Los dispositivos de almacenamiento CD, DVD y BD son dispositivos de almacenamiento ópticos y extraíbles, por lo que necesitan una unidad lectora/grabadora en la que se introduzca el soporte con la información, el disco. Las características entre ellos son bastantes similares, de ahí que los hayamos incluidos todos en el mismo artículo para su análisis.
Unidades lectoras y grabadoras
Para la lectura y grabación se utilizan las unidades lectoras/grabadoras, que son las que se conectan a la placa base del equipo microinformático. Podemos encontrar unidades solamente lectoras o unidades lectoras y grabadoras.
A continuación detallamos sus características físicas y sus tecnologías para saber elegirlas correctamente.
Componentes físicos
Las unidades lectoras y grabadoras se componen de las siguientes partes:
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Cabeza de lectura/escritura: Fuente de luz que emite un rayo láser y un receptor de luz llamado fotodetector.
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Accionador de la cabeza: Se encarga de desplazar la cabeza de lectura/escritura.
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Motor de rotación: Hace girar el disco y existen dos variantes, mantener la velocidad lineal constante (CLV - Constant Lineal Velocity, el motor del lector gira más rápido al leer la zona interna del disco que cuando lee la zona dexterior) o que permanezca constante la velocidad de giro (CVA - Constant Angular Velocity, por la cual el motor hace girar siempre el disco a la misma velocidad). Según el formato y si se está leyendo o escribiendo, se utiliza una rotación u otra.
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Mecanismo de carga del disco:
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Puede ser una bandeja de plástico que sale de la unidad para situar el disco o una ranura en la que empujar el disco. En el caso de bandeja de plástico, suele traer unos pequeños soportes para que el disco no se caiga si la unidad se pone en posición vertical. Encontramos bandejas que incorporan en ellas mismas el motor de rotación, la cabeza y el accionador.
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Puede ser una ranura por la que nosotros mismos empujamos el disco hacia dentro hasta que la propia unidad lo engancha y termina de introducirlo.
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Orificio de desbloqueo: Agujero frontal para desbloquear la bandeja en caso de que no se abra correctamente o para expulsar el disco en caso de que no salga por la ranura.
Unidad con mecanismo de carga por bandeja sin motor
Unidad con mecanismo de carga por bandeja con motor
Unidad con mecanismo de carga por ranura
Factor de forma
El factor de forma más utilizado en las unidades lectoras/grabadoras internas en equipos de sobremesa es el de 5,25 pulgadas (inches).
En las unidades lectoras/grabadoras externas, no suele haber un factor de forma estandarizado, ya que no van a depender de ninguna medida.
Para equipos portátiles suele ser el factor de forma Slim, aunque cada fabricante puede optar por el suyo propio según el diseño del chasis del portátil.
Tipo de discos
Nos indica qué tipo de discos son los que soporta. Puede ser CD, DVD y/o BD. Lo habitual es que sea compatible hacia atrás.
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Soporte de CD.
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Soporte de DVD y CD.
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Soporte de BD, DVD y CD.
En algunas unidades suele indicar MultiRecorder, que significa que soporta todos los tipos de discos.
Lectura/Escritura
Nos indica si sólo posee funciones de lectura de discos o si también permite la escritura de discos (grabación). Puede ser que para un tipo de discos soporte lectura y escritura, pero para otro tipo sólo lectura.
Interfaz
Podemos encontrar lectores internos con interfaz de conexión IDE y SATA. Y también lectores externos que utilizan la interfaz USB.
LightScribe
LightScribe es una tecnología presente en algunas unidades que permite quemar la capa de la pegatina del disco para crear en ella dibujos previamente realizados desde un programa específico del ordenador. Los discos traen una pegatina específicamente preparada para ello, no se puede realizar en cualquier tipo de disco.
Para saber si una unidad permite utilizar la tecnología LightScribe, solamente debemos mirar su bandeja y comprobar si está impreso el nombre o no.
Vía Wikipedia
Formato físico de los discos
Los discos CD, DVD y BD los podemos dividir en dos grupos en función de cómo almacenan sus datos, lo cual hará que el número de componentes internos (láminas o estratos) puedan ser ligeramente diferentes. En los siguientes apartados las concretaremos.
Lo que sí tienen en común todos los discos son las medidas:
- Disco estándar: Miden 120 mm de diámetro.
- Disco mini: Miden 80 mm de diámetro.
