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來源：互聯網

光驅（Optical disc drive）又稱光盤驅動器，是計算機的一種外部存儲設備，以光盤為存儲介質，用于讀取和寫入數據。由于Internet的普及，信息量迅速增長，尤其是視頻技術的飛速發展,DVD光驅已經逐漸取代VCD光驅。光驅可分為 CD-ROM 驅動器、DVD 光驅(DVD-ROM)、康寶(COMBO)、藍光光驅（BD-ROM）和刻錄機等。

光驅通常包括一個轉盤、一個激光頭以及一個控制器。光驅通過旋轉轉盤將光盤上的數據傳輸到激光頭，并將其轉換為數字信號。此后由控制器完成智能化轉換使得計算機可以去操作這些信號。

自1985年光驅開始出現，光存儲產品占有重要的地位，它的高存儲容量、數據持久性、安全性是其主要特點。光存儲設備包括光驅和光盤兩部分，在使用光存儲設備時，二者是缺一不可的，光驅是讀取或寫入數據的工具，而光盤則用于存儲數據。但隨著移動存儲設備的普及，如U盤、SD卡等，光驅逐漸在計算機上失去了地位。而最近發展出來一些HDD直接讀取藍光視頻播放的解決方案反而更為實用。

發展歷程

讀取方式方面

光驅讀取方式的發展，經歷了三個階段：CLV、CAV、PC AV。最初的光驅使用的是 clv（恒定線速度）讀盤方式，即光驅在閱讀CD內圈時，光驅馬達旋轉得很快，而在閱讀CD外圈時，旋轉速度放慢。后來的光驅采用了“恒定角速度cav”的讀盤方式，不論光驅在讀 CD的內圈還是外圈時，CD都以恒定的速度旋轉。cav技術的優點是讀取速度快，但是對一些對速度要求不高的盤片的讀取精度和糾錯度不如clv 技術。

目前市場上流行的光驅基本綜合了clv 和 cav 技術的優點，通過智能軟件識別盤片，自動在 cav 和 clv 技術之間切換，兼顧速度和讀取精度，達到最理想的讀盤速度。現在有很多光驅采用“局部恒定角速度 PC AV”技術，它綜合了 clv和 cav技術的優點，在隨機讀取光盤時采用 clv技術，而一旦激光頭無法正確讀取數據，立刻轉為 cav方式減速讀取。源興、華碩、宏碁、噬人鯊、美達等光驅屬類。

傳輸速度方面

1982年，飛利浦和索尼制造了第一款CD（光盤），但直到1985年才有了專門的光驅。1991年，由全球1500家軟體廠商加入Software Publishers Association（軟件出版商協會）中的Multimedia PC Working Group（多媒體個人計算機工作組）公布第1代MPC（Multimedia-Personal-計算機）規格，帶動了光盤出版品的流行。一張光盤的容量是640MB，光驅的數據傳輸率為150KB/S（被國際電子工業聯合會定為單倍速光驅），平均搜尋時間為1秒。1993年，第2代Media Player Classic規格問世，光驅的速度已變成了雙倍速，傳輸率達到了300KB/S，平均搜尋時間為400ms。光驅的發展初期，制定了光驅的很多技術標準，作為軟驅與HDD交換數據的替代品，增大了容量，提高了速度，極大的提高了效率。那時候國內品牌非常少，比較有代表的品牌如索尼、飛利浦及新加坡的一些品牌。1995年夏，Multimedia PC Working Group公布第三代規格標準。光驅速度提高到四倍速，數據傳輸率為 600kb/s，數據的平均搜尋時間不大于 250ms。它能播放全屏幕影像，聽 CD 音樂。兼容光盤格式: CD-Audio、CD-Mode1/2、CD-ROM/XA、photo-CD、CD-R、Video-CD、CD-I等。光驅的技術已經趨于成熟，各家廠商的產品雖然可能采用的技術略有不同，但產品品質卻都臻于完善，甚至說完美，表現在糾錯率更強，傳輸速度更快，工作起來更穩定、更安靜、發熱量更低。

