى دى رام هيجان آور بودند. گذشته از حجم ذخيره سازى بالا و حجم فيزيكى كم، مثلا براى استفاده از آن جز يك كامپيوتر شخصى و برد مربوطه احتياج به چيز ديگرى نبود و استفاده از سى دى رام از طريق منوهاى موجود در ديسك و به اصطلاح …Menu drive » صورت مى گرفت.
جستجوگر سى دى رام، تحت فشار مسئله اى به نام «سرعت» نبود. او مى توانست با حوصله و بدون عجله، موضوع را بررسى كرده ، اشتباه ها را مرتفع ساخته و دوباره جستجو را انجام دهد .
• دنياى دايروى
CDهاى معمولى كنونى، هر يك قادرند تا بيش از ۶۰۰ مگابايت را در خود ذخيره كنند و با توجه به اينكه شعاع هر CD چيزى در حدود ۱۲ سانتى متر است، در نتيجه بايد روش فشرده سازى اطلاعات براى ذخيره بر روى CD بسيار پيشرفته باشد. يكى از دلايل دستيابى به چنين فناورى اى جنس CD است. CD از پلاستيك محتوى پلى كربنات ساخته شده و پلاستيك ماده اى بسيار منعطف است و به همين خاطر است كه در ضخامت اندك هر CD، يعنى ۲/۱ ميلى متر، مى توان شيارهاى نامحدودى با قطرهاى متفاوت ايجاد كرد. در كارخانه هاى سازنده نيز خراش هاى ميكروسكوپى پيوسته اى بر روى هر CD حك مى شود كه توانايى ذخيره و حمل داده ها را دارد. پس از آن لايه اى از آلومينيوم بر روى CDها كشيده مى شود و پس از آن لايه اى از آكريليك بر روى CD پلاستيكى پاشيده مى شود تا از شيارها محافظت كند. معمولاً بر روى طرف ديگر CD كه استفاده اى از آن نمى شود برچسب، تبليغات يا دستورالعمل كارخانه سازنده چاپ مى شود.
تمام داده ها بر روى يك شيار مارپيچى (يا حلزونى) كه از نزديك مركز CD شروع شده و تا نزديكى محيط آن ادامه دارد، حمل مى شوند. اين شيار به صورت دايروى نوشته و در نتيجه خوانده مى شود. به همين دليل CDها را مى توان در ابعاد و اندازه هاى مختلف توليد كرد، اما فقط ميزان مساحت دايروى آنها مفيد محسوب مى شود. مثلاً براى يك CD كه به شكل كارت ويزيت (مستطيلى) توليد شده است، فقط مركز دايروى آن به عنوان حجم مفيد تلقى شده و در نتيجه چنين CDاى نمى تواند بيش از ۲ مگابايت داده حمل كند.
شيار اصلى CD در حدود نيم ميكرون عرض دارد و با امتداد قبلى و بعدى خود در حدود ۶/۱ ميكرون فاصله دارد. (هر ميكرون تا يك ميليونيم متر است)
وقتى شيار اصلى نيم ميكرون باشد، تكليف خراش ها روشن است! آنها حداكثر نيم ميكرون عرض، ۸۳/۰ ميكرون طول و ۱۲۵ نانو متر ارتفاع دارند. (هر نانو متر، يك ميليارديم متر است) در نتيجه يك خراش مى تواند با عرض فقط نيم ميكرون، با حضور پيوسته بر روى شيار CD، ۵ كيلومتر طول داشته باشد و خواندن نوارى كه نسبت بين طول و عرض آن چنين است، احتياج به فناورى پيچيده اى خواهد داشت.
CD وقتى در سى دى پلير قرار مى گيرد نور ليزرى روى سى دى تابيده مى شود. CD خوان يا درايو CD همان ابزارى است كه وظيفه دارد تا در عرض زمانى كوتاه، حجم حيرت آورى از اطلاعات را از روى CD بخواند. اين ابزار از سه بخش كلى تشكيل شده است:
۱- موتور CDخوان كه وظيفه دارد در سرعتى مابين ۲۰۰ تا ۵۰۰ دور در دقيقه (بسته به تراكى كه خوانده مى شود) ديسك فشرده اى را حول مركز خود بچرخاند.

۲- يك لنز كه با سيستم ليزرى، بر روى شيار تنظيم و متمركز شده است.
۳ - مكانيسم ردگيرى (tracking mechanism) اين مكانيسم هدايت كننده مجموعه نور ليزرى است كه مسير حلزونى trackها را دنبال مى كند. اينجا يك موضوع پيچيده وجود دارد چون شعاع دواير مسير trackها از مركز به خارج يكنواخت نيست سرعت گردش سى دى هنگام خواندن اطلاعات يكنواخت نيست. متناسب عمل كردن مكانيسم ردگيرى با سرعت موتور درايو از پيچيدگى هاى خاص خود برخوردار است. زمانى كه نور ليزرى به بخش هاى بيرونى تر (دورتر از مركز سى دى) تابيده مى شود، وظيفه موتور درايو اين است كه سرعت گردش سى دى را كندتر كند. به عبارت ديگر براى آنكه مكانيسم ردگيرى با سرعت يكنواخت عمل كند لازم است كه سرعت چرخش سى دى متغير باشد. خروجى اين درايو اطلاعاتى است از جنس همان داده هايى كه درايوهايى مثل ديسك سخت يا فلاپى از خود خارج مى كند.
• اينجا و اكنون
از اواسط دهه ۹۰ برخى مجلات با سى دى رام ويژه خود منتشر مى كردند و اكنون اين روال شتاب گرفته است. استفاده از اين ديسك ها ، با توجه به بازيابى مطلب از طرق گوناگون موضوع، عنوان، كليدواژه، IDBN , ISSN،سال انتشار و …. موثرتر و با صرفه تر از استفاده از بانك هاى اطلاعاتى است افزون بر آنكه بعضاً اين سى دى ها با نرم افزارهاى رايگان همراه هستند .در ايران تخمين زده مى شود هر سال نزديك به دو ميليون سى دى به فروش مى رسد كه درصدى از آنها سى دى هاى با قابليت نوشتن دوباره هستند. اكثر سى دى هاى بازار ايران چينى و بهاى آنها بين ۱۵۰ تا ۳۰۰ تومان است. پيش بينى تحليل گران آن است كه تا چند سال آينده سى دى ها پيشتاز خواهند بود و سپس جاى خود را به دى وى دى ها خواهند داد.