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，資訊將永久儲存在光碟上，使用時通過光碟驅動器讀出資訊。CD的格式最初是為音樂的儲存和回放設計，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資料。

增強型CD既儲存音樂，又儲存電腦數據；這種CD-ROM的音樂能夠由CD播放機播放，電腦數據則只能由電腦處理。

媒介

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-RO本機磁碟(M)片在外觀上與音樂CD完全相同，資料存取的方式也十分類似，區別僅在於它們儲存資料的標準。CD-RO本機磁碟(M)片是用1.2毫米厚的聚碳酸酯塑膠和一層用作反射面的鋁製作。直徑為120毫米的CD-RO本機磁碟(M)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-RO本機磁碟(M)片，例如名片尺寸。資料以一系列細小的鋸齒的形式記錄在碟片中。雷射照射反射面時可以讀出凹凸的資訊。凹點的深度大約為照射雷射波長的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資料。

標準

在CD上儲存資料有多種格式，它們被收整合彩虹書。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的實體層標準。

CD-ROM格式

CD-ROM的每個磁區包含98個24位元組的框，共2352位元組資訊。CD-ROM作為資料碟片，需要對資料有較高的可信任度，不能有錯誤資料。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，每個磁區記錄2048位元組資訊。模式2型的CD-ROM，每個磁區記錄2336位元組資訊，這類CD-ROM主要用於記錄視訊檔。CDDA音訊標準規定的資料量為：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光碟機每秒鐘能夠讀取75個連續的磁區，即每秒150KB，x倍速光碟機讀取速度依此類推。

CD磁區內容

• 一張74分鐘的標準CD包含333,000個磁區。
• 每個磁區為2352位元組，模式1型的CD-ROM包含2048位元組電腦數據，模式2型的CD-ROM包含2336位元組PSX/VCD資料，音訊包含2352位元組資訊。
• 磁區容量的差異來自頭資訊和糾錯編碼，電腦數據對精度要求最高，這類資訊最多，VCD對精度要求不高，這類資訊稍小，音訊CD沒有這類資訊。
• 如果用RAW格式從碟片中讀取資料，無論是什麼資料類型，每個磁區都能夠讀出2352位元組資訊。因此：
  • 高速燒錄資料CD（40倍速）不會遺失資訊。但是，由於音樂CD沒有3層糾錯碼，如果高速燒錄音樂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方式燒錄更多的資訊，這樣做容量可以達到333,000×2352 = 783,216,000 位元組（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，這樣做將失去糾錯資料。
• 當用RAW方式讀取光碟時，容量永遠為2352位元組的倍數。

設計類型	← 2352位元組塊 →
音樂CD:	2352位元組數位音樂
模式1型CD-ROM:	12	4	2048位元組使用者資料	4	8	276
模式2型CD-ROM:	12	4	2336位元組使用者資料

圖例（位元組）
12	同步
4	磁區ID
	資料
4	檢錯
8	空白
276	糾錯

製作

預先壓制的CD-RO本機磁碟(M)片是通過母片壓製出來，首先製作一張玻璃的母片，然後根據它的凸凹批次壓製出最終的光碟。可燒錄光碟（CD-R）與可重複燒錄光碟（CD-RW）的製作過程類似，它們都是通過雷射改變染料的特性或者物質相變的方式記錄資料，這個過程通常稱為燒錄。

容量

CD-ROM能夠輕易的記錄一部百科全書的所有文字、圖像、音訊和影片

一張標準的120毫米的CD-RO本機磁碟(M)片能夠記錄800.1MB資料（不包括糾錯和檢錯資料）。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公分厚，那麼這些小說加起來有7公尺長。文字資訊通常能夠被壓縮至原來的1/10大小，這樣一張CD-RO本機磁碟(M)片就能夠容納大約100公尺厚的小說。

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	磁區	最巨量資料容量	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光碟機

老式4倍速CD-ROM光碟機

CD-ROM光碟機可以讀取CD-ROM光碟，這種裝置在個人電腦上已經普及。CD-ROM光碟機可以通過IDE（ATA）、SCSI、SATA、Firewire和USB或者專門裝置連接至電腦。事實上，結合適當的軟體，所有的現代CD-ROM光碟機都能夠播放音樂CD、VCD和其它資料標準的CD。

雷射

CD-ROM光碟機採用780奈米近紅外線二極體。雷射波通過一個光電跟蹤模組射到碟片上，而後檢測它是否被反射或者分散。

傳輸速度

CD-ROM光碟機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，資料的傳輸速度能夠提高。例如，1倍速的光碟機的轉速為每分鐘500轉，而8倍速的光碟機轉速為每分鐘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。超過這個速度的光碟機通過各種方法解決這些問題。恆定角速度光碟機中的碟片以恆定的角速度旋轉，以較快的速度讀取邊緣資料，以較慢的速度讀取內側資料。由於受到機械的限制，20倍速曾被認為是光碟機讀取速度的極限，直至三星推出32倍速的SCR-3230光碟機，它採用球來平衡旋轉的碟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碟片邊緣部分的資料時才能達到。由於受到用於製作CD的多碳酸鹽塑膠的強度的限制，通過增加轉速提高讀取速度變得不再可行。但是，可以通過增加雷射數量的方式進一步提高讀取速度，在Kenwood的True-X 72x演示中，這款光碟機透過ZEN的True-X技術，將一束雷射分離成7束，可以同時平行讀取七條光碟軌道，轉速與10倍速的光碟機大致相當，可以在2700~5100RPM時達到6.75~10.8MB/s。

CD燒錄光碟機通常有3種不同的速度，分別為一次燒錄、重複燒錄和讀取的速度。通常，採用這樣的順序標註，例如12x/10x/32x的光碟機能夠以12倍速（1.80MB/s）燒錄一次燒錄光碟，以10倍速（1.50MB/s）燒錄可重複燒錄光碟，以32倍速（4.80MB/s）讀取光碟。

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拆卸下的雷射系統

抽取式的雷射頭能夠讀取CD的任何位置

CD-ROM光碟機的雷射系統

常見傳輸速度

資料傳輸速度

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