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黑客基地 电脑扫盲 之二 基础硬件设备介绍 By:HotTaro 光驱 HYPERLINK "http://imgsrc.baidu.com/baike/pic/item/f99dcf00ccb7f402728b650e.jpg" \t "_blank" 目录 ​ • 光驱的工作原理 ​ • 光驱的度盘速度 ​ • 光驱的容错能力 ​ • 光驱的保养维护 ​ • 光驱的发展历史 ​ • 光驱的故障维修 ​ • 光驱的安装方法 ​  ​  光驱的工作原理      激光头是光驱的心脏，也是最精密的部分。它主要负责数据的读取工作，因此在清理光驱内部的时候要格外小心。激光头主要包括：激光发生器（又称激光二极管），半反光棱镜，物镜，透镜以及光电二极管这几部分。当激光头读取盘片上的数据时，从激光发生器发出的激光透过半反射棱镜，汇聚在物镜上，物镜将激光聚焦成为极其细小的光点并打到光盘上。此时，光盘上的反射物质就会将照射过来的光线反射回去，透过物镜，再照射到半反射棱镜上。此时，由于棱镜是半反射结构，因此不会让光束完全穿透它并回到激光发生器上，而是经过反射，穿过透镜，到达了光电二极管上面。由于光盘表面是以突起不平的点来记录数据，所以反射回来的光线就会射向不同的方向。人们将射向不同方向的信号定义为“0”或者“1”，发光二极管接受到的是那些以“0”，“1”排列的数据，并最终将它们解析成为我们所需要的数据。 在激光头读取数据的整个过程中，寻迹和聚焦直接影响到光驱的纠错能力以及稳定性。寻迹就是保持激光头能够始终正确地对准记录数据的轨道。当激光束正好与轨道重合时，寻迹误差信号就为0，否则寻迹信号就可能为正数或者负数，激光头会根据寻迹信号对姿态进行适当的调整。如果光驱的寻迹性能很差，在读盘的时候就会出现读取数据错误的现象，最典型的就是在读音轨的时候出现的跳音现象。所谓聚焦，就是指激光头能够精确地将光束打到盘片上并受到最强的信号。当激光束从盘片上反射回来时会同时打到4个光电二极管上。它们将信号叠加并最终形成聚焦信号。只有当聚焦准确时，这个信号才为0，否则，它就会发出信号，矫正激光头的位置。聚焦和寻道是激光头工作时最重要的两项性能，我们所说的读盘好的光驱都是在这两方面性能优秀的产品。目前,市面上英拓等少数高档光驱产品开始使用步进马达技术,通过螺旋螺杆传动齿轮，使得1/3寻址时间从原来85ms降低到75ms以内，相对于同类48速光驱产品82ms的寻址时间而言,性能上得到明显改善。 而且光驱的聚焦与寻道很大程度上与盘片本身不无关系。目前市场上不论是正版盘还是盗版盘都会存在不同程度的中心点偏移以及光介质密度分布不均的情况。当光盘高速旋转时，造成光盘强烈震动的情况，不但使得光驱产生风噪，而且迫使激光头以相应的频率反复聚焦和寻迹调整，严重影响光驱的读潘小过于使用寿命。在36X-44X的光驱产品中，普遍采用了全钢机芯技术，通过重物悬垂实现能量的转移。但面对每分钟上万转的高速产品，全钢机芯技术显得有些无能为力，市场上已经推出了以ABS技术为核心的英拓等光驱产品。ABS技术主要是通过在光盘托盘下配置一副钢珠轴承，当光盘出现震动时，钢珠会在离心力的作用下滚动到质量较轻的部分进行填补，以起到瞬间平衡的作用，从而改善光驱性能。 光驱的度盘速度         CD-ROM速度的提升发展非常快，去年24X产品还是主流，如今48X光驱也已经逐步普及了。值得注意的是，光驱的速度都是标称的最快速度，这个数值是指光驱在读取盘片最外圈时的最快速度，而读内圈时的速度要低于标称值，大约在24X的水平。