Umdrehungsgeschwindigkeiten von Laufwerken
Bei der Speicherung von Daten auf magnetischen oder optischen Scheiben muss eine Entscheidung über die Regelung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Mediums getroffen werden. Dabei gibt es verschiedene Verfahren:
Konstante Winkelgeschwindigkeit (engl. constant angular velocity, kurz CAV)
Die Platte dreht sich mit konstanter Drehzahl. Je weiter der Lesekopf nach außen bewegt wird, desto höher ist die relative Geschwindigkeit zwischen Kopf und Plattenoberfläche. Die Datenrate bleibt konstant, dadurch wird die Dichte der Daten nach außen hin immer geringer und zunehmend ineffizient. Das Verfahren kommt bei Schallplatten und Laserdiscs im CAV-Modus zum Einsatz.
Auch Festplatten drehen mit konstanter Winkelgeschwindigkeit. Weil aber die äußeren Spuren (bzw. Zonen der Festplatten-Geometrie) mehr Blöcke enthalten als die Inneren, bleibt die Speicherdichte gleich hoch, die Datenübertragungsrate jedoch ändert sich entsprechend. Ähnlich ist es bei vielen schnelleren CD-ROM-Laufwerken. Durch die konstante Datendichte erreichen diese ihre Nennübertragungsrate erst im äußeren Bereich einer CD-ROM.
Vorteil der konstanten Winkelgeschwindigkeit ist, dass bei wechselndem Zugriff auf innen- und außenliegende Bereiche der Platte kein zeitraubendes Bremsen und Beschleunigen notwendig ist.
Konstante Bahngeschwindigkeit (engl. constant linear velocity, kurz CLV)
Je weiter der Lesekopf nach außen bewegt wird, desto mehr wird die Drehzahl der Platte gesenkt. Die relative Geschwindigkeit zwischen Lesekopf und Oberfläche bleibt annähernd konstant, die Datendichte und Datenrate ebenfalls. Dieses Verfahren wird bei Audio-Compact-Discs und traditionellerweise bei CD-ROM-Laufwerken eingesetzt.
Konstante Winkelbeschleunigung (engl. constant angular acceleration, kurz CAA)
Die Drehzahl wird kontinuierlich verringert, je weiter der Lesekopf nach außen bewegt wird. Das Verfahren ist CLV sehr ähnlich, aber noch effizienter.
Kombination von CAV und CLV (engl. partial constant angular velocity, kurz PCAV)
Im inneren Bereich der CD arbeitet das Laufwerk mit CAV-Technik, bei Erreichen einer bestimmten Soll-Lineargeschwindigkeit im äußeren Bereich wird dann auf CLV umgeschaltet. Teilweise werden auch Vibrationssensoren eingesetzt, wo nur bei erhöhter Vibration im inneren Bereich auf CAV umgeschaltet wird.
Mehrere CLV-Zonen (engl. zone constant linear velocity, kurz ZCLV)
Der Datenträger wird in mehrere (logische) Bereiche ("Zonen") unterteilt, die jeweils mit CLV-Technik gelesen bzw. geschrieben werden. Bei CDs ist 16x ein typischer Geschwindigkeitswert für die erste (innerste) Zone, andere Zonen sind 20x, 24x, 32x, 40x, 48x. Dieses Verfahren wird insbesondere bei CD- und DVD-Brennern eingesetzt. Dabei kann während des Brennens (anhand der Fehlerrate) geprüft werden, ob das Medium überhaupt für die nächste Geschwindigkeitsstufe geeignet ist, ggf. kann der Sprung zur nächsthöheren Stufe dann zugunsten der Schreibsicherheit entfallen.
Weblinks
Toshiba Storage Devices: CLV, CAV, PCAV, ZCLV Erklärung mit Grafiken