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 | Traducteur, please : densité de stockage, temps d'accès, cache de données, DMA,... ? Ces mots ne vous disent rien ou vous hésitez, alors allez voir en page 2. |
| Comment ça marche un disque dur ? Vous avez déjà un disque dur. Mais si une boite en ferraille carré collé contre la façade de votre boîtier. Ayez vous voyez ! Bon je vais maintenant vous disséquer cette bestiole pour vous montrer comment ça marche. Page 3 |
| C'est quoi l'IDE, l'E-ide et le SCSI ? Parler à plusieurs personnes autour de vous, chacun aura ses arguments pour vous prouver que le SCSI est meilleure que l'IDE, que le SCSI coûte trop cher par rapport à l'écart de performance ou que depuis l'arrivée de Ultra DMA/ATA-4 (33Mo/s) plus rien ne le sépare du SCSI (40Mo/s). Vous pourrez tous leur répondre en comprenant ce qui sépare l'IDE du SCSI, après la fin de cette article. La différence n'est pourtant pas physique (mécanique identique), mais en fait ce sont des protocoles de communication qui fonctionnent différemment. Explication page 4 et 5. |
| Quelles différences y a t'il entre deux disques durs ? chacun achète son disque dur et ils ont l'air tous semblables. Apprenez a bien choisir votre disque dur en page 6. |
Bon c'est le moment de se lancer dans le monde fermé des disques durs.
Traducteur, please !
| Densité de stockage : Aussi appelé densité de zone, il s'agit de la quantité de données que l'on peut écrire sur une zone. Elle se mesure en octets ou plutôt maintenant en Ko par mm² (en anglais Bits Per Square Inch (BPSI)). |
|  Vitesse
de rotation : La
vitesse de rotation pour un disque est souvent regardé
pour déterminer les performances d'un disque. La plupart
des disques ont une vitesse de rotation de l'ordre de 4500rpm
ou 5400rpm avec les nouveaux qui atteignent 7200rpm et même 10000rpm.
En général une plus grande vitesse de rotation
va permettre une plus rapide atteinte des données par
la tête de lecture, signifiant un disque dur plus rapide. Mais
attention une vitesse de rotation 20% plus rapide ne correspond
pas à 20% de performances en plus. |
| Temps d'accès : Il s'agit du temps moyen pour les têtes de lectures à se déplacer sur un secteur d'un des plateaux du disque dur. Il est d'environ 9 ms actuellement. |
| Magnéto résistance (MR) : Technologie de résistance magnétique. Technologie de stockage d'informations sur les disques durs permettant une augmentation significative du volume de stockage sans diminuer les performances. Cela marche, à la lecture, en passant un flux continu à travers la tête de lecture MR. Quand la tête de lecture MR passe au dessus d'une zone de données (champ magnétique), la tête MR change sa résistance qui est détecté par le changement d'ampérage du courant. Le seul hic est que ce mécanisme ne peut pas être utilisé en écriture, la méthode classique est alors employée. |
| Canaux de lecture PRML : Les canaux de lecture permettent de réaliser la conversion des données numériques vers des signaux analogiques nécessaires à l'écriture de données sur le disque dur. Mais à haute densité de données, le pic du signal analogique "déborde", causant des dégradations dans les données. En utilisant des techniques de filtre et de codage digital, les canaux de lecture PRML échantillonnent le signal analogique à différents points, en tenant compte de la détermination précise de la forme du signal de retour. Ceci permet d'augmenter sensiblement la densité de stockage. |
| Cache de données : L'accès au données contenues dans le disque se fait de manière prévisible. Les performances peuvent être augmentées en lisant prématurément des données qui peuvent être requise plus tard et en les stockant dans un tampon (mémoire cache) avant que l'ordinateur ne les demande, puis en les restituant au besoin. La restitution de données à partir du tampon est beaucoup plus rapide. Ce tampon est appelé en anglais : Read Look-Ahead Buffer. Le tampon implémenté correctement permet d'augmenter significativement les performances du disque dur. |
| Segmentation du cache : Il s'agit de la division du tampon Read Look-Ahead en différents sous-tampon, ce qui permet au disque dur de se comporter comme s'il possédait plusieurs tampons (mais de plus petites tailles). Ceci améliore l'efficacité du tampon Read Look-Ahead. |
| Segmentation adaptative : Ceci permet au disque dur de contrôler le nombre de sous tampon. |
| Programmed Input / Output (PIO) : C'était le mode initial utilisé par les disques durs et les normes ATA. Les premiers modes PIO 0,1 et 2 étaient énormément dépendant du processeur. Avec l'arrivée du 486 et des pentiums, une nouvelle norme a été adoptée VLB (Vesa Local Bus) et un nouveau mode PIO a été introduit appelé "Block PIO" permettant plusieurs transfert de données. |
| Direct Memory Access (DMA) : Avec l'apparition des chipsets 430 TX d'Intel, le bus-mastering DMA a permis le transfert de données entre le chipset, le disque dur et la mémoire centrale (RAM) sans besoin du processeur. Les performances du système ont alors significativement augmenté car le processeur n'avait plus a attendre le disque dur. cependant doit être géré par le système d'exploitation, Win95 OSR2 et Win98 savent le gérer mais pas Win95 OSR1 qui a besoin d'un patch. |
| Conversions : |
- 1 Bit = 0 or 1
- 1 octet = 8 Bits
- 1 Kilooctet = 1024 octets
- 1 Megaoctet = 1024 Kilooctets
- 1 Gigaoctet = 1024 Megaoctets
- 1 Teraoctet = 1024 Gigaoctets
- 1 Petaoctet = 1024 Teraoctets
- 1 Exaoctet = 1024 Petaoctets
- 1 Zettaoctet = 1024 Exaoctets
- 1 Yottaoctet = 1024 Zettaoctets
Comment ça marche un disque dur
Vous avez déjà vu un
disque dur. Mais si ! une boite en ferraille carré
collé contre la façade de votre boîtier. Ayez vous voyez
! Vous êtes vous déjà demandé comment tous
ces milliards de bits pouvaient cohabiter et être retrouvé
lorsque l'on cherche un fichier. Si oui, lisez le reste de cette
page.
Les disques durs actuels sont des disques magnétiques. La couche magnétique est déposée recto-verso sur plusieurs disques en aluminium montés autour d'un même axe autour duquel ils peuvent tourner.
Les informations sont inscrites sur des pistes circulaires, organisées en zones et partagées en secteurs. L'enregistrement est sérialisé à l'écriture, désérialiseé à la lecture ; dans tous les cas, il faut connaître l'adresse de la piste, et l'adresse angulaire de l'enregistrement par rapport à un repère matériel qui sert d'origine.
Un disque au point de vue du système se définit par un nombre de face, un nombre de piste et un nombre de secteurs. Prenons pour exemple un disque possédant 4 faces, 1024 pistes et 64 secteurs de 4 Ko. Ce disque dur à une capacité de 4 x 1024 x 64 x 4816 = 1,2 Go. Mais il ne faut que 2 (4 = 2e2) + 10 (1024 = 2e10) + 6 (64 = 2e6) = 18 bits soit 3 octet pour coder le numéro de secteurs, donc pour le retrouver sur tout le disque.
En fait ,les disques sont non seulement divisés en plateaux, pistes et secteurs mais pour faciliter leurs traitements, on les regroupe en une unité de stockage indissociable appelée "clusters", qui est composées d'un certain nombre de secteurs.
Lorsque vous achetez votre disque dur, il se trouve sous la forme de milliards d'octets disposés sur les faces du disque qui sont formatés "bas niveau". Ce qui veut dire qu'il vous est livré avec les pistes et les secteurs marqués de telle sorte qu'ils puissant être reconnu par le système d'exploitation. Lors du formatage réel, vous allez orienter la façon de coder et de retrouver chaque secteur. C'est pour cette raison que les différents modes de formatage ne sont pas tous compatibles. Chacun possède sa propre table d'allocation des fichiers (File allocation Table ou FAT), ses propres vecteurs d'états, et sa propre organisation des fichiers et des répertoires. La table d'allocation est une table qui indiquent les correspondances entre les clusters et les fichiers. Les vecteurs d'états permettent d'indiquer si un secteur est utilisé ou vide. Chaque secteur est matérialisé par un bit (0 = vide ; 1 = occupé ).
Les
disques durs sont dits "fixes" contrairement au disques
amovibles (voir plus loin). Grâce à leur fixité, ils peuvent tourner plus rapidement
ce qui augmente le débit, et on peut avoir plusieurs têtes
de lecture par face, une tête pour chaque zone qui regroupe
de 64 à 256 pistes, ce qui diminue le temps d'accès.
Chaque piste est accessible par déplacement hydraulique
d'une tête. La capacité d'un ensemble de tels disques
peut atteindre quelques milliards d'octets. Pour les PC, des
disques de taille plus réduite (5,25 ou 3,5 pouces) sont
fabriqués actuellement , ils atteignent 8 à 12
Go, voire plus.
Hors sujet : Les disques "amovibles".
Dans les disques amovibles, il n'y a qu'une seule tête par face utilisée, monté sur un bras rétractable. Ces disques se présentent souvent sous forme d'une pile de disques. Leur capacité peut atteindre quelques centaines de millions d'octets. Les disques magnétique amovibles les plus courants sont le Zip de Iomega qui fait 100 MO, ou encore le Syquest ; mais ils existent des disques amovibles utilisés dans la création graphique qui font plus d' 1 GO.
Le développement
de la micro-informatique a également favorisé l'utilisation
de disques souples, appelés également disquettes
(en anglais, Floppy disks). Ce sont des disques avec un support
souple en polyester, enfermé dans un pochette en carton
lubrifiée avec une fenêtre, qu'on introduit directement
dans un lecteur de disquettes. Le format de 5 pouces 1/4 (13cm)
a pratiquement disparu ; le 8 pouces est un souvenir historique,
mais en revanche, le 3,5 pouces est encore très utilisé.
La capacité d'un disque souple est de 1,44 Mo , mais des
tentatives à 100 Mo et 120 Mo au format 3,5 pouces ont
été tentés (sans grand succès encore
à l'heure actuelle).
