Disque Dur (abrégé DD) en anglais Hard Disk Drive ( HDD)

  1. Introduction:
  2. Le disque dur:
    1. Définition:
    2. De quoi se compose un disque dur?
    3. Le principe de fonctionnement d’un disque dur:
    4. Préparer un disque dur:
      • Formatage:
      • Partitionnement:
      • Défragmentation:
  3. Les bandes magnétiques:
    1. Définition:
    2. Principe de fonctionnement:
  4. Les disquettes:
    1. Définition:
    2. Type de disquette:
  5. Le stockage optique:
    1. Le CDROM:
    2. Le CD-R:
    3. Le CD-RW:
    4. Le DVD-ROM:
  6. Les autres unités de sauvegarde:
    1. La clé USB:
  7. Conclusion:

1. Introduction

Les mémoires de masse sont des dispositifs ou supports permettant d’effectuer une ou plusieurs actions : enregistrement (écriture), conservation (mémorisation), effacement, restitution (lecture) sur des quantités importantes d’informations qui peuvent être des textes, des graphiques, des sons, des images fixes ou animées. Elles sont caractérisées par leur grande capacité et généralement par un temps d’accès très élevé.

2. Le disque dur

 

1.1 Définition:

Disque magnétique situé dans l’ordinateur, permettant le stockage permanent de données. Le disque dur est un élément jouant un grand rôle dans les performances d’une configuration. Il en est de même pour son contrôleur destiné à prendre en charge les informations de lecture/écriture. On distingue deux catégories de disques durs, les E-IDE et les SCSI.

1.2 Caractéristiques

La capacité

C’est la caractéristique la plus intéressante d’un disque dur. Elle indique quel volume de données peut être stocké sur ce disque dur. Elle est mesurée en octets.

Le temps d’accès

Temps moyen en millisecondes, nécessaire à la tête de lecture pour changer de place sur la surface du disque. Grâce à l’augmentation du nombre des plateaux et de la vitesse de rotation, le temps d’accès moyen des disques durs a considérablement augmenté. Ce temps d’accès moyen (7.5 à 11 ms) est surtout un critère important pour les disques durs utilisés en continu comme les disques SCSI des serveurs.

La vitesse de rotation

Elle est exprimée en RPM (Révolutions par minute) ou en tours/minute et indique la vitesse de rotation des disques. Plus elle est rapide, plus le disque est performant : 3 600 à 7 200 tr/mn. Il existe même maintenant des disques durs Fast Wide SCSI tournant à 10 033 tr/mn).

1.3 Composition:

Un disque dur est constitué de:

  1. Plateaux en aluminium superposés sur les quels une couche d’élément magnétique est déposée (généralement sous forme d’oxyde de fer). Les modèles les plus performants actuels utilisent des plateaux en verre , moins sensibles aux vibrations acoustiques et aux déformations dues à la chaleur.
  2. Le moteur de rotation unique pour l’ensemble des plateaux, il tourne en permanence.
  3. Les têtes de lecture / écriture (une par plateau) lisent et écrivent les informations, elle survolent les plateaux à une distance infime. Si la tête touche le plateau, celui-ci est rayé et donc inutilisable.
  4. Le moteur pour les déplacements des têtes (généralement un seul)

Fonctionnement:

Les données sont stockés en bites très proches les uns des autres sur une fine couche magnétique de quelques microns d’épaisseur, elle-même recouverte d’un film protecteur. La lecture et l’écriture se fait grâce à des têtes de lecture (qui sont des électro-aimants) situées de part et d’autre de chacun des plateaux.

Tête de lecture/écriture et Plateau

 

Lecture/Ecriture:

Les têtes de lecture/écriture sont dites « inductives », c’est-à-dire qu’elles sont capables de générer un champ magnétique. C’est notamment le cas lors de l’écriture : les têtes, en créant des champs positifs ou négatifs, viennent polariser la surface du disque en une très petite zone, ce qui se traduira lors du passage en lecture par des changements de polarité induisant un courant dans la tête de lecture, qui sera ensuite transformé par un convertisseur analogique numérique en 0 et en 1 compréhensibles par l’ordinateur. Les têtes commencent à inscrire des données à la périphérie du disque, puis avancent vers le centre. Les données sont organisées en ronds concentriques appelés pistes .

Pistes d'un disque dur

Quelques termes à retenir:

  • Les pistes sont séparées en quartiers (entre deux rayons) que l’on appelle secteurs, c’est la zone dans laquelle on peut stocker les données (512 octets en général).
  • On appelle cylindre l’ensemble des données situées sur une même piste sur des plateaux différents (c’est-à-dire à la verticale les unes des autres) car cela forme dans l’espace un « cylindre » de données.

Secteurs d'un disque dursecteur
Cylindres de disque dur

cylindre

  • On appelle cluster (ou en français unité d’allocation) la zone minimale que peut occuper un fichier sur le disque. En effet le système d’exploitation exploite des blocs qui sont en fait plusieurs secteurs (entre 1 et 16 secteurs). Un fichier minuscule devra donc occuper plusieurs secteurs (un cluster).

Préparer un disque dur

Formatage:

    • Formatage de bas niveau (physique) : il permet de diviser les pistes en un nombre donné de secteurs, pour réaliser ce type de formatage sur un disque dur il faut utiliser un utilitaire particulier propre à chaque marque de disque dur.
    • Formatage de haut niveau (logique) : (ce n’est pas un véritable formatage), durant ce formatage le système d’exploitation écrit les structures nécessaires pour gérer les fichiers et les données sur le disque.

