CD-Laufwerk

Ein CD-Laufwerk ist ein optisches Laufwerk, das einen fokussierten Laserstrahl nutzt, um Pits und Lands auf einer Compact Disc zu lesen und sie in digitale Daten umzuwandeln, die ein Computer verarbeiten kann. Das Laufwerk dreht die Disc mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten (typischerweise 200 bis 500 U/min bei Audio, bis 52x-Geschwindigkeit bei Daten), während ein servo-geregelter Laser die Spiralspur von innen nach außen liest. Die meisten nach 1995 hergestellten Laufwerke schreiben auch auf beschreibbare Medien (CD-R) und wiederbeschreibbare Medien (CD-RW), wobei Lesegeräte in industriellen Umgebungen noch weit verbreitet sind.

CD-Laufwerke gibt es in mehreren Ausführungen. Interne Laufwerke werden in einem 5,25-Zoll- oder 3,5-Zoll-Schacht montiert und verbinden sich über ATAPI oder SCSI mit dem Host-System. Externe Laufwerke nutzen USB- oder FireWire-Verbindungen und sind üblich für Archivierungsarbeiten und mobile Anwendungen. Jukebox-Systeme, die Dutzende von Discs auf einem Karussell stapeln, nutzen spezialisierte Laufwerke in einem einzelnen Gehäuse, um Netzwerkanfragen ohne manuellen Eingriff zu bedienen. Diese waren vor dem Aufkommen von DVD und Netzwerkspeicher in Enterprise-Rechenzentren Standard.

Lesefähigkeit versus Schreibfähigkeit

Nur-Lese-Laufwerke (oft als CD-ROM gekennzeichnet) erfassen reflektiertes Laserlicht von der Discoberfläche mit hoher Empfindlichkeit. Beschreibbare Laufwerke nutzen einen Schreiblaser mit höherer Leistung (15 bis 50 Milliwatt), der eine Farbstoffschicht oder ein Phasenänderungsmaterial auf Leermedien erwärmt, um dauerhafte Pits zu erzeugen. Wiederbeschreibbare Laufwerke verwenden eine Phasenänderungsschicht, die bis zu 1.000 Mal gelöscht und neu geschrieben werden kann. Asymmetrie der Schreibgeschwindigkeit ist häufig: Ein Laufwerk mit der Kennzeichnung 52x/32x/52x liest mit 52x, schreibt aber auf CD-R mit 32x und auf CD-RW mit 52x.

Der Verschleiß verläuft vorhersehbar. Die Laserdiode verblasst im Laufe der Zeit und verringert die Lesezuverlässigkeit nach 5.000 bis 10.000 Betriebsstunden. Medienfehler beschleunigen sich bei erhöhter Temperatur und Luftfeuchte; CD-R-Discs mit schlechten Farbstoffformulierungen fallen sogar bei kontrollierter Lagerung innerhalb von 10 bis 20 Jahren aus. Mechanischer Verschleiß in Spindellmotor und Servo-Mechanismus führen zu Suchfehlern und Frameabstürzen. Industriesysteme im Dauerbetrieb müssen Austausch planen, bevor die mittlere Betriebsdauer bis zum Ausfall erreicht wird.

Das CD-Laufwerk wurde konzipiert, um Audio-Discs zu lesen, die von Philips und Sony nach dem Red-Book-Standard gepresst wurden, der eine Abtastung von 44,1 kHz mit 16 Bit Stereo spezifizierte. Der Begriff 'CD-ROM' entstand, als das gleiche optische Format für Computerdaten mit höherer Dichte angepasst wurde. Um 2005 hatten CD-Laufwerke ihre Rolle in der Consumer-Computing-Branche weitgehend an DVD und Solid-State-Speicher abgetreten, bleiben aber eingebaut in Industrie-Controllern, medizinischen Bildgebungssystemen und Archiv-Scan-Stationen, wo die Kompatibilität mit Jahrzehnten aufgezeichneter Discs ihre weitere Verwendung rechtfertigt.