现在很多光驱产品在遇到偏心盘、低反射盘时采用阶梯性自动减速的方式，也就是说，从48X到32X再到24X/16X，这种被动减速方式严重影响主轴马达的使用寿命。值得庆幸的是，笔者最近倒是在英拓光驱上找到了“一指降速”的功能设置。按住前控制面板上Eject键2秒钟，光驱就会直接地从最高速自动减速到16X，避免了机芯器件不必要的磨损，延长了光驱的使用寿命。同样，再次按下Eject键2秒钟，光驱将恢复度盘速度，提升到48X。 此外，缓冲区大小，寻址能力同样起着非常大的作用。笔者认为，以目前的软件应用水平而言，对光驱速度的要求并不是很苛刻，48X光驱产品在一段时间内完全能够满足使用需要。因为目前还没有哪个软件要求安装时使用32X以上的光驱产品。此外，CD-ROM作为数据的存储介质，使用率远远低于硬盘，总没有谁会将WIN98安装在光盘上运行吧？ 光驱的容错能力         相对于读盘速度而言，光驱的容错性显得更加重要。或者说，稳定的读盘性能是追求读盘速度的前提。由于光盘是移动存储设备，并且盘片的表面没有任何保护，因此难免会出现划伤或沾染上杂物质情况，这些小毛病都会影响数据的读取。为了提高光驱的读盘能力，厂商献计献策，其中，“人工智能纠错（AIEC）”是一项比较成熟的技术。AIEC通过对上万张光盘的采样测试，“记录”下适合他们的读盘策略，并保存在光驱BIOS芯片中。以方便光驱针对偏心盘、低反射盘、划伤盘进行自动的读盘策略的选择。由于光盘的特征千差万别，所以目前市面上以英拓为首的少数光驱产品还专门采用了可擦写BIOS技术，使得DIYer可以通过在现方式对BIOS进行实时的修改，所以说Flash BIOS技术的采用，对于光驱整体性能的提高起到了巨大的作用。         此外，一些光驱为了提高容错能力，提高了激光头的功率。当光头功率增大后，读盘能力确实有一定的提高，但长时间“超频”使用会使光头老化，严重影响光驱的寿命。一些光驱在使用仅三个月后就出现了读盘能力下降的现象，这就很可能是光头老化的结果。这种以牺牲寿命来换取容错性的方法是不可取的。那么，如何判断您购买的光驱是否被“超频”呢？在购买的时候，你可以让光驱读一张质量稍差的盘片，如果在盘片退出后表面温度很高，甚至烫手，那就有可能是被“超频”了。不过也不能排除是光驱主轴马达发热量大的结果。 光驱的保养维护         大家知道，激光头是最怕灰尘的，很多光驱长期使用后，识盘率下降就是因为尘土过多，所以平时不要把托架留在外面，也不要在电脑周围吸烟。而且不用光驱时，尽量不要把光盘留在驱动器内，因为光驱要保持“一定的随机访问速度”，所以盘片在其内会保持一定的转速，这样就加快了电机老化（特别是塑料机芯的光驱更易损坏）。另外在关机时，如果劣质光盘留在离激光头很近的地方，那当电机转起来后很容易划伤光头。         散热问题也是非常重要的，一定要注意电脑的通风条件及环境温度的高低，机箱的摆放一定要保证光驱保持在水平位置，否则光驱高速运行时，其中的光盘将不可能保持平衡，将会对激光头产生致命的碰撞而损坏，同时对光盘的损坏也是致命的，所以在光驱运行时要注意听一下发出的声音，如果有光盘碰撞的噪音请立即调整光盘，光驱或机箱位置。 光驱的发展历史 第一代光驱：型         之所以管第一代光驱叫做标准型，是因为第一代光驱制定了很多光驱的标准，并且沿用至今，比如一张光盘的容量为640Mb（笔者这里称的光盘制传统的CD-ROM），光驱的数据传输率为150KB/S，这一标准也奠定了几倍速光驱这一光驱独特的叫法，比如40倍速光驱的传输速度为150KB/S*40=6000KB/S。