CD-ROM

此條目的主題是一種電腦儲存媒體。關於CD-ROM的其他意思，請見「CD-ROM (消歧義)」。

唯讀記憶光碟（Compact Disc Read-Only Memory，縮寫：CD-ROM），是一種在電腦上使用的光碟。這種光碟只能寫入數據一次，信息將永久保存在光碟上，使用時通過光碟驅動器讀出信息。CD的格式最初是為音樂的存儲和回放設計，1985年，由SONY和飛利浦制定的黃皮書標準使得這種格式能夠適應各種二進制數據。

增強型CD既存儲音樂，又存儲計算機數據；這種CD-ROM的音樂能夠由CD播放機播放，計算機數據則只能由電腦處理。

介質

從原子力顯微鏡拍攝到的CD-ROM表面影像裏，可以觀察到凹點的排列圖案是儲存數據的機制。

CD-ROM盤片在外觀上與音樂CD完全相同，數據存取的方式也十分類似，區別僅在於它們存儲數據的標準。CD-ROM盤片是用1.2毫米厚的聚碳酸酯塑料和一層用作反射面的鋁製作。直徑為120毫米的CD-ROM盤片最為常見，稍小的Mini CD的直徑為80毫米，除此之外，還有很多各種非標準尺寸和形狀的CD-ROM盤片，例如名片尺寸。數據以一系列細小的鋸齒的形式記錄在盤片中。激光照射反射面時可以讀出凹凸的信息。凹點的深度大約為照射激光波長的1/4到1/6，由此，反射光的相位會發生偏移，並造成破壞衝突和削減反射光強度的衰減。反射光強度的變化被轉化為二進制數據。

標準

在CD上存儲數據有多種格式，它們被收集成彩虹書。其中包括最初音樂CD的紅皮書標準，此外還有白皮書和黃皮書。ECMA-130標準詳細描述CD-ROM的物理層標準。

CD-ROM格式

CD-ROM的每個扇區包含98個24字節的框，共2352字節信息。CD-ROM作為數據盤片，需要對數據有較高的可信任度，不能有錯誤數據。為了達到增強糾錯和檢錯的目標，CD-ROM有3層的糾錯機制。採用模式1型的CD-ROM擁有完整的3層糾錯機制，每個扇區記錄2048字節信息。模式2型的CD-ROM，每個扇區記錄2336字節信息，這類CD-ROM主要用於記錄視頻文件。CDDA音頻標準規定的數據量為：44.1k/s×4B×2048 / 2352 = 153.6kB/s，與此比較，模式1型的CD-ROM的播放時間為74分鐘，或4440秒，容量為682MB。

1倍速的CD光驅每秒鐘能夠讀取75個連續的扇區，即每秒150KB，x倍速光驅讀取速度依此類推。

CD扇區內容

• 一張74分鐘的標準CD包含333,000個扇區。
• 每個扇區為2352字節，模式1型的CD-ROM包含2048字節計算機數據，模式2型的CD-ROM包含2336字節PSX/VCD數據，音頻包含2352字節信息。
• 扇區容量的差異來自頭信息和糾錯編碼，計算機數據對精度要求最高，這類信息最多，VCD對精度要求不高，這類信息稍小，音頻CD沒有這類信息。
• 如果用RAW格式從盤片中讀取數據，無論是什麼數據類型，每個扇區都能夠讀出2352字節信息。因此：
  • 高速刻錄數據CD（40倍速）不會丟失信息。但是，由於音樂CD沒有3層糾錯碼，如果高速刻錄音樂CD，有可能導致不可挽回的錯誤，並在播放時發出咔噠的聲音。
  • 在一張74分鐘的CD上，能夠用RAW方式刻錄更多的信息，這樣做容量可以達到333,000×2352 = 783,216,000 字節（大約747MB）。這是74分鐘650MB的CD的容量的上限。容量增加14.8%，但是，這樣做將失去糾錯數據。
• 當用RAW方式讀取光盤時，容量永遠為2352字節的倍數。

設計類型	← 2352字節塊 →
音樂CD:	2352字節數字音樂
模式1型CD-ROM:	12	4	2048字節用戶數據	4	8	276
模式2型CD-ROM:	12	4	2336字節用戶數據

圖例（字節）
12	同步
4	扇區ID
	數據
4	檢錯
8	空白
276	糾錯

製作

預先壓制的CD-ROM盤片是通過母盤壓製出來，首先製作一張玻璃的母盤，然後根據它的凸凹批量壓製出最終的光盤。可刻錄光盤（CD-R）與可重複刻錄光盤（CD-RW）的製作過程類似，它們都是通過激光改變染料的特性或者物質相變的方式記錄數據，這個過程通常稱為刻錄。

