Sítio do Piropo

B. Piropo

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CD-ROMs

 

Meios magnéticos, como os disquetes, discos rígidos e fitas, não são a única forma usada por nossos micros para guardar informações. Na verdade, se um meio é capaz de armazenar grandes quantidades de qualquer coisa (pontos, sinais, cargas elétricas ou seja lá o que for) que possa alternar entre dois estados e se é possível desenvolver uma forma de distinguir estes dois estados, então este meio pode ser utilizado para guardar e recuperar informações digitalizadas. O princípio é sempre o mesmo: um destes estados representa o dígito "um", o outro o dígito "zero", e grupando-se os dígitos oito a oito formam-se os bytes que armazenam as informações.

É verdade que os meios magnéticos são de longe os mais populares. Mas há um meio alternativo que começou a se disseminar há cerca de quatro ou cinco anos e agora, com a queda dos preços e a padronização, vem se tornando quase tão comum como os discos rígidos. Trata-se do CD-ROM.

CD-ROM é o acrônimo de Compact Disc - Read Only Memory. Que, em uma tradução livre, significa "Disco compacto que apenas pode ser lido", ou seja, um disco onde as informações podem ser lidas, mas não gravadas pelo usuário (são gravadas apenas pelo fabricante). O que, sem dúvida, é um inconveniente e tanto. Contrabalançado, porém, pelas muitas vantagens - dentre as quais sobressaem o baixíssimo custo (gravar um CD-ROM de 650 Mb custa menos que gravar um disquete de 720 kb, incluindo o preço do meio físico) e a enorme capacidade (que chega a 650 Mb).

Mas como é que um negócio destes funciona?

Bem, seu princípio de funcionamento é muito simples. Tão simples que de quando em vez aparecia naqueles velhos filmes de piratas, onde mensagens codificadas eram transmitidas pelos raios de sol refletidos em espelhos.

Para você e seu vizinho do prédio em frente montarem um sistema destes basta um dia de sol, um espelho e muita paciência. E algum conchavo prévio, evidentemente. Então, combinem o seguinte: seu vizinho fica na janela, de frente para o sol, com o espelho. A cada segundo transmitirá um bit. Se ele refletir os raios de sol na direção da sua janela, o bit vale "um". Se não, "zero". Você, do lado de cá, fica olhando e contando os segundos. A cada reflexo luminoso você anota um bit "um". A cada segundo sem reflexo, um bit "zero". Depois, basta subdividir o fluxo de bits de oito em oito para transformá-los em bytes e converter os bytes nos caracteres correspondentes para decodificar a mensagem.

Para você e seu vizinho o processo parecerá um tanto lento e falível: basta "pular" um único bit para embaralhar os bytes e deitar a perder a mensagem. Tentem, que garanto que vão achar o telefone um meio muito mais prático. Mas o que para humanos é complicado, o computador resolve com um pé nas costas. E na verdade o raio de luz refletido que você e seu vizinho consideraram um meio tão tosco de enviar mensagens é exatamente o meio usado pelo CD-ROM para recuperar as informações.

No caso, a luz é um feixe de raio laser. Este feixe é micrometricamente focalizado na superfície do disco, uma superfície originalmente espelhada na qual alguns pontos foram deformados. Então, na medida que o disco gira, o raio laser incide ora sobre um ponto espelhado, ora sobre uma deformação. Os pontos espelhados refletem o raio laser. As deformações, não. Então, o raio luminoso refletido pelo disco fica pulsando ("piscando") como os sinais provenientes da janela de seu vizinho: reflexo, bit "um", ausência de reflexo, bit "zero". Para converter os pulsos em bytes basta captá-los em uma pequena célula fotoelétrica que os converte em corrente elétrica. Esta corrente é então amplificada e encaminhada para os circuitos competentes, que se encarregam de "juntar" os bits nos respectivos bytes e reconstituir os dados. O mesmo princípio usado por você e seu vizinho, mas escorado por alta tecnologia que o acelera milhões de vezes e o dota de uma precisão extraordinária.

Agora que sabemos como a coisa funciona, podemos entender porque não é possível regravar informações em discos CD-ROM: as deformações que impedem a reflexão da luz na superfície espelhada são feitas na fábrica por um feixe de raio laser de alta potência que, literalmente, "derrete" os pontos onde incide. O que, evidentemente, não pode ser feito duas vezes. Nem pode ser desfeito. Portanto, depois de gravado, um disco CD-ROM apenas pode ser lido, jamais regravado. O mesmo ocorre com os CD-ROM virgens, que podem ser gravados uma única vez em drives especiais - os chamados discos WORM, acrônimo de Write Once, Read Many, que significa "grave uma vez, leia muitas".

A deformações feitas com raio laser permitem alcançar extrema precisão, pois um feixe de raios laser pode ser focalizado em um ponto micrométrico - que no caso dos CD-ROM mede menos de dez micra. Portanto, as deformações e pontos onde a luz é refletida na superfície do disco podem ficar muito próximas, o que permite uma enorme densidade de dados. Em um CD-ROM, ao contrário dos discos magnéticos, os dados não se situam em trilhas concêntricas, mas em uma trilha única que se desenvolve em espiral - como os sulcos dos antigos discos fonográficos de vinil. Se a "trilha" de um CD-ROM comum, de 12cm de diâmetro, for retificada ("desenrolada") e transformada em uma linha reta, esta linha medirá quase cinco quilômetros. O que, combinado com as dimensões micrométrica dos pontos que formam os bits, explica a enorme capacidade destes discos.

O sistema de leitura é bastante complexo. O feixe de laser se desloca com velocidade constante ao longo do raio do disco, como a agulha de uma vitrola. Mas, para manter a cadência necessariamente regular do fluxo de dados, o disco não pode girar sempre com a mesma velocidade. Senão, quando o laser incidir sobre um trecho da trilha próximo à periferia, os bits "passam" muito mais depressa sobre ele que quando apontar para o trecho da trilha próximo ao centro do disco. Resultado: a velocidade de rotação do disco precisa variar. Deve ser mais lenta quando o laser lê os dados junto á periferia e mais rápida a medida que o laser se desloca na direção do centro do disco. Assim, os bits "passam" sob o laser sempre na mesma cadência e podem ser lidos pelo diodo fotossensível. O que faz com que o mecanismo de acionamento seja muito mais delicado e preciso que, por exemplo, o dos discos rígidos.

Pois é isso. Uma técnica que em sua essência é muito simples, mas que combinada com alta tecnologia e grande precisão permite resultados assombrosos. Como, aliás, quase tudo neste estranho mundo dos computadores.

 

 

B. Piropo