笔者手头正好有那时的一些历史资料，让我们再重温一下。         1991年，由有全球1500家软体厂商加入的Software-Publishers-Association中的Multimdeia PC Working Group公布第一代MPC（Multimedia-Personal-Computer）规格，带动了光盘出版品的流行。一张光盘的容量是640MB，光驱的数据传输率为150KB/S（被国际电子工业联合会定为单倍速光驱），平均搜寻时间为1秒。随着市场的不断需求，硬件技术的不断增进。1993年，第二代MPC规格问世，光驱的速度已变成了双倍速，传输率达到了300KB/S，平均搜寻时间为400ms。         400ms的平均寻道时间，300KB/S的传输率，640MB的容量，对于目前动辄配一个7200转、2MB cache，30GB容量的朋友来说可能觉得第一代光驱速度太慢，容量太小。但要知道第一代光驱出现的时候还是大家用软盘作为主要移动拷贝媒介，经常用10多张盘拷贝一个软件或游戏，然后用2、30分钟将它装入机器内，如果其中一张盘有质量问题或拷错了，整个工夫就白费了。那时候硬盘也只有200MB上下，400MB的硬盘要1700、1800才能买到。笔者还清晰的记得在第一次在朋友家看到他新买的光驱时，当时的感觉就是无限的游戏和软件，并且装起来快截又方便。当然，不久笔者也拥有了自己的第一块光驱，新加坡的唯用，倍速，1000多块。         第一代光驱的特点是光驱刚刚出现，制定了光驱的很多技术标准，作为软驱与硬盘交换数据的替代品，增大了容量，提高了速度，极大的提高了效率。那时候国内品牌非常少，比较有代表的品牌象SONY、Philips及新加坡的一些品牌。 第二代光驱：提速型         笔者划分的第二代主要是指光驱从4速发展到24速（32速）这一时间段。因为之后从32速再往高速光驱发展过程中虽然速度也在提高，但更多的技术发展目标已不在速度上，因此划入下一代。         光驱发展了一段时间，由于其相对于软盘极大的优越性逐渐普及起来，成为装机时的标准配置。上百MB的软件、游戏也渐渐多了起来。装软件还稍微好一点，装一遍就完了，玩游戏时经常要从光盘调用数据，此时光驱读取速度太慢也逐渐突显出来，有时候一个游戏走到下一关读一下数据要读2、3分钟，特别是玩仙剑这样的RPG游戏，经常要在各关之间穿梭，玩一个小时要有20分钟用来读盘，这谁受得了，怎么办？提速。         此时提速也成为各家厂商技术发展的主要目标，速度从4倍速、8倍速、一直提高到24倍速、32倍速。此时光驱的支持格式也有发展，1995年夏，Multimdeia PC Working Group公布第三代规格标准。兼容光盘格式包括：CD-Audio、CD-Mode1/2、CD-ROM/XA、photo-CD、CD-R、Video-CD、CD-I等。         这个时间笔者的朋友换了一个ACER 16速的光驱，使用起来确实感觉快了，还记得笔者那时候打仙剑都喜欢去他那，看着载入数据条"唰"一下的过去了，心情也愉快起来。但速度快了也并不都好，由于光盘转速太快，噪音变大，发热量变大。当然产品的问题还是要技术的发展来解决，光驱也进入了第三代--发展型。         第二代光驱的特点是光驱逐渐普及起来，但速度慢的弱点也突出起来，提高速度成为各家制造厂商技术竞争的首要目标。光驱支持的格式也渐渐多了起来。         市场上主流的依然是洋品牌，象Toshiba、NEC等，出现了一些国产品牌，除acer外其它还没什么气候。 第三代光驱：发展型         光驱速度再往上提高，传输速度慢的问题已得到很好的解决，但速度提高后所带来的问题却渐渐显现出来。高速度的旋转会产生震动、噪音和热能，震动也会使激光头难以定位，寻道时间加长，并容易与激光头发生碰撞，刮花激光头；产生的热能会影响光盘上的化学介质，影响激光头的准确定位，延长寻道时间；引起的噪音会使人精神上产生不爽的效果，容易疲劳。         针对这些问题，各个不同的生产厂家也推出了相应改善的技术：NEC公司在四角上安装悬浮式减震橡胶；Acer公司采用悬挂技术和香蕉减震支架；Lite-on采用悬浮承载技术；Asus公司采用先进的双重动态悬挂系统……         这一阶段值得一提的是很多国内厂商发展起来，以其完善的品质、低廉的价格受到消费者得青睐，成为市场的主流。         第三代的特点是速度已不是各厂商发展技术的主要目标，大家纷纷推出新技术，使光驱读盘更稳定，发热量更低，工作起来更安静，寿命更长。国内厂商发展起来，成为市场主流。         市场上洋品牌及台湾品牌份额有一定减少，许多国内品牌崛起，象奥美嘉\源兴、大白鲨、美达等等。 第四代光驱：完美型         又经过几年的发展，光驱的技术已经趋于成熟，各家厂商的产品虽然可能采用的技术略有不同，但产品品质却都臻于完善，甚至说完美，表现在纠错率更强，传输速度更快，工作起来更稳定、更安静、发热量更低。    光驱的故障维修   　　故障现象：当光驱出现问题时，一般表现为光驱的指示灯不停地闪烁、不能读盘或读盘性能下降；光驱盘符消失。光驱读盘时蓝屏死机或显示“无法访问光盘，设备尚未准备好”等提示框等。   　　1.光驱连接不当造成 　　光驱安装后，开机自检，如不能检测到光驱，则要认真检查光驱排线的连接是否正确、牢靠，光驱的供电线是否插好。如果自检到光驱这一项时出现画面停止，则要看看光驱（主、从）跳线是否无误。 　　提醒：光驱尽量不要和硬盘连在同一条数据线上。 　　2.内部接触问题       如果出现光驱卡住无法弹出的情况，可能就是光驱内部配件之间的接触出现问题，大家可以尝试如下的方法解决：将光驱从机箱卸下并使用十字螺丝刀拆开，通过紧急弹出孔弹出光驱托盘，这样你就可以卸掉光驱的上盖和前盖。卸下上盖后会看见光驱的机芯，在托盘的左边或者右边会有一条末端连着托盘马达的皮带。你可以检查此皮带是否干净，是否有错位，同时也可以给此皮带和连接马达的末端上油。另外光驱的托盘两边会有一排锯齿，这个锯齿是控制托盘弹出和缩回的。请你给此锯齿上油，并看看它有没有错位之类的故障。如果上了油请将多余的油擦去，然后将光驱重新安装好，最后再开机试试看。 　　提醒：不过由于这种维修比较专业，建议大家最好找专业人士修理。 　　3.CMOS设置的问题 　　如果开机自检到光驱这一项时出现停止或死机的话，有可能是CMOS设置中的光驱的工作模式设置有误所致。一般来说，只要将所有用到的IDE接口设置为“AUTO”，就可以正确地识别光驱工作模式了。对于一些早期的主板或个别现象则需要进行设置。 　　4.驱动的问题 　　在Windows系统中，当主板驱动因病毒或误操作而引起丢失时，会使IDE控制器不能被系统正确识别，从而引起光驱故障，这时我们只要重新安装主板驱动就可以了。 　　另外，当一个光驱出现驱动重复或多次安装等误操作时会使Windows识别出多个光驱，这会在Windows启动时发生蓝屏现象。我们只要进入Windows安全模式（点选“我的电脑→属性→CD-ROM”）删除多出的光驱就解决了。 　　5.光驱不支持DMA 　　早期的光驱可能不支持DMA，可以将光驱的DMA接口关闭以免造成不兼容等现象。完成设置后，按下“确定”按钮，重新启动电脑即可。 　　DMA接口光驱与主板不兼容时，也应关闭DMA。如果你真想发挥一下光驱DMA所带来的性能的话，建议升级主板的BIOS或光驱的固件（Firmware）。另外，光驱使用久后，会出现读盘不稳定的现象，我们可以试着关闭DMA，以降低性能，提高稳定性。 　　6.虚拟光驱发生冲突 　　我们在安装光驱的同时，一般会装个虚拟光驱使用。但安装虚拟光驱后，有时会发现原来的物理光驱“丢失”了，这是由于硬件配置文件设置的可用盘符太少了。解决方法：用Windows自带的记事本程序打开C盘根目录下的“Config.sys”文件，加入“LASTDRIVE=Z”，保存退出，重启后即可解决问题。 　　在安装双光驱的情况下安装低版本的“虚拟光碟”后，个别情况会表现为有一个或两个物理光驱“丢失”！建议：换个高版本的或其它虚拟光驱程序。 　　7.激光头老化造成 　　排除了灰尘造成的原因，如果光驱还不能读盘很可能是“激光头”老化了，这时就要调整光驱激光头附近的电位调节器，加大电阻改变电流的强度使发射管的功率增加，提高激光的亮度，从而提高光驱的读盘能力。 　　提醒：大家用小螺丝刀顺时针调节（顺时针加大功率、逆时针减小功率），以5度为步进进行调整，边调边试直到满意为止。切记不可调节过度，否则可能出现激光头功率过大而烧毁的情况. 光驱的安装方法 光盘驱动器(光驱)是一个结合光学、机械及电子技术的产品。在光学和电子结合方面，激光光源来自于一个激光二极管，它可以产生波长约0.54-0.68微米的光束，经过处理后光束更集中且能精确控制，光束首先打在光盘上，再由光盘反射回来，经过光检测器捕获信号。光盘上有两种状态，即凹点和空白，它们的反射信号相反，很容易经过光检测器识别。检测器所得到的信息只是光盘上凹凸点的排列方式，驱动器中有专门的部件把它转换并进行校验，然后我们才能得到实际数据。光盘在光驱中高速的转动，激光头在司服电机的控制下前后移动读取数据。 在光驱上，数据传输速度到底有多快呢？我们平常说的32速、24速等就是指光驱的读取速度。在制定CD-ROM标准时，把150K字节/秒的传输率定为标准，后来驱动器的传输速率越来越快，就出现了倍速、四倍速直至现在的24倍速、32倍速或者更高，32倍速驱动器理论上的传输率应该是：150×32= 4,800K字节/秒，当然在实际的情况是达不到这么高的。 除了传输率外，平均查找时间是衡量光驱的另一指标，倍速光驱的平均查找时间约为400毫秒，现在最快的光驱平均查找时间约为120毫秒。从光盘上读出的数据先存在缓冲区或高速缓存里，然后再以很高的速度传输到计算机上。多媒体计算机要求光驱至少有64K的高速缓存，现在的光驱一般有256K。 光驱的安装是比较简单的。它和硬盘的安装很相似。对于IDE光驱，一个主要的问题是设置主盘和副盘，一般在光驱上都标明了跳线方式，MA表示主盘，SL表示副盘。一般情况下，我们把光驱设置为副盘，把它与硬盘接在同一条数据线上；在光驱设成主盘的情况下，你可以单独为它接一根数据线，把它连接到主板的副IDE口上。在连接数据线时，要注意接口的方向。另外有一个容易出问题的地方是CD音频线的连接，光驱的CD音频接口一般有4根针，分别是左右声道和两个地线，R代表右声道，L代表左声道，G代表地线。在声卡上也有一个类似的插座，它接收光驱的CD音频信号并把它放大输出到“Speaker”孔。CD音频线有3芯或4芯，4芯的只是多了一个地线而已。在连接音频线时，注意光驱和声卡的左右声道和地线要对应，否则可能出现问题，如放CD时只有一个喇叭响等。