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Disque dur

Disque dur

Un disque dur est un plateau, ou un empilement de plateaux, sur un axe, tournant (généralement à 5400 ou 7200 tours/minute) et des têtes de lecture/écriture se déplaçant au dessus de la surface des plateaux.

Les plateaux sont en matière synthétique rigide ou, de plus en plus, en verre pour des questions de montée en densité, mais fragilité comparés aux SSD. Les plateaux sont recouverts sur leurs deux faces de couches magnétiques protégées par un substrat.

Nota :
Si ce n'était leurs prix exorbitants actuellement (2019), les SSD auraient déjà totalement remplacé les disques durs car les SSD atteignent, en 2019, des capacités de 25 TO que les disques durs n'envisagent d'atteindre qu'en 2025. Lorsque les prix des SSD baisseront sous leur volume nécessité croissante due aux appareils portables exigeant de faibles consommations électrique

Disques durs ouverts
Disques durs ouverts

Disque dur ouvert
Disque dur ouvert

Disque dur éclaté
Disque dur éclaté

Sur les couches magnétiques, une logique (formatage) organise ces surfaces.

Secteurs et Clusters sur un disque dur
Secteurs et Clusters sur un Disque dur

Cylindre sur un disque dur
Cylindre sur un Disque dur

Si l'utilisateur a la notion de « fichiers », le système d'exploitation, lui, a :

  • La notion de clusters. Le système d'exploitation réduit ses entrées / sorties (lecture / écriture) de/vers les disques durs à des « clusters ».
  • L'électronique du disque dur, elle, ne connaît qu'une seule autre unité de mesure, le secteur, et reçoit, du système d'exploitation, des ordres de lire ou d'écrire, à la volée, des « groupes de secteurs contigus » formant les clusters.
  • Entre les secteur, il y a des gaps.
  • Lorsque le disque est constitué de plusieurs plateaux empilés, apparaît la notion de cylindres.

Voir les articles :

Évolution des supports de données :

TypeCapacitéVitesseRéécritureRigiditéDiamètreInventeurInventionCommercialisationConservation des données
Cartes perforéesNon
Papier rigide (bristol)Basile Bouchon
1725, pour programmer et mémoriser les programmes des métiers à tisser, puis orgues de Barbarie, pianos mécaniques, etc.
Illimitée
Cartes perforéesNon
Papier rigide (bristol)Charles Babbage
1864, pour sa machine analytique.
Illimitée
Cartes perforéesNon
Papier rigide (bristol)Herman Hollerith1884 (brevet) - recensement des États-Unis en 1890 - donnera naissance à 3 des plus grandes sociétés mondiale : IBM, une société qui sera absorbée par Remington Rand /Unisys et Bull
Illimitée
Cartes perforées C8080 caractères en 80 colonnes et 12 lignesSaisie : 4 caractères par seconde
Lecture : 133 caractères par seconde
Non
Papier rigide (bristol)200mm x 80mmIBM1928Illimitée
Disque dur RAMAC (IBM 350)5 MO 8,8 KO/secondeOui
24 pouces (60,96cm)Reynold Johnson, employé chez IBM1955 (Premier disque dur. Le RAMAC pèse 1 tonne, a une taille équivalente à deux grands réfrigérateurs, utilise cinquante disques magnétiques (plateaux) de 24 pouces tournant à 1 200 tours par minute sur un axe, avec deux têtes de lecture-écriture pouvant accéder rapidement aux fichiers).14.09.19561 an (1).
Disques dursJusqu'à 10 TOOui
3,5" (8.89cm)
2,5" (6.35cm)
Cartes perforées C9696 caractèresNon
Papier rigide (bristol)IBM1969Illimitée
Bande magnétiqueJusqu'à 1,6 TO
Jusqu'à 330 TO en 2017.
240 MO/secondeOui
1952
2015 : les bandes magnétiques sont de retour !
2017 : 330 To de données sur une bande magnétique
30 ans.
Disquette 8"de 360KB (360,000 bytes) au début à 1.2MB (1,200,000 bytes)
objectif : remplacer les cartes perforées
Oui
Pochette souple (floppy disk)20,3cmIBM1967
Informations détaillées - 5em édition - août 1979 - IBM - anglais
19711 an (1).
Disquette 5"1/4de 160KB (160.000 bytes) au début à 1.44MB (1,440,000 bytes)Oui
Pochette souple (floppy disk)13,335cm19761 an (1).
Disque dur 5?1?4Oui
13,335cm1980 Le ST-506 est le premier disque dur 5?1?4 commercialisé, d'une capacité de 5MO. 1.500 US$1 an (1).
Disquette 3"1/21,47MB (1,470,000 bytes)Oui
Pochette rigide9,0cm19841 an (1).
Mémoire FlashFujio Masuoka et etShoji Ariizumi (ingénieurs chez Toshiba)1984 C'est une technologie, pas un support de données. Cette technologie trouve son utilisation dans de plus en plus de supports comme clés USB, téléphones portables, baladeurs numériques, appareils photo, PC portables, PDA, GPS, consoles de jeux, caméras, etc. 1988
SSD à technologie Flash1er SSD : 20 MO
En 2018 : 100 TO
Oui
Carte mémoire ou formats des disques durs internes SanDisk Corporation (puis SunDisk)1991 Le nombre de cycles d'écritures/réécritures/effacements, par cellule, est limité à environ 100.000 cycles.Lecture illimitée
Réécriture limitée
CD(équivalent de 488 disquettes 3 pouces ½)5 ans
DVD19955 ans
Microdrive170 Mo à 8 Go1 pouce (2,54cm)IBM1998 (disque dur miniature conçu pour s'insérer dans la fente d'un CompactFlash Type II) Utilisation essentielle avec les baladeurs et la photographie numérique. Totalement abandonné depuis 2007.1999
Clé USBFu-I Yang2004 (dépot de brevet)
Archival DiscSony et PanasonicArchivage professionnel - 50 ans

Supports magnétiques : pertes des données avec le temps

Les données enregistrées sur les supports magnétiques disparaissent avec le temps :

  • Champs magnétiques terrestres et solaires :
    Les puissants trains d’ondes magnétiques émis par le soleil effacent, petit à petit, les contenus numériques magnétiques.
  • Migration de la magnétisation :
    Il y a une migration lente de la magnétisation de toutes surfaces magnétiques : chaque « cellule magnétisée Nord/Sud ou Sud/Nord » contamine, petit à petit, son environnement.
  • Solution :
    Il faut régénérer les supports magnétiques régulièrement (disques durs, bandes magnétiques, disquettes) : les relire et les ré-écrire entièrement sur eux-mêmes, une fois par an, avec vérification de la copie.
  • Conservation des données :
    Conserver les supports magnétiques dans des cages de Faraday (boites tapissées de plomb) loin de toutes sources magnétiques (champ électrostatique, champs de gauss, moteurs, haut-parleurs, télévision, etc.).
Disque dur - Taille par défaut des clusters