CD-ROM (Compact Disc, read-only-memory) é uma adaptação do CD que foi concebido para armazenar dados do computador sob a forma de texto e gráficos, bem como som estéreo de alta-fidelidade. O padrão original do formato de dados foi definido pela Philips e pela Sony no Livro Amarelo de 1983. Outros padrões são usados em conjunto com ele para definir estruturas de diretório e arquivos, incluindo ISO 9660, HFS (Hierarchal File System, para computadores Macintosh) e Hybrid HFS-ISO. O formato do CD-ROM é o mesmo dos CDs de áudio: um CD padrão tem 120 mm (4,75 polegadas) de diâmetro e 1,2 mm (0,05 polegadas) de espessura e é composto de um substrato plástico de policarbonato (subcamada - este é o corpo principal do disco), uma ou mais camadas finas de metal reflexivo (geralmente alumínio), e um revestimento de verniz.
As especificações do Livro Amarelo eram tão gerais que havia algum receio na indústria de que múltiplos formatos incompatíveis e proprietários seriam criados. A fim de evitar tal ocorrência, representantes de líderes da indústria reuniram-se no High Sierra Hotel em Lake Tahoe para colaborar em um padrão comum. Apelidada de High Sierra Format, esta versão foi posteriormente modificada para se tornar ISO 9660. Hoje, os CD-ROMs são padronizados e funcionarão em qualquer drive de CD-ROM padrão. As unidades de CD-ROM também podem ler discos compactos de áudio para música, embora os leitores de CD não possam ler os discos de CD-ROM.
CD-ROM Data Storage
Embora a mídia do disco e as unidades do CD e do CD-ROM sejam, em princípio, as mesmas, há uma diferença na forma como o armazenamento de dados é organizado. Dois novos setores foram definidos, Modo 1 para armazenamento de dados do computador e Modo 2 para dados comprimidos de áudio ou vídeo/gráficos.
CD-ROM Modo 1
CD-ROM Modo 1 é o modo utilizado para CD-ROMs que transportam apenas dados e aplicações. Para acessar os milhares de arquivos de dados que podem estar presentes neste tipo de CD, é necessário um endereçamento preciso. Os dados são dispostos quase da mesma forma que em discos de áudio: os dados são armazenados em setores (o menor bloco de informação endereçável separadamente), cada um contendo 2.352 bytes de dados, com um número adicional de bytes utilizados para a detecção e correção de erros, bem como estruturas de controle. Para o modo 1 CD-ROM de armazenamento de dados, os setores são ainda mais discriminados, e 2.048 utilizados para os dados esperados, enquanto os outros 304 bytes são dedicados à detecção de erros e código de correção extra, porque os CD-ROMs não são tão tolerantes a falhas como os CDs de áudio. Há 75 setores por segundo no disco, o que rende uma capacidade de disco de 681.984.000 bytes (650MB) e uma taxa única de transferência de velocidade de 150 KBps, com taxas mais altas para unidades de CD-ROM mais rápidas. A velocidade do disco é expressa como múltiplos da taxa de transferência de velocidade única, como 2X, 4X, 6X, e assim por diante. A maioria dos drives suporta CD-ROM XA (Extended Architecture) e Photo-CD (incluindo discos de múltiplas sessões).
CD-ROM Mode 2
CD-ROM Mode 2 é usado para informações comprimidas de áudio/vídeo e usa apenas duas camadas de detecção e correção de erros, o mesmo que o CD-DA. Portanto, todos os 2.336 bytes de dados por trás dos bytes de sincronização e cabeçalho são para os dados do usuário. Embora os setores do CD-DA, Modo CD-ROM 1 e Modo 2 tenham o mesmo tamanho, a quantidade de dados que podem ser armazenados varia consideravelmente devido ao uso de bytes de sincronização e cabeçalho, correção e detecção de erros. O formato Mode 2 oferece um método flexível para armazenar gráficos e vídeo. Ele permite que diferentes tipos de dados sejam misturados, e tornou-se a base do CD-ROM XA. O Modo 2 pode ser lido por unidades de CD-ROM normais, em conjunto com os drivers apropriados.
Codificação e Leitura de Dados
O CD-ROM, tal como outras adaptações do CD, tem os dados codificados numa faixa em espiral, começando no centro e terminando na borda mais externa do disco. A faixa em espiral contém aproximadamente 650 MB de dados. Isso é cerca de 5,5 bilhões de bits. A distância entre duas filas de pits, medida do centro de uma faixa até o centro da faixa seguinte é referida como passo da faixa. O passo da pista pode variar de 1,5 a 1,7 microns, mas na maioria dos casos é de 1,6 microns.
Constant Linear Velocity (CLV) é o princípio pelo qual os dados são lidos a partir de um CD-ROM. Este princípio diz que a cabeça lida deve interagir com a faixa de dados a uma taxa constante, quer esteja acessando dados das porções internas ou externas do disco. Isto é afetado pela variação da velocidade de rotação do disco, de 500 rpm no centro, para 200 rpm no exterior. Em um CD de música, os dados são lidos sequencialmente, portanto, a velocidade de rotação não é um problema. O CD-ROM, por outro lado, deve ser lido em padrões aleatórios, o que requer uma velocidade de rotação variável constantemente. As pausas na função de leitura são audíveis, e algumas das unidades mais rápidas podem ser bastante ruidosas por causa disso.