درایو نوری

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
نماک یک درایو نوری

دیسک گردان نوری یا درایو نوری (به انگلیسی: Optical disk drive (ODD)دستگاه ورودی است که از آن با استفاده از امواج الکترومغناطیسی و یا نور لیزر برای خواندن و نوشتن یا پاک کردن اطلاعات از لوح‌های نوری استفاده می‌شود.

امروزه دیسک های نوری جای خود را به فلش درایو ها و راه های انتقالی دیگر مانند ابر و بلوتوث داده‌اند. در ماشین ها نیز با CarPlay و دیگر امکانات نیاز به دیسک نوری کمتر شده است.

نام[ویرایش]

دیسک گردان نوری یا درایو نوری که بسته به فناوری آن‌ها سی‌دی رام یا دی‌وی‌دی رام گفته می‌شود.

پیشینه[ویرایش]

یک درایو نوری سی‌دی رام از شرکت میتسومی (Mitsumi) با لوازم جانبی.
1. درایو نوری
2. کارت کنترولر
3. کابل داده از نوع آی‌دی‌ئی
4. کابل آنالوگی صدا

دیوید پائول گرگ (David Paul Gregg) یک دیسک نوری آنالوگ برای ضبط ویدئو ساخت و آن را در سال های 1961 و 1969 به ثبت رساند. به روشی موازی و احتمالاً با الهام از تحولات ایالات متحده، گروه کوچکی از فیزیکدانان اولین آزمایش‌های دیسک ویدئویی نوری خود را در تحقیقات فیلیپس در آیندهوون، هلند در سال 1969 آغاز کردند. اولین دیسک نوری ضبط شده دیجیتالی یک دیسک فشرده صوتی 5 اینچی با فرمت فقط خواندنی بود که توسط شرکت‌های سونی و فیلیپس در سال 1975 ایجاد شد. اولین درایوهای دیسک نوری قابل پاک شدن (erasable) در سال 1983 توسط ماتسوشیتا (پاناسونیک) و سونی اختراع شد. در سال 1975، فیلیپس و MCA تصمیم گرفتند به نیروها بپیوندند. در سال 1978، بسیار دیر، دیسک لیزری که مدتها منتظر بود در آتلانتا معرفی شد. MCA دیسک ها را تحویل داد و فیلیپس آن ها را پخش کرد. معلوم شد که این یک شکست فنی و تجاری کامل بود و خیلی زود همکاری فیلیپس و MCA به پایان رسید. در ژاپن و ایالات متحده، پایونیر با دیسک ویدیویی تا زمان ظهور DVD موفق شد. فیلیپس و سونی در سال 1979 کنسرسیومی را برای توسعه یک دیسک صوتی دیجیتال تشکیل دادند که منجر به معرفی بسیار موفق لوح فشرده در سال 1983 شد.[۱]

کاربرد[ویرایش]

درایو دارای لنزهای بخصوصی است که امواج الکترومغناطیسی را پخش می‌کند. این امواج وظیفه خواندن، نوشتن و حذف داده‌ها را بر روی دیسک‌های نوری را دارند. می‌توان با یک درایو نوری بر روی یک سی‌دی یا دی‌وی‌دی خام عکس‌های شخصی یا موسیقی و یا هر چیزی که نیاز به ذخیره سازی امن دارند، انتقال داد.

انواع[ویرایش]

از لحاظ دسترسی[ویرایش]

درایوهای نوری از لحاظ دسترسی به دو دسته کلی اینترنال و اکسترنال تقسیم بندی می‌شوند.

اینترنال[ویرایش]

یک درایو نوری رایانه رومیزی از شرکت ایسوس

درایو نوری اینترنال در داخل کیس‌ها درون محفظه بِی (bay) و در لپ‌تاپ‌ها زیر صفحه کلید قرار می‌گیرند. در این مدل از درایو نوری به دلیل استفاده از دو کابل پاور ساتا و دیتا ساتا سرعت بیشتری وجود دارد. کابل پاور ساتا با اتصال مستقیم به منبع تغذیه رایانه و کابل دیتا ساتا با اتصال مستقیم به مادربرد، سرعت بالایی در پردازش ایفا می‌کنند. همچنین قدرت لنز و موتور بالا درایوهای نوری باعث سرعت بیشتر آن‌ها شده است. لازم به ذکر است که سرعت خواندن و نوشتن در درایو اینترنال نسبت به درایو نوری اکسترنال بیشتر است.[۲]

درایوهای نوری اینترنال معایب خاص خودشان را نیز دارند. برای مثال با قرارگیری درون کیس رایانه رومیزی یا درون لپ‌تاپ‌ها باعث کاهش دسترسی و جابجایی و همچنین افزایش وزن آن‌ها می‌شود.

اکسترنال[ویرایش]

یک درایو نوری اکسترنال از شرکت اپل

درایو نوری اکسترنال بیرون کیس‌ها و خارج از لپ‌تاپ‌ها قرار می‌گیرد. در این مدل از درایو نوری با استفاده از کابل یواس‌بی قابلیت اتصال محیا شده است. این کابل یواس‌بی در درایوهای نوری اکسترنال وظیفه ارسال اطلاعات و تامین برق درایو را دارد. با قرارگیری در خارج از کیس رایانه رومیزی یا درون لپ‌تاپ‌ها، باعث افزایش دسترسی و جابجایی و همچنین کاهش وزن آن‌ها می‌شود.

درایوهای نوری اکسترنال معایب خاص خودشان را نیز دارند. برای مثال به دلیل استفاده از یک کابل یو‌اس‌بی هم به عنوان تأمین کننده برق درایو نوری و هم به عنوان انتقال اطلاعات باعث کاهش سرعت خواندن و نوشتن می‌شود.

از لحاظ فناوری[ویرایش]

یک سی‌دی رام و یک دی‌وی‌دی رام

دیسک گردان‌های فقط خواندنی (DVD-ROM Drive و CD-ROM Drive)[ویرایش]

این دیسک گردان‌ها که نخست نوع CD-ROM آن به بازار آمد، فقط می‌توانند اطلاعات روی دیسک را بخوانند و نمی‌توانند روی آن بنویسند.

دیسک گردان‌های با قابلیت ضبط اطلاعات (CD-Recorder و DVD-Recorder)[ویرایش]

این نوع دیسک گردان‌ها علاوه برخواندن اطلاعات، می‌توانند روی نوع خاصی از دیسک (CD-R و DVD-R) فقط یک بار، اطلاعات را ضبط کنند.

دیسک گردان‌های با قابلیت نوشتن مجدد (CD-ReWriter و DVD-ReWriter)[ویرایش]

این دیسک گردان‌ها علاوه برخواندن اطلاعات، می توانند روی نوع خاصی از دیسک (CD-RW، DVD-RW و DVD-RAM)، به دفعات اطلاعات ضبط کنند. یعنی، می‌توانند اطلاعات ضبط شده روی این دیسک‌ها را پاک کرده و مجدداً روی آن بنویسند.

دیسک گردان‌های HD DVD[ویرایش]

این دیسک گردان‌ها علاوه بر پشتیبانی از سی دی و دی وی دی، از دیسک‌های اچ‌دی دی‌وی‌دی نیز پشتیبانی می‌کنند.

دیسک گردان‌های بلو-ری[ویرایش]

این دیسک گردان‌ها علاوه بر پشتیبانی از سی دی و دی وی دی، از دیسک‌های بلو-ری نیز پشتیبانی می‌کنند.

سازوکار[ویرایش]

لنز اپتیک یک دیسک گردان نوری
یک دیسک گردان بلو-ری متعلق به لپ‌تاپ

مهم‌ترین قسمت یک درایو دیسک نوری، مسیر اپتیکی است که درون یک هد قرار دارد و متشکل از یک لیزر نیمه هادی، یک لنز برای هدایت پرتو نور، و یک فوتودیود برای آشکارسازی نور بازتابی از سطح دیسک، می‌باشد.

طول موج لیزرهای مورد استفاده در سی‌دی‌ها ۷۸۰ نانومتر (مادون قرمز)، در دی‌وی‌دی‌ها ۶۵۰ نانومتر (نور قرمز) و در بلوری‌ها ۴۰۵ نانومتر (نور بنفش) است.

در CD-ROMها در طول روند ساخت، شیار متشکل از حفره‌ها، روی یک صفحه صاف به نام لند (land) پرس می‌شود. به دلیل اینکه عمق حفره‌ها تقریباً یک چهارم تا یک ششم طول موج لیزر است، فاز پرتو بازتابی نسبت به پرتو فرودی دچار شیفت می‌شود، و باعث تداخل متقابل مخرب شده و شدت پرتو بازتابی کاهش پیدا می‌کند. فوتودیود شدت نور را به صورت سیگنال الکتریکی درمی‌آورد و سپس سیگنال رمز گشایی می‌شود.

توان لیزر در خواندن سی‌دی کمتر از 5mw است، و در نوشتن دیسک توان بیشتری لازم است و این توان در DVD رایترها به 200mw می‌رسد. در دیسک‌های با قابلیت رایت مجدد، از لیزر برای ذوب کردن آلیاژ فلزی درون دیسک استفاده می‌شود.

عمق نفوز لیزر در CDها 1.2mm می‌باشد، در حالی که در DVDها 0.6mm است، این باعث می‌شود که نور لیزر در اسپات سایز کوچکتری در DVDها کانونی شود و اطلاعات بیشتری درون دیسک جای بگیرد. در بلوری‌ها عمق نفوز 0.1mm است.

داخل یک دیسک گردان نوری

همهٔ دیسک گردان‌های نوری از سه قشمت اصلی تشکیل می‌شوند:

  1. بخش متحرک درایو: شامل بخش های ورود و خروج CD و بخش های متحرک اپتیک می شود. بخش های متحرک وظیفه چرخاندن دیسک، جابجا کردن آن و در نهایت جابجا کردن هد خوانشگر یا نویسنده را بر عهده دارند.
  2. موتور گردانندهٔ دیسک: این موتور در مرکز دیسک قرار گرفته و آن را می‌چرخاند.
  3. مجموعهٔ اپتیک: این مجموعه خود از مجموعهٔ حرکت دهندهٔ اپتیک و خودِ اپتیک تشکیل می‌شود. مجموعهٔ حرکت دهندهٔ اپتیک نیز از دو قسمتِ ریلِ اپتیک و موتور حرکت دهندهٔ اپتیک که به وسیلهٔ یک چرخ‌دندهٔ حلزونی به اپتیک متصل است، تشکیل می‌شود.
  4. برد مرکزی: این برد وظیفهٔ پردازش اطلاعات خوانده شده از روی دیسک و تبدیل آن‌ها به زبان ماشین (صفر و یک) و تحویل آن‌ها را از طریق رابط (معمولاً IDE، SATA یا SAS) به مادربرد رایانه بر عهده دارد. وظیفهٔ دیگر آن برق رسانی و مدیریت دو قسمت دیگر است.

حفره‌ی درایو نوری[ویرایش]

بیرون کشیدن کشوی درایو نوری با یک سوزن

در برخی موارد لازم است تا درایو نوری را بدون استفاده از جریان برق درحالت باز شدن کشوی آن قرار دهیم. این کار را می‌توان با یک شئ باریک مانند سنجاق یا سوزن انجام داد. کافی است تا سوزن را درون حفره‌ی روی درایو نوری فشار داده و کشو را بیرون کشید. مشکل باز نشدن درایو نوری با دکمه تعبیه شده بر روی آن شاید به دلیل فرسوده شدن تسمه درون سازوکار آن باشد.[۳]

فاکتورها[ویرایش]

قابلیت پشتیبانی[ویرایش]

قابلیت پشتیبانی از دیسک‌های نوری بلوری یکی از فاکتورهای بسیار مهم در هنگام خرید آن است. همچنین قابلیت پشتیبانی از دیسک‌های نوری 12 و 8 سانتی‌متری باید مورد توجه قرار گیرد.[۴]

سرعت خواندن و نوشتن[ویرایش]

میزان سرعت نوشتن دیسک‌های CD-R با سرعت ۴۸X و دیسک‌های CD-RW با سرعت ۲۴X، سرعت خواندن و نوشتن دیسک‌های دی‌وی‌دی با سرعت 8X تقریبا بالا است.

مناسب است.

نوع اتصال[ویرایش]

نوع اتصال در درایوهای نوری اینترنال ساتا و در اکسترنال یواس‌بی مناسب است.

میزان حافظه بافر[ویرایش]

میزان حافظه بافر یا کش در درایوهای نوری تاحدودی مهم هستند. میزان ۰.۷۵ مگابایت بسیار مطلوب است.

زمان دسترسی تصادفی برای سی‌دی[ویرایش]

زمان دسترسی تصادفی برای سی‌دی ۱۶۰ میلی‌ثانیه مناسب است.

وزن[ویرایش]

وزن حدود 700 گرم برای درایوهای نوری اینترنال و ۲۸۰ گرم برای درایوهای نوری اکسترنال بسیار مناسب است.

خرید[ویرایش]

درایوهای نوری اینترنال نسبت به اکسترنال‌ها از قیمت پایین‌تری برخوردار هستند و همچنین طول عمر آن‌ها بیشتر است. برندهای ایسوس، پایونیر کورپوریشن و لنوو جزو مطرح‌ترین شرکت‌های سازنده درایو نوری هستند.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. «Optical disc - New World Encyclopedia». www.newworldencyclopedia.org. دریافت‌شده در ۲۰۲۲-۱۱-۰۷.
  2. حسینی، م (۲۰۲۱-۰۵-۲۸). «کامل ترین راهنمای خرید درایو نوری». قرمزاستوک. دریافت‌شده در ۲۰۲۲-۱۱-۰۷.
  3. «Aftabgardan - اگر سی.دی.رام (یا درایو دی.وی.دی) بیرون نیامد چه کار کنیم؟». aftab.cc. دریافت‌شده در ۲۰۲۲-۱۱-۰۷.
  4. رضوی، سید علی (۲۰۲۱-۰۶-۱۳). «بهترین درایو DVD اکسترنال». فروشگاه اینترنتی اونیکس کالا. دریافت‌شده در ۲۰۲۲-۱۱-۰۷.