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MEMOIRE DE MASSE – DISQUE DUR
1.
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Introduction.
Un disque dur constitue la partie de l'ordinateur qui sert au stockage permanent d’informations. L'intérêt d'un
disque dur est de conserver l'information même quand l'ordinateur est éteint. I – Rôle
Le disque dur permet donc la lecture et l’écriture d’information binaire. Dans le cas d’un PC, le disque
dur contiendra des logiciels (systèmes d’exploitation et logiciel utilisateur) et des documents (images, vidéo,
textes, sons, configurations). Notons que les logiciels utilisent aussi le disque dur comme mémoire temporaire
lorsque la quantité de RAM est insuffisante.
La qualité d’un disque dur est essentiellement due à ses performances (temps d’accès et débit binaire) et à sa
fiabilité dans le temps. La quantité d’informations pouvant être stockée actuellement dans un disque dur grand
public est d’environ …………………..
Rappel :
2.
1Octet = 1Byte = 1B
= …………… bits
1kO = …………Octets
= …………… bits
1MO = …………Octets
= …………… bits
1GO = …………Octets
= …………… bits
Constitution.
Le disque dur est constitué de plusieurs
plateaux de forme circulaire en aluminium ou
en verre.
Contrairement aux disquettes, ces plateaux
ne sont absolument pas flexibles, ce qui
explique que ce disque soit qualifié de dur.
Pour permettre l'emmaga-sinage des
données, les deux côtés de chaque plateau sont
enduits avec un support magnétique.
Les plateaux du disque dur sont fixés sur
l'axe central qui les fait tourner à la même
vitesse. Un bras, sur lequel une tête de
lecture/écriture est fixée, est monté au-dessus
et au-dessous de chaque plateau. Chaque bras
s'étend sur toute la surface du disque et peut se
déplacer vers l'avant et l'arrière, du milieu vers le bord extérieur,
de manière à ce que la tête de lecture/écriture puisse être
positionnée n'importe où sur le plateau.
En plus de cette mécanique de précision, le disque est
constitué :
- d’un un circuit imprimé avec des composants
électroniques.
- un connecteur composé de plusieurs dizaines de
broches ou pins.
- des cavaliers pour régler son fonctionnement.
- un connecteur pour alimenter le tout en courant.
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Fonctionnement.
Quand un disque subit un formatage bas niveau, il est
partagé en pistes et secteurs. Les pistes sont concentriques
autour de l'axe central de chaque plateau.
Les pistes situées au même endroit sur chaque face de
chaque plateau constituent un cylindre. Le disque dur
compte une tête par face de plateau et toutes ces têtes sont
montées sur un même dispositif mobile: le support de tête.
Toutes les tête se déplacent simultanément sur le disque
puisqu'elles sont fixées sur le même support. Les secteurs
de données sont affectés dans des groupes appelés des
agglomérats ou clusters.
Les têtes des disques durs ne touchent pas (et ne doivent
pas toucher ! ) les plateaux lorsque ceux-ci fonctionnent en
mode normal. Lorsque le disque n'est pas sous tension,
toutefois, elles se posent dessus dès que les plateaux s'arrêtent de tourner. Lorsque le disque dur est sous
tension, un coussin d'air très fin maintient chaque tête à une distance infime en dessous ou au-dessus des
plateaux. Si ce coussin d'air est interrompu par une particule de poussière ou un choc, les têtes risquent d'entrer
en contact avec les plateaux alors qu'ils tournent à pleine vitesse.
4.
Caractéristiques.
La performance d'un disque dur influe de manière importante sur la performance générale du système : un
disque dur lent aura le potentiel à entraver un processeur rapide et l'efficacité d'un disque dur est déterminée
par un certain nombre de facteurs, à savoir :
4.1. Capacité.
C’est le volume de données pouvant être stockées sur le disque (en GO).
4.2. vitesse de rotation (RPM en tr/mn).
La vitesse de rotation influe directement sur le taux de transfert du disque.
Les disques durs tournent à une vitesse constante. Aujourd'hui, ils tournent généralement à une vitesse
de 5 400, 7200, 10000 et même 15 000 tr/min.
4.3. Le temps d'accès (Latence).
Un 'temps moyen d'accès ' est l'intervalle de temps entre une requête de données faite par le système et
le moment où les données sont disponibles. En 1992, le temps d'accès moyen était de 14 ms contre 9 ms
en 1999. La différence n'est pas énorme ! Cette faible évolution est un problème d'inertie.
4.4. Taux de Transfert.
Le taux de transfert est la vitesse à laquelle les données sont transférées. Il est généralement décrit en
méga-octets par seconde (MBPS).
Aujourd'hui les lecteurs ATA sont capables d'une latence moyenne de moins de :
Et les données transférées à des taux d’environ :
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4.5. L’interface.
L’interface détermine la connectique Les principales interfaces pour disques durs sont les suivantes :
 IDE/ATA ;
 Serial ATA ;
 SCSI ;
 Il existe par ailleurs des boîtiers externes permettant de connecter des disques durs en USB ou firewire
4.6. Mémoire cache (ou mémoire tampon) :
Quantité de mémoire embarquée sur le disque dur.
Avantage en lecture : Les blocs suivant la lecture d'un bloc défini sont lus à l’avance et enregistrés dans la
mémoire cache.
Avantage en écriture : Les blocs devant être écrits sont enregistrés dans un premier temps dans la mémoire
cache et si aucun autre ordre d'écriture ou de lecture n'intervient ils seront alors écrits sur le disque dur,. Les
accès écriture sont ainsi plus rapides pour l'utilisateur. Cette technique présente cependant le risque que les
données enregistrées dans la mémoire cache soient perdues en cas de panne de courant.
5.
Sécurité des disques durs.
Il existe plusieurs systèmes de surveillance, d’analyse ou de sauvegarde des données.
5.1. SMART (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology).
C'est un système de détection de crash introduit par Compaq. Avec ce système, un disque dur doit
prévenir l'utilisateur au moins 72 heures avant la panne, et même éventuellement lancer une procédure de
sauvegarde de son contenu. Il y a contrôle des performances de lecture et écriture du disque dur avec
déclenchement d'une alarme dès que les valeurs se dégradent. Après Compaq, IBM et Werstern Digital
ont adopté cette norme.
5.2. MTBF (Mean Time Between Failures).
Au départ, indice mesurant la fiabilité des disques durs, mais appliqué à d'autres périphériques
construits à base de mécanisme d'entraînement. Il est calculé en faisant vieillir de façon accéléré le disque
dur (tension d'alimentation anormale). Plus le MTBF est élevé, plus le disque dur est fiable. En fait le
MTBF est la somme du MTTF (Mean Time To Felure) temps moyen pour tomber en panne et du MTTR
(Mean Time To Repear), temps moyen pour réparer.
5.3. RAID (Redundant Arrays of Independent Disks).
La technologie RAID (acronyme de Redundant Array of Inexpensive Disks, parfois Redundant Array
of Independent Disks, traduisez Ensemble redondant de disques indépendants) permet de constituer une
unité de stockage à partir de plusieurs disques dur. L'unité ainsi créée (appelée grappe) a donc une
grande tolérance aux pannes (haute disponibilité), ou bien une plus grande capacité/vitesse d'écriture. La
répartition des données sur plusieurs disques durs permet donc d'en augmenter la sécurité et de fiabiliser
les services associés.
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