Comment fonctionne un
disque dur
(Partie 2/2)
De Willy STOPHE
Integrated Drive Electronics (IDE)
Il s'agit d'un contrôleur implanté sur le disque dur et qui travaille en liaison
entre le BIOS (Basic Input Output System) pour traduire et transférer les données dans les bus systèmes. Les ports IDE
sont au nombre de deux sur une carte mère, chacun pouvant
posséder 2 périphériques (DD,CD,..) ce qui
nous fait un maximum de 4 DD ou 3 DD et un CD-ROM. De plus, chaque
périphériques installés occupent un IRQ,
contrairement au SCSi qui n'en occupe qu'un pour au maximum 15
DD.
Les normes IDE (ATA)
L'IDE possède actuellement cinq normes dits ATA (Advanced
Technology Attachment) avec des versions allant de 1 à
5. Les normes ATA 1 à 4 utilisent des câbles de connexion
de 40-pin tandis que la nouvelle norme ATA-5 utilise un nouveau
cable de 80-pin. Les deux types de câbles se connectent sur la
carte mère mais il faut une carte mère récente
pour tirer avantage de l'ATA-5. Les nouveaux câbles ATA-5 peuvent être utilisés avec la norme ATA-4
(UltraDMA) et même un
peu augmenter son transfert de donnée. Tous les contrôleurs IDE sont compatibles avec les normes ATA précédentes,
donc se mettre à un nouvelle norme requière seulement
de posséder une carte récente supportant cette
nouvelle norme. Il faut cependant faire attention a une chose,
deux DD de norme différentes sur le même câble s'abaissent
tous les deux à la norme la plus basse (moins de vitesse)
donc si vous possédez deux DD de normes différentes,
les mettre absolument sur deux ports IDE différents. Ceux
ci est identique pour un DD et un CD-ROM, il vaut placer le CD-ROM
sur le second port IDE (Attention toutefois certaines cartes
mères n'acceptent pas d'utiliser le second port IDE si
le premier n'est pas plein (2).
 | ATA-1 : Il était utilisé uniquement pour
les DD et autorisait 2 DD sur un même câble de 40 pin. Cette
norme est apparu au milieu des années 80, et supportait
des DD de capacité inférieure ou égale à
528 Mo. Les différentes PIO mode utilisés étaient
le 0,1 et 2. |
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|
PIO Mode |
Bande passante |
Taille max |
Command Turn Around
Time |
|
Mode 0 |
3.3 Mo/sec |
528 Mo |
600ns |
| Mode 1 |
5.2 Mo/sec |
528 Mo |
383ns |
| Mode 2 |
8.3 Mo/sec |
528 Mo |
240ns
|
| ATA-2 : Cette
norme porte des noms différents selon les constructeurs
"Enhanced IDE" par Western Digital et "Fast
ATA" par Seagate et Quantum, elle autorise un second
port IDE sur la carte mère (donc deux nouveaux DD sur
un câble de 40 pin). Cette nouvelle norme supporte aussi les
CD-ROM et les unités de stockage, grâce à une interface
appelée ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface). La norme ATA-2 permet d'atteindre des tailles
maximum de disques dur : 2,1 Go avec le PIO mode 3 (ou fast ATA)
et 8,4 Go avec le PIO mode 4 (ou fast ATA-2). |
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|
PIO Mode |
Bande passante |
Taille max |
Command Turn Around
Time |
|
Mode 3 (Fast ATA) |
11.1 Mo/sec |
2.1 Go |
180ns |
| Mode 4 (Fast ATA-2) |
16.7 Mo/sec |
8.4 Go |
120ns
|
| ATA-3
: Il supporte les modes d'économie d'énergie
du bios et de Win9x, le DD s'éteint lorsqu'il n'est
plus utilisé et se rallume dès qu'il est sollicité.
Cette nouyelle norme est compatible avec le procotole, LBA ,de
traduction entre le BIOS et le DD. |
|
ATA-4
: Développé par Quantum, le norme
ATA-4 ajoute un nouveau mode appelé UltraDMA-33 (ou UltraATA/33)
qui augmente le taux de transfert à 33 Mo/s, ceci en déchargeant l'utilisation en passant de 90% d'occupation à 5 ou 10%.
Les transferts de données entre la lecture et la mise
sur le bus sont plus courts et mieux vérifiés,
évitant des erreurs à cause de la bande passante
élevée. |
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|
UltraDMA Mode |
Bande passante |
Command Turn Around
Time |
|
Mode 0 |
16,7 Mo/sec |
240ns |
| Mode 1 |
25 Mo/sec |
160ns |
| Mode 2 |
33,3 Mo/sec |
120ns
|
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ATA-5
: Toujours développé par
Quantum, et connu sous le nom d'UltraDMA66 ou UltraATA/66, il
requière un cable de 80-pin qui se branche sur le meme
connecteur que celui de 40 pin des anciennes normes ATA de 40
pin. Les 40 pins supplémentaires permettent des taux de
transfert plus élevé sans générer
de signal-bruit, cause des pertes des données. |
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|
UltraDMA Mode |
Bande passante |
Command Turn Around
Time |
|
Mode 3 |
45 Mo/sec |
? |
| Mode 4 |
66 Mo/sec |
? |
Voila c'est fini pour le protocole
IDE, voyons maintenant le protocole SCSI
Small Computer System
Interface (SCSI)
 Il s'agit
d'un autre protocole de communication entre le DD et votre machine.