- CD-Card o Micro-Card: Son discos con formas diversas.
Imagen de Ideasolutions
Discos prensados o replicados
Los discos prensados, replicados o de fábrica, son aquellos en los que la información se graba en ellos directamente durante el proceso de fabricación. Se crea un disco maestro a partir del cual se copian o prensan todas las copias del mismo.
Los discos prensados CD poseen de manera general los siguientes componentes, listados de arriba a abajo:
| Componente | Composición / Función |
|---|---|
| Etiqueta | Pegatina decorativa para identificar el contenido del disco. |
| Fijadora / Protectora | Laca para fijar el resto de capas y protegerlas. |
| Reflectante | Metal (aluminio, plata u oro) para que rebote la luz láser. |
| Policarbonato | Plástico para almacenar los datos. |
Mientras que los discos prensados DVD y BD tienen duplicado el componente policarbonato, por lo que listados de arriba a abajo:
| Componentes | Composición / Función |
|---|---|
| Etiqueta | Pegatina decorativa para identificar el contenido del disco. |
| Policarbonato | Plástica para proteger las capas inferiores. |
| Fijadora / Protectora | Laca para fijar el resto de capas y protegerlas. |
| Reflectante | Metal (aluminio, plata u oro) para que rebote la luz láser. |
| Policarbonato | Plástico para almacenar los datos. |
Existen también discos prensados DVD y BD de doble capa, incluso de doble cara, es decir, que tiene más de un componente que almacena información, pero ya no vamos a entrar en detallar todas estas combinaciones.
Discos grabables o regrabables
Los discos grabables una sola vez o regrabables en múltiples ocasiones, son aquellos que nosotros mismos podemos escribir utilizando las unidades grabadoras. Sus componentes y el almacenamiento de los datos es diferentes a los discos prensados.
Los discos grabables y regrabables CD poseen de manera general los siguientes componentes, listados de arriba a abajo:
| Capa | Composición / Función |
|---|---|
| Etiqueta | Pegatina decorativa para identificar el contenido del disco. |
| Fijadora / Protectora | Laca para fijar el resto de capas y protegerlas. |
| Reflectante | Metal (aluminio, plata u oro) para que rebote la luz láser. |
| Tinte fotosensible | Tinte (cianina, Ftalocianina o azo) para almacenar los datos. |
| Policarbonato | Plástico para proteger el resto de componentes. |
Los discos grabables y regrabables DVD y BD tienen duplicado el componente policarbonato, por lo que listados de arriba a abajo:
| Capa | Composición / Función |
|---|---|
| Etiqueta | Pegatina decorativa para identificar el contenido del disco. |
| Policarbonato | Plástico para proteger el resto de componentes. |
| Fijadora / Protectora | Laca para fijar el resto de capas y protegerlas. |
| Reflectante | Metal (aluminio, plata u oro) para que rebote la luz láser. |
| Tinte fotosensible | Tinte (cianina, Ftalocianina o azo) para almacenar los datos. |
| Policarbonato | Plástico para proteger el resto de componentes. |
También existen discos grabables y regrabables DVD y BD de doble capa, incluso doble cara, pero al igual que antes, ya no vamos a entrar en detallar todas estas combinaciones.
Funcionamiento de lectura y escritura
La información se almacena en el disco en la capa destinado a ello (policarbonato en discos prensados y tinte fotosensible en discos grabables) en única pista en espiral (que puede ser dividida en sectores) y que se inicia en la zona central del disco y finaliza en el borde exterior. En esta pista se simulan unos y ceros mediante una serie de hoyos microscópicos (pozos - pits) o la ausencia de hoyos (llanos - lands).
Lectura
Las unidades lectoras leen desde la cara inferior del disco, es decir, a través del policarbonato. La cabeza de la unidad envía un haz de luz (láser) desde la parte inferior del disco, pasando por los datos y rebotar en la capa reflectante. La cantidad de luz reflejada depende de por donde pasa el haz; si el haz de luz pasa por un hoyo, este se disipa y la intensidad reflejada es mucho menor que cuando incide sobre un llano, que hace que el haz rebote con toda su potencia. De esta manera se simula un 0 y un 1 binario. La luz reflejada es captada por un fotodetector que detectará la potencia de esa luz.
Imagen de Público.es
Dependiendo de la tecnología (CD, DVD o BD), la luz láser será de una longitud de onda u otra dentro la luz visible en el espectro electromagnético.
