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Le disque dur
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Écrit par Damien   
Créé le 12-04-2007
ddNous allons vous expliquer rapidement dans un premier temps le fonctionnement du dique dur. Il est le support de stockage le plus utilisé pour les données systèmes et autres.
Il peut être soit interne, soit externe à l'unité centrale et donc possède différents types de connecteurs.

Nous verrons plus loin les capacités qu'il peut avoir, les différentes interfaces, la vitesse de rotation et enfin la quantité de mémoire cache.


 
L'intérieur d'un disque:
  • Les plateaux : un dd comporte plusieurs plateaux empilés les uns au dessus des autres à distance très rapprochée. Ceux-ci tournent autour d’un axe dans le sens inverse des aiguilles d’une montre et à des vitesses pouvant dépasser de nos jours les 10000 tours par minute (tpm). Actuellement les dd standard ont une vitesse de 7200 tpm. Les plateaux peuvent être soit en métal, en verre ou en céramique.
  • Les pistes : elles se situent sur les plateaux, sur la surface supérieure et inférieure de ceux-ci. Les pistes correspondent à des tranchés (sillons) qui se présentent sous forme de cercles concentriques.
  • Les secteurs : les pistes sont découpées en secteurs. C'est à l'intérieur des secteurs que l'on va stocker les données. La taille standard d'un secteur est de 512 octets.
  • Les têtes de lecture/écriture (L/E): ce sont des électro-aimants positionnés en bout de bras articulés qui peuvent se déplacer sur la totalité de la surface du dd. Ces têtes servent à lire et à écrire des données sur le dd. Elles se positionnent sur les secteurs qu'elles souhaitent utiliser sans jamais les toucher physiquement car la rotation des plateaux crée un « courant d'air » qui empêche les têtes de retomber sur les plateaux. A chaque plateau est attribué un bras articulé contenant deux têtes (une pour la surface supérieure et une seconde pour la surface inférieure du plateau). Tous les bras sont liés entre eux, ils se déplacent donc tous en même temps dans la même direction.
 Exemple : si votre disque dur possède 10 plateaux, il comportera alors 20 têtes de L/E.


 
Principe d'enregistrement :
Le but est en fait d'utiliser le langage binaire (le 1 et le 0) afin de créer 2 états physiques différents et donc de pouvoir enregistrer des données. Ces deux états permettent de coder le 0 et le 1.
Pour les supports magnétiques (dd et disquette) : Selon les champs magnétiques libérés (positif ou négatif), on obtient des états physiques différents.
Exemple:
binaire
  Chaque plateau est recouvert de particules de fer (la ferrite) qui grâce aux champs magnétiques créés par les têtes de L/E, modifie le sens des particules dans chaque secteur.
En imaginant que le mot « BINAIRE » s'écrive en langage binaire : 1001101 (représentation logique)
Voici la représentation logique que l'on obtiendrait sur les secteurs d'une piste du dd:
 
piste dd
La capacité:
La capacité d'un disque dur est définie en Giga Octets (GO). L'entrée de gamme est le 40 GO voire même le 80 GO. Plus vous allez avoir de capacité plus le rapport capacité/prix sera avantageux.


 
Les interfaces :
On trouve principalement 3 standards sur le marché actuellement : 
  • L'ATA (Advanced Technology Attachment) ou PATA, qui fonctionne en Parallèle et qui utilise l'interface IDE ( Integrated Drive Electronics ). Il existe différents modes de transfert des données témoignant de l'évolution de cette interface au fil des années dont les modes PIO 1 à 4, et UDMA (Ultra Direct Memory Access) 1 à 6 (de ATA33 à l'ATA133). Les connexions de ce type d'interface sont réalisées à l'aide de nappes (plates ou rondes) de 40 ou 80 fils (à partir de l'ATA66).
  • Le SATA (et maintenant SATA II), qui fonctionne en Série, permet un transfert théorique plus rapide que le PATA. L'avantage certain de ce type d'interface très récent réside en ses câbles et connecteurs. Nettement moins encombrant (fiches de 7 broches au lieu de 40 pour le PATA), c'est un plus incontestable niveau encombrement dans le boitier et donc pour refroidir son système.
  • Le SCSI ( Small Computer Systems Interface). Les taux de transfert sont bien superieurs aux ATA et SATA mais cette solution de disque reste très onéreuse et est principalement utilisée pour les serveurs. Il existe là aussi différents standards : SCSI-1, SCSI-2 (Narrow, Fast, Wide-16 et Wide-32) et SCSI-3 (Ultra, Ultra-Wide, Ultra-2, Ulra-2-WIde, Ultra-3, Ultra-3-Wide ... !!!). Le SCSI utilise des nappes de 50 à 128 fils.

La vitesse de rotation:
Il va de soi que plus sa vitesse de rotation est grande et plus le disque est performant ! La vitesse standard est maintenant de 7200 T/min (Tours par minutes), les disques de 5400 t/min se voient disparaitre. Avec l'arrivé du SATA la vitesse augmente pour atteindre jusqu'à 10000 T/min comme pour les disque SCSI, mais cela reste représente un rapport capacité/prix encore trop cher.


 
Mémoire cache:

C'est une mémoire vive interne au disque dur qui apporte performance au système. La mémoire cache permet un accès plus rapide aux données (si celles-ci se suivent physiquement) et une écriture différentielle. Il est préférable qu'elle soit d'autant plus importante que la capacité du disque est grande. Autrefois de 2 MO, on trouve aujourd'hui des disques durs intégrant une mémoire cache de 8 MO voire 16 MO.


Dernière mise à jour : 21-03-2008
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