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Architecture de l'ordinateur>Graveur CD-ROM Pour ceux qui ne sont pas allé
jeter un oeil sur la page concernant le lecteur de cd-rom, il est bon de
rappeler de quoi est fait un CD :
Le Compact Disc a été inventé par Sony © et Philips © en 1981. En 1984, les
spécifications du Compact Disc ont été étendues afin de lui permettre de stocker
des données numériques.
Géométrie d'un CD :
Le CD (Compact Disc) est un disque de 12 cm de diamètre et de 1.2 mm d'épaisseur
(l'épaisseur varie de 1.1 à 1.5 mm) qui permet de stocker des informations
numériques, c'est-à-dire correspondant à 800 Mo de données informatiques en
langage binaire (0 ou 1). Un trou circulaire de 15 mm de diamètre au milieu du
CD permet de le centrer.
Composition d'un CD :
Le CD se compose de trois couches superposées. La couche principale qui est la
plus épaisse est en polycarbonate, un plastique résistant et transparent
(1). Ce plastique laisse passer la lumière
émise par le laser lors de la lecture d'un CD. On trouve ensuite une couche
métallique réfléchissante (2)très souvent en
aluminium qui va réfléchir la lumière émise par le laser. Il y a par dessus tout
ça une couche de vernis protecteur qui vient protéger le métal de l'agression
des Ultra Violets (3). Par dessus le tout, on trouve
la surface imprimée qui sert à habiller le disque (4).
Lors de la lecture d'un CD de
ce type, le faisceau laser traverse la couche de polycarbonate et rencontre ou
non un creux. Le faisceau est ensuite réfléchi par la couche métallique. Le
passage d'un creux à une bosse ou d'une bosse à un creux représente un 1 dans le
langage binaire. Le reste représente un 0. La lumière du laser est alors
fortement déviée (on dit qu'elle est réfractée), de telle sorte que la dose de
lumière renvoyée par la couche réfléchissante est minime. Le lecteur comprend
alors qu'il s'agit d'un 1. La longueur du motif qui suit, qu'il soit bosse ou
creux, donne la longueur du nombre de 0 situés après. La succession de 0 et de 1
permet ensuite de lire le contenu du disque. A noter que contrairement aux
disques durs, un CD n'a qu'une seule piste organisée en spirale.
La courbe n’est pas régulière mais oscille (c'est le wobble) autour de sa
courbe moyenne. La fréquence de ces oscillations est de 22,05 kHz. Cette
oscillation permet à la tête de lecture de suivre la courbe et de réguler la
vitesse de rotation du CD.
Les deux modes de fonctionnement pour la lecture de CD :
-
La lecture à vitesse linéaire constante notée CLV : Lorsqu'un disque tourne,
la vitesse des pistes situées au centre est moins importante que celle des
pistes situées sur l'extérieur, ainsi il est nécessaire d'adapter la vitesse
de rotation du disque en fonction de la position de la tête de lecture.
-
La lecture à vitesse de rotation angulaire constante notée CAV : elle
consiste à avoir une faible densité de données sur la périphérie du disque
et une forte densité au centre du disque. De cette manière, les débits sont
les mêmes au centre et à la périphérie du disque. En revanche, la capacité
est moindre.
Codage des informations :
La piste physique est constituée d'alvéoles d'une profondeur de 0,168 µm, d'une
largeur de 0.67 µm et de longueur variable. Les pistes physiques sont écartées
entre elles d'une distance d'environ 1.6µm. Le fond de l'alvéole est un creux,
les espaces sont des plats.
C'est la longueur de l'alvéole
qui permet de définir l'information. La taille d'un bit sur le CD est normalisée
et correspond à la distance parcourue par le faisceau lumineux en 231.4
nanosecondes, soit 0.278 µm à la vitesse standard minimale de 1.2 m/s.
Il doit
toujours y avoir au minimum deux bits d'une valeur de 0 entre deux bits
consécutifs à 1 et il ne peut y avoir plus de 10 bits d'une valeur de 0 entre
deux bits à 1. C'est pourquoi la longueur d'une alvéole correspond au minimum à
la longueur nécessaire pour stocker la valeur OO1 (0.833 µm)=3T et au maximum à
la longueur correspondant à la valeur 00000000001 (3.054 µm)=11T.
Un graveur de CD se résume en
fait à faire ou non des alvéoles sur un CD. C'est un laser 10 fois plus puissant
qu'un laser de lecture traditionnelle qui écrit sur le CD. Cela correspond donc
à des données binaires (le passage d'un trou à une bosse ou d'une bosse à un
trou = 1 et le reste = 0).
La vitesse d'écriture est identique à la vitesse de lecture des CD-Rom, à savoir
que 1X correspond à 150Ko/s.
Aujourd'hui, les graveurs de CD les plus véloces gravent en 52X. Cependant cette
vitesse n'est pas atteinte sur la totalité du disque. Au début de la gravure la
vitesse est plus faible, plus elle avance et plus elle augmente (ceci est du à
la vitesse linéaire plus faible au centre du CD). De même, il est inutile de
dépasser les 40 x en gravure car le temps gagné est minime comparé aux risques
de ratures de la gravure.
Composition d'un CR-R (pour
compact disc recordable) :
Lorsqu'on grave un CD, on crée sur le CD cette succession d'alvéoles. Mais on ne
déforme pas physiquement le disque, il y a donc une couche spéciale
(2)par rapport au CD normal. Elle est placée
entre le polycarbonate et la couche métallique, elle est constituée d'un
colorant organique qui donne la teinte du disque, généralement verte ou bleue.
