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CD - RW의 여러 기술

베어레블 패킷
베어레블 패킷(Variable Packets) : CD-R에서 이용하는 방식
데이터의 양에 따라 블럭이 정해진다
픽스트 패킷
픽스트 패킷(Fixed Packets) : CD-RW에서 이용하는 방식
블럭의 크기에 따라 블럭이 정해진다
위의 두 가지 방식중 Variable Packets이
공간을 더 효율적으로 쓴다
CD-RW가 데이터를 읽고 쓰고 저장하는 방식은 기본적으로 CD-R과 같다. 다만 몇가지 다른 기술을 사용하기 때문에 CD-RW는 여러 번 쓰고 지울 수 있는 것이다.
CD-RW는 패킹 라이팅(Packing Writing) 방식을 쓴다. 이는 데이터를 블럭(Block) 단위로 쓰는 것으로, 베어레블(Variable)과 픽스트(Fixed) 방식이 있다.

CD 레코더에서 쓰는 Variable방식은 데이터의 실제 크기에 다라 블럭을 정해 공간을 효율적으로 쓴다.

CD-RW의 Fixed방식은 블럭의 크기에 따라 데이터를 기록하기 때문에 데이터의 효율성이 떨어진다. 즉 CD 레코더에서 쓰는 방식은 (CD-R)용량이 650MB라고 할때 이를 거의 다 쓰지만, CD-RW에서는 100MB정도가 쓸 수 없는 공간으로 남는다. CD-RW에서 Fixed방식을 쓰는 점이 단점으로 꼽혀 CD-RW에서도 Variable 방식을 연구중이다.

CD-R의 포맷 방식

CD-RW의 포맷 방식

PCA : Power Calibration Area,    PMA : Program Memory Area
L0, L1 : 데이터의 시작과 끝
AVDP/VAT : 데이터를 안전하게 관리하는 곳. CD-RW는 데이터를 여러번 쓰고
                   지우기 때문에 에러가 생기기 쉽다.
CD-RW는 AVDP/VAT가 차지하는 공간 때문에 데이터를 담을 수 있는 공간이
CD-R보다 작다
CD-RW에는 멀티리드(Multiread) 기능이 있다. 멀티리드는 DVD와 호환성 때문에 생긴 기술이다. CD-RW는 CD-ROM, CD-R 레코더와 포맷이 다르다. 이 때문에 CD-RW는 일반 CD-ROM과 호환되지 않는다. 하지만 멀티리드 기능을 갖춘 CD-ROM과는 물론 DVD와도 호환된다.
그리고 UDF (Universal Disc Foramt) 라는 포팻을 사용하는데 CD-RW는 데이터를 쓸때 AVDP/VAT라는 단계를 거친다. CD-R과 다르게 CD-RW는 여러 번 데이터를 지우고 다시 쓰기 때문에 에러가 생기는 수가 많다.
이런 안전성 문제 때문에 CD-RW에서는 AVDP/VAT를 두어 데이터를 관리한다.

CD - RW 미디어의 다시쓰기

공 CD의 염료는 한 번 타면 그것으로 끝나지만 CD-RW 미디어에 들어간 것은 여러 번 지우고 다시 쓸 수 있다. 이것은 은-안티몬-인듐-텔루르 합금(Ag-Sb-In-Te alloy) 또는 그와 비슷한 물질이 기록층에 들어가 있기 때문이다.

이런 물질을 섞어서 합금으로 만들면 600℃에서는 녹고(용융점) 200℃에서 결정체로 바뀌는(결정화점) 물질이 된다. 또한 다결정(polycrystalline) 상태로 있으면 빛이 잘 통과하고 결정이 무너진 무결정(amorphous)으로 바뀌면 빛이 잘 통과하지 못한다.

이 합금을 무결정 상태로 만들려면 레이저로 온도를 600℃ 이상으로 올려 녹게 한 다음 갑자기 식게 하면 된다. 다결정 상태는 온도를 200℃ 이상, 600℃ 이하로 두어 결정이 만들어지게 하면 된다.

무결정 상태인 피트를 만들 때는 8~14mW 정도의 센 힘으로 레이저빔을 여러 번 짧게 쏴서 합금을 녹였다 굳혔다 하면 되고, 다결정 상태인 랜드로 돌려놓을 때는 4~8mW 정도의 레이저빔을 오래 쏴서 결정이 생기게 한다. 또한 데이터를 읽을 때는 0.5mW의 약한 레이저빔을 쓴다.

Zone CLV 기록방식

고배속 CD-RW의 기록 방식은 예전과는 좀 다른 방식을 사용한다. 예를 들어 ‘20배속 CD-RW 드라이브’를 보면, 이론대로라면 20배속의 기록 속도를 지닌 CD-RW 드라이브는 3분 42초(665,600KB/3,000KB≒222초) 정도면 650MB짜리 공CD 한 장을 가득 채울 수 있어야 한다. 이 정도면 웬만한 하드디스크 부럽지 않은 날쌘 속도다. 하지만 세션을 닫는 과정, 다시 말해 리드인과 리드아웃을 기록하는 시간이 추가되기 때문에 그렇게 하지 못한다. 추가로 드는 시간을 넉넉잡아 30초라고 가정하더라도 4분 12초면 기록을 끝내야 한다는 계산이 나온다. 그러나 실제로 테스트해 보면 이 보다는 더 걸린다.