激光技術方面

在光驅發展史上，CD-ROM、CD-RW、DVD、全能光驅是陸續出現的，雖然光盤極式極不相同，但是市場需求要求實現向下兼容。這個問題的解決首先取決于激光頭的創新。激光頭組件是光驅的最核心部件，包括激光發生二極管、光電二極管、棱鏡和透鏡結構，構造非常精密。而我們知道讀取不同類型的光盤，所需使用的激光波長是不一樣的，如讀取CD-ROM、CD-R、CD-RW等盤片，需要780nm波長的激光，而讀取DVD-ROM盤片則需要650nm波長的激光，刻錄CD-R/RW需要775nm~795nm范圍內三種不同能量的激光。

全能光驅所面臨的第一個技術難點是：如何在一個光驅中產生不同能量和波長的光源，并且精確聚焦反射到光電接收器上。第一種是以索尼為代表的采用雙光頭的技術，這種技術使用二個獨立完整的光頭結構，雖然兼容性較好，但成本很高，而且由于需要機械轉換，速度很慢。第二種是東芝的切換雙鏡頭技術，使用同一個激光發射及接收器設備，但用2個焦距不同的鏡片切換，這一技術成本也不低，而且啟動速度慢，尋道時間長，機械噪聲也較高。第三種是日本先鋒的雙焦距單鏡頭技術，該技術采用同一組鏡頭和同一個激光發射器，利用液晶快門的技術來控制焦距，讀取不同的光盤；第四種是由松下電器首創的單光頭雙波長方式，降低了成本和制造難度。

全能光驅的第二個難題是，在有效拾取光盤信號后，如何對它進行自動分析、識別，而這就離不開對FIRMWARE的集成，如果說激光頭的革新是使光驅功能實現具備了一種硬件可能，FIRMWARE就是將引導它具體實現的軟件功能單元。FIRMWARE相當于光驅的神經中樞，其上集成了光驅必需的指令程式。FIRMWARE中的程式越先進、越豐富，光驅表現出來的性能越好、附加功能越多，如人工智能糾錯技術、智能安全技術、獨立CD播放技術、搖控播放技術等都是集成在FIRMWARE中的指令程式模塊，所以單個的CD-ROM光驅、刻錄機、DVD光驅之間品質較量，有很大一部分就反映在FIRMWARE上。全能光驅更是如此，FIRMWARE的復雜程度和不同功能模塊的協調難度遠遠超過了過去任何一款光驅，不說別的，DVD盤片是MEPG2壓縮格式，而其它盤片大都是MEPG1壓縮格式，它們的解碼方式就完全不一樣。

現狀

新型的光驅都將采用一種所謂的超級智能容錯技術，該技術就是對成千上萬張有各種毛病的盤片進行讀盤測試，通過特殊的軟件將每張光盤的讀盤情況記錄下來，例如將偏心、劃痕、激光反射弱等各種可能導致光驅無法正常讀取數據的情況歸納起來，同時將針對每種情況作出糾正方案并寫入FIRM W ARE。這樣等于在光驅的“大腦”中事先儲備了成千上萬種光盤疑難病癥的“藥方”，在以后的讀盤中，如遇到上述不良讀盤現象時，光驅就會自動使用事先設計好的方案進行糾錯工作，這就可以實現對癥下藥。像臨床經驗豐富的優秀醫師，使用超級智能容錯技術的光驅與那些“頭腦”空白的普通光驅不同，表現出了令人驚訝的識盤讀取能力。

基本結構

光驅的控制面板

底部結構

用十字螺絲刀擰開光驅底板的四個固定螺絲，壓下連在光驅面板上的固定卡，將底板向上抬起，即可將其拆下，可以看到光驅底部固定著機芯電路板，它包括了伺服系統和控制系統等主要的電路組成部分。

