Por que CDs e DVDs se enchem do centro para fora?
Recentemente tive que gravar um DVD pela primeira vez em anos e fiquei me perguntando por que CDs e DVDs começam no centro e vão em direção ao Edge.
Mídias mais antigas de disco rotativo, como discos de vinil, começaram no Edge e foram em direção ao centro, de modo que não poderia ter sido por razões históricas.
Eu estou procurando boas fontes no raciocínio para essa estrutura de dados.
Por que CDs e DVDs preenchem seus dados do meio para fora?
Observe que a suposição acima feita na pergunta está incorreta.
Resumo :
Para historical razões de escrita (e leitura) a partir do interior faz sentido (discos de tamanhos diferentes são possíveis, como explicado em outras respostas).
Para desempenho de leitura motivos, os discos modernos podem ser gravados (e lidos) fora ou mesmo em ambas as direções (camada dupla).
Notas:
Most disks são um tamanho padrão.
CDs e DVDs produzidos comercialmente não são escritos, mas estampados em uma impressora.
Embora todos os DVDs (tanto caseiros quanto comerciais) utilizem "pits" e "solavancos" criados fisicamente (os boxes no lado ilegível e as saliências do lado legível) nos discos para armazenar as informações de vídeo e áudio, há um diferença em como os "poços" e "solavancos" são criados em DVDs comerciais versus o modo como são feitos em um DVD gravado em casa.
Os filmes em DVD que você compra na tomada de vídeo local são fabricados com um processo de estampagem. Esse processo é como a maneira como os discos de vinil são feitos - embora a tecnologia seja obviamente diferente (os discos de vinil são estampados com ranhuras versus o DVD sendo estampado com buracos e saliências).
O restante desta resposta concentra-se no aspecto de desempenho.
As exceções para escrever (e ler) de dentro são os jogos XBox (e outros jogos de consoles de jogos) e DVDs de camada dupla (filmes).
Jogos de Xbox
Os jogos do Xbox têm os dados escritos de fora por motivos de desempenho - uma vez que o exterior está girando mais rápido do que o interior, os dados podem ser lidos mais rapidamente.
Os próprios jogos do Xbox são armazenados em discos formatados em DVD-9 (9 GB de uma face, camada dupla) e são escritos de uma forma muito interessante. Os jogos são escritos do lado de fora dos discos DVD-9 para o interior, o que significa que a maioria dos discos terá a maioria dos dados armazenados no perímetro externo do disco.
Como a unidade de DVD no Xbox é uma unidade Constante Angular Velocity (CAV), ela pode ler mais dados por segundo das trilhas mais externas, tornando isso uma maneira altamente otimizada de armazenar dados nos DVDs para reduzir os tempos de carregamento. Obviamente, a unidade também pode ler CDs e DVDs comuns.
Fonte Hardware por trás dos consoles - Parte I: Xbox da Microsoft
DVDs de camada dupla (filmes)
Os DVDs de Camadas Duplas podem ser gravados em qualquer direção - existem dois modos de gravação.
A maioria dos filmes é escrita como caminho da trilha oposta . Um filme será dividido entre as camadas, portanto, não é necessário voltar para o Edge interno na alteração da camada.
Existem dois modos para orientação de camada dupla. Com caminho paralelo (PTP), usado em DVD-ROM, ambas as camadas começam no diâmetro interno (ID) e terminam no diâmetro externo (OD) com o lead-out. Com OTP (Opposite Track Path), usado em DVD-Video, a camada inferior inicia no ID e a camada superior inicia no OD, onde a outra camada termina, eles compartilham um lead-in e um lead-out.
Fonte DVD-R DL
Isso destina-se a permitir discos de tamanhos diferentes.
O disco óptico padrão hoje tem 12 cm de diâmetro. No entanto, a mídia ótica tem sido historicamente produzida em uma ampla variedade de tamanhos. Os LaserDiscs das décadas de 1970 e 1980 foram feitos em tamanhos de 30 cm, 20 cm e 12 cm; mais recentemente, os CDs, DVDs e BDs são fabricados em um formato de 8 cm Mini (armazenando 210 MB, 1,4 GB e 7,8 GB, respectivamente) além dos 12 cm padrão.
Ao contrário dos discos de vinil, onde a agulha pode ser facilmente colocada no disco manualmente, os leitores de discos ópticos precisariam de componentes extras (ou pelo menos uma lógica de firmware extra) para encontrar o Edge do disco e localizar a primeira faixa se tocassem no disco. no exterior, o que tornaria o seu design consideravelmente mais complexo e caro. O centro do disco fornece um local de início consistente para qualquer disco inserido no player, independentemente de seu tamanho.
No entanto, nem todas as mídias ópticas são lidas de dentro para fora.
Enquanto a maioria das mídias ópticas padrão são lidas dessa forma, existem formatos de disco proprietários (às vezes vistos em consoles de jogos) que assumem um ou apenas alguns tamanhos específicos e são lidos de fora para dentro. Há algumas razões para isso:
- É mais rápido ler do lado de fora do disco do que de dentro. Na mesma velocidade rotacional (por exemplo, 10000 rpm), a velocidade linear no exterior do disco é maior do que a velocidade linear no interior do disco, resultando em um desempenho superior em relação ao exterior. Acima de 10000 rpm, os discos ópticos podem balançar excessivamente e até quebrar, colocando um limite superior na velocidade de rotação.
- Isso torna a cópia ilegal de discos mais difícil. Como mencionado acima, a maioria dos leitores de discos ópticos funciona de dentro para fora. Um disco que é lido de fora não pode ser lido com leitores de discos ópticos comuns.
Com o vinil era mais fácil colocar a agulha no lado de fora do que no interior do disco giratório.
Os CDs podem ter tamanhos e formas diferentes. O disco pode ter qualquer tamanho a partir do interior. Além disso, a maioria das pessoas tocará o CD na borda - portanto, menos impressões digitais quando o drive ler a primeira faixa.
BTW Ele tem a ver com a velocidade. Os primeiros drives de CD tiveram uma velocidade constante de leitura dos dados.
Juntamente com as razões já citadas, quando os CDs eram novos, havia também uma discussão sobre o fato de que arranhões do manuseio normal eram muito mais prováveis de acontecer em direção às bordas do disco do que em direção ao centro (especialmente aqueles do desalinhamento). ao colocar um disco em uma bandeja de disco).
Com os dados começando do centro e arranhando mais as arestas, é mais provável que ocorram arranhões em parte do disco que não contém dados, portanto, o arranhão não tem efeito na leitura dos dados.
Note também que os CDs originalmente previam a portabilidade como um recurso, por exemplo, o Sony Walkman, que já existia como um toca-fitas. Aqueles primeiros portáteis diminuíram a rotação quando a cabeça de leitura se afastou mais do centro.
Em termos práticos, isso significava que, à medida que suas baterias se esgotavam, você realmente precisava de menos energia mecânica para transformar o disco para obter a mesma taxa de dados de superfície.
Outras respostas são boas. Eu li em algum lugar que os danos aos discos acontecem mais frequentemente e mais severos na parte externa do que na parte interna.
Se isso for verdade, isso significaria para os CDs que eles terão melhor durabilidade. Raramente CDs comerciais são escritos completos. Danos à parte não escrita do CD seriam irrelevantes.
Também o TOC ou sistema de arquivos em um disco, se escrito na parte mais interna do CD/DVD, seria melhor protegido e permitiria, pelo menos, ler dados parciais do resto do CD. Mas eu não verifiquei a posição exata desses dados nos diferentes tipos de disco e modos de escrita, então não sei se está escrito assim.