基本介紹
- 中文名：數字多功能光碟隨機存取記憶體
- 原版名稱：Digital Versatile Disc- Random Access Memory
- 開發商：松下
- 發行商：松下
使用技術,存儲方式,
使用技術
DVD-RAM所使用的技術源於松下自己的PD（Phase-change Dual，雙相變）光碟技術。並結合了硬碟、MO（Magneto-Optical，磁光碟）的部分存儲技術，針對於數據存儲套用而開發。在那個時候（DVD剛正式推出），對於刻錄與DVD-ROM相兼容的視頻光碟的需求並不迫切，所以可錄式DVD更多的是被看作為數據存儲媒體，並以MO為潛在的替代目標。而在當時，對於大容量光存儲也的確有不小的需求。這樣，DVD-RAM在設計當初就沒有過多地考慮與那時已經出現的DVD-ROM驅動器或DVD播放機進行兼容，即使修改它的BookType也沒有用，因為它的記錄方式與DVD-ROM完全不一樣。
兼容
其實，按照MHT的想法，即使不兼容，只要推出的DVD-ROM與播放機去兼容DVD-RAM也完全可以，而且不存在技術上的困難，事實上以MHT在業界的實力和影響力，做到這點也並不是什麼難事。在那時，MHT的理念得到了DVD論壇大部分會員的贊同，1996年松下公司開發出第一個DVD-RAM樣品，並最終在1997年7月公布了DVD-RAM Ver1.0規範，成為了DVD刻錄世界的開路先鋒。到了1999年公布了DVD-RAM Ver2.0規範，在2000年又對第二版進行了少量改進（主體規格沒有變化）並推出了DVD-RAM Ver2.1規範。在DVD-RAM的開發中，MHT還得到了歐洲電子計算機工業會（ECMA：European Computer Manufacturers' Association）的幫助，並以ECMA標準的形式發布了相關版本的DVD-RAM碟片規範。
DVD-RAM在誕生之初就沒想到兼容，也沒想以視頻刻錄為其主要目的，而是一開始就打出了數據存儲的旗號。由於DVD-RAM在數據存儲方式上與硬碟極為相似（透明式操作），並且可重寫次數遠高於DVD-RW和DVD+RW，所以，只要不考慮與傳統驅動和播放機的兼容問題，它是非常理想的數據存儲與備份手段。事實也是如此，專業的光存儲市場幾乎被DVD-RAM所獨占（這也符合當初MHT的構想）。要知道這一市場的空間同樣巨大，利潤也是民用市場無法比擬的。在這個市場上引領風騷的廠商大多不是我們所熟悉的，所以對民用級用戶來說，DVD-RAM就好像滅亡一樣，可事實上就廠商所得到的利潤來說，沒準它們正私下偷著樂呢。
碟片結構
DVD-RAM的碟片與現有的其他光碟很不一樣，浮雕式首標（EH，Embossed Header）信息與MO如出一轍，DVD-RAM Ver1.0的光碟表面，可以清晰地看出由EH組成的圖案，與MO很類似。DVD-RAM使用了ZCLV（Zoned Constant Linear Velocity，區域恆定線速度）旋轉模式，在光碟的碟片上劃分出多個數據區，每個數據區含有基本等量的存儲軌道，每個轉道扇區數量一致，在這一區域內光碟的轉速是恆定的（因為是CLV方式，所以越外圈轉速越低），而處於內圈的數據區的轉速要高於處於外圈的數據區轉速，這一點與硬碟的ZDR（Zoned Data Recording，區域數據記錄）方式有幾分相似，不過DVD-RAM是從最內圈開始寫入的。
在碟片結構方面，DVD-RAM也是目前所有DVD刻錄盤中最複雜的，在0.6mm的厚度里一共有8層材料。
由於EH是DVD-RAM得以工作的重要保證（它是存儲著扇區的ID），所以為了保護光碟不被無謂的磨損，DVD-RAM從Ver1.0開始就規定了光碟匣（Cartridge）的設計規範。共有三大系列9種類型（Type），在平時它就像是光碟盒一樣保護著碟片，在使用時直接放入驅動器中即可。