Ce colorant est photosensible, c'est à dire que sa température va augmenter dès
que l'on lui soumettra une forte lumière. Lorsque le laser atteint cette couche,
elle brûle localement à plus de 250°. On obtient au final des zones brûlées et
non brûlées. Cela reproduit la succession de trous et de bosses. Lors de la
lecture, le passage d'une zone brûlée à une zone non brûlée, qui fait passer
plus de lumière, correspond à un 1 dans le langage binaire.
Composition d'un CD-RW (pour
compact disc ReWritable) :
Un disque devient réinscriptible lorsqu'il s'enrichit de deux nouvelles couches.
Pour la couche enregistrable (3), on utilise
un mélange d'argent, d'indium, d'antimoine et de tellurium.
En jouant sur la température
de cet alliage, on modifie ses propriétés mécaniques. Son état se modifie à deux
températures très précises : à 200°, il se cristallise et laisse passer la
lumière. Au delà de 600°, il entre en fusion. Les atomes s'organisent alors de
façon aléatoire. Pendant que le matériau est dans cet état, si on fait chuter
brutalement sa température en dessous de 200°, les atomes n'ont pas le temps de
se réorganiser en cristal. Il restent figés. On dit qu'ils sont dans la phase
amorphe. La lumière ne passe plus.
Selon que l'on veut lire, écrire ou effacer des données, on module la puissance
du laser. Ainsi, les températures vont être différentes. On reproduit donc les
successions de zones transparentes et opaques. Deux couches diélectriques
(2) (4)emprisonnent le mélange cristallin(3).
Elles absorbent l'énergie en trop, protègent le polycarbonate et la couche
métallique de trop fortes températures. Lors de l'effacement, on maintient
localement la couche enregistrable à une température supérieure à la température
de cristallisation, puis on baisse tout doucement la température pour que les
atomes retrouvent leur structure cristalline.
Les méthodes d'écriture :
-
Monosession : Cette méthode crée une seule session sur le disque et ne donne
pas la possibilité de rajouter des données sur le CD.
-
Multisession : Cette méthode permet de graver un CD en plusieurs fois, en
créant une table des matières (TOC pour table of contents) de 14Mo pour
chacune des sessions. Vous pourrez ainsi graver un fichier de 1 Mo par
exemple et 1 mois après graver un fichier de 200 Mo. Les données ne sont pas
effacées.
-
Multivolume : C'est la gravure Multisession qui considère chaque session
comme un volume séparé.
-
Track At Once : Cette méthode permet de désactiver le laser entre deux
pistes, afin de créer une pause de 2 secondes entre chaque pistes d'un CD
audio.
-
Disc At Once : Contrairement à la méthode précédente, le Disc At Once écrit
sur le CD en une seule traite. Les musiques sont donc enchaînées.
-
Packet Writing : Cette méthode écrit sur le CD par paquets.
Les techniques de gravure :
-
Burn Proof :BURN-Proof signifie Buffer Under RuN Proof, ce qui signifie "à
l’épreuve des Buffers Underruns". Les Buffer Underruns sont des erreurs qui
peuvent survenir pendant la gravure d'un CD, lorsque le flux de données
envoyés au graveur n'est pas suffisamment constant. Cela provoque ainsi un
vide de la mémoire tampon du graveur, et donc un échouage de gravure.
La technologie BURN-Proof permet donc d'éviter ce genre d'incidents, qui
rendaient le plus souvent le CD inutilisable. On peut donc aussi profiter à
fond de ses jeux pendant la gravure, ou de toute application gourmande. Si
le flot de données vient à manquer, la gravure s'arrête, puis reprend dès
que le flot est assez soutenu.
-
L'overburning : Cette technique consiste à dépasser la capacité du support
vierge afin de stocker un peu de données supplémentaires. Grâce à elle, vous
pouvez par exemple graver 820 Mo sur un CD de 800 Mo. Mais ne comptez pas
non plus doubler la capacité de vos CD vierges ! un gain de 30 Mo est déjà
énorme. Pour ce faire, il faut que votre logiciel de gravure, ainsi que
votre graveur, supportent cette technique.
Différenciation
de graveurs de cd-roms :
-
Par leur interface (IDE ou SCSI)
-
Par leur vitesse exprimée en X (un X équivaut à 150 ko par seconde). Un
graveur 40 / 12 / 48 grave les cd à 40X, réécrit les CD à 12 X et lis les CD
à 48X.
-
Par le temps d'accès exprimé en millisecondes. C'est le temps mis par le
lecteur à passer d'une partie à une autre du CD.
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Par leurs technologies intégrées (comme le Burn proof par exemple). Ne
prenez pas de graveur qui n'intègre pas cette technologie, qui prend
différents noms suivant le constructeur.
Graveur : comment bien le
choisir ?
L'interface : IDE ou SCSI ?
N'hésitez pas, prenez d'office de l'IDE, bien moins cher. Si vous faites un
usage très intensif du graveur (plusieurs dizaines de gravures par jour à la
suite), prenez un SCSI qui est plus stable du point de vue processeur, mais
ajoutez y un bon ventilateur qui refroidira le tout.
Vitesse : Un conseil, ne
dépassez pas les 40 X, cela ne sert à rien. Vous pouvez prendre un graveur 52 X,
mais ne dépassez pas les 40 X en gravure, vous ne gagnez qu'une vingtaine de
secondes au final
Fonctionnalités : Sur
pratiquement tous les lecteurs de cd rom figure une prise casque. N'en prenez
pas qui n'en soient pas pourvus, sauf si vraiment cette fonction vous est peu
utile. D'autre part, pensez à vérifier que le lecteur que vous souhaitez acheter
possède un trou d'éjection d'urgence. Très pratique, il vous permettra par
exemple de récupérer un cd si le lecteur tombe en panne ou si il y a une coupure
de courant par exemple. Indispensable.
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