Imagen de Wikipedia
En el siguiente vídeo podemos ver Cómo se lee un CD/DVD.
Escritura
La escritura de los discos prensados es creando copias a partir de un disco maestro que sirve de plantilla para crear todas las copias. El proceso más costoso es la creación de ese disco maestro. Estos discos no se pueden borrar ni volver a grabar.
En el siguiente vídeo podemos ver Cómo se fabrican los discos prensados.
Los discos grabables son aquellos preparados para que podemos escribir información en ellos, pero nunca ser borrados ni vueltos a grabar. El proceso de grabación se realizará mediante una unidad de grabación. Estas unidades hacen incidir el láser con una mayor potencia para moldear la superficie de la capa de tinte fotosensible del disco, el cual se encuentra preparado para ello.
En el siguiente vídeo podemos ver Cómo graba los datos una unidad grabadora de CD/DVD.
Los discos regrabables son aquellos preparados para que podamos escribir información en ellos pero que además permiten borrarse completamente y volver a ser grabados. El mecanismo de grabación es el mismo que en los discos grabables, con un láser de mayor potencia para moldear la superficie de tinte fotosensible. El mecanismo de borrado consiste en someter al disco a una nueva escritura a una temperatura superior a la establecida para la grabación, en este caso, la capa tinte fotosensible (especialmente preparada para ello) es capaz de volver a su estado original quedando lista para una nueva grabación. Este proceso no tiene una vida útil muy larga.
Algunos de estos formatos permiten la grabación en multisesión, que consiste en escribir la información en el disco en diferentes fases, pero siempre añadiendo, no borrando.
CD
El disco CD es el dispositivo óptico más antiguo y con menor capacidad. Utiliza un láser de luz roja de 780 nanómetros dentro del espectro electromagnético.
Originalmente se utilizaron para el almacenamiento de audio de alta calidad, pero posteriormente se utilizaron para el almacenamiento de información binaria.
Capacidades
Las capacidades se miden en Megabytes, pero también se da su equivalente en minutos de audio, debido a su origen.
| CD | Capacidad / Tiempo de audio |
|---|---|
| CD | 650 MB / 74 minutos |
| CD | 700 MB / 80 minutos |
| Mini-CD | 200 MB / 22,5 minutos |
| CD-Card | 33 MB |
Velocidad de transferencia
La velocidad de transferencia va a venir expresada por un número seguido de una “X”. Los CD de audio estándar giran a una velocidad de 150 KB/s, el signo “X” se utiliza para expresar que el CD-ROM alcanza una velocidad de transferencia 2, 4, 8, 16, 24, 48 o 52 veces la velocidad anterior.
Por ejemplo, un CD de 52x es de 52x150 = 7800 KB/s. A esta velocidad la mayoría de los fabricantes suelen añadir la palabra “MAX”.
Las unidades lectoras/grabadoras solían indicar dos valores de velocidad, uno de lectura y otro de escritura.
Formatos lógicos
Existen muchos formatos de disco:
- CD-DA (Compact Disc Digital Audio): Audio.
- CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory): Datos.
- CD-I (Compact Disc Interactive): Texto, gráficos, video, audio y datos binarios.
- CD-ROM XA: Mezcla de CD-ROM y el CD-I.
- VCD (Video CD): Videos a una calidad determinada.
- SVCD (Super Video CD): Videos a una mayor calidad.
- CD-R (CD Recordable): Discos grabables una sola vez.
- CD-RW (CD Rewritable): Discos regrabables que permiten grabarse y borrarse.
DVD
El disco DVD (Digital Versatil Disc) supuso un aumento considerable en su capacidad de almacenamiento. Aunque posee el mismo tamaño que los discos CD-ROM, aumentaron su capacidad por varios motivos:
- Porque se cambió el láser por otro también de luz roja dentro del espectro electromagnético, pero ahora de 650 nanómetros, por lo que la longitud de los hoyos son menores, aumentando la cantidad de ellos dentro de la pista en espiral y aumentando por consiguiente la longitud de esta misma pista en espiral.
- Porque se introdujo la doble capa del disco, que consiste en tener dos capas de tinte fotosensible en el mismo disco, una sobre otra.
- Porque se introdujo la doble cara del disco, que consiste en tener que quitar la etiqueta del disco y poner por encima otra capa de tinte fotosensible y otra capa de policarbonato.