機芯結構

基本原理

光驅是一個結合光學、機械及電子技術的產品在光學和電子結合方面，光盤在光驅中高速的轉動，激光頭在伺服電機的控制下前后移動讀取數據。當激光頭讀取光盤片上的數據時，從激光發生器發出的激光透過半反射棱鏡，匯聚在物鏡上，物鏡將激光聚焦成為極其細小的光點并打到光盤上。此時，光盤上的反射物質就會將照射過來的光線反射回去透過物鏡，再照射到半反射棱鏡上。此時，由于棱鏡是半反射結構，因此不會讓光束完全穿透它并回到激光發生器上，而是經過反射，穿過透鏡，到達了光電二極管上面。由于光盤表面是以突起不平的點來記錄數據，所以反射回來的光線就會射向不同的方向。人們將射向不同方向的信號定義為“0”或者“1”，發光二極管接受到的是那些以“0”“1”排列的數據，并將它們解析為我們所需要的數據。光盤上有兩種狀態，即凹點和空白，它們的反射信號相反，很容易經過光檢測器識別。檢測器所得到的信息只是光盤上凹凸點的排列方式，驅動器中有專門的部件把它轉換并進行校驗，然后我們才能得到實際數據。光盤在光驅中高速的轉動，激光頭在伺服電機的控制下前后移動讀取數據。

產品規格

光驅分類

只讀型(CD- ROM)。又稱為致密盤只讀存儲器，是一種只讀的光存儲介質。它是使用原本用于音頻CD的CD-DA(Digital Audio)格式發展起來的這類光驅所用的光盤是只讀存儲光盤，不能修改或寫入。市場上提供的CD和VCD機均屬于此類。CD- ROM驅動器的速度不如普通HDD快,它的速度是以數據傳輸率來標稱的，例如，單倍速為150 Kb/s,雙倍速為300 Kb/s,四倍速為600 Kb/s等等，以此類推。驅動器有插入式外接式和多片式三種結構。

一次寫入型(WORM和CD-R)。這類光驅具有讀寫兩種功能。所用的光盤可以一次寫入，多次讀出，適用于一次性寫入、長期保存的數據。例如，文檔和圖像的存儲。

可擦重寫型(REWRITE)。這類光盤和驅動器除讀寫信息外，還可以將已記錄在光盤上的信息擦去，然后重新寫入信息。目前主要有磁光型和相變型。早期的磁光盤驅動器擦、寫、校操作需要轉三圈才能完成，即先轉-圈擦去原來的信息，轉第二圈時寫入信息，轉第三圈進行校驗。后來研制出的磁光盤驅動器，采用了雙光頭三光柬技術，可以在轉一圈內，完成擦除、寫入、讀出、校驗全部操作。而相變型光盤具有直接重寫功能。

直接重寫型(OVERWRITE)。它的功能類似HDD的光盤機，只用一束激光，一次動作完成信息重寫.在寫入新信息的同時，原有信息自動被擦除。

多功能的光驅。這類驅動器是把兩種驅動器的功能組合在一起，既適合一次寫入，也適合可擦重寫。例如，同時使用WORM介質和MO介質的驅動器，也有兼用相變WORM介質和相變可重寫介質的驅動器，也有磁光、相變兩用的驅動器等等。

讀取速度

我們通常所說的光驅速度是指光驅的數據傳輸率，數據傳輸率是光驅最基本的性能指標，它是指光驅在1秒的時間內所能讀取的最大數據量。早期的光驅數據傳輸率只有每秒鐘150K個字節，這也就是單速光驅。如今四十倍速光驅已成為主流產品。

機芯材料

光驅的機芯技術分化為兩種：塑料機芯和全鋼機芯。

塑料機芯

“塑料機芯”的光驅是國內市場中最常見的，主要原因是原料價格便宜，容易讓光驅的制造廠商獲得較大的利潤。由于“塑料”這種原料有在高溫、高速狀態下極容易老化的特點，因此，36 倍速以上的“塑料機芯”光驅，由于抗溫，抗速能力弱的原因，因此在運行幾個月后，“塑料”老化，光驅就很快出現“早衰”“休克”“低速徘”等現象。

