なぜCD-RやRWは内側から、フロッピーやハードディスクは外側からデータを書き込む？

CD-RやRWは内側からデータを書き込むのに、フロッピーやハードディスクは外側からデータを書き込むのはなぜでしょうか。

どのメディアでも（特にCD-R/RWのような低速メディアでは）、ハードディスクと同じように内側に管理領域を置いて、その情報を元に最外周から使用していくのが最も理にかなっていると思うのですが・・・

特にCD-R/RW登場当時、既にハードディスクはそういうふうになっていました。なぜCD-R/RWはそうしなかったのか、経緯をご存知の方はいらっしゃらないでしょうか。

No.3 ベストアンサー 回答者： anaguma99 回答日時： 2005/07/17 11:35

ＣＤの場合フロッピーやハードディスクと異なり

同じドライブで読み書きするとしても
ディスクの大きさに違いがあります（8cmと12cm）。

LP/SPレコードの時代は、
回転数一定のため、
外周部の方が単位時間あたりの
記録面の長さが長くて音質が期待できるため
外周部から音が録音されていましたが、
自動で針を落とすタイプの場合、
外周部の始まりの箇所を探すのに
センサーによる認識などによる余計な手間がかかり、
しかもうまく針が乗らなかったりしました。

これを避けるためにも
位置が固定される内周部から使うことにしたというのが
CD規格策定時の経緯だったかと思います。
回転速度を可変にして単位時間あたりの記録面の長さを一定にしたため、
特に音質面で外周部から使う必要がなくなったこともありました。

それが規格を拡張して定められた
CD-R/RW（及びDVD：やはり2種類の大きさあり）にも
受け継がれているということではないかと思います

この回答への補足

あと残るは次のような点です。補足・予想と一緒に書きます。（全部書くには質問欄は小さすぎましたので。）もしご存知の方がありましたら、教えていただければ幸いです。


(0) 「内周部からデータを書き込む」と「外周部からデータを書き込む」の区別（補足）

この言葉の使い方はちょっと曖昧でした。「内周部からデータを書き込みむ」とはインデクス番号（例えばセクタ番号やシリンダ番号）のより低位なものが内周部に、より高位なものが外周部に書かれる場合を指していて、「外周部からデータを書き込む」とはその逆を指しています。


(1) フロッピーディスクはなぜ外周部から記録を行うのか。

どっちから書いてもよさそうなものですが、なぜか私の知る限りどのフロッピーディスクメディアも必ず外周部から記録するようになっています。

予想: フロッピーディスク誕生当時、まだ技術的な問題から読み書きのマージンが少なかったため、最もマージンの多い外周部から使い始め、内周部は「使えなくなる直前まで」使った・・・のでしょうか。


(2) ハードディスクはなぜ外周部から記録を行うのか。

これもまた、どっちから書いても良さそうなものですが、やはり知る限りでは必ず外周部から記録するようになっています。

最近は内周部と外周部の転送速度差が顕著なので、アプリケーション（ハードディスクから見ればOSもアプリケーションの一種です）に「低位インデクスから高位インデクスに向かってデータを記録する」ような傾向がある場合には、外周部から記録するようにしておくほうがパフォーマンス向上の効果が見られるはずです。そしてWindowsを始めとするOSでは実際そのような使い方になります。

しかし、外周部と内周部で転送速度の違いがなかった頃のハードディスクでは、アプリケーションからの要求による外周部・内周部の使い分けは発生しないはずです。それなのに、なぜ古くから「外周部から記録」なのでしょうか。

予想1: ハードディスク誕生当時はフロッピーディスクの技術の延長にあったため同様の論理構造となった。

予想2: (1)で書いた「フロッピーディスクの場合の予想」と同様の理由。

予想3: 実は「必ず外周部から記録」は誤り。外周部と内周部で転送速度の違いがなかった頃のハードディスクでは、低位インデクスが内周部にあるものも存在した。


(3) CD-R/RWはなぜCD-ROMと同様に内周部からのみ記録を行うのか。

CD-ROMとの互換性を維持するため「CD-ROMと同じ論理構造を使う」という条件が外せなかったことはよく分かります。その上での話ですが、ルートインデクスのみを最内周に記録し、その他のデータ（インデクスおよびユーザデータ）は最外周部に書くというオプションも考えられます。

実際、CD-ROMオーサリングソフトの中には「ルートインデクス以外のデータをすべて最外周に置いてCD-ROMの読み込みパフォーマンスを上げる」というオプション機能を持ったものが存在しました。

それなのに、CD-R/RWではなぜそのオプションが選択されなかったのか、という点がいちばん気になっているところです。果たしてそういったオプションの選択は考慮に上がったのか、それとも最初からそのようなオプションの選択は考慮されなかったのか・・・