密封式光碟匣連同光碟一塊出售，碟片被封死在盤匣內，不能拆卸。可移除式光碟匣雖也連同DVD-RAM一塊出售，但可以拆卸，單獨使用裡面的光碟，比如放到其他可以讀取DVD-RAM的驅動器中進行數據共享（DVD-RAM驅動器也支持不帶光碟匣使用DVD-RAM）。空光碟匣則有點像光碟盒，如果購買散裝的DVD-RAM碟片或原有的盤匣損壞，可以購買它來保護光碟。
碟片與驅動器的規格
DVD-RAM Ver2.0與Ver1.0在碟片的規格上有著很大不同，首先就是容量的變化，並且有了8CM碟片的規範。而由於容量的不同也必然造成相關的設計產生了變化，如存儲區數量、軌道間距、記錄點的長度等等，其次是刻錄速度的提高。不過DVD-RAM規範是向下兼容的，支持最新Ver2.1的DVD-RAM驅動器仍可以使用Ver1.0的碟片。
存儲方式
在數據區中，DVD-RAM不僅在溝槽處記錄數據，也在岸台（Land）記錄數據，因此DVD-RAM的基本存儲方式被稱為“岸/溝”式存儲（Land/ Groove）。還有一個地址區是DVD-RAM之所以能實現隨機存儲的重要保證，它為每一個存儲扇區都設立了一個唯一的標識（ID），4個ID信息就組成了前文講到的首標（Header），之所以稱它為浮雕式，是因為它是以凹坑的形式壓制（類似於CD-ROM的製作方法）在非雷射刻錄的介質上。它就相當於硬碟上的伺服信息，不會在寫入時被破壞。這種通過首標進行定址的方式就是互補定位信息凹坑地址（CAPA，Complementary Allocated Pit Address）。
首標中的4個ID信息，兩兩一組（ID1/ID2、ID3/ID4），每個ID中包含有同步信息、物理扇區地址、地址錯誤檢測信息等，分別對應位於其身後的處在岸台和溝槽的扇區。這裡需要指出的是，DVD-RAM與CD-R一樣，使用的也是一條螺旋形軌道，因此在每一圈中都要進行岸/溝之間的轉換，ID1/2與ID3/4的位置也會隨之改變。而所有的這一切（首標的信息，各ID的位置，岸/溝轉換）在DVD-RAM碟片生產過程中就預製好了，無需用戶操心。
DVD-RAM碟片上首標的組成，ID1/2對應後面的岸台扇區，ID3/4對應後面的溝槽扇區，在經過岸/溝轉換後，ID1/2與ID3/4的位置也會改變，保持相應扇區的對應位置
當光學感測器識別經過首標時，一個推挽式（PP，Push-Pull）式軌道跟蹤探測器將開始工作，此時帶通濾波器（Band Pass Filter）與判別電路（Discrimination Circuit）來獲得並識別首標與軌道的信號，同時藉助於PLL（Phase-Locked-Loop，鎖相迴路）生成與抖動信號同步的時鐘信號，從而保證軌道的跟蹤精度。
軌道抖動的頻率是固定的（在Ver2.0版中，抖動的頻率為141KHz），能給驅動器提供一個恆定的時間信息。因此，這個固定的抖動頻率可以幫助讀取頭在連續讀取扇區但讀取下一個首標失敗時，仍可以通過計算抖動周期找到下一個扇區的位置。松下公司聲稱這個技術可以將定址的錯誤率降低到10-20以下。不過，大家不要誤會雷射頭的刻錄也是在抖動中進行，抖動只是為了更好地跟蹤軌道（之所以軌道不是正規的圓形，是因為有規律的變動更容易識別並跟蹤，如果是平直的一條線反而不容易判斷），數據的記錄仍是沿軌道的中線進行，在讀取時，驅動器是不理會抖動信息的，這也是其他光刻錄技術所慣用的手段，只是在細節上有所差異。
DVD-RAM的扇區格式與檔案系統
DVD-RAM的扇區數據容量為2048位元組（2KB，不含糾錯碼），在數據糾錯方面與DVD-ROM一樣，使用了著名的理德-所羅門糾錯編碼技術，但糾錯的單位並不是一個扇區，而是一個糾錯塊（ECCB，ECC Block），一個糾錯塊包含16個物理扇區中的數據區，共32KB，這個糾錯塊中的每個扇區的糾錯碼分布存儲在其他15個扇區中。這也是DVD和所有DVD刻錄技術的通用設計。
DVD-RAM的標準檔案系統與DVD一樣，使用統一磁碟檔案系統（UDF，Universal Disc Format），這也是DVD-RAM與其他DVD刻錄技術所使用的標準檔案系統。UDF是光學存儲技術協會（OSTA，Optical Storage Technology Association，官方網址：）開發的檔案系統，目的在於解決ISO9600檔案系統給光存儲發展帶來的限制，讓光存儲系統有一個強大而統一的檔案管理平台。其檔案扇區的容量為2048位元組，是硬碟所規定扇區的4倍，這也是DVD所使用的規格。而UDF通過完整的封包寫入（PW，Packet Writing，封包是UDF中一個寫入單位，它允許在一個軌道上進行多個檔案的集中寫入操作，有助於提高寫入效率，一般是以64KB為一單位）功能與虛擬分配表（VAT，Virtual Allocation Table）給予了DVD強有力的支持。不過，為了向下實現更好兼容性，DVD-ROM使用的是ISO9660與UDF相結合的檔案系統，也稱UDF Bridge。windows xp 系統默認可以支持的UDF最高版本為2.01。而windows Vista 和windows 7均可支持到2.50。目前UDF的最高版本是2.60，由於不是本文的重點，所以在此不再詳述，有興趣的讀者可自行參閱相關文檔。
另外， DVD-RAM還可以使用FAT16/32檔案系統（使用FAT16時，容量則只有2GB），在WindowsXP系統上，更可以直接對其進行FAT32格式化，並可在Windows 98和2000中讀取（後者需要SP3），在三個刻錄標準中，這是它獨一無二的功能，非常實用。
DVD-RAM的缺陷管理系統
我們知道在硬碟上，都有缺陷管理功能（Defect Management），在出廠時對磁碟進行掃描，將有缺陷的扇區（Bad Sector）的地址重定向到磁碟上備用的扇區（磁碟上除了標準的可正常定址的數據區外，還有備用存儲區以便替換有缺陷的扇區），並生成主缺陷列表（PDL，Primary Defect List，又稱P-List），這個列表記錄著缺陷扇區的地址和所重定向扇區的地址，在出廠後，也可以通過自身或專用的軟體檢查新產生的缺陷扇區並寫入成長缺陷列表（GDL，Grown Defect List，又稱G-List）。它們被存放在硬碟的上專用存儲器中（可能是存儲Firmware用的Flash ROM，也可能是主控制器中的EPROM），供定址時進行即時查詢和轉換。
雖然UDF從1.5版之後也提供了缺陷管理的功能，但出於可靠性和工作效率的考慮，DVD-RAM採用了與硬碟類似的方式——硬體實現缺陷管理。但由於光碟的可更換性，所以PDL與次級缺陷列表（SDL，Secondary Defect List）都存放在光碟而不是驅動器上。SDL並不是GDL，而是對PDL的一個補充，PDL用滿後自動使用SDL。為了保存這兩個缺陷列表，在DVD-RAM的導入區（Lead-In Area）和導出區（Lead-Out Area）分別設立了4個缺陷管理區（DMA，Defect Management Area），每一個DMA包含32個扇區（兩個ECCB），第一個ECCB存放著PDL，第二個ECCB存放著SDL。
既然要替換有缺陷的扇區，那么就肯定要有備用的存儲區。為此，DVD-RAM在碟片最內圈的數據區（Zone 0）固定劃分出了12800個備用扇區，容量為25MB。我們稱之為主備用區（PSA、Primary Spare Area），而在碟片的最外圈數據區（Zone 34）則動態劃分出輔助備用區（SSA，Supplementary Spare Area）。只有在PSA用滿後才開始用SSA。SSA的扇區數最少為0，最多為97792個，容量191MB。也就是說可以用來替換的扇區總數為110592個，容量216MB，基本可以保證其100000次擦寫操作的扇區的實際數量。