全鋼機芯

“全鋼機芯”能保證光驅的讀取速度“穩、快、爽”，同時最大化地減少機械的老化，這就像“全鋼奔馳汽車”和“小面的車”同時在高速公路上高速行駛。另外，由于“全鋼機芯”有抗老化的特點，該類光驅可以防止“早衰”“休克”“低速徘徊”等現象的產生。

接口類型

1、ATA/ATAPI接口

ATA/ATAPI接口是計算機內并行ATA接口的擴展。ATA也被稱為IDE接口，ATAPI是CD/DVD和其它驅動器的工業標準的ATA接口。ATAPI是一個軟件接口，它將SCSI/ASPI命令調整到ATA接口上，這使得光驅制造商能比較容易的將其高端的CD/DVD驅動器產品調整到ATA接口上。

2、USB接口

USB的全稱是Universal Serial 總線，最多可連接127臺外設，由于USB支持熱插拔，PnP的優點，所以USB接口已經成為掃描儀的標準接口。現在主機均帶有USB接口，因此USB光儲應用極其方便，作為外置式光儲設備的接口，應用相當靈活，而且不必再為接口增加額外的設備，減少投入。

3、IEEE1394接口

IEEE1394接口是蘋果公司開發的串行標準，中文譯名為火線接口（firewire）。同USB一樣，IEEE1394也支持外設熱插拔，可為外設提供電源，省去了外設自帶的電源，能連接多個不同設備，支持同步數據傳輸。

4、SCSI接口

SCSI－小型計算機系統接口，是種較為特殊的接口總線，具備與多種類型的外設進行通信。SCSI采用ASPI（高級SCSI編程接口）的標準軟件接口使驅動器和計算機內部安裝的SCSI適配器進行通信。SCSI接口是一種廣泛應用于小型機上的高速數據傳輸技術。SCSI接口具有應用范圍廣、多任務、帶寬大、CPU占用率低，以及熱插拔等優點。

性能指標

數據傳輸速率

光驅以“倍速”來標識光驅的傳輸速率，它是衡量光驅性能的一個基本指標。光驅的傳輸速率的單位為kbit/s，即光驅在1s內讀取的最大數據量。單倍速的傳輸速度為150 kbit/s。光驅在數據的傳輸速度上和單速標準是成倍率的關系，也就是說四速光驅是600 kbit/s, 16速的為2400 kbit/s。

CPU占用時間

是指光驅在保持一定的轉速和數據傳輸率時所占用CPU的時間。這是衡量光驅性能的一個重要指標。光驅的CPU占用時間越少，系統整體性能的發揮就越好。

高速緩存

高速緩存的容量大小直接影響光驅的運行速度。其作用就是提供-一個數據緩沖，它先將讀出的數據暫存起來，然后一次性進行傳送，目的是解決光驅速度不匹配問題。

數據緩沖區

數據緩沖區是光驅內部的數據存儲區，主要用于存放讀出的數據。數據緩沖區的工作原理和作用與主板上的Cache相類似，可以有效地減少讀取盤片的次數，提高數據傳輸率

平均訪問時間

又稱平均尋道時間，是指光驅的激光頭從原來位置移動到一個新指定的目標(光盤的數據扇區)位置并開始讀取該扇區上的數據的過程中所耗費的時間。

容錯性

容錯性是指光驅讀盤的能力。由于光盤品質高低不一，所以光驅的容錯性受到了用戶高度重視。為了提高高速光驅的糾錯性能,一些光驅采用了自動控制光頭增益和自動減速技術，以便光驅在遇到質量確實太差的光盤時，能夠自動減速并短期增加激光頭的功率，盡量爭取能夠讀出光盤上的數據,在實在無法讀出時,能及時報告出錯信息并終止讀盤，而不會死機。這種技術設計的光驅是當前比較先進的產品，也是真正讀盤能力強的光驅。

穩定性

光驅的穩定性是光驅的性能指標之一，光驅連續長時間工作時，其工作溫度、平均無故障時間、使用壽命等都與光驅的結構有著密不可分的關系。目前常見的光驅進盤方式有兩種: 一種是普遍采用的托盤式，另一種是吸盤式。由于CD-ROM驅動器的激光頭和透鏡上的積灰會影響驅動器的讀盤性能，因而采用吸盤方式可以更有效的減少外界灰塵進入光驅內部。目前臺式機光驅多為托盤式，吸盤式光驅則多用于筆記本電腦。

核心技術

恒定線速度CLV (Constant Linear Velocity)

該類型光驅的特點是：讀取光盤內圈時加快轉速，可以保證在讀取盤片內外圈時有大致相同的傳輸速度。不過用戶知道，現在的光驅速度已經達到了40速或更高，轉動速度通常和HDD相差不多，一般在7200轉以上。而在如此快的旋轉下，如果讀取里外圈時經常改變馬達轉速，那光驅沒幾天就要報廢了。因此恒定線速度CLV技術已經無法適應現代高倍速CD-ROM驅動器。

恒定角速度CAV(Constant Angular Velocity)

CAV 方式光驅的特點是無論激光頭讀取光盤外圈還是內圈，馬達都以相同的速度旋轉。由于光盤內圈的周長小于外圈，而光盤上存取數據區域的密度是恒定的，更長的周長意味著更多的數據。也就是說恒定角度CAV技術的CD-ROM驅動器在讀取盤片外圈和內圈時的傳輸速率不一-樣 ,這樣的光驅只有在讀光盤外圈時才基本達到其標稱速度(Max)。而大部分光盤是沒有刻滿數據的，如果遇到只在內圈有數據的盤片時，使用恒定角速度技術的光驅速度會比標稱值低得多。20 倍速以上的光驅大多采用CAV方式。

局部恒定角速度PCAV (Partial Constant Angular Velocity)

PCAV方式是現代光驅才具有的，屬于最高級的一種讀盤方式。它把CAV合二為一，主要特點是:當澈光頭讀取光盤片的內圈數據時，旋轉速度保持不變，而大幅增加數據傳輸率:當激光頭讀取外圈數據時，逐漸增加旋轉速度，使性能保持提高。只有PCAV這樣的光驅才能基本實現其標稱倍速值。部分32x以上的

光驅采用PCAV方式。

光驅的作用

1、讀取光盤上的文件，如果是刻錄光驅，還可以對光盤寫入文件。

2、引導系統和安裝軟件，可以用可引導光盤啟動電腦，也可以通過光盤安裝操作系統和應用程序。

3、可以像影碟機那樣播放CD、DVD等音像光盤。

4、安裝系統需要光盤，故而光驅是十分必要的。安裝正版游戲、應用軟件需要光驅，光驅的存在有很強的現實需求。

5、筆記本自帶刻錄機或者家中臺式機擁有刻錄機，存在備份/瀏覽備份文件的需求。

6、專業、冷門的應用軟件和驅動只有光盤版，用戶被迫保留光驅。

選購技巧

在選購光驅時，需要考慮以下幾個方面：

價格：不同品牌和型號的光驅性價比不同，選擇時需要根據自己的實際需求和預算進行選擇。

兼容性：需要確認所選光驅能夠與自己的計算機硬件與系統兼容。

使用場景：不同的使用場景需要選用不同類型的光驅，比如：讀取數據光盤、刻錄光盤、播放DVD等。為了判斷您購買的光驅是否被“超頻”，在購買的時候，您可以讓光驅讀一張質量稍差的盤片，如果在盤片退出后表面溫度很高，甚至燙手，那就有可能是被“超頻”了。不過也不能排除是光驅主軸馬達發熱量大的結果。

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