予想: そのようなオプションの可能性（原理的にそのようなことが可能であること）は意識されていたが、それはアプリケーション（オーサリングソフト）の側で対応可能であるから、メディア側で別段の既定をする必要はない、との選択を行い、その結果、そのようなオプションは盛り込まれなかった・・・のでしょうか。


なお、CD（CD-AUDIO）やCD-ROMの登場当時にそのようなオプションが盛り込まれなかったことについては当然と感じます。というのも、その当時のCD/CD-ROMドライブはほぼすべてCLVであり、内周部と外周部でデータ転送速度の違いが存在しなかったからです。CAVあるいはパーシャルCAVドライブの登場までには、CD-ROMが登場してからさらに数年を要したかと記憶しています。

補足日時：2005/07/17 16:44

この回答へのお礼

なるほど、CD-ROMが内周部から記録を開始しているのはそんな経緯があったんですね。

CD（CD-AUDIO）はLP/SPレコードの後継だからLP/SPレコードの不便なところを解消しようとした、その「不便なところ」の中には「外周部から再生開始」がうまくいかない例があったので、これを避けた、というわけですね。

お礼日時：2005/07/17 16:34

No.2 回答者： parts 回答日時： 2005/07/17 11:15

CDが登場したのは、1981年のことです。

これが、AUDIO-CDの誕生になります。その当時は、工場であらかじめ音楽をプレスしてそれをパッケージとして販売することが目的であったため、簡単に製造できる内周から一気に外周まで記録するという方法をとっています。
これは、RedBookと呼ばれるCD-AUDIOを決める規格書に従います。

さて、時は過ぎCDにも様々な用途が与えられます。グラフィクスを表示するCD-G音楽にテキストを表示するCD-TEXT、映像などと音楽を一体したCD-Extraも誕生し、最終的には映像まで扱えるVideoCDも誕生します。これらの拡張ではGreenBookやYellowBookなどの規格書が誕生します。

CDにデータを記録するという規格もExtraによって誕生しますが、個人でデータを書き込むというのは、それに伴い開発が始まります。
そこで最も重要となるのは、互換性と書き込みの確実性です。

これまでのメディアは全て内側から記録していたため互換性を確保するには、内側から書き込んだメディアの方が高い互換性が確保できます。
さらに、一度しか書き込めないRメディアの場合は、品質も大事になります。
外側は最も速度が向上しますが逆に最も品質が低下しやすい場所でもあります。なぜならちょっとの振動で失敗が発生しやすいですからね。

その辺りも考えられていた可能性があります。
また、エラーが許されないFDやHDDに対してCDは登場当初バッファオーバーランエラーが容認されていましたからね。その点も大きいでしょう。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

回答No.3の補足にて、質問で書ききれなかったことを補足いたしました。その中で触れておりますが、CD-ROMの頃ルートインデクス以外のデータをすべて外周部に置くというオーサリング手法が存在しましたので、原理的にはCD-R/RWでも互換性を損なうことなく同様のことが可能であったのではないかと考えております。

CD-Rでは内周部と比較して外周部で記録品質が低下しやすいというのは気付きませんでしたが、ちょっと理由としては弱いかなという気もします。というのも、CD-Rの登場当時（既に登場した後のことですから、基礎規格の制定は完了した後になります）、CD-RライタはCLVドライブが主流で、CAVドライブはほぼ存在しなかったからです。（技術検証用に製作していたところはあると思います。）

CLVドライブでは、内周部が最もメディアの回転数が速く、外周部では最も回転数が低くなります。そして書き込み時の変調速度は、内周部・外周部を問わず同一になります。

変調速度が同一ですので、電気的な理由による外周部での記録品質の低下は発生しづらいかと思います。また振動による記録品質の低下も、その振動に対する影響からの回復に要する時間が同程度であれば、内周部・外周部の別による違いは発生しづらいように思います。

もちろん、将来的にはCAVドライブが主流になり、その暁には外周部での記録品質低下が免れ得ないので内周部を重点的に使うべきである、との彗眼をCD-Rの規格制定者が発揮したという可能性も考えられます。

そしてその場合、そのことこそが、私が知りたい「経緯」なわけです。

お礼日時：2005/07/17 17:04

No.1 回答者： Eureka_ 回答日時： 2005/07/17 10:24

CDというものの規格上の都合だと思うのですが。

内周から記録していくCD-ROM/音楽CDなどとの互換性確保のため、パフォーマンスを追求したくてもできなかったんだろうと思います。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

回答No.3の補足にて、質問で書ききれなかったことを補足いたしました。その中で触れておりますが、CD-ROMの頃ルートインデクス以外のデータをすべて外周部に置くというオーサリング手法が存在しましたので、原理的にはCD-R/RWでも互換性を損なうことなく同様のことが可能であったのではないかと考えております。

お礼日時：2005/07/17 16:47