容量

CD-ROM能夠輕易的記錄一部百科全書的所有文字、圖像、音頻和視頻

一張標準的120毫米的CD-ROM盤片能夠記錄800.1MB數據（不包括糾錯和檢錯數據）。這個容量能夠記錄700部10萬個10個字母長的英文小說。如果每部小說有1厘米厚，那麼這些小說加起來有7米長。文本信息通常能夠被壓縮至原來的1/10大小，這樣一張CD-ROM盤片就能夠容納大約100米厚的小說。

一張單面的DVD的容量為4.4GB，大約為CD-ROM的6倍。

各類CD的容量

類型	扇區	最大數據容量	最大音樂容量	時間
		(MB)	(MB)	（分鐘）
8 cm	94500	193.536	222.264	21
	283500	580.608	666.792	63
650 MB	333000	681.984	783.216	74
700 MB	360000	737.280	846.720	80
800 MB	405000	829.440	952.560	90
900 MB	445500	912.384	1047.816	99

記錄CD容量時通常採用二進制，一張700MB的CD名義上有700000KB的容量。而記錄DVD容量時通常採用十進制，一張4.7GB的DVD名義上有4.377GB的容量。

CD-ROM光驅

老式4倍速CD-ROM光驅

CD-ROM光驅可以讀取CD-ROM光盤，這種設備在個人電腦上已經普及。CD-ROM光驅可以通過IDE（ATA）、SCSI、SATA、Firewire和USB或者專門設備連接至電腦。事實上，結合適當的軟件，所有的現代CD-ROM光驅都能夠播放音樂CD、VCD和其它數據標準的CD。

激光

CD-ROM光驅採用780納米近紅外線二極管。激光波通過一個光電跟蹤模塊射到碟片上，而後檢測它是否被反射或者分散。

傳輸速度

CD-ROM光驅的傳輸速度是以音樂CD的傳輸速度的倍數作為標準衡量，1倍速為150KB/s。通過提高碟片的轉速，數據的傳輸速度能夠提高。例如，1倍速的光驅的轉速為每分鐘500轉，而8倍速的光驅轉速為每分鐘4000轉，相應的讀取速度為1.2MB/s。超過12倍速時，震動和散熱成為問題。超過這個速度的光驅通過各種方法解決這些問題。恆定角速度光驅中的盤片以恆定的角速度旋轉，以較快的速度讀取邊緣數據，以較慢的速度讀取內側數據。由於受到機械的限制，20倍速曾被認為是光驅讀取速度的極限，直至三星推出32倍速的SCR-3230光驅，它採用球來平衡旋轉的盤片以降低震動和噪音。2004年，最快的傳輸速度通常可以達到52倍速，每分鐘10350轉，7.62MB/s，不過這個速度只有在讀取盤片邊緣部分的數據時才能達到。由於受到用於製作CD的多碳酸鹽塑料的強度的限制，通過增加轉速提高讀取速度變得不再可行。但是，可以通過增加激光數量的方式進一步提高讀取速度，在Kenwood的True-X 72x演示中，這款光驅透過ZEN的True-X技術，將一束激光分離成7束，可以同時平行讀取七條光碟軌道，轉速與10倍速的光驅大致相當，可以在2700~5100RPM時達到6.75~10.8MB/s。

CD刻錄光驅通常有3種不同的速度，分別為一次刻錄、重複刻錄和讀取的速度。通常，採用這樣的順序標註，例如12x/10x/32x的光驅能夠以12倍速（1.80MB/s）刻錄一次刻錄光盤，以10倍速（1.50MB/s）刻錄可重複刻錄光盤，以32倍速（4.80MB/s）讀取光盤。

1倍速的定義在不同場合並不相同，CD-ROM的1倍速為150KB/s，音樂CD的1倍速為172.3KB/s，DVD的1倍速為1.32MB/s（1358KB/s）。

從CD-ROM拆卸下的激光系統

可移動的激光頭能夠讀取CD的任何位置

CD-ROM光驅的激光系統

常見傳輸速度

數據傳輸速度

傳輸速度	KB/s	Mb/s
1x	150	1.2288
2x	300	2.4576
4x	600	4.9152
8x	1200	9.8304
10x	1500	12.2880
12x	1800	14.7456
20x	3000	24.5760
32x	4800	39.3216
36x	5400	44.2368
40x	6000	49.1520
48x	7200	58.9824
50x	7500	61.4400
52x	7800	63.8976
56x	8400	68.8128
72x	10800	88.4726

參看

• CD
• CD-R
• CD-RW
• VCD
• DVD