Para leer y escribir en el disco con doble capa lo que hace la unidad es cambiar la potencia de la luz láser para llegar a la segunda capa de tinte fotosensible, además de grabar la espiral de la segunda capa entre los huecos de la espiral de la primera capa.
Para leer y escribir en el disco de doble cara no hay nada especial en la unidad, somos nosotros los que tendremos que dar la vuelta al disco.
Capacidades
Los DVD pueden venir con capacidades de:
| DVD | Capas | Caras | Capacidad |
|---|---|---|---|
| DVD 5 | 1 | 1 | 4,7 GB |
| DVD 9 | 2 | 1 | 8,5 GB |
| DVD 10 | 1 | 2 | 9,4 GB |
| DVD 18 | 2 | 2 | 17 GB |
Velocidad de transferencia
La velocidad de transferencia va a venir expresada por un número seguido de una “X”. En este caso la “X” se refiere a una velocidad de 1385 KB/s.
Actualmente existen unidades de DVD con una velocidad de lectura de 24x y de escritura de 8x.
Formatos lógicos
- DVD-ROM (DVD Read Only Memory): Datos.
- DVD-Vídeo: Vídeo en formato MPEG-2.
- DVD-Audio: Audio.
- DVD-R (DVD Recordable): Discos grabables una sola vez.
- DVD-RW (DVD Rewritable): Discos regrabables que permiten grabarse y borrarse.
- DVD-R DL (DVD-R Double Layer): Discos grabables una sola vez y de doble capa.
- DVD+R (DVD Recordable): Discos grabables una sola vez.
- DVD+RW (DVD Rewritable): Discos regrabables que permiten grabarse y borrarse.
- DVD+R DL (DVD+R Double Layer): Discos grabables una sola vez y de doble capa.
- DVD-RAM: Viene en cartuchos que son necesarios para realizar la grabación; es un DVD reescribible y está dirigido a ámbitos más profesionales. También llamado DVD-VR.
La diferencia entre los formatos "+" y "-" es que los primeros utilizan un formato de grabación diferente que los hace más rápidos.
BD
El disco BD (Blu-ray Disc) es una forma de disco óptico pensado para almacenar vídeo de alta definición y datos, pero también para otras aplicaciones como almacenamiento de datos y backups, desarrollo de videojuegos, audios de cine/tv, etc.
A modo de curiosidad, Blu-Ray no utiliza la "e" final de "blue" (azul) porque en algunos países no permiten registrar marcas comerciales con palabras de uso común.
Aunque el tamaño es el mismo que sus predecesores, vuelve a incrementar su capacidad de almacenamiento debido a que utiliza un láser en la luz azul-violeta de 405 nanómetros, mucho más fino que el láser rojo usado en los CD o DVD, de ahí su nombre. De nuevo se vuelven a hacer más pequeños los hoyos y a aumentar la pista en espiral donde se escriben.
Capacidades
| Blu-ray | Capas | Caras | Capacidad |
|---|---|---|---|
| BD-25 | 1 | 1 | 25 GB |
| BD-50 | 2 | 1 | 50 GB |
| BD-100 | 3 | 1 | 100 GB |
| BD-128 | 4 | 1 | 128 GB |
Velocidad de transferencia
La velocidad de transferencia va a venir expresada por un número seguido de una “X”. En este caso la “X” se refiere a una velocidad de 4,5MB/s.
Actualmente existen unidades lectoras de BD con una velocidad de lectura de 12x y una velocidad de escritura de 2x.
Formatos lógicos
- BD-ROM (BluRay Disc Read Only Memory): Datos.
- BD-R (BluRay Disc Recordable): Discos grabables una sola vez.
- BD-R DL (BluRay Disc Recordable Double Layer): Discos grabables una sola vez y de doble capa.
- BD-RE (BluRay Disc Rewritable): Discos regrabables que permiten grabarse y borrarse.
- BD-RE DL (BluRay Disc Rewritable Double Layer): Discos regrabables que permiten grabarse y borrarse y de doble capa.
Tamaño de la información en cada soporte
En la siguiente imagen podemos ver la comparación del tamaño de los llanos y hoyos en el soporte, observando cómo va disminuyendo según la longitud de onda que utiliza el láser en cada tecnología.
Imagen de Adslzone.net
Bibliografía
El CD, DVD y BD de los equipos microinformáticos escrito por Rafa Morales está protegido por una licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional