Ngày nay ổ ghi CD (CD Burner) đã trở thành một thiết bị chuẩn trong các máy tính thế hệ mới và càng ngày càng có nhiều người say mê nhạc trang bị CD Burners cho hệ thống máy tính của họ.
Chúng ta đã hiểu được những yếu tố cơ bản trong công nghệ CD. CD lưu trữ nhạc và các file khác dưới dạng số (Digital), có nghĩa là các thông tin trên đĩa được thể hiện dưới dạng dãy các số 0 và 1. Trên đĩa CD thông thường, những số 0 và 1 được thể hiện bởi hàng triệu các điểm gồ lên (Bump) và các chỗ phẳng trên bề mặt phản xạ của đĩa. Các Bump và chỗ phẳng này được sắp xếp trên các rãnh liên tục chỉ rộng khoảng 0,5 micron và dài tới 5 km. Để đọc các thông tin này, CD Player sẽ chiếu các tia Laser lên bề mặt các rãnh này. Khi tia Laser chiếu vào một vùng phẳng trên rãnh, tia Laser được phản xạ trực tiếp tới bộ phận cảm biến quang (Optical Sensor) trên hệ thống Laser. Khi đó CD Player hiểu đó là số 1. Khi tia Laser chiếu lên các Bump, ánh sáng được phản xạ theo hướng khác và không tới được Optical Sensor, CD Player sẽ nhận ra đó là số 0.
Các Bump được sắp xếp thành hình xoắn ốc liên tục, bắt đầu từ phía tâm của đĩa. CD Player sẽ quay đĩa trong khi hệ thống Laser chuyển động từ phía gần tâm CD ra ngoài. Ở tốc độ ổn định, các Bump ở phía rìa CD chuyển động nhanh hơn các Bump phía tâm của CD. Để giữ các Bump chuyển động bất biến so với hệ thống Laser, CD Player phải làm giảm tốc độ quay của đĩa khi hệ thống Laser dịch chuyển dần ra ngoài.
Các máy chế tạo CD dùng tia Laser cường độ cao để khắc các sơ đồ Bump vào các đĩa thuỷ tinh được tráng vật liệu quang điện trở. Qua các quá trình công phu, các sơ đồ Bump này được “in” lên đĩa bằng chất liệu Acrylic. Sau đó chúng được tráng một lớp nhôm hoặc một kim loại khác để tạo bề mặt phản xạ có thể đọc được. Cuối cùng đĩa được tráng một lớp Plastic trong suốt để bảo vệ bề mặt kim loại phản xạ chống các vết xước và hỏng bề mặt.
Để có được một đĩa CD, nhà sản xuất phải thực hiện các công việc khá tinh vi và phức tạp bao gồm nhiều bước và sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau. Do quá trình sản xuất phức tạp nên CD không được sản xuất đơn lẻ. Nó chỉ khả thi trong việc sản xuất hàng loạt và các đĩa CD phải có cùng nội dung. Do vậy các CD truyền thống vẫn được coi là thiết bị lưu trữ “Read Only” cỡ trung bình đối với đa số người tiêu dùng giông như LP hay DVD thông thường.
Do nhu cầu lưu trữ thông tin ngày càng lớn trong khi dung lượng các đĩa mềm sử dụng trong máy tính không đáp ứng được, vào đầu thập kỷ 90 các chuyên gia trong lĩnh vực này đã cố gắng tìm cách để tạo ra các đĩa CD có khả năng ghi dữ liệu dạng số. Để đáp ứng nhu cầu này các hãng sản xuất điện tử đã giới thiệu một giải pháp cho phép mã hoá CD với các bước đơn giản. CD-R (CD Recordable Disc) không có bất kỳ Bump hay vùng phẳng nào trên bề mặt. Thực chất nó có một lớp kim loại phản xạ trơn nằm trên một lớp mạ chất cảm quang.
Khi đĩa chưa được ghi thông tin gì (Blank Disc) lớp mạ có mầu trong mờ, ánh sáng có thể đi qua và phản xạ trên bề mặt kim loại. Nhưng khi lớp mạ này được làm nóng với tia sáng hội tụ có tần số đặc biệt và cường độ mạnh nó sẽ chuyển thành đục và ánh sáng không thể xuyên qua được. Bằng cách tạo ra các điểm mờ liên tục trên rãnh CD đồng thời với các vùng trong mờ, chúng ta có thể tạo ra một sơ đồ số mà CD Player chuẩn có thể đọc được. Ánh sáng Laser sẽ phản xạ trở lại bộ cảm biến khi chiếu lên lớp mạ trong mờ giống như khi nó phản xạ lại từ các vùng phẳng ở CD thông thường.
Công việc của CD Burner là tạo ra (Burn) các sơ đồ số trên đĩa CD trắng. Do các dữ liệu được mã hoá chuẩn xác trên bề mặt nhỏ như vậy nên hệ thống ghi phải hoạt động cực kỳ chính xác. CD Burner điều khiển hệ thống Laser hệt như CD Player nhưng ở CD Burner chúng không gọi là “Read Laser” mà là “Write Laser”. Write Laser mạnh hơn Read Laser và tác động lên đĩa hoàn toàn khác: thay đổi bề mặt chứ không phản xạ lại ánh sáng. Read Laser không đủ mạnh để làm đục lớp mạ nên có thể chạy đĩa CD-R trên ổ CD mà không sợ bị phá huỷ dữ liệu ghi trên đó.
