
Les définitions du dictionnaire technique classées par catégories: Electricité, analogique \| Electronique numérique \| Ordinateur - Unité centrale \| Périphériques \| Sauvegarde \| Sécurité \| Réseau \| Logiciel \| Internet \| Multimedia \| Sites \| Acronyme

Types et fonctionnement des disques durs

Le disque dur (Hard Disk en anglais ou HD en abrégé) a été inventé en 1956 par la firme IBM qui lui a donné le nom de RAMAC. Sa taille était de 24 pouces et sa capacié de 5 MB pour 50 plateaux. Les capacités actuelles dépassent le TeraOctet, les tailles ont également évoluées puisque les PC bureautiques et serveurs utilisent des tailles de 3,5 pouces (2,5 pouces pour les Notebook et Netbook)

On trouve quatre types d'interface actuellement: IDE et ses différentes évolutions en ATA, S-ATA, SCSI et SAS (les deux derniers ne sont utilisés quasiment que dans les serveurs). D'autres types utilisés dans les premiers PC XT d'IBM comme les MFM et RLL ont disparus. Les SSD utilisent la connexion S-ATA ou SAS mais la technologie d'enregistrement n'utilise plus des plateaux tournants recouverts d'un produit magnétique mais de la mémoire flash (comme par exemple les clés USB ou les cartes mémoires utilisées par les appareils photo).

Constitution et fonctionnement.

Une série de plateaux ronds en aluminium sont dixés sur un axe central qui tourne à l'aide d'un moteur. Ces plateaux sont recouverts d'éléments électromagnétiques qui conservent les données lorsque le disque dur n'est plus alimenté. Chaque plateau utilise une tête de lecture / écriture contrôlé par un deuxième moteur. Celui-ci déplace toutes les têtes (une par plateau) simultanément.

Pour compléter, les données recueillies par les têtes sont transférées à un contrôleur qui met en forme les données et pilote les différents moteurs. Il sert d'interface avec la carte mère via un câble.

Caractéristiques.

Taille externe. Les PC bureautiques et serveurs utilisent des disques de 3,5 pouces. Les ordinateurs portables gèrent des disques de 2,5 pouces, moins encombrant mais aussi avec une consommation plus faible.
Temps d'accès est le temps moyen pour déplacer la tête de lecture / écriture sur un plateau. Il dépend principalement des caractéristiques du moteur.
Vitesse de rotation (donnée en tours par minute) est liée à la vitesse du moteur principal. Plus elle est élevée, plus le taux de transfert des données est élevé mais c'est aussi limité par l'interface. La majorité des disques durs actuels fonctionnent à 7200 tpm (tours par minute), quelques modèles pour portables les moins chères fonctionnent à 5400 tpm. Ceux spécifiques serveurs réseaux arrivent à 10.000 et même 15.000. Ils utilisent des connexions en SCSI Ultra 320 ou en SAS (Serial Attached SCSI) qui sont les seuls à permettre de tels taux de transferts.
Le nombre de plateau. En pratique, plus il est élevé, plus le disque est rapide pour une même capacité. Chaque plateau magnétique est découpé en pistes circulaires. La taille de ces pistes dépend de la capacité par plateau.

Le formatage de bas niveau (physique) découpe chaque piste en secteurs de 512 octets (c'est la taille standards mais elle peut varier d'un modèle à l'autre). Le formatage logique spécifique au système d'exploitation peut alors créer des partitions (Commande Fdisk pour les anciennes versions, à l'installation ou via les outils d'administration pour les vers actuelles de Windws). Lors du formatage, Windows crée des clusters sur chaque secteur, leur taille dépend du type de partition utilisée (FAT (VFAT) - FAT32 - NTFS, ...) mais aussi dans les différentes version FAT de la capacité de chaque plateau. Le secteur de Boot est utilisé pour permettre le démarrage de Windows et le choix du système d'exploitation en multi-boot.

La capacité d'un disque dur est calculée avec la formule ci-dessous:

Capacité nette = nombre de secteurs * taille d'un secteur (octets) * nombre de plateaux (ou têtes de lecture / écriture) * nombre de cylindre

Peut-on installer n'importe quel disque dur sur son PC?

Pas vraiment. La première chose est de déterminer le type que votre ordinateur accepte (ATA, SATA ou SCSI). Ceci est lié au type de contrôleur implanté sur la carte mère, les modèles actuels intègrent un contrôleur PATA (de moins en moins) et SATA2. Les connexions SCSI et sas utilisent le plus souvent un contrôleur implanté sur une carte annexe.

La deuxième limitation est liée au BIOS et au système d'exploitation installé, ce sont des limitations de capacité pour d'anciens PC qui empêchent d'utiliser des disques trop gros (par exemple supérieurs à 160 GB)..

Pannes.

Différents problèmes sont liés aux disques durs. On peut distinguer les pannes matérielles (Crash disque) comme plateaux griffés par une tête (choc), moteurs ou contrôleurs défaillants, éventuellement clusters défectueux. Une configuration du BIOS (SMART) permet de prévenir avant pour certaines de ces pannes. Au niveau logiciel, les différents problèmes peuvent être résolus par des commandes DOS ou via la console de récupération. Parmi celles-ci, on retrouve CHKDSK qui détecte et marque les secteurs défectueux, mais aussi les différents messages NTLDR en partitions NTFS.

Définitions connexes: Landing Zone (Landz) - Block Mode - le fichier d'échange (mémoire virtuelle) sous Windows - paramétrages en RAID - technologie SSD

Logiciels utilitaires: Discwizard, Ghost

Formation X41: Pannes liées aux disques durs

Dans l'actualité:

500 GB en 2,5" pour Western Digital, le 12/09/2008
1 TB pour Hitachi, le 1/09/2007

Dernière mise à jour, le 15/03/2021