CD-ROM (Compact Disc, read-only-memory) è un adattamento del CD progettato per memorizzare i dati del computer sotto forma di testo e grafica, nonché audio stereo hi-fi. Lo standard del formato dati originale è stato definito da Philips e Sony nel Yellow Book del 1983. Altri standard vengono utilizzati insieme ad esso per definire le strutture di directory e file, inclusi ISO 9660, HFS (Hierarchal File System, per computer Macintosh) e Hybrid HFS-ISO. Il formato del CD-ROM è lo stesso dei CD audio: un CD standard ha un diametro di 120 mm (4.75 pollici) e uno spessore di 1.2 mm (0.05 pollici) ed è composto da un substrato di plastica in policarbonato (sottostrato - questo è il corpo principale del disco), uno o più strati sottili di metallo riflettente (solitamente alluminio) e un rivestimento laccato.
Le specifiche del libro giallo erano così generali che nel settore si temeva che sarebbero stati creati più formati proprietari e incompatibili. Per prevenire un simile evento, i rappresentanti dei leader del settore si sono incontrati presso l'High Sierra Hotel a Lake Tahoe per collaborare su uno standard comune. Soprannominato il Formato High Sierra, questa versione è stata successivamente modificata per diventare ISO 9660. Oggi i CD-ROM sono standardizzati e funzionano con qualsiasi unità CD-ROM standard. Le unità CD-ROM possono anche leggere CD audio per la musica, sebbene i lettori CD non possano leggere i dischi CD-ROM.
Archiviazione dati su CD-ROM
Sebbene il supporto del disco e le unità del CD e del CD-ROM siano, in linea di principio, gli stessi, esiste una differenza nel modo in cui è organizzata la memorizzazione dei dati. Sono stati definiti due nuovi settori, la Modalità 1 per la memorizzazione dei dati del computer e la Modalità 2 per i dati audio o video / grafici compressi.
Modalità CD-ROM 1
La modalità CD-ROM 1 è la modalità utilizzata solo per i CD-ROM che trasportano dati e applicazioni. Per accedere alle migliaia di file di dati che possono essere presenti su questo tipo di CD, è necessario un indirizzamento preciso. I dati sono disposti quasi nello stesso modo dei dischi audio: i dati vengono memorizzati in settori (il più piccolo blocco di informazioni indirizzabile separatamente), ciascuno dei quali contiene 2,352 byte di dati, con un numero aggiuntivo di byte utilizzati per il rilevamento degli errori e correzione, nonché strutture di controllo. Per la memorizzazione dei dati su CD-ROM in modalità 1, i settori vengono ulteriormente suddivisi e 2,048 utilizzati per i dati attesi, mentre gli altri 304 byte sono dedicati al rilevamento di errori e al codice di correzione aggiuntivi, perché i CD-ROM non sono tolleranti ai guasti come l'audio CD. Ci sono 75 settori al secondo sul disco, che produce una capacità del disco di 681,984,000 byte (650 MB) e una velocità di trasferimento a velocità singola di 150 KBps, con velocità più elevate per unità CD-ROM più veloci. La velocità di trasmissione è espressa come multipli della velocità di trasferimento a velocità singola, come 2X, 4X, 6X e così via. La maggior parte delle unità supporta CD-ROM XA (Extended Architecture) e Photo-CD (inclusi dischi multipli di sessione).
Modalità CD-ROM 2
La modalità CD-ROM 2 viene utilizzata per le informazioni audio / video compresse e utilizza solo due livelli di rilevamento e correzione degli errori, lo stesso del CD-DA. Pertanto, tutti i 2,336 byte di dati dietro la sincronizzazione e i byte di intestazione sono per i dati dell'utente. Sebbene i settori di CD-DA, CD-ROM Modalità 1 e Modalità 2 abbiano le stesse dimensioni, la quantità di dati che è possibile memorizzare varia notevolmente a causa dell'uso di byte di sincronizzazione e di intestazione, correzione degli errori e rilevamento. Il formato Modalità 2 offre un metodo flessibile per l'archiviazione di grafica e video. Consente di combinare diversi tipi di dati e di diventare la base per CD-ROM XA. La modalità 2 può essere letta dalle normali unità CD-ROM, insieme ai driver appropriati.
Codifica e lettura dei dati
Il CD-ROM, come altri adattamenti del CD, ha dati codificati in una traccia a spirale che inizia al centro e termina al bordo più esterno del disco. La traccia a spirale contiene circa 650 MB di dati. Sono circa 5.5 miliardi di bit. La distanza tra due file di buche, misurata dal centro di una traccia al centro della traccia successiva, è denominata passo della traccia. Il passo del binario può variare da 1.5 a 1.7 micron, ma nella maggior parte dei casi è di 1.6 micron.
Velocità lineare costante (CLV) è il principio in base al quale i dati vengono letti da un CD-ROM. Questo principio afferma che la testina di lettura deve interagire con la traccia dati a una velocità costante, indipendentemente dal fatto che acceda ai dati dalle parti interne o esterne del disco. Ciò è influenzato variando la velocità di rotazione del disco, da 500 rpm al centro, a 200 rpm all'esterno. In un CD musicale, i dati vengono letti in sequenza, quindi la velocità di rotazione non è un problema. Il CD-ROM, d'altra parte, deve leggere in schemi casuali, il che richiede velocità di rotazione costantemente variabili. Le pause nella funzione di lettura sono udibili e alcune delle unità più veloci possono essere piuttosto rumorose a causa di ciò.