当CD光盘遭遇存储

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自20世纪90年代起，几乎所有厂商卖出的个人计算机都拥有一个称为光盘驱动器cd-ROM的精巧装置。CD光盘诞生于激光唱片领域，电脑工程师们关注它，是看中了CD的存储容量，而这对于CD光盘来说是一种边缘性应用。

让我们一起来回顾这段历史吧。

电脑的光存储设想

计算机自诞生以来，数据存储问题一直未能得到很好的解决，科学家们先后尝试过用磁鼓、磁盘等方式来存储数据，但面对电脑产生的海量数据，仍不是最理想的解决方案。

1977年，在弗兰克·卡利担任IBM公司董事长的任期内，曾经秘密进行过一个研制家用电脑的计划，这个项目更早于他们的个人电脑PC的开发史。根据蓝色巨人IBM研制新品的传统，这个计划有一个代号叫做“城堡”。

“城堡”项目特别小组在设计家用计算机时，曾想到了光盘，他们雄心勃勃地设想要在家用计算机中内置一套可以播放长达10小时电影的影碟装置。

著名的数字化专家尼葛洛庞帝教授受聘承担了“城堡”的“枢密顾问”，每周一次深入到“城堡”提供技术咨询。可惜，他们想尽办法也不能达到播放10小时电影节目的目标。IBM个人计算机家用计算机的“影碟梦”不久就破灭，光盘开发计划也“流产”。

发明的机遇就这样从IBM公司身边悄悄离去，却降临到了欧洲大陆的飞利浦公司。

光盘研究初战告捷

飞利浦总部位于荷兰，早期试验光盘的项目并没有得到太多飞利浦公司研究人员的重视。但因为当时家用录像带的质量太差，需要彻底改头换面。1968年，出于提高音像产品质量的初衷，飞利浦公司的负责人皮埃特·克拉默接受了开发部门的提议，想用光而不是电磁方式来记录和放映电影。

由于害怕公司董事会指责他们开发这种看不到前景的产品，克拉默并没有声张，私下从其他研究小组借调几名技术人员，凭着私人友情，请他们研制了一张可以播放影像的光盘。研究小组按照设计装配了电子设备和光照设备。

克拉默亲自开启电源，点燃一盏明亮的灯泡，一大群人满怀希望地围着光盘，等待着它能显示出什么东西，试验结果却令人十分失望。

此时的克拉默看着空空如也的屏幕也不知所措，唯一的效果只是“嘶嘶”作响的杂音。他立即让人换上飞利浦生产的王牌白炽灯，更换质量优越的检测器，光盘试验的效果仍然是杂音。研究人员们思前想后，一致认定问题出在光源，哪怕白炽灯再亮，它也无法在1微米的区域内，用光把信号运载给感应器。光盘必须采用更明亮的光束和更集中的光源，克拉默由此想到了激光发射器。

飞利浦公司那时已经能够制造氦氖激光管，主要的障碍是成本太高，一只激光管的批发价为5000美元，若做成光盘产品恐怕只有百万富翁才敢问津。克拉默不管三七二十一，从库房里要出一支做试验，果然屏幕上出现预期的棋盘方格黑白图像，光盘研究算是初战告捷。

一波三折闯市场

飞利浦的董事会从克拉默的光盘试验里看到了希望，决定同时上马研制能播放电影的光盘—影碟，以及只记录声音的光盘—音碟，并调来音响部门的技术指导奥腾斯接手开发工作。

影碟和音碟同步研制了两年，并保持了老式唱片直径30厘米的传统风格，于1978年将影碟率先投入音像市场，这种影碟并没有采用数字编码，仍然直接把模拟信号通过激光存储在光盘上，然后再将其转换为屏幕上生动的画面，这种技术就是今天为人熟知的“镭射映像”技术。

飞利浦公司期盼投入的研究资金能有回报，但20世纪80年代初，家用电器领域频频发生“地震”，音像产品中所谓“日本风暴”袭击全球，飞利浦第一批出厂的影碟血本无归。

奥腾斯在绝望中挣扎，把光盘起死回生的希望寄托在音碟身上。他认为尚在襁褓中的激光音碟必须采用数字编码技术，大幅度提高音质以对抗录音磁带。

就这样，奥腾斯通过数字编码把音乐变成二进制数码存储于光盘，然后再转换为模拟信号还原为音乐。这种技术将使光盘录制的音响格外纯净，没有丝毫杂音，它为光盘今后走向计算机打开了一扇窗口。同时，奥腾斯还决定把音碟的尺寸缩小为12厘米，成为一种“以小取胜”的产品，这样奥腾斯成为研制出CD光盘的第一人。

给CD光盘机减肥

光盘的播放，还需要有一套复杂的电子设备。

虽然经过奥腾斯和他的小组不断改进，早期光盘播放器设备的体积仍有近1立方米。为此，董事会派来了人称“问题克星”的范·德·克洛特增援，克洛特建议并促成了飞利浦公司与日本索尼公司的合作，以迅速获得小型化技术，把CD变成国际工业标准。

克洛特带着CD光盘原型机直接与索尼公司谈判，与索尼携手合作为CD光盘机“减肥”，并研究确定CD光盘的标准。索尼的工程师建议CD盘应增加存储容量，以便今后能够同时播放音乐和影像，光盘机的体积渐渐缩小，成本也大为降低。

电子元件从800多个减少到200多个，其中，含有超小型激光管的读写头只用了6个组件。光盘标准最大的一项改变是CD盘播放时间，它最终被双方确认为74分钟。74分钟恰好能够演奏完著名指挥家卡拉扬最慢速地指挥贝多芬第九交响曲《命运》。

1981年，首次CD光盘展示会取得了巨大的成功，得到了世界的认可，激光光盘从幕后走到了台前。日本、美国和其他国家的大小公司一哄而上，开发和生产各种光盘，名目繁多的种类一个接着一个出现，让人目不暇接。

为了避免重蹈家用录像机制式混战的覆辙，1982年，索尼与飞利浦公司为CD盘制定了一套标准，为统一CD光盘规格未雨绸缪。由于标准书的封面采用了红颜色，人们习惯地把它称作“红皮书”。1987年，国际标准化组织奖这种数字音频光盘定名为CD-DA。

CD-ROM标准

就在首次CD光盘展示会取得成功的同时，苦于寻找优质存储介质的计算机科学家们看到了希望，然而，他们看中的却是CD光盘的一个边缘应用—海量存储。

当时，一张4.7英寸（约合12厘米）的光盘能存储令人惊愕的63亿字节的信息，而在1982年的时候，一张标准的双面IBM个人电脑软盘仅可存储360KB的数据，也就是大约260万个字节。粗略地计算一下就可以知道，从理论上来说，假设你不使用额外的字节来进行纠错的话，一张CD就能容纳2390张IBM软盘所能存储的数据。