Partitionnement:

Diviser l’espace de stockage d’un disque dur, en plusieurs parties indépendantes, de taille variable, pour y installer par exemple plusieurs systèmes d’exploitation. On peut partitionner à l’aide de la commande dos FDISK ou à partir d’un logiciel (partition magique).

Défragmentation:

Correspond à l’action de réorganisation des informations sur le disque dur. Les fichiers étant stockés de manière discontinue en fonctions des secteurs libres sur le disque; certains logiciels utilitaires permettent de »recoller » les morceaux et ainsi d’améliorer la rapidité d’accès aux informations.

3. Les bandes magnétiques

Définition:

La bande magnétique est un support permettant l’enregistrement d’informations analogiques ou numériques à l’aide d’un magnétophone. On y lit les informations en mesurant la polarisation de particules magnétiques (oxyde de fer) incluse dans un substrat souple. On y écrit en modifiant cette orientation.

Fonctionnement:

L’enregistrement est soit linéaire, c’est à dire que les pistes sont parallèles à la bande, soit hélicoïdal. Les données ne sont pas stockées de façon contiguë du début à la fin de la bande. Elles sont stockées dans des blocs séparés par des intervalles (gap en anglais). Ces intervalles permettent au lecteur de bande de s’arrêter avant de reprendre une lecture ou une écriture : il n’est pas possible d’arrêter le déroulement de la bande puis de le reprendre là où il s’était interrompu.

Lecture/Écriture

Sur la bande, le champ magnétique produit par l’électro-aimant permet d’orienter les particules d’oxyde qui conservent après l’arrêt de l’excitation, un champ rémanent.

Ces champs rémanents peuvent à l’inverse être transformés en impulsions électriques, c’est ce qui se passe à la lecture.

4. Les disquettes

Définition:

En informatique, la disquette est une mémoire de masse amovible. La disquette est aussi appelée disque souple (floppy disk en anglais) en raison de la souplesse de son support et par opposition au disque dur. Le nombre de pouces associé au mot disquette (1″ vaut 2,54 cm) correspond au diamètre de la disquette.

Types de disquettes:

Les disquettes se diffèrent par leur dimension et la quantité de données quelles peuvent contenir.

Exemples :

3.5 pouces/double face/quadruple densité 1.44 Mo

3,5 pouces/double face/haute densité 2,88 Mo

5. Le stockage optique

Définition:

Dans les domaines de l’informatique, de la reproduction de son et de la vidéo, le terme disque optique désigne un disque circulaire plat habituellement constitué de polycarbonate. Les CD et les DVD sont les disques optiques les plus connus. Les disques optiques sont utilisés comme mémoires de masse.

Le Cd-rom:

Le CD−ROM ( Compact Disk Read Only Mémory) n’est qu’un disque compact audio amélioré, utilisable en lecture seule. Sa capacité usuelle est de 650 Mo, ce qui en fait une mémoire de masse conséquente, idéale pour des applications multimédias, tel que les encyclopédies. Le CD se caractérise surtout par un temps d’accès trop lent pour certaines applications nécessitant beaucoup d’accès disque. Au fil du temps, le débit a augmenté de manière conséquente, ce qui le place au niveau d’un mauvais disque dur.

Fonctionnement:

Les lecteurs CD−Rom utilisent un faisceau laser pour lire les données inscrites sur le disque. Ainsi, les données ne sont pas lues par un procédé magnétique, comme les disques durs, mais plutôt par un procédé optique.

Le CD-R:

Le Compact Disc-Recordable, parfois appelé Compact Disc-Write Once (CD WO), est l’équivalent standardisé du graveur Worm. Il travaille sur des supports vierges qui superposent deux couches, l’une réflective (or ou argent), l’autre colorée (verte, bleue… La couche colorée est altérée par le faisceau laser intense qui change sa propriété de réflexion.

Le CD-RW:

Compatible avec une format standard des CD-ROM, le CD-Rw (Compact Disc ReWritable) utilise une technologie et des supports spécifiques. La technique de changement de phase utilisée permet, sous l’action du faisceau laser, de modifier la caractéristique d’une couche constituée d’un mélange complexe d’argent, d’indium, d’antimoine et de tellurien. Ce curieux mélange devient cristallin lors qu’il est porte à une certaine température. Refroidi, il devient amorphe.

Le DVD-ROM:

Le standard DVD (Digital Versatile Disk) a été créé pour autoriser un stockage de données plus important et offrir une capacité suffisante pour enregistrer un très grand nombres de données(Films, Jeux,…).

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Quelques indications sur la capacité du CD-ROM et DVD-ROM

Lecteur

Capacité de stockage

CD-ROM

650 Jusqu’à 700 Mo

DVD-ROM (Première génération)

4.7 Go

DVD-ROM (Deuxième génération)

17 Go

6. Autre unités de sauvegarde:

La clé USB:

Il s’agit simplement d’une puce mémoire avec un connecteur USB. Les capacités actuelles dépassent celles d’un CD-ROM avec l’avantage d’être réinscriptible à volonté, et aujourd’hui on parle même d’un mini disque dur.

Voilà une clé USB d’une capacité de 8 GO:

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7. Conclusion

Comme vous remarquez et que vous l’avez bien compris,les mémoires de masse joue un rôle très important pour le stockage des données car sans elles on ne pourra rien conserver et toutes nos données seront perdues.

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