En anglais, on le prononce "Scuzzy". Au lieu
d'être fondé sur le BIOS du système, le SCSI possède
son propre BIOS qui fait tout le travail de traduction entre
le DD et la machine. Les ports SCSI se trouvent sur des cartes
extensions (sur bus PCI ou ISA) ou directement sur certaines
cartes mères. Mais le protocole SCSI ne permet pas uniquement
de connecter des DD, il supporte aussi CD-ROM, graveurs, scanners,
matériel de stockage. Le SCSI porte bien son nom puisqu'il
agit agit comme une petite machine indépendante du processeur
(small computer) permettant de bien soulager celui-ci
et d'augmenter les performances systèmes.
| SCSI : Sorti en 1986, le protocole SCSI (ou SCSI-1)
a créé une interface Hardware pour connecter les
DD. Le mode asynchrone avec son bus de 8 bits pouvait transférer jusqu'à 3 Mo/s, avec le mode synchrone jusqu'à
5 Mo/s. Un SCSI en 8 bits peut supporter jusqu'à 8 périphériques,
chacun devant posséder son numéro d'identification
(ID number) indiquant sa priorité, mais contrairement
à l'IDE, plus les numéros sont haut, plus ils sont
prioritaires. La carte adaptatrice porte le numéro 7 tandis
que le disque dur de boot, le numéro 0. |
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Fréquence |
Taux de transfert |
Bits |
|
5MHz |
5Mo/s |
8 Bits
|
| SCSI-2 - Sorti en 1994, la nouvelle interface
(SCSI-2) va deux fois plus vite que celui sorti en 1986 d'ou
le nom de Fast-SCSI. Il autorise dorénavant CD-ROM, imprimantes, scanners,.. la fréquence
d'horloge synchrone a été augmenté à
10MHz qui permet de doubler le taux de transfert à 10Mo/s
sur un bus 8-bit. Cependant il n'autorise seulement toujours
que 7 périphériques. |
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Fréquence |
Taux de transfert |
Bits |
|
10MHz |
10Mo/s |
8 Bits |
Wide SCSI - ou
aussi Wide SCSI-2, il utilise la fréquence d'horloge original
de 5MHz, mais offre par contre des transferts 16-bit en ajoutant
un second câble qui double le taux de transfert à 10Mo/s.
Mais l'énorme avantage est que l'on peut connecter 15
périphériques.
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Fréquence |
Taux de transfert |
Bits |
|
5MHz |
10Mo/s |
16 Bit |
Fast Wide SCSI - Il s'agit d'une combinaison des deux interfaces
Fast et Wide SCSI, permettant un taux de transfert de 20Mo/s, avec
toujours 15 périphériques.
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Fréquence |
Taux de transfert |
Bits |
|
10MHz |
20Mo/s |
16 Bits
|
| SCSI-3 - (Ultra
SCSI) - Augmentation de la fréquence d'horloge à
20MHz, autorisant un taux de transfert de 20Mo/s sur un bus 8
bits. Il permet de connecter 7 périphériques avec
un cable de 1m 50. |
|
Fréquence |
Taux de transfert |
Bits |
| SCSI 3 (Ultra SCSI) |
20MHz |
20Mo/s |
8 Bits |
| SCSI 3 (Ultra Wide
SCSI) |
20MHz |
40Mo/s |
16 Bits |
Ultra2 SCSI - Double
la vitesse de l'Ultra SCSI en augmentant encore la fréquence
d'horloge, cette fois ci, à 40MHz, permettant un taux
de transfert de 40Mo/s pour le bus 8 bits et 80 Mo/s pour le
bus 16 bits . Mais en plus de supporter 15 périphériques,
il permet d'utiliser un câble de 12 mètres.
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Fréquence |
Taux de transfert |
Bits |
| SCSI 3 (Ultra2 SCSI) |
40MHz |
40Mo/s |
8 Bits |
| SCSI 3 (Ultra2 Wide
SCSI) |
40MHz |
80Mo/s |
16 Bits
|
| Serial SCSI - IEEE 1394 (ou Firewire). Au lieu d'envoyer des
données en 8 bits ou en 16 bits, le serial SCSI transmet
les données bits par bits à très haute vitesse,
ce qui lui permet d'avoir un taux de transfert supérieur
à l'Ultra2 SCSI, sans requérir à de plus
large câble. |
Conclusion
 Maintenant que vous
connaissez les différentes interfaces des disques durs,
que pouvez vous en conclure ? Tout d'abord le plus gros avantage
du SCSI par rapport au IDE est le multi-tâches. Donc quand vous
copiez des fichiers de votre disque dur SCSI sur votre CD-R SCSI,
la carte contrôleur fait tout le travail laissant votre processeur
libre à 100%, vous permettant de jouer à Quake
II ou lire cette article sur Internet. De plus, le SCSi permet
de connecter beaucoup de périphériques que l'IDE
en utilisant toujours qu'un IRQ. Mais le grand Hic est bien sur
le prix. Si la différence de performances entre les deux
est de l'ordre de 10 à 25 %, le prix va de 30 à
50 % plus cher pour le SCSI. Mais je pense que cela ira en diminuant.
Alors que choisir ? Vous avez beaucoup
d'argent, ne vous gênez pas, le tout SCSI est le must.
Vous n'êtes pas milliardaire ou vous venez déjà
de dépenser 3000 francs à mettre votre processeur
à jour, l'IDE fera très bien l'affaire.
Cependant, pensez à regardez
quelques détails importants avant d'acheter un disque
dur. Les temps d'accès, la vitesse de rotation et son
prix au Mo.
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