DVD-RAM光碟在出廠時就已經做過了檢測（Certification）並生成缺陷列表，在使用後期，用戶也可以再進行檢測操作，此時驅動會自動進行缺陷檢查並更新缺陷列表。在每次DVD-RAM工作時，驅動器會讀取PDL和SDL並暫時保留在相應的存儲器中以供定址時使用。
缺陷管理是DVD-RAM驅動器本身的功能，無需第三方軟體參與，也是其得以自豪的一個重要優勢。它借鑑了硬碟在這方面的經驗與設計，最大限度的保障了數據安全可靠地被存儲。不過，由於備用區的存在以及格式化操作，使DVD-RAM的實際存儲容量並不能達到標稱的4.7GB。事實上，DVD-RAM的單面總存儲容量是5GB，但導入和導出區占用了幾百兆的空間，再刨去PSA、SSA占用的空間，實際可用的最大容量約為4.52GB。
DVD-RAM的優點
格式化時間很短，不足1分鐘，格式化好的光碟不需特殊的軟體就可進行寫入和擦寫，也就是說可以像軟碟一樣輕鬆使用，而且價格便宜，但只供有相關驅動器的電腦專用。從這一點看，與其他DVD刻錄機相比，DVD-RAM更像MO一類的專用、高性能產品。
要支持DVD-RAM格式的DVD光碟機才能讀寫！
DVD-RAM－－儲存之王
在很多場合，DVDRAM已經不再是像那樣高高在上了。如果在2000年，DVDROM和可得到廣泛的流行，那DVDRAM又有什麼不可以的呢？ 雖然可寫式DVD的標準一直沒有確定，DVD-R、DVD-RW與DVDRAM一直在爭奪的不可開交，但明顯DVDRAM占得了很大的上風。
不要忘記，第三代DVD-ROM的一個很大的標誌就是可以兼容DVD-R、DVD-RW和DVDRAM，既然讀取沒有任何問題，那為什麼要懷疑它流行的可能性呢？
650MB對於一般用戶來說，確實是夠用，但對於每天擁有上G數據需要備份的使用者來說，DVDRAM就顯得很親切了，無論是單面的2.6G還是雙面的5.2G，用起來都堪稱是巨無霸，完全媲美磁帶機。
而且許多廠商也都推出了他們最新的DVD-RAM機型，除了最早的創新，Panasonic、Hitahi、Toshiba、Aopen都已經擁有了相應的產品，主流的是採用SCSI-2接口界面，可以讀DVD，DVD-R，DVD-RAM，CD，CD-R，CD-RW，速度為DVD-ROM 2X，CD-ROM 20X，DVDRAM 1速（1385KB/Second）。
結構上採用雙光頭和雙透鏡相互切換的機制，垂直擺放使用也沒有任何問題。
值得注意的是，DVDRAM不僅可以讀寫DVD-RAM碟片，對於上一代的PD糟片，也可以進行讀寫，好比是一款PD的DRIVER一樣，功能很有吸引力。
此外，由於其寫盤時為DVD的1速，相當於CDRW的9速多，刻寫一張單面單層的2.6G的DVDRAM碟片只要60多分鐘，時間和刻CDR差不多。
由於DVDRAM的數據流量很大，穩定性要求很高，因此無一例外的採用了SCSI-2的模式，相信即使在2000年為了廉價低成本考慮換成IDE接口的可能性不是沒有，但也許只有Ultra DMA 100才能令人放心。
而且為了防塵，DVD-RAM沒有採用比較普通的托盤的進盤方式，也不是Pioneer在DVD-ROM上慣用的Disc的插盤口，而是採取了卡閘形式的放盤方式，這與最早期的RICHO的一些2倍速的光碟刻錄機倒有些相似，這說明DVD-RAM在穩定性上的重視程度相當高，畢竟它的成本和高負荷決定了它很艱苦的工作環境，為了延長工作壽命，必須處處斟酌。
至於DVD-RAM的價格，新款的2M cache的DVD-RAM售價雖高，但600美金的價格與其超高的容量相稱，也完全可以接受。
國內Aopen已經有了驅動器的銷售但碟片國內肯定還沒有生產，價格也是未知數。DVD-RAM光碟一般以 UDF格式存儲數據，需特定的軟體進行刻錄擦寫，就象普通光碟一樣方便攜帶，每位元組存儲成本是目前所有存儲設備中最低的，並可反覆存儲十萬次以上。
對於超大數據容量的使用者來說，確實是一款前衛但即將流行的產品。
