Das CD-Laufwerk – ein unersetzliches Laufwerk Alles über das Laufwerk, das CDs ausließt

Das CD-Laufwerk ist unabdingbar wenn man CDs auslesen will. Deshalb haben diese in der Computerwelt einen ordentlichen Boom durchgemacht. Alles fing wie immer bescheiden an mit einem Laufwerk mit 1facher Geschwindigkeit. Heute sind wir schon bei einer Lesegeschwindigkeit von 52x angelangt.
CD-ROM bedeutet ausgeschrieben: Compact Disc – Read Only Memory. Das bedeutet, dass man

  1. die CDs nur am Computer auslesen kann und
  2. dass die Daten auf den CDs nur gelesen werden können.

Auch bei CD-Laufwerken gibt es bestimmte Bus-Standards, die ich aber hier jetzt nicht aufführen werde. Jedoch sei gesagt, dass wie bei den Festplatten der EIDE-Standard der Verbreiteste ist, denn dann kann man das Laufwerk ebenfalls, zusammen mit der Festplatte am EIDE-Controller betreiben.
Ein CD-Laufwerk besteht meistens aus 4 Teilen: Einem stabilen Aluminium-Rahmen der von einer Blechhülle umrahmt ist, einen meist weich gelagerten Motorblock zu dem der Schrittmotor für den Antrieb der Scheibe, ein 2. Motor für die Bewegung des Lesekopfes und einen dritten für die Schublade, also den Teil, mit dem man die CD in das Laufwerk bringt. Das 4. Teilstück ist eine größere Platine, die die ganze Elektronik des Laufwerks beherbergt. Zu dieser Elektronik gehört dann die Motorsteuerungen, die Fehlerkorrektur und andere Feinheiten die für das Lesen einer CD von Nöten sind.
Das Schwierigste an der Mechanik ist der sogenannte Andruckmechanismus, der die Scheibe von unten an ein zweites Lager oben drückt, damit sich die CD drehen kann. Eine weitere Schwierigkeit sind die Stahlschlitten auf denen der Laser hin- und hergleitet. Diese müssen parallel liegen und dürfen sich nirgends verhaken, da sonst die CD nicht gelesen werden kann. Der Lesevorgang selbst kann nur dann reibungslos verlaufen, indem sich der Laser knapp unter der Scheibe positioniert und im rechten Winkel von 90° die Daten nach dem Reflexionsgesetz ausließt, während er auf den Schienen hin- und hergleitet.
Die Zeit die zur Positionierung gebraucht wird wirkt sich auf die mittlere Zugriffszeit entscheidend aus. Die modernsten Festplatten erreichen eine mittlere Zugriffszeit von 60 Millisekunden für die Übertragung der Daten an die Schnittstelle.
Deshalb wird eine schneller und zugleich präziser Antrieb vorrausgesetzt. Dafür ist der Präzisionsantrieb verantwortlich. Aber auch die sehr glatten und geölten Stahlschienen für den Laser sind eine wichtige Vorraussetzung.
Ich habe im letzten Artikel schon erwähnt, dass eine CD pro Sektor ca. 2 KB an Daten aufnehmen kann, jedoch am Ende nur 1 KB ausgegeben wird. Zum nachlesen müssen Sie sich diesen Artikel anschauen.
Diese Sicherheit ist deshalb nötig, weil selbst Fabrikneue CDs Spuren von Klebstoff und Fingerabdrücken enthalten kann. Dazu kommt, nach einem längeren Gebrauch noch Staub und die unvermeidlichen Kratzer. Die 1KB Sicherheitsinformationen sind deshalb von Nöten, weil die Logik der Fehlerkorrekturen in der Lage sein muss, die gestörte Reflexion der Laserstrahlen herauszurechnen.
Die Laufwerke haben für eine Berechnung des gestörten Bitmusters immer weniger Zeit, weil die Daten bei einer höheren Drehzahl immer schneller am Laser vorbeilaufen. Aus diesem Grund schalten viele (um genau zu sein fast alle) Laufwerke die Drehzahl der CD herunter, sobald die Fehlerkorrektur mit der Berechnung des gestörten Bitmusters nicht mehr nachkommt. Dann versucht die Logik noch einmal, diesmal bei einer niedrigeren Geschwindigkeit und deshalb mit mehr Zeit, das gestörte Bitmuster zu errechnen. Bei Tests wurde festgestellt, dass die Datenübertragungsrate dabei von rund 6 MB/s auf nicht mal mehr ganz 200 KB/s heruntergeht.
Dieser Aspekt wirkt sich auf die Geschwindigkeit des Laufwerks aus, da manche Laufwerke nach einem erkannten und behobenem Fehler nicht wieder auf die volle Geschwindigkeit hochschalten. Dadurch kann es passieren, dass ein 50fach-Laufwerk nur noch mit 24facher Geschwindigkeit läuft. Wenn diese Laufwerke nach einiger Zeit wieder ihr volles Tempo erreicht haben, behalten sie dieses dann bis zum nächsten Fehler. Modernste Laufwerke mit einer Spitzentechnologie der Logik sind in der Lage, über die Kratzer mit vollem Tempo hinwegzugehen, ohne einen einzigen Fehler an das Betriebssystem zu melden. Jedoch kapitulieren einige Modelle bei der Fehlerkorrektur komplett, sobald sie nicht mehr in der Lage sind, den entsprechenden Sektor zu lesen, und es kann zu einem Nichterkennen der Datei oder, im schlimmsten Fall, zu einem Absturz des Systems kommen.
Es gibt aber einen simplen Trick, kaputte CDs wieder zu reparieren: Man kann, falls vorhanden, mit einem langsamen CD-Laufwerk die CD auslesen und dann auf der Festplatte speichern oder mit einem Brenner, falls vorhanden, eine Sicherungskopie erstellen.

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