✔ Introduction to CD-ROM

1. CD-ROM의 역사 🔔

• 디스크에 영화를 저장하려는 시도에서 비롯
• 최초의 상업적으로 사용되어진 CD-ROM 드라이브는 1985년에 출현
• 1986년 초 표준 화일 시스템의 주요 기능 완성
• CD의 가장 최근 기술은 Digital Video Disc 로 불리는 DVD

  DVD는 트랙과 비트간의 밀도 증가로 저장 용량이 7배가 증가
  CD-ROM : 650 Mbyte
  DVD : 4.7Gbytee

2. 파일 구조상의 문제 🔔

• CD-ROM의 장점 : 상당히 큰 용량 , 값싼 가격 , 영구성
• CD-ROM의 단점 : 탐색 성능이 좋지 못한 점
  
  

3. CD-ROM 의 물리적 구성 🔔

1. Pits와 Lands 의 판독

• 트랙을 따라 레이저 빔을 쐰 부분은 pit(피트)로 변하며, pit 사이의 변하지 않은 부분은 land(랜드)

• pit는 빛을 분산시키지만 , land는 대부분의 빛을 다시 반사

• pits에서 land로 , land에서 pits로의 변환이 1로 표현

• 0은 변환 사이의 시간으로 표현

• Optical pickup resolution 제한 때문에, 임의의 1의 쌍 사이에는 최소한
  두 개의 0이 있어야 함(8bit 정보가 14bit로 확장됨)

• EFM(Eight to Fourteen Modulation)와 같은 변환 방법 필요

2. CAV와 CLV의 비교

• 지속적 각속도(CAV:Constant Angular Velocity)

  같은 동심원을 갖는 트랙으로, 안쪽에 있는 트랙보다
  바깥 쪽의 트랙에 더 적은 밀집도로 자료 저장
  바깥쪽 트랙에 대해서 저장장치의 낭비가 있지만,
  어느 위치에 대해서도 같은 속도로 디스크가 회전한다는 장점

• 지속적 선형속도(CLV:Constant Linear Velocity)형식

  안에서 바깥쪽으로 탐색해 갈 때, 나선형의 선형속도는 일정하므로
  디스크의 회전 비율을 변화시킴
  CLV 형식은 CD-ROM 드라이브의 좋지 못한 탐색 성능 유발

3. 주소 기법(addressing)

• CLV 구성을 사용하면, 실린더, 트랙, 섹터 등을 사용할 수 없음

• CD-ROM의 시초인 오디오 연주기기와 관련된 섹터-주소 기법 사용

• 1초는 75섹터로 나누어지며 각각은 2KB의 데이터를 저장

• Philips/Sony 표준에 따르면 오디오나 CD-ROM에 상관없이 최소한
  1시간 가량의 사용시간을 가짐

• 한 CD에 70분의 사용 시간을 지니면 , 디스크의 용량은 600MB이상
  -> 70min 60sec 75sector * 2KB = 630,000MB

• 주어진 섹터에 대한 주소를 분,초,섹터로 표현
  -> 16분 22초의 34번째 섹터는 16:22:34와 같이 주소 표현

4. 섹터의 구조

• 음향을 저장하기 위해서 파형을 디지털 형식으로 변환

• 주어진 임의의 특정시간에, 파형은 하나의 진폭(amplitude)을 갖음

• 이 진폭을 매우 작은 간격으로 측정하고(sampling), 진폭치수를 저장

• CD 오디오는 각 진폭 치수를 저장하기 위해 16비트를 사용

• 1초당 16비트(2바이트)의 표본을 44,100번 취함
  -> 1초당 88,200 바이트의 정보를 저장
  -> 스테레오 음향을 저장하면 1초당 176,400 바이트를 저장

• CD의 176,400 byte 기억장소를 1초의 75섹터로 배분하면, 한 섹터당
  2,352 바이트가 필요

  

4. CD-ROM의 장점과 단점 🔔

1. 탐색 성능 🚩

• CD-ROM의 단점 : 임의 접근 성능이 낮음

2. 데이터 전송율 🚩

• CD-ROM은 초당 70섹터, 150KB의 데이터를 읽음

3. 저장장치 용량 : 600MB 이상 🚩

4. 읽기 전용 접근 🚩

• CD-ROM이 출판 매체로 사용됨, 갱신에 대한 걱정을 할 필요가 없음

• 화일 구조를 단순화, 인덱스 구조나 화일 구조상의 다른 측면 최적화

5. 비대칭적 기록과 판독 🚩

• CD-ROM은 디스크에 한번 화일을 생성하면,
  여러 곳에 배포되어 수천,수백만번 접근