Đĩa CD (Compact Disc) là một phương tiện lưu trữ dữ liệu kỹ thuật số dưới dạng quang học đã từng rất phổ biến. Vậy, một đĩa Cd Có Dung Lượng Lưu Trữ Khoảng Bao Nhiêu? Bài viết này sẽ đi sâu vào dung lượng lưu trữ thực tế của đĩa CD, cách dữ liệu được mã hóa và lưu trữ trên đĩa, cũng như các loại đĩa CD khác nhau.
Mỗi giây trên đĩa CD chứa 75 khối dữ liệu, mỗi khối có dung lượng 2.048 byte. Từ đó, có thể tính toán dung lượng lưu trữ tối đa của một đĩa CD.
Thông thường, dung lượng lưu trữ dữ liệu được định rõ theo định dạng Mode 1.
Điều thú vị là, mỗi sector dữ liệu có kích thước 2.352 byte, nhưng chỉ có 2.048 byte được dành cho dữ liệu người dùng. 1.186 byte còn lại được sử dụng cho các cơ chế phát hiện và sửa lỗi, đảm bảo dữ liệu được đọc một cách chính xác.
Alt: Minh họa cấu trúc một sector dữ liệu trên đĩa CD với các thành phần chính như Header, User Data, EDC/ECC, thể hiện sự phân bổ dung lượng giữa dữ liệu người dùng và các cơ chế sửa lỗi.
Mã hóa Dữ Liệu Trên Đĩa CD
Dữ liệu được ghi vào đĩa CD thông qua một quy trình mã hóa gọi là EFM (Eight-to-Fourteen Modulation – Điều chế từ 8 sang 14 bit). Quy trình này chuyển đổi mỗi byte (8 bit) thành một giá trị 14 bit để lưu trữ. Các mã chuyển đổi 14 bit được thiết kế để đảm bảo không có ít hơn 2 hoặc nhiều hơn 10 bit 0 liền kề. Đây là một hình thức mã hóa RLL (Run Length Limited) gọi là RLL 2.10. Điều này giúp ngăn ngừa các chuỗi dài bit 0 dễ bị đọc sai, đồng thời giới hạn tần số lớn nhất và nhỏ nhất trong các chuyển đổi trên đĩa.
Do một số mã EFM bắt đầu và kết thúc bằng một hoặc nhiều bit 0, ba bit bổ sung, được gọi là bit hợp nhất, được thêm vào giữa mỗi giá trị EFM 14 bit. Các bit hợp nhất thường là bit 0, nhưng có thể chứa bit 1 nếu cần thiết để cắt một chuỗi dài các bit 0 liền kề được tạo ra bởi các giá trị EFM 14 bit gần kề.
Tổng cộng, 17 bit được tạo ra cho mỗi byte (EFM cộng thêm các bit hợp nhất), và một đồng bộ 24 bit (cộng thêm 3 bit hợp nhất) được thêm vào phần đầu của mỗi cấu trúc. Kết quả là, có đến 588 bit (73.5 byte) được lưu trữ trên đĩa cho mỗi cấu trúc. Nhân số này với 98 cấu trúc trên mỗi sector, ta có 7.203 byte được lưu trữ trên đĩa để biểu thị mỗi sector.
Một đĩa CD 80 phút có thể chứa khoảng 2.6GB dữ liệu thực được ghi. Sau khi mã hóa, xử lý mã sửa lỗi và thông tin khác, dung lượng dữ liệu người dùng thực tế là khoảng 737MB (703MiB).
Alt: Sơ đồ minh họa quá trình mã hóa EFM (Eight-to-Fourteen Modulation) trên đĩa CD, cho thấy cách các byte dữ liệu được chuyển đổi thành chuỗi bit 14 và các bit hợp nhất, từ đó tạo ra các pit và land trên bề mặt đĩa.
Các Loại Đĩa CD Có Khả Năng Ghi Được
Có hai loại đĩa CD chính có khả năng ghi: CD-R (Recordable) và CD-RW (Rewritable).
- CD-R: Là loại đĩa WORM (Write Once, Read Many – Ghi một lần, đọc nhiều lần). Dữ liệu sau khi được ghi vào CD-R sẽ được lưu giữ lâu dài và không thể xóa.
- CD-RW: Cho phép ghi và xóa dữ liệu nhiều lần (khoảng 1.000 lần).
Do tính tương thích cao và giá thành rẻ, CD-R thường được ưa chuộng hơn CD-RW cho các mục đích lưu trữ dữ liệu lâu dài và phân phối. Tuy nhiên, CD-RW lại phù hợp cho các nhu cầu sử dụng lại đĩa nhiều lần.
Kết luận:
Như vậy, trả lời cho câu hỏi đĩa CD có dung lượng lưu trữ khoảng bao nhiêu, dung lượng lưu trữ dữ liệu người dùng thực tế trên một đĩa CD 80 phút là khoảng 737MB (703MiB). Tuy nhiên, dung lượng thực tế được ghi trên đĩa, bao gồm cả mã sửa lỗi và thông tin khác, có thể lên đến 2.6GB. Việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến dung lượng lưu trữ của đĩa CD giúp người dùng lựa chọn phương tiện lưu trữ phù hợp với nhu cầu của mình.
