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CD-ROM-Laufwerk,

 

ein Laufwerk zum Abspielen von CD-ROMs; es ist (mit geeigneter Software) auch geeignet für Audio-CDs, meist auch für die Wiedergabe beschreibbarer CDs (CD-R) und wieder beschreibbare CDs (CD-RW) sowie für CD-ROM XA und CD-I. DVDs können von einem CD-ROM-Laufwerk nicht gelesen werden, wohl aber umgekehrt eine CD-ROM von einem DVD-Laufwerk.

 

Ein CD-ROM-Laufwerk ist meist in das Gehäuse des Computers integriert (internes Laufwerk); die Bedeutung der früher verbreiteten externen Laufwerke mit eigenem Gehäuse und separater Stromversorgung ist heute zurückgegangen. Bei den allermeisten Laufwerken wird - wie bei einem CD-Player für Audio-CDs - die CD-ROM in eine Schublade eingelegt. Bei neueren Entwicklungen findet man auch die sog. Slot-in-Technik, bei der die CD in einen Schlitz an der Vorderseite eingesteckt und von einem internen Mechanismus an die richtige Position geführt wird.

 

Zum Lesen der CD wird ein Galliumaluminiumarsenid-Halbleiterlaser mit einer Wellenlänge von 790 nm (infraroter Spektralbereich, nicht sichtbar) und ca. 0,22 mW Leistung eingesetzt; er ist auf einer Mechanik montiert, die den Laserkopf von innen nach außen über die Datenspirale führt. Der Laserstrahl wird auf die Grenze zwischen Speicherschicht und Reflexionsschicht fokussiert. Die Reflexionsschicht ist für das glänzende Aussehen einer CD verantwortlich. Wenn der Laserstrahl auf eine Vertiefung (»Pit«) oder eine Nichtvertiefung (»Land«) trifft, wird er gut reflektiert und von einem Fotodetektor registriert. Die Auswerteelektronik interpretiert diese Situation als den binären Wert 0. Beim Wechsel von einem Pit zu einem Land und umgekehrt wird der Laserstrahl abgelenkt und nicht in den Detektor reflektiert; dies entspricht dem binären Wert 1. Beim Multi-Beam-Verfahren moderner 40fach- bis 60fach-CD-ROM-Laufwerke wird der Laserstrahl in sieben Teilstrahlen aufgespalten. Sechs Strahlen dienen der Abtastung der CD, der mittlere Strahl dient der Spurführung.

 

Bei den ersten CD-ROM-Laufwerken drehte sich die eingelegte CD etwa 200-mal pro Minute (sog. Single-Speed- oder Single-Spin-Laufwerk). Damit wurde eine Datenübertragungsrate von etwa 150 KByte pro Sekunde erreicht. Um diese Rate zu erhöhen, wurden im Lauf der weiteren Entwicklung Laufwerke mit immer höherer Rotationsgeschwindigkeit entwickelt (Double-Speed- oder Double-Spin-Laufwerk mit doppelter, Triple-Speed- oder Triple-Spin-Laufwerk mit dreifacher, Quadro-Speed- oder Quadro-Spin-Laufwerk mit vierfacher und Hex-Speed- oder Hex-Spin-Laufwerk mit sechsfacher Geschwindigkeit). Bei den darauf folgenden, noch schnelleren Modellen wurde auf einen Namen verzichtet, stattdessen gibt man nur einen numerischen Faktor für die Rotationsgeschwindigkeit an. Gegenwärtig werden Laufwerke mit etwa 50facher Geschwindigkeit eines Single-Spin-Laufwerks als Standard vertrieben; das Ende der Entwicklung dürfte aber mit dem 72fach-CD-ROM-Laufwerk erreicht werden (der Trend geht vielmehr zu schnelleren DVD-Laufwerken). Problematisch bei höheren Drehzahlen sind Vibrationen durch kleine Unwuchten oder nicht perfekt ebene CDs. Solche Störungen treten schon ab achtfacher Drehzahl auf und müssen durch eine aufwendige Mechanik ausgeglichen werden; sie können die Fehlerkorrektur beeinträchtigen und möglicherweise zu Beschädigungen führen. Bei hohen Drehzahlen nimmt außerdem der Geräuschpegel überproportional zu. Theoretisch steigt die Datenübertragungsrate proportional zur Drehzahl an (also pro Sekunde max. 60 ×150 KByte, d. h. 9000 KByte oder 9 MByte). Praktisch liegt der Wert immer (z.T. wesentlich) darunter, weil die Maximaldrehzahl immer nur für die Innenbereiche gilt; beim Lesen der Außenbereiche ist die Drehzahl erheblich reduziert (CLV-Verfahren CD-ROM, CAV-Verfahren).

 

Ein CD-ROM-Laufwerk kann über verschiedene Schnittstellen mit dem Bus des Computers verbunden werden:

 

- Die älteste Variante ist der Anschluss über den IDE-Controller, der über ein 40-poliges Kabel mit dem Laufwerk verbunden wird. Obwohl dieser Anschluss vergleichbar ist mit dem einer AT-Bus-Festplatte, darf man ein CD-ROM-Laufwerk nicht an einen Festplatten-Controller anschließen, weil die Signalspannungen um bis zu 5 V voneinander abweichen.

 

- Die gebräuchlichste Variante ist der Anschluss über einen EIDE-Controller (Enhanced IDE). Man spricht hier auch von ATAPI-Laufwerken.

 

- Der Anschluss über einen Host-Adapter auf Basis von SCSI hat an Bedeutung gewonnen, seit SCSI-Geräte nicht mehr wesentlich teurer sind als ATAPI-Laufwerke. Insbesondere externe Laufwerke werden häufig über die SCSI-Schnittstelle angeschlossen.

 

- Den Anschluss an die standmäßige serielle Schnittstelle unterstützen nur wenige CD-ROM-Laufwerke, da die erzielbare Übertragungsgeschwindigkeit relativ gering ist. Externe CD-ROM-Laufwerke werden heute zunehmend über die USB-Schnittestelle (USB) (ebenfalls seriell) angeschlossen.

 

- Der Anschluss an die parallele Schnittstelle, ein Verfahren, das früher manchmal bei externen Laufwerken verwendet wurde, weil es preiswerter war als die SCSI-Variante, spielt heute praktisch keine Rolle mehr.

 

 

Aussagekräftiger als die Rotationsgeschwindigkeit ist die mittlere Zugriffszeit. Sie liegt bei guten Laufwerken bei etwa 80-100 ms und ist damit wesentlich höher als bei einer Festplatte (unter 15 ms, bei Cache auch weniger). Die Zugriffszeiten sind für schnell rotierende Laufwerke tendenziell länger, weil die Beschleunigung auf eine hohe Drehzahl viel Zeit benötigt.