Write Laser cũng di chuyển từ phía gần tâm ra ngoài một cách chính xác như Read Laser khi đĩa quay. Lớp Plastic ở dưới cùng của đĩa có các đường rãnh được chế tạo sẵn sẽ hướng dẫn hệ thống Laser đi theo đường chính xác. Để đồng nhất tốc độ quay với chuyển động của hệ thống Laser, CD Burner giữ cho tia Laser đi theo rãnh ghi ở một tốc độ không đổi. Để ghi dữ liệu, CD Burner dễ dàng bật tắt Laser Writer đồng bộ với sơ đồ 1 và 0. Các điểm đục được mã hoá thành 0 còn các vùng trong mờ được mã hoá thành 1.
Hầu hết các CD Burner đều có thể tạo ra các đĩa CD hoạt động được ở nhiều tốc độ (Multiple Speed). Ở tốc độ 1X, tốc độ quay của CD bằng với tốc độ khi nó được đọc bởi CD Player có nghĩa là phải mất đúng 60 phút để ghi đoạn nhạc dài 60 phút. Trong khi với tốc độ 2X chỉ cần nửa giờ là có thể ghi được đoạn nhạc trên. Ở những tốc độ ghi lớn, CD Burner phải có hệ thống điều khiển Laser đặc biệt đồng thời tốc độ kết nối giữa CD Burner và máy tính phải được đảm bảo. Ngoài ra loại đĩa trắng dùng để ghi cũng phải được thiết kế phù hợp với việc ghi dữ liệu ở tốc độ này.
Ưu điểm chính của đĩa CD-R là nó có thể được dùng với hầu hết các loại CD Player và CD-ROM đang được sử dụng rất nhiều để lưu trữ nhạc và dữ liệu. Thêm vào đó nó có khả năng lưu trữ lớn và tương đối rẻ. Trở ngại chính của kiểu công nghệ này là không thể sử dụng lại được đĩa đã ghi. Một khi đĩa trắng đã được ghi dữ liệu, nó không thể xoá và ghi lại được. Trong những năm giữa thập kỷ 90, các hãng điện tử lại giới thiệu một dạng CD mới giải quyết được vấn đề này đó là CD-RW (CD Rewritable).
Công nghệ CD-R cho phép tạo ra đĩa CD-R lưu trữ được rất nhiều dữ liệu. Chúng có thể làm việc với hầu hết các loại CD Player và giá tươg đối rẻ. Tuy nhiên, không giống như các thiết bị lưu trữ khác như băng hay đĩa mềm, CD-R không thể ghi lại lần nữa một khi đã lưu dữ liệu vào. Đĩa CD-RW là một bước tiến so với CD-R, nó được xây dựng thêm chức năng xoá (Erase Function) cho phép ghi đè lên toàn bộ dữ liệu cũ dựa trên công nghệ Phase-Change Technology. Trong đĩa CD-RW, phần tử Phase-Change là một hợp chất hóa học của Bạc, Telua, Antimon và Indi. Với tác động vật lý, định dạng của hợp chất này sẽ thay đổi khi được làm nóng ở một nhiệt độ nào đó. Khi hợp chất này được làm nóng đến nhiệt độ nóng chảy (khoảng 600 độ C) nó sẽ chuyển sang dạng lỏng còn ở nhiệt độ kết tinh (khoảng 200 độ C) nó sẽ chuyển sang thể rắn. Khi làm nóng hợp chất trong đĩa CD-RW đến nhiệt độ nóng chảy rồi làm lạnh thật nhanh nó sẽ vẫn còn ở dạng lỏng và không định hình ngay cả khi ở dưới nhiệt độ kết tinh. Để kết tinh hợp chất này, phải giữ hợp chất ở đúng nhiệt độ kết tinh một khoảng thời gian nào đó để chúng chuyển sang trạng thái rắn trước khi làm lạnh lại.
Hợp chất dùng trong đĩa CD-RW khi ở trạng thái kết tinh sẽ trong mờ và khi ở dạng lỏng không định hình sẽ hấp thu được hầu hết ánh sáng. Với một CD trắng mọi chất liệu trên vùng ghi dữ liệu đều ở thể kết tinh, ánh sáng sẽ chiếu qua lớp này đến lớp kim loại và phản xạ lại bộ cảm biến ánh sáng. Để mã hoá thông tin trên đĩa, CD Burner dùng Write Laser làm nóng hợp chất đến nhiệt độ nóng chảy. Kết quả là đối với CD-R các đốm đục được tạo ra còn đối với CD thông thường là các Bump, chúng không phản xạ trở lại các tia Laser trên lớp kim loại. Mỗi vùng không phản xạ được tia Laser trên đĩa được biểu thị bằng số 0 còn các điểm vẫn kết tinh và phản xạ lại tia Laser được biểu thị bằng số 1.
Với CD-R, Read Laser không đủ mạnh để thay đổi trạng thái lớp vật liệu dùng để ghi dữ liệu và yếu hơn Write Laser. Khi Erase Laser không đủ mạnh để làm nóng chảy hợp chất trên CD-WR, nó có cường độ cần thiết để làm nóng hợp chất đến điểm kết tinh. Bằng cách giữ hợp chất ở nhiệt độ này, Erase Laser làm hợp chất trở về trạng thái kết tinh và kết quả là nó xoá bỏ mọi vùng hiển thị số 0. Giờ đây đĩa đã xoá có thể dùng để lưu dữ liệu mới. Do đĩa CD-RW không phản xạ tia sáng nhiều như dạng CD cũ nên không thể đọc nó bởi CD Player và CD-ROM kiểu cũ và chủ yếu được dùng để Backup dữ liệu.
Đình Chiến
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét