Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

unidad de disco óptico

Una unidad de CD-RW/DVD-ROM para computadora Una unidad externa USB SuperDrive de Apple Una unidad de disco interna extraíble Lenovo UltraBay de tipo delgado La lente de la unid...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita
Una unidad de CD-RW/DVD-ROM para computadora
Una unidad externa USB SuperDrive de Apple
Una unidad de disco interna extraíble Lenovo UltraBay de tipo delgado
La lente de la unidad de CD/DVD en un portátil Acer
Lentes de una grabadora de Blu-ray en un portátil Sony Vaio serie E.

En informática , una unidad de disco óptico ( ODD ) es una unidad que utiliza luz láser u ondas electromagnéticas dentro o cerca del espectro de luz visible para leer o escribir datos en discos ópticos . Algunas unidades solo leen ciertos discos, mientras que otras leen y graban. Estas últimas se denominan grabadoras, ya que graban físicamente los datos en los discos. Los discos compactos , los DVD y los discos Blu-ray son ejemplos comunes de soportes ópticos que pueden ser leídos y grabados por estas unidades.

Aunque la mayoría de los fabricantes de portátiles ya no incluyen unidades ópticas con sus productos, todavía es posible comprar unidades externas por separado.

Tipos de accionamiento

Algunas unidades solo pueden leer datos (CD, DVD, BD-ROM), mientras que otras pueden leer y escribir datos (CD, DVD-RW, BD-RE) en discos grabables. Las unidades que pueden leer pero no escribir datos son unidades " -ROM " (memoria de solo lectura), incluso si pueden leer formatos grabables como "-R" y "-RW". Algunas unidades tienen capacidades mixtas de lectura y escritura, como la TSST TS-LB23, que solo puede leer discos Blu-ray, pero lee y escribe CD y DVD. [ 1 ]

A partir de 2021La mayoría de las unidades de disco óptico del mercado son unidades de DVD y Blu-ray, que leen y graban en esos formatos, además de ser compatibles con versiones anteriores de discos de audio CD , CD-R / RW y CD-ROM .

Las unidades de CD (que no pueden leer ni escribir DVD) ya no se fabrican fuera de los dispositivos de audio y están obsoletas en el mercado de consumo para unidades internas y externas. También se fabrican unidades de DVD-ROM y BD-ROM de solo lectura, pero son menos comunes en el mercado de consumo, limitándose principalmente a dispositivos multimedia como consolas de videojuegos y reproductores de discos. La mayoría de los ordenadores portátiles de consumo solían incluir unidades ópticas integradas. Algunos portátiles utilizaban sistemas modulares (véase Lenovo UltraBay ). A lo largo de la década de 2010, dejaron de incluir unidades de disco óptico integradas para reducir costes y hacerlos más ligeros y delgados, lo que obligó a los consumidores a comprar unidades ópticas externas.

Electrodomésticos y funcionalidad

La unidad óptica de carga por ranura de 12 centímetros de la consola de juegos Wii es compatible con discos de 8 centímetros de diámetro para admitir discos de GameCube (solo el modelo RVL-001), la consola de juegos predecesora, lo que permite la retrocompatibilidad .
Algunas unidades ópticas permiten medir la tasa de error en el código de corrección de errores . Un error individual no provoca pérdida de datos, pero una tasa más alta indica que el mecanismo de corrección de errores está más sobrecargado, lo que puede predecir una posible pérdida de datos futura relacionada con el tiempo. La tasa mostrada se encuentra dentro de un rango aceptable.

Las unidades de disco óptico son una parte integral de los dispositivos independientes como reproductores de CD , reproductores de DVD , reproductores de Blu-ray Disc, grabadoras de DVD y consolas de videojuegos. A partir de 2017, las consolas PlayStation y Xbox son las únicas consolas de videojuegos domésticas que actualmente utilizan discos ópticos como su formato de almacenamiento principal, ya que el sucesor de la Wii U , la Nintendo Switch , comenzó a usar cartuchos de juego , [ 2 ] mientras que la PlayStation Portable es la única consola portátil que utiliza discos ópticos, utilizando el formato UMD propietario de Sony . También se utilizan muy comúnmente en computadoras para leer software y medios distribuidos en disco y para grabar discos con fines de archivo e intercambio de datos. Las unidades de disquete , con una capacidad de 1,44  MB, han quedado obsoletas: los medios ópticos son baratos y tienen una capacidad mucho mayor para manejar los archivos grandes utilizados desde los tiempos de los disquetes, y la gran mayoría de las computadoras y gran parte del hardware de entretenimiento de consumo tienen grabadoras ópticas. Las memorias USB , de alta capacidad, pequeñas y económicas, son adecuadas cuando se requiere capacidad de lectura/escritura.

La grabación en disco se limita al almacenamiento de archivos reproducibles en aparatos de consumo ( películas , música, etc.), volúmenes de datos relativamente pequeños (por ejemplo, un DVD estándar contiene 4,7 gigabytes ; sin embargo, existen formatos de mayor capacidad, como los discos Blu-ray multicapa ) para uso local, y datos para su distribución, pero solo a pequeña escala; la producción en masa de grandes cantidades de discos idénticos mediante prensado (replicación) es más barata y rápida que la grabación individual (duplicación). 

Para admitir discos de 8 centímetros de diámetro, las unidades con bandeja de carga mecánica (unidades de ordenadores de sobremesa) tienen una hendidura en la bandeja. Sin embargo, solo se pueden usar en posición horizontal. Las unidades de carga por ranura, que se usan frecuentemente en consolas de videojuegos y autorradios, pueden aceptar discos de 8 centímetros y centrarlos automáticamente.

Los discos ópticos se utilizan para respaldar volúmenes de datos relativamente pequeños, pero la copia de seguridad de discos duros completos, que a partir de 2025Las copias de seguridad de gran tamaño suelen almacenar cientos de gigabytes o incluso varios terabytes, lo que las hace menos prácticas. En su lugar, a menudo se realizan en discos duros externos, ya que su precio ha bajado lo suficiente como para que esta opción sea viable; en entornos profesionales también se utilizan unidades de cinta magnética.

Algunas unidades ópticas también permiten escanear de forma predictiva la superficie de los discos en busca de errores y detectar una mala calidad de grabación. [ 3 ] [ 4 ]

La unidad reduce la velocidad de rotación de los discos cuando encuentra daños, ya que una menor velocidad de lectura mejora la legibilidad de los soportes dañados. [ 5 ]

Con una opción en el software de autoría de discos ópticos , las grabadoras de discos ópticos pueden simular el proceso de escritura en CD-R , CD-RW , DVD-R y DVD-RW , lo que permite realizar pruebas como observar las velocidades y patrones de escritura (por ejemplo, velocidad angular constante , velocidad lineal constante y variantes P-CAV y Z-CLV ) con diferentes configuraciones de velocidad de escritura y probar la capacidad máxima de un disco individual que se podría lograr mediante la sobregrabación , sin escribir ningún dato en el disco. [ 6 ]

Pocas unidades ópticas permiten simular una unidad flash FAT32 a partir de discos ópticos que contienen sistemas de archivos ISO9660 / Joliet y UDF o pistas de audio (simuladas como archivos ), [ 7 ] para compatibilidad con la mayoría de los dispositivos multimedia USB . [ 8 ].wav

Componentes clave

Factores de forma

Las unidades ópticas para ordenadores se presentan en dos formatos principales: de media altura (también conocidas como unidades de sobremesa ) y delgadas (utilizadas en ordenadores portátiles y de sobremesa compactos ). Existen variantes tanto internas como externas.

Las unidades ópticas de media altura miden aproximadamente 4 centímetros de alto, mientras que las unidades ópticas delgadas miden aproximadamente 1  cm de alto.

Las unidades ópticas de media altura funcionan a velocidades más del doble que las unidades ópticas de tipo delgado , porque las velocidades en las unidades ópticas de tipo delgado están limitadas por las limitaciones físicas de la velocidad de rotación del motor de accionamiento (alrededor de 5000 rpm [ 9 ] ) en lugar del rendimiento del sistema de captación óptica .

Debido a que las unidades de media altura requieren mucha más energía eléctrica y un voltaje de 12 V CC, mientras que las unidades ópticas delgadas funcionan con 5 voltios, las unidades ópticas externas de media altura requieren una entrada de alimentación externa independiente, mientras que las unidades delgadas externas generalmente pueden funcionar completamente con la energía suministrada a través del puerto USB de una computadora . (En algunas unidades delgadas, se requieren dos conectores USB, cada uno suministrando energía, pero solo uno los datos). Por esta razón, las unidades de media altura también son más rápidas que las unidades delgadas, ya que se requiere más energía para hacer girar el disco a mayor velocidad.

Las unidades ópticas de media altura sujetan los discos por ambos lados, mientras que las unidades ópticas delgadas los fijan por la parte inferior.

Las unidades de media altura sujetan el disco mediante dos husillos con imanes, uno debajo y otro encima de la bandeja. Estos husillos pueden estar recubiertos de flocado o silicona texturizada para ejercer fricción sobre el disco y evitar que se deslice. El husillo superior queda ligeramente suelto y se adhiere al inferior gracias a sus imanes. Al abrir la bandeja, un mecanismo accionado por su movimiento separa el husillo inferior del superior, y viceversa al cerrarla. Al cerrar la bandeja, el husillo inferior toca la circunferencia interior del disco y lo eleva ligeramente hasta el husillo superior, que se adhiere al imán del disco inferior, sujetándolo firmemente. Solo el husillo inferior está motorizado. Las bandejas de las unidades de media altura suelen abrirse y cerrarse completamente mediante un mecanismo motorizado que se puede accionar empujándolo, controlado por el ordenador o mediante un botón en la unidad. Las bandejas de las unidades de tamaño reducido y delgadas también pueden bloquearse mediante el programa que las esté utilizando; sin embargo, aún se pueden expulsar insertando el extremo de un clip en un orificio de expulsión de emergencia situado en la parte frontal de la unidad. Los primeros reproductores de CD, como el Sony CDP-101, utilizaban un mecanismo motorizado independiente para sujetar el disco al eje motorizado.

Las unidades delgadas utilizan un eje especial con pernos de forma especial accionados por resorte que se extienden hacia afuera, presionando contra el borde interior del disco. El usuario debe ejercer una presión uniforme sobre la circunferencia interior del disco para sujetarlo al eje y tirar desde la circunferencia exterior mientras coloca el pulgar sobre el eje para extraer el disco, flexionándolo ligeramente en el proceso y devolviéndolo a su forma normal después de la extracción. El borde exterior del eje puede tener una superficie de silicona texturizada para ejercer fricción y evitar que el disco se deslice. En las unidades delgadas, la mayoría, si no todos, los componentes se encuentran en la bandeja del disco, que se extrae mediante un mecanismo de resorte que puede ser controlado por la computadora. Estas bandejas no se cierran solas; deben empujarse hasta que la bandeja se detenga. [ 10 ]

La superficie superior del chasis metálico de las unidades de media altura (de escritorio) puede tener una forma que reduce el ruido de rotación del disco y crea un flujo de aire que lo estabiliza. Por esta razón, la superficie superior de muchas unidades tiene hendiduras en lugar de ser completamente plana. [ 11 ] Las unidades delgadas (de altura de portátil) carecen de ellas debido a la falta de espacio físico y no las necesitan, ya que giran los discos a velocidades mucho menores.

Láser y óptica

Sistema de captación óptica

Cabezal de recogida
Unidad de captación óptica con dos potenciómetros visibles.
Cabezal de recogida, vista lateral
Trayectoria óptica

La parte más importante de una unidad de disco óptico es la trayectoria óptica , que se encuentra dentro del cabezal de lectura ( PUH ). El PUH también se conoce como lector láser, lector óptico, lector, conjunto de lectura, conjunto láser, conjunto óptico láser, cabezal/unidad de lectura óptica o conjunto óptico. [ 12 ] Generalmente consta de un diodo láser semiconductor , una lente para enfocar el haz láser y fotodiodos para detectar la luz reflejada por la superficie del disco. [ 13 ]

Inicialmente, se utilizaron láseres tipo CD con una longitud de onda de 780 nm (dentro del infrarrojo). Para los DVD, la longitud de onda se redujo a 650 nm (color rojo), y para los discos Blu-ray se redujo aún más a 405 nm (color violeta).   

Se utilizan dos servomecanismos principales : el primero mantiene la distancia adecuada entre la lente y el disco, asegurando que el haz láser se enfoque como un pequeño punto láser sobre el disco. El segundo servo mueve el cabezal de lectura a lo largo del radio del disco, manteniendo el haz sobre la pista , una trayectoria de datos en espiral continua. Los discos ópticos se leen desde el radio interior hasta el borde exterior.

Cerca de la lente láser, las unidades ópticas suelen estar equipadas con uno a tres potenciómetros diminutos (generalmente separados para CD y DVD , y un tercero para discos Blu-ray si la unidad lo admite [ 14 ] ) que se pueden girar con un destornillador fino. El potenciómetro está conectado en serie con la lente láser.

El diodo láser utilizado en las grabadoras de DVD puede tener potencias de hasta 100 milivatios ; estas altas potencias se utilizan durante la grabación. [ 15 ] Algunos reproductores de CD tienen control automático de ganancia (AGC) para variar la potencia del láser y garantizar una reproducción fiable de los discos CD-RW. [ 16 ] [ 17 ]

La legibilidad (la capacidad de leer discos físicamente dañados o sucios) puede variar entre las unidades ópticas debido a diferencias en los sistemas de captación óptica, el firmware y los patrones de daño. [ 18 ]

Medios de solo lectura

El sensor óptico de una unidad de CD/DVD
El sensor óptico de una unidad de CD/DVD. Los dos rectángulos más grandes son los fotodiodos para detectar hoyos, y el interior para detectar pistas. Este sensor también incluye amplificación y procesamiento menor.

En los soportes de solo lectura (ROM) fabricados en fábrica , durante el proceso de fabricación las pistas se forman presionando una resina termoplástica [ 19 ] sobre un molde de níquel, el cual se obtiene mediante el recubrimiento de un molde maestro de vidrio [ 20 ] con protuberancias en relieve sobre una superficie plana, creando así surcos y hendiduras en el disco de plástico. Debido a que la profundidad de los surcos es aproximadamente entre un cuarto y un sexto de la longitud de onda del láser, la fase del haz reflejado se desfasa con respecto al haz incidente, lo que provoca interferencia destructiva mutua y reduce la intensidad del haz reflejado. Esto es detectado por fotodiodos que generan las señales eléctricas correspondientes. [ 21 ]

medios grabables

Una grabadora de discos ópticos codifica (también conocido como graba, ya que la capa de tinte se graba de forma permanente) datos en un disco grabable CD-R , DVD-R , DVD+R o BD-R (llamado disco virgen ) calentando (quemando) selectivamente partes de una capa de tinte orgánico con un láser.

Esto modifica la reflectividad del tinte, creando así marcas que pueden leerse como los surcos y las zonas planas de los discos grabados. En el caso de los discos grabables, el proceso es permanente y el soporte solo se puede grabar una vez. Si bien el láser de lectura no suele superar los 5 mW , el láser de escritura es considerablemente más potente. [ 22 ] Los láseres de DVD funcionan a voltajes de alrededor de 2,5 voltios. [ 23 ]

Cuanto mayor sea la velocidad de escritura, menos tiempo tendrá el láser para calentar un punto del soporte, por lo que su potencia debe aumentar proporcionalmente. Los láseres de las grabadoras de DVD suelen alcanzar una potencia máxima de unos 200  mW, tanto en onda continua como en pulsos, aunque algunos han llegado a funcionar hasta 400  mW antes de que falle el diodo.

Medios reescribibles

En los soportes regrabables CD-RW , DVD-RW , DVD+RW , DVD-RAM o BD-RE , el láser se utiliza para fundir una aleación metálica cristalina en la capa de grabación del disco. Dependiendo de la potencia aplicada, la sustancia puede fundirse (cambiar de fase) y volver a su forma cristalina o permanecer en forma amorfa , lo que permite crear marcas con reflectividad variable.

Soporte de doble cara

Se pueden utilizar soportes de doble cara , pero no se puede acceder a ellos fácilmente con una unidad estándar, ya que hay que darles la vuelta físicamente para acceder a los datos del otro lado.

Medios de doble capa

Los soportes de doble capa ( DL) tienen dos capas de datos independientes separadas por una capa semirreflectante. Ambas capas son accesibles desde el mismo lado, pero requieren que la óptica cambie el enfoque del láser. Los soportes de escritura tradicionales de una sola capa (SL) se fabrican con una ranura en espiral moldeada en la capa protectora de policarbonato (no en la capa de grabación de datos), para guiar y sincronizar la velocidad del cabezal de grabación. Los soportes de escritura de doble capa tienen: una primera capa de policarbonato con una ranura (poco profunda), una primera capa de datos, una capa semirreflectante, una segunda capa de policarbonato (espaciadora) con otra ranura (profunda) y una segunda capa de datos. La espiral de la primera ranura generalmente comienza en el borde interior y se extiende hacia afuera, mientras que la segunda ranura comienza en el borde exterior y se extiende hacia adentro. [ 24 ] [ 25 ]

Impresión fototérmica

Algunas unidades son compatibles con LightScribe de Hewlett-Packard , o con la tecnología alternativa de impresión fototérmica LabelFlash para etiquetar discos con recubrimientos especiales.

Accionamientos multihaz

Zen Technology y Sony han desarrollado unidades que utilizan varios haces láser simultáneamente para leer discos y escribir en ellos a velocidades superiores a las que serían posibles con un solo haz láser. La limitación de un solo haz láser proviene de la oscilación del disco que puede ocurrir a altas velocidades de rotación; a 25 000 RPM los CD se vuelven ilegibles [ 16 ] , mientras que los Blu-ray no se pueden escribir más allá de 5000 RPM. [ 26 ] Con un solo haz láser, la única forma de aumentar las velocidades de lectura y escritura sin reducir la longitud de los surcos del disco (lo que permitiría más surcos y, por lo tanto, bits de datos por revolución, pero podría requerir luz de menor longitud de onda) es aumentando la velocidad de rotación del disco, lo que lee más surcos en menos tiempo, aumentando la tasa de datos; de ahí que las unidades más rápidas hagan girar el disco a velocidades más altas. Además, los CD a 27.500 RPM (como para leer el interior de un CD a 52x) pueden explotar causando daños extensos al entorno del disco, y los discos de mala calidad o dañados pueden explotar a velocidades más bajas. [ 27 ] [ 16 ]

En el sistema de Zen (desarrollado en colaboración con Sanyo y con licencia de Kenwood), se utiliza una rejilla de difracción para dividir un haz láser en 7 haces, que luego se enfocan en el disco; un haz central se utiliza para enfocar y seguir el surco del disco, dejando 6 haces restantes (3 a cada lado) que se espacian uniformemente para leer 6 porciones separadas del surco del disco en paralelo, aumentando así las velocidades de lectura a bajas RPM, reduciendo el ruido de la unidad y la tensión en el disco. Los haces se reflejan en el disco, se coliman y se proyectan en una matriz especial de fotodiodos para su lectura. Las primeras unidades que utilizaban esta tecnología podían leer a 40x, aumentando posteriormente a 52x y finalmente a 72x. Utiliza un único sensor óptico. [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]

En el sistema de Sony (utilizado en su sistema propietario Optical Disc Archive, basado en Archival Disc , que a su vez se basa en Blu-ray), la unidad cuenta con cuatro lectores ópticos, dos a cada lado del disco, cada uno con dos lentes, para un total de ocho lentes y haces láser. Esto permite leer y escribir en ambos lados del disco simultáneamente, y verificar su contenido durante la escritura. [ 34 ]

Mecanismo de rotación

El mecanismo de rotación de una unidad óptica difiere considerablemente del de un disco duro, ya que este último mantiene una velocidad angular constante (VAC), es decir, un número constante de revoluciones por minuto (RPM). Con la VAC, generalmente se logra un mayor rendimiento en el disco exterior que en el interior.

Por otro lado, las unidades ópticas se desarrollaron partiendo de la premisa de lograr un rendimiento constante, inicialmente de 150 KiB /s en las unidades de CD. Esta característica era importante para la transmisión de datos de audio, que suelen requerir una tasa de bits constante . Sin embargo, para garantizar que no se desperdiciara capacidad del disco, el cabezal debía transferir datos a una velocidad lineal máxima en todo momento, sin ralentizarse en el borde exterior del disco. Esto llevó a que las unidades ópticas —hasta hace poco— funcionaran con una velocidad lineal constante (CLV). El surco espiral del disco pasaba bajo el cabezal a una velocidad constante. La implicación de la CLV, a diferencia de la CAV, es que la velocidad angular del disco ya no es constante, y el motor del husillo debía diseñarse para variar su velocidad entre 200  RPM en el borde exterior y 500  RPM en el interior, manteniendo constante la tasa de datos.

Las unidades de CD posteriores mantuvieron el paradigma CLV, pero evolucionaron para alcanzar velocidades de rotación más altas, comúnmente descritas como múltiplos de una velocidad base. Como resultado, una unidad CLV 4×, por ejemplo, giraría a 800-2000 RPM, transfiriendo datos de forma constante a 600  KiB/s, lo que equivale a 4 × 150  KiB/s.

Para los DVD, la velocidad base o 1× es de 1,385  MB/s, equivalente a 1,32  MiB/s, aproximadamente nueve veces más rápida que la velocidad base de un CD. Para las unidades Blu-ray, la velocidad base es de 6,74  MB/s, equivalente a 6,43  MiB/s.

Dado que mantener una tasa de transferencia constante para todo el disco no es tan importante en la mayoría de los usos contemporáneos de CD, se tuvo que abandonar un enfoque CLV puro para mantener la velocidad de rotación del disco baja de forma segura mientras se maximizaba la tasa de datos. Algunas unidades funcionan con un esquema CLV parcial (PCLV), cambiando de CLV a CAV solo cuando se alcanza un límite de rotación. Pero cambiar a CAV requiere cambios considerables en el diseño del hardware, por lo que en su lugar la mayoría de las unidades utilizan el esquema de velocidad lineal constante por zonas (Z-CLV). Este divide el disco en varias zonas, cada una con su propia velocidad lineal constante. Una grabadora Z-CLV con una velocidad nominal de "52×", por ejemplo, escribiría a 20× en la zona más interna y luego aumentaría progresivamente la velocidad en varios pasos discretos hasta 52× en el borde exterior. Sin velocidades de rotación más altas, se puede lograr un mayor rendimiento de lectura leyendo simultáneamente más de un punto de un surco de datos, también conocido como multihaz , [ 35 ] pero las unidades con tales mecanismos son más caras, menos compatibles y muy poco comunes.

Límite

En el pasado, los CD-ROM explotaban al dañarse o girar a velocidades excesivas . Esto impone una limitación a las velocidades máximas seguras (56× CAV para CD o alrededor de 18× CAV en el caso de DVD) a las que pueden funcionar las unidades. Lite-On estima que la incidencia de explosiones de CD es de uno o dos discos por cada 10 000. [ 36 ]

Las velocidades de lectura de la mayoría de las unidades de discos ópticos de media altura lanzadas desde aproximadamente 2007 están limitadas a ×48 para CD, ×16 para DVD y ×12 ( velocidades angulares ) para discos Blu-ray, que son velocidades de rotación físicamente similares que rodean las 10 000 rpm a pesar de las diferencias numéricas. [ a ] ​​Las velocidades de escritura en determinados soportes de escritura única son más altas. [ 10 ] [ 37 ] [ 38 ]

Algunas unidades ópticas limitan adicionalmente la velocidad de lectura en función del contenido de los discos ópticos, como un máximo de 40× CAV (velocidad angular constante) para la extracción de audio digital ( "DAE" ) de pistas de CD de audio , [ 37 ] 16× CAV para el contenido de CD de vídeo [ 38 ] e incluso limitaciones más bajas en modelos anteriores, como 4× CLV ( velocidad lineal constante ) para CD de vídeo . [ 39 ] [ 40 ]

Un episodio de MythBusters de 2003 afirma erróneamente que un CD que gira a "52×" velocidad gira a 30 000 revoluciones por minuto (rpm). [ 41 ] Este error de cálculo se debe a que se asume una velocidad lineal de 52× en el borde interior del área de datos del disco, lo que de hecho alcanzaría velocidades peligrosas superiores a 25 000 rpm; por lo tanto, las unidades ópticas nunca hacen girar los discos a tales velocidades. En realidad, una velocidad de CD de "52×" es aproximadamente de 10 000 rpm (véase la tabla , diferente para DVD y Blu-ray) , dado que las unidades se anuncian con sus velocidades angulares . La velocidad angular se mide como la velocidad lineal en el borde más externo del disco, donde la velocidad lineal (y, por consiguiente, la tasa de transferencia de datos) es aproximadamente 2,5 veces mayor que en el borde más interno del área de datos. [ 42 ] [ 43 ]

Mecanismos de carga

Carga de bandejas y ranuras

Las unidades ópticas actuales utilizan un mecanismo de carga por bandeja , donde el disco se carga en una bandeja motorizada (como en las unidades de media altura o de escritorio ), una bandeja de accionamiento manual (como en las computadoras portátiles , también llamadas de tipo delgado ), o un mecanismo de carga por ranura , donde el disco se desliza en una ranura y es arrastrado por rodillos motorizados. Las unidades ópticas de carga por ranura existen en formatos de media altura (de escritorio) y de tipo delgado (de computadora portátil). [ 10 ]

Con ambos tipos de mecanismos, si se deja un CD o DVD en la unidad después de apagar el ordenador, el disco no se puede expulsar mediante el mecanismo de expulsión normal de la unidad. Sin embargo, las unidades de carga por bandeja solucionan esta situación proporcionando un pequeño orificio donde se puede insertar un clip para abrir manualmente la bandeja de la unidad y extraer el disco. [ 44 ]

Las unidades de discos ópticos de carga por ranura se utilizan ampliamente en consolas de videojuegos y unidades de audio para vehículos . Si bien permiten una inserción más cómoda, presentan la desventaja de que generalmente no pueden aceptar discos de 80 mm de diámetro (a menos que se utilice un adaptador de disco óptico de 80  mm) ni tamaños no estándar, normalmente no tienen orificio de expulsión de emergencia ni botón de expulsión, y por lo tanto deben desmontarse si el disco óptico no se puede expulsar normalmente. Sin embargo, algunas unidades ópticas de carga por ranura se han diseñado para admitir discos miniatura. Las consolas de videojuegos Wii , debido a la retrocompatibilidad con juegos de GameCube , [ 45 ] [ 46 ] y PlayStation 3 [ 47 ] pueden cargar tanto DVD de tamaño estándar como  discos de 80 mm en la misma unidad de carga por ranura. Sin embargo, la unidad de carga por ranura de su sucesora, la Wii U , carece de compatibilidad con discos miniatura. [ 48 ]

También existían algunas unidades de CD-ROM primitivas para ordenadores de sobremesa cuyo mecanismo de carga de bandeja expulsaba ligeramente el disco, obligando al usuario a extraer la bandeja manualmente para cargarlo , de forma similar al método de expulsión de bandeja utilizado en las unidades de disco óptico internas de los portátiles modernos y en las unidades de disco óptico externas ultradelgadas. Al igual que el mecanismo de carga superior, contaban con rodamientos de bolas con resorte en el eje.

Carga superior

Un pequeño número de modelos de unidades, principalmente unidades portátiles compactas, tienen un mecanismo de carga superior donde la tapa de la unidad se abre manualmente hacia arriba y el disco se coloca directamente en el eje [ 49 ] [ 50 ] (por ejemplo, todas las consolas PlayStation One, PlayStation 2 Slim, PlayStation 3 Super Slim, consolas GameCube, Wii Mini, Dreamcast , la mayoría de los reproductores de CD portátiles y algunas grabadoras de CD independientes cuentan con unidades de carga superior). Estas a veces tienen la ventaja de usar rodamientos de bolas con resorte para mantener el disco en su lugar, minimizando el daño al disco si la unidad se mueve mientras está girando.

A diferencia de los mecanismos de carga por bandeja y ranura, que vienen por defecto, las unidades ópticas de carga superior se pueden abrir sin necesidad de estar conectadas a la corriente.

Carga del cartucho

Algunas de las primeras unidades de CD-ROM utilizaban un mecanismo en el que los CD debían insertarse en cartuchos o soportes especiales , de aspecto similar a un microdisquete de 3,5 pulgadas . Esto tenía como objetivo proteger el disco de daños accidentales al encerrarlo en una carcasa de plástico más resistente, pero no tuvo una amplia aceptación debido al coste adicional y a los problemas de compatibilidad. Además, estas unidades requerían, de forma poco práctica, la inserción manual de los discos en un soporte que debía abrirse antes de su uso. Las unidades ópticas de ultra alta densidad ( UDO ), las unidades magnetoópticas , los discos multimedia universales ( UMD ), DataPlay , Professional Disc , MiniDisc , Optical Disc Archive , así como los primeros discos DVD-RAM y Blu-ray , utilizan cartuchos de discos ópticos.

Interfaces de computadora

Salida de audio digital , salida de audio analógica e interfaz ATA paralela.

Todas las unidades de disco óptico utilizan el protocolo SCSI a nivel de bus de comandos, y los sistemas iniciales utilizaban un bus SCSI completo o, dado que su venta a aplicaciones de consumo resultaba prohibitiva en términos de coste, una versión propietaria y de menor coste. Esto se debía a que los estándares ATA convencionales de la época no admitían ni contemplaban ningún tipo de soporte extraíble ni la conexión en caliente de unidades de disco. La mayoría de las unidades internas modernas para ordenadores personales , servidores y estaciones de trabajo están diseñadas para encajar en una bahía de unidad estándar de 5 ¼ pulgadas (también escrita como 5,25 pulgadas) y conectarse a su host mediante una interfaz de bus ATA o SATA , pero se comunican mediante comandos del protocolo SCSI a nivel de software , según el estándar ATA Package Interface desarrollado para hacer compatibles las interfaces Parallel ATA/IDE con soportes extraíbles. Algunos dispositivos pueden admitir comandos específicos del proveedor, como la densidad de grabación (" GigaRec "), el ajuste de potencia del láser (" VariaRec "), la capacidad de limitar manualmente la velocidad de rotación de manera que anule el ajuste de velocidad universal (por separado para lectura y escritura), y el ajuste de las velocidades de movimiento de la lente y la bandeja donde un ajuste más bajo reduce el ruido , como se implementó en algunas unidades Plextor , así como la capacidad de forzar la grabación a sobrevelocidad, es decir, más allá de la velocidad recomendada para el tipo de medio, para fines de prueba, como se implementó en algunas unidades Lite-On . [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] Además, puede haber salidas digitales y analógicas para audio. Las salidas pueden conectarse a través de un cable de cabezal a la tarjeta de sonido o la placa base o a auriculares o un altavoz externo con un cable de conector AUX de 3,5 mm con el que están equipadas muchas unidades ópticas antiguas. [ 55 ] [ 56 ] En un tiempo, el software de computadora similar a los reproductores de CD controlaba la reproducción del CD. [ 57 ] [ 58 ] Hoy en día, la información se extrae del disco como datos digitales, para ser reproducida o convertida a otros formatos de archivo.

Algunas unidades ópticas antiguas tienen botones dedicados para los controles de reproducción de CD en su panel frontal, lo que les permite funcionar como un reproductor de discos compactos independiente . [ 55 ]

Las unidades externas fueron populares en sus inicios, ya que su instalación solía requerir componentes electrónicos complejos, rivalizando en complejidad con el propio sistema informático anfitrión. Existen unidades externas con interfaces SCSI , puerto paralelo , USB y FireWire , aunque la mayoría de las unidades modernas utilizan USB . Algunas versiones portátiles para portátiles se alimentan mediante baterías o directamente desde su bus de interfaz.

Las unidades con interfaz SCSI eran originalmente la única interfaz de sistema disponible, pero nunca se popularizaron en el mercado de consumo de gama baja, sensible al precio, que constituía la mayor parte de la demanda. Eran menos comunes y tendían a ser más caras debido al coste de sus chipsets de interfaz, conectores SCSI más complejos y un pequeño volumen de ventas en comparación con las aplicaciones propietarias de menor coste. Pero, sobre todo, porque la mayoría de los sistemas informáticos del mercado de consumo no tenían ningún tipo de interfaz SCSI, el mercado para ellas era pequeño. Sin embargo, la compatibilidad con multitud de estándares de bus de unidades ópticas propietarias de menor coste solía estar integrada en las tarjetas de sonido, que a menudo se incluían con las propias unidades ópticas en los primeros años. Algunos paquetes de tarjeta de sonido y unidad óptica incluso incluían un bus SCSI completo. Los modernos chipsets de control de unidades Parallel ATA y Serial ATA compatibles con IDE/ATAPI y su tecnología de interfaz son más complejos de fabricar que una  interfaz de unidad SCSI tradicional de 8 bits y 50 MHz, porque presentan propiedades tanto del bus SCSI como del ATA, pero son más baratos de fabricar en general debido a las economías de escala.

Cuando se desarrolló por primera vez la unidad de disco óptico, no era fácil integrarla en los sistemas informáticos. Algunos ordenadores , como el IBM PS/2, estandarizaban el uso de disquetes de 3 ½ pulgadas y discos duros de 3 ½ pulgadas , y no incluían espacio para un dispositivo interno de gran capacidad. Además, los PC de IBM y sus clones inicialmente solo incluían una interfaz de unidad ATA (paralela) , que para cuando se introdujo el CD-ROM, ya se utilizaba para admitir dos discos duros y era completamente incapaz de admitir medios extraíbles; si una unidad se desconectaba o se extraía del bus mientras el sistema estaba en funcionamiento, provocaba un error irrecuperable y bloqueaba todo el sistema. Los primeros portátiles de consumo simplemente no tenían una interfaz de alta velocidad integrada para admitir un dispositivo de almacenamiento externo. Los sistemas de estaciones de trabajo y portátiles de gama alta contaban con una interfaz SCSI, que tenía un estándar para dispositivos conectados externamente.

Grabadora de CD HP C4381A Plus Serie 7200 (1998), mostrando los puertos paralelos para conectar una impresora al ordenador.

Esto se solucionó mediante varias técnicas:

  • Las primeras tarjetas de sonido podían incluir una interfaz para la unidad de CD-ROM. Inicialmente, estas interfaces eran propiedad exclusiva de cada fabricante de CD-ROM. Una tarjeta de sonido solía tener dos o tres interfaces diferentes capaces de comunicarse con la unidad de CD-ROM.
  • En algún momento se desarrolló un método para utilizar el puerto paralelo con unidades externas. Esta interfaz se usaba tradicionalmente para conectar una impresora, pero, a pesar de la creencia popular, no es su único uso, y existen diversos dispositivos auxiliares externos para el bus IEEE-1278, como unidades de copia de seguridad en cinta, entre otros. Si bien era lento, representaba una opción para portátiles de gama baja a media sin SCSI integrado o con bus de extensión PCMCIA.
  • También se desarrolló una interfaz de unidad óptica PCMCIA para ordenadores portátiles.
  • Se podía instalar una tarjeta SCSI en ordenadores de sobremesa para conectar una carcasa externa para unidades SCSI o para utilizar discos duros y unidades ópticas SCSI montadas internamente, aunque SCSI solía ser algo más caro que otras opciones, y algunos fabricantes cobraban un precio superior por ello.

Debido a la falta de asincronía en las implementaciones existentes, una unidad óptica que encuentre sectores dañados puede provocar que los programas informáticos que intentan acceder a las unidades, como el Explorador de Windows , se bloqueen .

Configuración SCSI

Los modelos de unidades pueden admitir el ajuste de parámetros de comportamiento para optimizar el rendimiento y realizar pruebas, como el número de reintentos de lectura ( RRC), el número de reintentos de escritura ( WRC) y la opción de desactivar la corrección de errores ( DCR). Por ejemplo, el número de reintentos de lectura especifica con qué frecuencia la unidad debe intentar leer un sector dañado. Un valor más alto puede aumentar la probabilidad de leer correctamente sectores dañados individuales, pero a costa de la capacidad de respuesta, ya que añade retrasos durante los cuales el dispositivo parece no responder al ordenador.

La sdparmutilidad de línea de comandos permite controlar manualmente dichos parámetros. Por ejemplo, sdparm --set RRC=10 /dev/sr0establece el número de reintentos de lectura en 10 para el archivo del dispositivo de la unidad óptica "sr0" y sdparm --all /dev/sr0muestra todas las páginas de códigos. Los valores pueden interpretarse de forma diferente según el modelo o el fabricante de la unidad. [ 59 ] [ 60 ]

Mecanismo interno de un accionamiento

Mecanismo interno de una unidad de DVD-ROM. Consulte el texto para obtener más detalles.

Las unidades ópticas que aparecen en las fotos están colocadas en posición vertical; el disco se ubicaría encima de ellas. El sistema láser y óptico escanea la parte inferior del disco.

En la foto superior, justo a la derecha del centro de la imagen, se encuentra el motor del disco, un cilindro metálico con un cubo de centrado gris y un anillo de transmisión de goma negra en la parte superior. Hay una abrazadera redonda en forma de disco, que se sujeta holgadamente dentro de la cubierta y puede girar libremente; no aparece en la foto. Cuando la bandeja del disco deja de moverse hacia adentro, al elevarse el motor y sus componentes, un imán cerca de la parte superior del conjunto giratorio entra en contacto con la abrazadera y la atrae con fuerza para sujetar y centrar el disco. Este motor es un motor de CC sin escobillas de tipo "outrunner" , que tiene un rotor externo; todas sus partes visibles giran.

Dos varillas guía paralelas que se extienden entre la esquina superior izquierda y la inferior derecha de la foto sostienen el carro, el cabezal óptico móvil de lectura/escritura. Como se muestra, este carro se encuentra cerca del borde del disco, o en la posición en la que lee o escribe. Para mover el carro durante las operaciones continuas de lectura o escritura, un motor paso a paso hace girar un husillo para desplazarlo a lo largo de todo su recorrido. El motor es el pequeño cilindro gris situado justo a la izquierda del soporte antivibración más alejado; su eje es paralelo a las varillas de soporte. El husillo es la varilla con detalles más oscuros espaciados uniformemente; estas son las ranuras helicoidales que se acoplan a un pasador del carro.

En cambio, el mecanismo que se muestra en la segunda foto, perteneciente a un reproductor de DVD de baja calidad, utiliza motores de corriente continua con escobillas, menos precisos y eficientes , tanto para mover el carro como para hacer girar el disco. Algunas unidades antiguas utilizan un motor de corriente continua para mover el carro, pero también incorporan un codificador rotatorio magnético para registrar la posición. La mayoría de las unidades de los ordenadores utilizan motores paso a paso.

El chasis de metal gris cuenta con amortiguadores en sus cuatro esquinas para reducir la sensibilidad a los golpes externos y minimizar el ruido de la transmisión causado por el desequilibrio residual al funcionar a alta velocidad. Los ojales de amortiguación blandos se encuentran justo debajo de los tornillos de color latón en las cuatro esquinas (el de la izquierda está oculto).

En la tercera fotografía, se aprecian los componentes bajo la cubierta del mecanismo de la lente. Se observan los dos imanes permanentes a cada lado del soporte de la lente, así como las bobinas que la mueven. Esto permite desplazar la lente hacia arriba, abajo, adelante y atrás para estabilizar el enfoque del haz.

En la cuarta foto se puede apreciar el interior del módulo óptico. Cabe destacar que, al tratarse de una unidad de CD-ROM, solo cuenta con un láser, el componente negro situado en la parte inferior izquierda del conjunto. Justo encima del láser se encuentran la primera lente de enfoque y el prisma que dirigen el haz hacia el disco. El objeto alto y delgado en el centro es un espejo semitransparente que divide el haz láser en múltiples direcciones. A la derecha del espejo se ubica el fotodiodo principal , que detecta el haz reflejado por el disco. Encima del fotodiodo principal se encuentra un segundo fotodiodo que se utiliza para detectar y regular la potencia del láser.

El material naranja irregular es una lámina de cobre flexible grabada, sostenida por una fina lámina de plástico; se trata de " circuitos flexibles " que conectan todo a la electrónica (que no se muestra).

Historia

El patrón de grabación Z-CLV es fácilmente visible después de grabar un DVD-R.

El primer disco láser, presentado en 1972, fue el disco de vídeo Laservision de 12 pulgadas . La señal de vídeo se almacenaba en formato analógico, como en un casete de vídeo. El primer disco óptico grabado digitalmente fue un disco compacto de audio (CD) de 5 pulgadas en formato de solo lectura, creado por Sony y Philips en 1975. [ 61 ]

Las primeras unidades de discos ópticos borrables fueron anunciadas en 1983 por Matsushita (Panasonic), [ 62 ] Sony y Kokusai Denshin Denwa (KDDI). [ 63 ] Sony finalmente lanzó la primera unidad de disco óptico borrable y regrabable comercial de 5 + 1⁄ 4 pulgadas en 1987, [ 61 ] con discos de doble cara capaces de almacenar 325 MB por lado. [ 62 ] 

El formato CD-ROM fue desarrollado por Sony y Denon , introducido en 1984, como una extensión del CD de audio digital y adaptado para almacenar cualquier tipo de datos digitales. El formato CD-ROM tiene una capacidad de almacenamiento de 650  MB. También en 1984, Sony introdujo el formato de almacenamiento de datos LaserDisc , con una mayor capacidad de 3,28 GB . [ 64 ] 

En septiembre de 1992, Sony anunció el formato MiniDisc , que pretendía combinar la claridad de audio de los CD con la comodidad del tamaño de un casete. [ 65 ] La capacidad estándar permite almacenar 80 minutos de audio. En enero de 2004, Sony presentó un formato Hi-MD mejorado , que aumentó la capacidad a 1  GB (48 horas de audio).

El formato DVD , desarrollado por Panasonic , Sony y Toshiba , se lanzó en 1995 y tenía una capacidad de almacenamiento de 4,7  GB por capa; los primeros reproductores de DVD se comercializaron el 1 de noviembre de 1996 por Panasonic y Toshiba en Japón, y los primeros ordenadores compatibles con DVD-ROM se comercializaron el 6 de noviembre de ese mismo año por Fujitsu . [ 66 ] Las ventas de unidades de DVD-ROM para ordenadores en EE. UU. comenzaron el 24 de marzo de 1997, cuando Creative Labs lanzó al mercado su kit PC-DVD. [ 67 ]

En 1999, Kenwood lanzó una unidad óptica de haz múltiple que alcanzaba velocidades de grabación de hasta 72×, lo que requeriría velocidades de giro peligrosas para lograr con la grabación de haz único. [ 28 ] [ 68 ] Sin embargo, adolecía de problemas de fiabilidad. [ 30 ]

El primer prototipo de Blu-ray fue presentado por Sony en octubre de 2000, [ 69 ] y el primer dispositivo de grabación comercial se lanzó al mercado el 10 de abril de 2003. [ 70 ] En enero de 2005, TDK anunció que había desarrollado un recubrimiento de polímero ultraduro pero muy delgado (" Durabis ") para discos Blu-ray; esto fue un avance técnico significativo porque el mercado de consumo buscaba una mejor protección para los discos desnudos contra rayones y daños en comparación con el DVD. Técnicamente, el disco Blu-ray también requería una capa más delgada para el láser "azul" de haz más estrecho y longitud de onda más corta. [ 71 ] Los primeros reproductores BD-ROM ( Samsung BD-P1000) se enviaron a mediados de junio de 2006. [ 72 ] Los primeros títulos de Blu-ray Disc fueron lanzados por Sony y MGM el 20 de junio de 2006. [ 73 ] La primera unidad regrabable de Blu-ray Disc para PC de consumo masivo fue la BWU-100A, lanzada por Sony el 18 de julio de 2006. [ 74 ]

A partir de mediados de la década de 2010, los fabricantes de computadoras comenzaron a dejar de incluir unidades de disco óptico integradas en sus productos, con la llegada de unidades USB económicas, resistentes (los arañazos no pueden causar datos corruptos, archivos inaccesibles ni saltos de audio/video), rápidas y de alta capacidad, así como video bajo demanda a través de internet. La ausencia de una unidad óptica permite que las placas de circuitos de las computadoras portátiles sean más grandes y menos densas, lo que requiere menos capas, reduce los costos de producción, además de disminuir el peso y el grosor, o que las baterías sean más grandes. Los fabricantes de gabinetes de computadoras también comenzaron a dejar de incluir bahías de 5 + 1/4 pulgadas para la instalación de unidades de disco óptico. Sin embargo, todavía se pueden adquirir unidades de disco óptico nuevas (a fecha de 2020). Entre los fabricantes de unidades de disco óptico más destacados se encuentran Hitachi , LG Electronics (fusionada en Hitachi-LG Data Storage ), Toshiba , Samsung Electronics (fusionada en Toshiba Samsung Storage Technology ), Sony , NEC (fusionada en Optiarc ), Lite-On, Philips (fusionada en Philips & Lite-On Digital Solutions ), Pioneer Corporation , Plextor , Panasonic , Yamaha Corporation y Kenwood . [ 75 ]

Compatibilidad

La mayoría de las unidades ópticas son compatibles con versiones anteriores, hasta el formato CD, aunque esto no es un requisito estándar.

En comparación con la capa de policarbonato de 1,2  mm de un CD, el rayo láser de un DVD solo necesita penetrar 0,6  mm para alcanzar la superficie de grabación. Esto permite que la unidad de DVD enfoque el rayo en un punto más pequeño y lea cavidades más pequeñas. La lente del DVD admite un enfoque diferente para CD o DVD con el mismo láser. Con las unidades de Blu-ray más recientes, el láser solo necesita penetrar 0,1  mm de material. Por lo tanto, el conjunto óptico normalmente tendría que tener un rango de enfoque aún mayor. En la práctica, el sistema óptico de Blu-ray es independiente del sistema de DVD/CD.

  • ^1 Algunos tipos de soportes CD-R con tintes menos reflectantes pueden causar problemas.
  • ^2 Puede que no funcione en unidades que no sean compatibles con MultiRead.
  • ^3 Puede que no funcione en algunas unidades de DVD-ROM de modelos antiguos. El CD-R no funcionaría en ninguna unidad que no tuviera un láser de 780 nm. La compatibilidad con CD-RW variaba. [ 76 ]
  • ^4 Los discos DVD+RW no funcionaban en los primeros reproductores de vídeo que reproducían discos DVD-RW. Esto no se debía a ninguna incompatibilidad con el formato, sino que era una característica deliberada incorporada en el firmware por unfabricante de unidades.
  • ^5 La compatibilidad de lectura con las unidades de DVD existentes puede variar considerablemente según la marca del soporte DVD+R DL utilizado. Además, las unidades anteriores a este soporte no tenían el código de acceso para DVD+R DL en su firmware (aunque esto no suponía un problema para DVD-R DL, algunas unidades solo podían leer la primera capa).
  • ^6 Las primeras grabadoras de DVD+RW y DVD+R no podían grabar en soportes DVD-R(W) (y viceversa).
  • ^7 Funcionará en todas las unidades que leen DVD-R ya que el byte de ID de compatibilidad es el mismo.
  • ^8 El firmware de la grabadora puede incluir en la lista negra o negarse a grabar en algunas marcas de soportes DVD-RW.
  • ^9 El formato DVD+RW se lanzó antes que el DVD+R. Todas las unidades que solo grababan DVD+RW podían actualizarse para grabar discos DVD+R mediante una actualización de firmware.
  • ^10 A partir de abril de 2005, todas las grabadoras de DVD+R DL del mercado sonSuper Multi.
  • ^11 A partir de octubre de 2006, las unidades BD lanzadas recientemente son capaces de leer y escribir medios CD.
  • ^12 Los modelos de reproductores de CD más antiguos podrían tener problemas con la baja reflectividad de los soportes CD-RW.
  • ^13 También conocido como"grabadora múltiple de DVD"

Grabación del rendimiento

En el mercado de repuestos se podían adquirir CD limpiadores con cepillos.

En la época de las grabadoras de CD, estas solían estar marcadas con tres velocidades diferentes. En estos casos, la primera velocidad correspondía a operaciones de escritura única (R), la segunda a operaciones de reescritura (RW) y la última a operaciones de solo lectura (ROM). Por ejemplo, una grabadora de CD de 40×/16×/48× era capaz de grabar en CD-R a una velocidad de 40× (6000  kbit/s), en CD-RW a una velocidad de 16× (2400  kbit/s) y de leer desde un CD-ROM a una velocidad de 48× (7200  kbit/s).

En la época de las unidades combinadas (CD-RW/DVD-ROM) , se designaba una velocidad adicional (por ejemplo, 16× en 52×/32×/52×/16×) para las operaciones de lectura de medios DVD-ROM.

En el caso de las grabadoras de DVD, las grabadoras combinadas de Blu-ray Disc y las grabadoras de Blu-ray Disc, la velocidad de escritura y lectura de sus respectivos soportes ópticos se especifica en la caja, el manual del usuario o los folletos o trípticos que se incluyen con el producto.

A finales de la década de 1990, los problemas de búfer se volvieron muy comunes con la aparición de grabadoras de CD de alta velocidad en ordenadores domésticos y de oficina, que, por diversas razones, a menudo no podían ofrecer el rendimiento de entrada/salida necesario para mantener un flujo de datos constante hacia la grabadora. Si la grabadora se quedaba sin búfer, se veía obligada a detener el proceso de grabación, dejando una pista truncada que, por lo general, inutilizaba el disco.

En respuesta, los fabricantes de grabadoras de CD comenzaron a comercializar unidades con protección contra sobredesbordamiento de búfer (bajo diversas marcas, como "BURN-Proof" de Sanyo , "JustLink" de Ricoh y "Lossless Link" de Yamaha ). Estas unidades permiten suspender y reanudar el proceso de grabación de forma que la interrupción pueda ser compensada por la lógica de corrección de errores integrada en los reproductores de CD y las unidades de CD-ROM. Las primeras unidades de este tipo tenían una velocidad de 12× y 16×.

La primera unidad óptica compatible con la grabación de DVD a 16× de velocidad fue la Pioneer DVR-108, lanzada en la segunda mitad de 2004. Sin embargo, en ese momento, ningún soporte de DVD grabable admitía aún esa alta velocidad de grabación. [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ]

Mientras las unidades graban DVD+R, DVD+RW y todos los formatos Blu-ray, no requieren ninguna recuperación de corrección de errores, ya que la grabadora puede colocar los nuevos datos exactamente al final de la escritura suspendida, produciendo así una pista continua (esto es lo que logró la tecnología DVD+). Aunque las interfaces posteriores podían transmitir datos a la velocidad requerida, muchas unidades ahora escriben en una " velocidad lineal constante por zonas " ( "Z-CLV" ). Esto significa que la unidad tiene que suspender temporalmente la operación de escritura mientras cambia de velocidad y luego reanudarla una vez que se alcanza la nueva velocidad. Esto se maneja de la misma manera que un subdesbordamiento del búfer.

El búfer interno de las unidades de grabación de discos ópticos es: 8  MiB o 4  MiB al grabar medios BD-R, BD-R DL, BD-RE o BD-RE DL; 2  MiB al grabar medios DVD-R, DVD-RW, DVD-R DL, DVD+R, DVD+RW, DVD+RW DL, DVD-RAM, CD-R o CD-RW.

esquemas de grabación

La grabación de CD en ordenadores personales era originalmente una tarea por lotes, ya que requería un software de autoría especializado para crear una " imagen " de los datos a grabar y grabarlos en el disco en una sola sesión. Esto era aceptable para fines de archivo, pero limitaba la conveniencia general de los discos CD-R y CD-RW como medio de almacenamiento extraíble .

La escritura por paquetes es un método en el que la grabadora escribe incrementalmente en el disco en ráfagas cortas, o paquetes. La escritura secuencial por paquetes llena el disco de abajo hacia arriba. Para que sea legible en unidades de CD-ROM y DVD-ROM, el disco se puede cerrar en cualquier momento escribiendo una tabla de contenido final al inicio del disco; a partir de ese momento, no se puede escribir más en el disco mediante paquetes. La escritura por paquetes, junto con el soporte del sistema operativo y un sistema de archivos como UDF , se puede utilizar para imitar el acceso de escritura aleatorio, como en medios como la memoria flash y los discos magnéticos.

La escritura de paquetes de longitud fija (en soportes CD-RW y DVD-RW) divide el disco en paquetes de tamaño fijo con relleno. Este relleno reduce la capacidad del disco, pero permite que la grabadora inicie y detenga la grabación en un paquete individual sin afectar a los adyacentes. Esto se asemeja lo suficiente al acceso de escritura por bloques que ofrecen los soportes magnéticos como para que muchos sistemas de archivos convencionales funcionen sin problemas. Sin embargo, estos discos no son legibles en la mayoría de las unidades de CD-ROM y DVD-ROM ni en la mayoría de los sistemas operativos sin controladores adicionales de terceros. La división en paquetes no es tan fiable como parece, ya que las unidades de CD-R(W) y DVD-R(W) solo pueden localizar datos dentro de un bloque de datos. Aunque se dejan amplios espacios (el relleno mencionado anteriormente) entre los bloques, la unidad puede, en ocasiones, fallar y destruir algunos datos existentes o incluso hacer que el disco sea ilegible.

El formato de disco DVD+RW elimina esta falta de fiabilidad al incorporar indicaciones de sincronización más precisas en el surco de datos del disco y permitir la sustitución de bloques de datos individuales (o incluso bytes) sin afectar la retrocompatibilidad (una función denominada "enlace sin pérdidas"). El formato en sí fue diseñado para gestionar la grabación discontinua, ya que se preveía su amplio uso en grabadoras de vídeo digital . Muchas de estas grabadoras utilizan esquemas de compresión de vídeo de velocidad variable que requieren la grabación en ráfagas cortas; algunas permiten la reproducción y grabación simultáneas alternando rápidamente entre la grabación hasta el final del disco y la lectura desde otra parte. El sistema de discos Blu-ray también incorpora esta tecnología.

Mount Rainier busca que los discos CD-RW y DVD+RW grabados por paquetes sean tan fáciles de usar como los soportes magnéticos extraíbles, ya que el firmware formatea los discos nuevos en segundo plano y gestiona los defectos del soporte (mapeando automáticamente las partes del disco desgastadas por los ciclos de borrado para reservar espacio en otras partes del disco). Desde febrero de 2007, Mount Rainier es compatible de forma nativa con Windows Vista . Todas las versiones anteriores de Windows, al igual que Mac OS X , requieren una solución de terceros .

Identificador único del registrador

Debido a la presión de la industria musical, representada por la IFPI y la RIAA , Philips desarrolló el Código de Identificación de Grabadora (RID) para permitir que los soportes se asocien de forma unívoca con la grabadora que los grabó. Este estándar se encuentra en los Rainbow Books . El código RID consta de un código de proveedor (por ejemplo, "PHI" para Philips), un número de modelo y la identificación única de la grabadora. Según Philips, el RID "permite rastrear cada disco hasta la máquina exacta en la que se grabó utilizando información codificada en la propia grabación. El uso del código RID es obligatorio". [ 80 ]

Aunque el RID se introdujo para la industria musical y de vídeo, se incluye en todos los discos grabados por todas las unidades, incluidos los de datos y copias de seguridad. El valor del RID es cuestionable, ya que actualmente es imposible localizar una grabadora individual al no existir una base de datos.

Código de identificación de origen

El Código de Identificación de Origen (SID, por sus siglas en inglés) es un código de proveedor de ocho caracteres que el fabricante coloca en los discos ópticos. El SID identifica no solo al fabricante, sino también la fábrica y la máquina específicas que produjeron el disco.

Según Phillips, el administrador de los códigos SID, el código SID proporciona a una planta de producción de discos ópticos los medios para identificar todos los discos masterizados o replicados en su planta, incluido el procesador de señal o molde específico del grabador de haz láser (LBR) que produjo un molde o disco en particular. [ 80 ]

Uso conjunto de RID y SID en ciencias forenses

El uso estándar de RID y SID implica que cada disco grabado contiene un registro de la máquina que lo produjo (SID) y de la unidad que lo grabó (RID). Este conocimiento combinado puede ser muy útil para las fuerzas del orden, las agencias de investigación y los investigadores privados o corporativos. [ 81 ]

Una motivación importante para la introducción del código SID fue identificar las plantas de fabricación de discos que producían copias no autorizadas de CD comerciales. En la década de 1990, el proceso de producción de CD había evolucionado, pasando de requerir un entorno de "sala limpia" con múltiples procesos, lo que exigía una inversión sustancial y probablemente se limitaba a organizaciones "responsables", a una actividad que podía llevarse a cabo con equipos "mono-liner", desarrollados a finales de la década de 1980 y capaces de empaquetar "todo el proceso en una sola caja" que no ocupaba "más espacio que un par de escritorios de oficina". En consecuencia, la industria de fabricación de CD había crecido hasta incluir organizaciones menos reputadas y, para 1994, podía producir un volumen de discos que duplicaba la demanda estimada de "CD legítimos". Las organizaciones de la industria musical afirmaban que las copias ilícitas superaban en ventas a las legítimas por márgenes significativos en algunos mercados. Philips y la IFPI previeron que las combinaciones de códigos, cada uno de los cuales identificaba un establecimiento de masterización de discos y la planta de fabricación utilizada para producir un disco en particular, ayudarían a identificar a los responsables de la producción ilícita de CD. Sin embargo, el plan dependía de que las plantas de fabricación existentes modernizaran sus equipos para respaldar la introducción de esta medida, y el desafío concomitante de convencer a dichas instalaciones se percibía como "un poco difícil" en los casos en que esas instalaciones ya estaban involucradas en la fabricación de una cantidad considerable de discos ilícitos. [ 82 ]

Véase también

Notas

  1. ↑ Las velocidades angulares del disco de ×48 en CD, ×16 en DVD y ×12 en discos Blu-ray se refieren a la velocidad lineal equivalente requerida para este múltiplo de las velocidades originales respectivas , si se accede en el borde más externo del disco, y equivalen a velocidades de rotación físicas similares.

Referencias

  1. ↑ "Unidades de disco óptico y discos ópticos: tipos y tabla de compatibilidad | Dell Ghana" . www.dell.com . Consultado el 12 de mayo de 2026 .
  2. ↑ Frank, Allegra (20 de octubre de 2016). "Nintendo Switch usará cartuchos" . Polygon . Washington D.C .: Vox Media . Archivado del original el 20 de octubre de 2016. Consultado el 25 de octubre de 2017 .
  3. ↑ "QPxTool - comprueba la calidad" . qpxtool.sourceforge.io .
  4. ↑ QPxTool - comprueba la calidad Lista de dispositivos compatibles con el software de escaneo de calidad de documentos QPxTool ]
  5. ↑badblocks /dev/sr0 en un disco dañado. El nombre del dispositivo puede variar según el sistema y el número de unidades conectadas.
  6. ↑ "Überbrennen von CD-R: información" . www.kautz-lucas.de (en alemán) . Consultado el 13 de agosto de 2020 .
  7. ↑ Vídeo: " Conectividad AV de la unidad óptica Samsung SE-S084D" (publicado el 14 de septiembre de 2010)
  8. ↑ Unidad de DVD externa portátil TSSTcorp SE-208AB — Manual de usuario: Uso del modo "AV" (simulación del sistema de archivos FAT32) (2011)
  9. ↑ "BluRay: velocidad de grabación y lectura" . www.hughsnews.ca . Consultado el 11 de agosto de 2020. En esta etapa temprana, anticipar algo es pura especulación, pero es posible hacer algunas predicciones fundamentadas. Desde una perspectiva práctica, girar un disco óptico a 10 000 RPM ha demostrado ser el límite realista para las unidades de media altura y a 5000 RPM para las de tipo delgado.
  10. 1 2 3 Archivo de unidades de computadora Pioneer
  11. ↑ BDR-209DBK GRABADORA DE BD/DVD/CD - Pioneer ( espejo 1 , espejo 2 ): Supresión de ruido, escritura de precisión.
  12. ↑ Taylor, Jim H.; Johnson, Mark R.; Crawford, Charles G. (2006). DVD Desmitificado . McGraw-Hill Professional. págs. 7–8 . ISBN  0-07-142396-6.
  13. ↑ Stan, Sorin G. (1998). La unidad de CD-ROM: una breve descripción del sistema . Springer. pág. 13. ISBN  0-7923-8167-X.
  14. ↑ "Desmontando una unidad Blu-ray de PS3" . Hackaday . 12 de noviembre de 2019. Consultado el 31 de julio de 2020 .
  15. ^ "Diodo láser de 100 mW con 16x DVD-Brennern" (PDF) . mikrocontroller.net (en alemán) . Consultado el 11 de agosto de 2020 .
  16. 1 2 3 "Preguntas frecuentes sobre CD grabables - sección 5" . cdrfaq.org .
  17. ↑ "Compatibilidad de DVD" .
  18. ↑ "5. Condiciones que afectan a los CD y DVD • CLIR" . CLIR .
  19. ↑ Schift, H.; David, C.; Gabriel, M.; Gobrecht, J.; Heyderman, LJ; Kaiser, W.; Köppel, S.; Scandella, L. (2000-06-01). "Nanorreplicación en polímeros mediante estampado en caliente y moldeo por inyección" . Microelectronic Engineering . 53 (1): 171– 174. doi : 10.1016/S0167-9317(00)00289-6 . ISSN 0167-9317 . 
  20. ^ Meinders, Erwin R.; Rastogi, Ruchi; Veer, Mark van der; Peeters, Patricio; Majdoubi, Hamid El; Bulle, Herman; Mijo, Antoine; Bruls, Dominique (1 de junio de 2007). "Dominio de transición de fase de medios ópticos de alta densidad" . Revista Japonesa de Física Aplicada . 46 (6S): 3987. Código bibliográfico : 2007JaJAP..46.3987M . doi : 10.1143/JJAP.46.3987 . ISSN 0021-4922 . 
  21. ↑ Mandal, Mrinal Kr. (2003), "Medios de almacenamiento óptico" , en Mandal, Mrinal Kr. (ed.), Señales y sistemas multimedia , Boston, MA: Springer US, pp. 334–338 , doi : 10.1007/978-1-4615-0265-4_14 , ISBN  978-1-4615-0265-4, consultado el 8 de diciembre de 2025
  22. ↑ "¡Los diodos láser de las unidades de CD-RW pueden cortar y grabar!" . danyk.cz . Consultado el 11 de agosto de 2020 .
  23. ↑ "Potentes diodos láser de la unidad DVD-RW" . danyk.cz .
  24. ↑ "Sección transversal de soportes ópticos DVD+R DL" .
  25. ↑ "Sección transversal de soportes ópticos DVD+R DL" .
  26. ↑ "Documento técnico sobre el formato Blu-ray Disc™: Información general" (PDF) . blu-raydisc.com (5.ª ed.). Enero de 2018. Archivado del original (PDF) el 28 de octubre de 2021. 
  27. ↑ "Vivir a toda velocidad puede ser una experiencia devastadora" . The Sydney Morning Herald . 9 de diciembre de 2002.
  28. 1 2 Andrawes, Mike. "Kenwood 52X TrueX EIDE CD-ROM" . www.anandtech.com . Archivado del original el 4 de septiembre de 2010.
  29. ↑ "Unidad de CD-ROM True X 72X de Kenwood" . HotHardware . 15 de diciembre de 2001.
  30. 1 2 "KenWood 72x TrueX CD-ROM | CdrInfo.com" . www.cdrinfo.com .
  31. ↑ "El CD de 72X de Kenwood no puede competir con el CD-RW de 24X" . GCN . 7 de agosto de 2000.
  32. ↑ "Target PC :: Kenwood 72X IDE CD-ROM" . www.targetpc.com . 
  33. ↑ " Kenwood lanza una unidad de CD de 72x" . www.theregister.com
  34. ↑ "Documento técnico sobre la segunda generación de archivos de discos ópticos" (PDF) . Sony Professional . Consultado el 13 de noviembre de 2024 .
  35. ↑ Page, M. Kenwood 72× CD-ROM Review . p. 2. Archivado del original el 1 de marzo de 2012. Consultado el 8 de octubre de 2007 . 
  36. ↑ Spurgeon, Brad (11 de diciembre de 2004). "Descontrolándose: Riesgo de explosión de CD" . The New York Times . Archivado del original el 25 de marzo de 2014.
  37. 1 2 "Ver todos los quemadores y unidades LG descontinuados" . LG USA . Consultado el 11 de julio de 2020 .{{cite web}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )
  38. 1 2 "Manual" .
  39. ↑ "Especificaciones generales de DVR-107D y DVR-107BK" (PDF) . Pioneer Electronics USA . 2004. Consultado el 31 de julio de 2020 .
  40. ↑ Folleto del Pioneer DVR-A06 (2003)
  41. ↑ ¿Puede un teléfono celular destruir una gasolinera? | Cazadores de Mitos | Temporada 1 Episodio 2 | Episodio completo . 26/12/2024 . Consultado el 17/12/2024 .(a los 40 minutos y 39 segundos) (emitido originalmente en 2003) (espejo: Mysthbusters temporada 1 episodio 02 - El teléfono celular destruye la gasolinera . 2015-07-25 . Recuperado el 2024-12-17 .)
  42. ↑ "1x CD-ROM" . encyclopedia2.thefreedictionary.com .
  43. ↑ Arquitectura de computadoras y diseño organizacional: principios y aplicaciones . Tata McGraw-Hill. 2004. pág. 547. ISBN  978-0070532366.
  44. ↑ "Guía para diferentes tipos de unidades ópticas" . Tenpire . Consultado el 12 de junio de 2019 .
  45. ↑ " | Wii - Información general: Sistema y accesorios" . Nintendo . Consultado el 7 de enero de 2013 .
  46. ↑ "Vídeo: "¿Qué ocurre cuando se inserta un disco de GameCube en una Nintendo Wii? " . YouTube . 23 de mayo de 2018. Archivado del original el 12 de diciembre de 2021.
  47. ↑ Manual de instrucciones de PlayStation 3 (PDF) . pág. 50. Consultado el 7 de junio de 2023 . 
  48. ↑ "Soporte de Nintendo: ¿Qué discos son compatibles con la Wii U?" . en-americas-support.nintendo.com .
  49. ↑ Unidad de CD-ROM portátil con interfaz USB CD-210PU . TEAC . Consultado el 8 de octubre de 2007 .
  50. ↑ LiteOn eTAU108 - Unidad DVD±RW (±R DL) / DVD-RAM - Serie USB de alta velocidad Hoja de especificaciones e imagen - CNet.com, 2009; consultado el 11 de julio de 2020.
  51. ↑ "cdvdcontrol • página man" . helpmanual.io . 2014-02-26.
  52. ↑ PC máximo – Año bajista . Diciembre de 2002. págs. 30,80. 
  53. ↑ Página de manual para cdrecord.1
  54. ↑ "Lite-On iHAS324 - Versión para imprimir" . Información del CDR . 14 de julio de 2009. Consultado el 14 de agosto de 2021. SmartWrite puede aumentar la velocidad de ciertos soportes DVD±R de 16X hasta un máximo de 24X.
  55. 1 2 "Imagen del panel frontal de un NEC CDR-502 con botones de control de reproducción de CD independientes" .
  56. ↑ "Foto de las primeras unidades de CD-ROM con botones de control de CD de audio y conector para auriculares de 3,5 mm" .
  57. ↑ "cdtool" . hinterhof.net . 9 de agosto de 2006. Consultado el 25 de julio de 2020 .
  58. ↑ "cdtool(1) [ página man de Debian ] " . www.unix.com . 2004-07-29.
  59. ↑ "Utilidad sdparm de Linux" . sg.danny.cz . Consultado el 14 de marzo de 2022 .
  60. ↑ "Especificación SCSI-2 - Dispositivos de acceso directo" . www.staff.uni-mainz.de . Consultado el 14 de marzo de 2022 .
  61. 1 2 "Periféricos de computadora - Capítulo 12. Discos ópticos" (PDF) . Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur. 16 de octubre de 2001. Recuperado el 16 de julio de 2011 .
  62. 1 2 Láseres y Optoelectrónica , Volumen 6 , página 77
  63. ↑ «Mundo de la Computación» . Empresa IDG. 19 de septiembre de 1983 - vía Google Books.
  64. ↑ Ordenadores personales japoneses (1984) (14:24), Computer Chronicles
  65. ↑ Faulkner, Joey (24 de septiembre de 2012). "MiniDisc, el formato olvidado" . The Guardian . Consultado el 30 de mayo de 2019 .
  66. ↑ Taylor, Jim (21 de marzo de 1997). "Preguntas frecuentes sobre DVD (¡con respuestas!)" . Video Discovery . Archivado del original el 29 de marzo de 1997. Consultado el 20 de agosto de 2019 .
  67. ↑ Personal (24 de marzo de 1997). "Creative Does DVD" . PC Gamer . Archivado del original el 18 de febrero de 1998. Consultado el 5 de diciembre de 2019 .
  68. ↑ "Comunicado de prensa " . www.kenwood.com
  69. ↑ "Sony muestra el prototipo 'DVR-Blue'" . Información del CD R. 11 de octubre de 2000. Consultado el 17 de octubre de 2007 .
  70. ↑ Liadov, Maxim. "Análisis de la grabadora Sony BDZ-S77" . Digit-Life . Consultado el 19 de octubre de 2007 .
  71. ↑ "La exclusiva tecnología de recubrimiento TDK Durabis hace realidad los discos Blu-ray ultrarresistentes sin cartucho" . Phys.Org . 9 de enero de 2005. Consultado el 18 de octubre de 2007 .
  72. ↑ Costa, Dan (15 de junio de 2006). "Samsung lanza el primer reproductor de Blu-ray" . PCMag.com . Archivado del original el 8 de marzo de 2013. Consultado el 17 de octubre de 2007 .
  73. ↑ Sony reorganiza el calendario de lanzamientos de Blu-ray. Archivado el 7 de junio de 2010 en Wayback Machine . High-Def Digest, 15 de junio de 2006.
  74. ↑ "Sony presenta su primera grabadora de discos Blu-ray" . Sony. 18 de julio de 2006. Archivado del original el 21 de febrero de 2009. Consultado el 22 de enero de 2010 .
  75. ↑ Hollister, Sean. "¿Alguna vez has tenido una computadora con unidad de DVD? Es posible que te deban 10 dólares" . CNET .
  76. ↑ "Estudio de compatibilidad de CD-R/DVD ROM - Introducción" . 3 de febrero de 2002. Archivado del original el 3 de febrero de 2002. Consultado el 20 de julio de 2020 .
  77. ↑ "Pioneer DVR-108: Grabadora de DVD 16x en la prueba de PC-WELT" (PCwelt.de, 12 de agosto de 2004) (alemán)]
  78. ^ "16fach-DVD-Brenner Pioneer DVR-108 Der schnellste DVD-Brenner" Archivado el 15 de agosto de 2020 en Wayback Machine - CHIP.DE (16 de octubre de 2004) (alemán)
  79. ↑ Pioneer DVR-108 – Información y especificaciones del producto
  80. 1 2 "Propiedad intelectual y estándares/programas de licencias" . Philips . Consultado el 27 de julio de 2010 .
  81. ↑ "Guía de bolsillo para reconocer productos musicales piratas" (PDF) . Federación Internacional de la Industria Fonográfica . Consultado el 27 de julio de 2010 .
  82. ↑ Frost, Tim (julio de 1994). "Un problema apremiante". Personal Computer World . pág. 497. 
  • Cómo funcionan los CD en HowStuffWorks
  • Cómo funcionan las grabadoras de CD en HowStuffWorks
  • Comprensión de los CD-R y CD-RW
  • Un archivo con los códigos fuente de varias herramientas que funcionan con unidades de disco óptico: espejo 1 - ZIP, 41 MB , espejo 2 - TAR Bzip2, 26 MB (168 MB sin comprimir).