그 이유는 왜일까? CD롬 드라이브가 고속화되면서 그랬던 것처럼, 20배속 이상의 CD-RW 드라이브에도 새로운 기술이 적용되었기 때문이다. 등선 속도(CLV) 방식을 개선한 ‘ZoneCLV’가 바로 그 주인공이다. ZoneCLV는 디스크 영역을 세 곳으로 나눈 뒤, 각 영역 내에 최적화된 CLV 속도로 회전하는 방식이다. 바깥쪽 트랙은 빠른 속도로 기록하고, 안쪽은 회전속도를 낮춰 안정성을 높이는 것이 이 기술의 핵심이다.

ZoneCLV 기능을 이용한 제품은 아래그림의 T1, T2처럼 두 곳의 변속 지점이 있다. 변속 지점은 공CD의 품질에 따라 달라지고 T1은 0∼250MB, T2는 100∼250MB 사이에서 정해진다. CD-RW 드라이브가 공CD의 품질이 좋아 속도를 제한할 필요가 없다고 판단하면 T1은 0MB로, T2는 약 100MB로 맞춘다.

따라서, 650MB를 꽉 채운다면 100MB까지는 16배속으로 기록하니까 102,400KB/2,400KB≒43초, 나머지 550MB는 최대 속도인 20배속이니까 563,200KB/3,000KB≒3분8초를 더하면 3분51초라는 결과가 나온다. 여기에 리드인과 리드아웃을 기록하는데 걸리는 시간 30초를 추가하면 결국 이론상으로 낼 수 있는 최고 속도는 4분 12초가 아닌 4분 21초가 된다. 이런 저런 이유 때문에 20배속 CD-RW 드라이브의 체감 속도는 그리 빠르지 않은 것이다.
※ CLV, CAV방식은 [CD] → [CD의 독특한 특징]을 참고하세요.


[그림] Zone CLV 방식의 기록방법


최적 기록속도 조절 (OWSC, optimum write speed control)기능

최신 CD-RW 드라이브는 공CD의 질을 판단해 빠른 속도로 기록해도 좋은지 그렇지 않은지를 알아차린다. 이게 무슨 해괴한 소리인가? CD-RW 드라이브에 눈이 달린 것도 아니고, 산타클로스처럼 누가 착한 애인지, 나쁜 애인지 모든 것을 알고 있는 것도 아닐텐데 말이다.

하지만 정말이다. ‘최적 기록속도 조절’(OWSC, optimum write speed control)기능이 그 역할을 한다.
이 기술은 산요사가 세계 최초로 24배속 CD-RW 드라이브를 선보이면서 개발했다. 산요사는 이것을 ‘FLEXSS-BP’라 부르고 리코는 ‘저스트스피드’, 플렉스터는 PoweRec-II 등 다른 이름을 붙였다. 하지만 결국 데이터를 기록할 때 생길 수 있는 에러를 최소화하기 위해 기록 속도를 미디어에 맞춰 최적화시키는 일을 한다는 것은 같다.

그렇다고 OWSC가 완전히 새로운 획기적인 기술인 것은 아니다. 종전 CD-RW 드라이브들도 CD-R 미디어의 특성을 알아채는 재주 정도는 갖추고 있다. 다만 최적 기록속도 조절은 ZoneCLV 기능과 연계해 기록 속도까지 제어할 수 있도록 발전한 것이다.
그렇다면 CD-RW가 어떤 방법으로 기록 미디어에 대한 정보를 얻는가? CD-R 미디어는 제조회사가 만드는 과정에서 어떤 염료를 썼는지, 최대 기록 속도는 얼마인지, 최대 기록할 수 있는 용량은 얼마인지, 누가 만들었는지 등의 특성을 새겨 넣는다. CD롬 드라이브는 이런 정보를 읽지 못하지만 CD-RW는 읽을 수 있다. 이런 정보를 ATIP(absolute time in pregroove)라고 한다.

또, CD-RW 드라이브는 미디어에 데이터를 기록하기 앞서 최적 파워 측정(OPC, optimum power calibration)을 수행한다. 이것은 레이저의 출력을 조절하기 위한 과정으로서 제조회사마다 레이저의 힘이 다른데다, 공CD의 종류에 따라 다른 강도의 출력을 이용해야 최적의 상태로 기록되기 때문에 꼭 필요하다. 이런 구간을 파워 조절영역이라 부르고 CD-RW 드라이브는 먼저 이 곳에 테스트해 본다

참고문헌 : 월간 PC 사랑 1998년 1월호, 2001년 8월호

PoweRec (Plextor Optimised Writing Error Reduction Control)

바로 위에 언급한 OWSC에 대한 플렉스터의 PoweRec-II 대한 글입니다.
플렉스터 홈(www.plextor.be)에 이미지를 이용한 설명이 있어서 추가 했습니다.

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