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Écrit par Kees Jan Meerman
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Résumé : Les disques durs sont de moins en moins chers, de plus en plus rapides et de plus en plus petits. Voici un aperçu des décennies d'avancées qui ont changé notre relation avec le stockage des données.
Table des matières
Les origines du disque dur
Près de sept décennies se sont écoulées depuis qu'IBM a mis au point le premier disque au monde - le dispositif de stockage sur disque IBM 350. Il a été utilisé comme mémoire principale dans l'ordinateur IBM 305 RAMAC et a été le premier dispositif capable d'accéder à des informations de manière aléatoire. Surnommé la "mémoire miracle", lIBM 350 a accéléré de manière exponentielle la recherche d'informations, qui est passée de plusieurs heures ou jours à quelques secondes. Cependant, le développement n'a pas été sans heurts.
La première pierre a été posée en 1952 par un groupe d'ingénieurs d'IBM dirigé par le père du disque dur, Reynold B. Johnson, dans une région isolée aujourd'hui connue sous le nom de Silicon Valley. Mais un an seulement après le début du développement, le projet a été annulé par le conseil d'administration d'IBM, peut-être parce qu'il aurait affecté les ventes des cartes perforées Hollerith, très rentables. Rey Johnson a toutefois décidé de ne pas obéir à l'ordre et a continué à travailler sur le projet.
Après s'être heurtée à des obstacles techniques et conceptuels pendant quatre ans, l'équipe de Reynold au laboratoire IBM de San Jose a finalement dévoilé le RAMAC 305 - un appareil de la taille d'une armoire qui pesait plus d'une tonne. Son unité de stockage, le disque IBM 350, se composait de 50 disques de 24 pouces (plateaux), chacun tournant à 1200 tours par minute et offrant un espace de stockage total de 3,75 Mo (modèle n°1). Par rapport aux systèmes informatiques existants , il était cependant révolutionnaire. Il pouvait stocker l'équivalent d'environ 64 000 cartes perforées et récupérer les données immédiatement.
Bien que novateurs pour l'époque, les premiers disques étaient encombrants, coûteux et fragiles et offraient une capacité de stockage limitée. Par exemple, des disques durs de 5,25 pouces étaient déjà en circulation au début du siècle. Quantum a lancé la série Bigfoot TX à la fin des années 1990. Il est dix fois plus encombrant et a une capacité de stockage mille fois inférieure à celle des disques durs de 2,5 pouces actuellement en circulation. Regardez l'image ci-dessous à titre de comparaison.
Aujourd'hui, les disques ont évolué pour tenir dans la paume de votre main et offrir des téraoctets d'espace de stockage. En conséquence, la production mondiale de données a augmenté de manière exponentielle au cours des deux dernières décennies.
Dans cet article, nous examinons en profondeur l'évolution remarquable des disques durs (HDD) et la manière dont ils continuent à façonner notre monde numérique.
L'évolution des disques durs
Pour un utilisateur d'ordinateur, l'évolution de la technologie du disque devient évidente lorsqu'il l'utilise :
- la capacité de stockage est augmentée ;
- le coût par Go d'espace de stockage est réduit ;
- réduire la taille et le poids des disques ; et
- améliorer les caractéristiques de performance des disques.
Les trois premières catégories sont abordées dans cet article.
Développement des disques durs en termes de capacité de stockage
Depuis les débuts des disques durs, leur capacité de stockage a suivi la loi de Moore, c'est-à-dire qu'elle a historiquement doublé tous les 2 ou 3 ans (avec certaines fluctuations). De moins de 5 Mo en 1957 à 32 To en 2025, les capacités des disques durs ont augmenté à un rythme annuel énorme.
Remarque : le taux de doublement a quelque peu ralenti ces dernières années par rapport au siècle dernier. Cela est dû au fait qu'il existe des limites physiques aux limites superparamagnétiques des supports conventionnels tels que les disques durs.
Le tableau suivant montre la croissance de la capacité des disques durs de 1957 à aujourd'hui.
| Année | Nom / modèle du disque dur | Capacité |
| 1957 | IBM 350 (RAMAC) | 3.75 MB |
| 1964 | IBM 2311 | ~7,25 MB |
| 1970 | IBM 3330 "Merlin" | ~100 MB |
| 1973 | IBM 3340 "Winchester" | 35 MB ou 70 MB |
| 1979 | IBM 3370 | ~571 MB |
| 1980 | IBM 3380 | ~2,52 GB (2 × 1,26 GB) |
| 1980 | Seagate ST-506 (5.25″) | 5 MB |
| 1983 | Rodime RO351/RO352 (3.5″) | 10 MB |
| 1988 | PrairieTek 220 (2.5″) | 20 MB |
| 1991 | IBM 0663 "Corsair" (3.5″) | ~1 GB |
| 1994-1997 | Divers disques durs de bureau | Jusqu'à ~16 Go |
| 1999 | IBM Microdrive (facteur de forme 1″) | 170 MB & 340 MB |
| 2004-2006 | Ordinateurs de bureau classiques | ~200-300 GO |
| 2007 | Hitachi Deskstar 7K1000 | 1 TB |
| 2009 | Western Digital 2.5″ HDD | 1 TB |
| 2013 | Disques durs remplis d'hélium (introduits par HGST) | Jusqu'à 6 To |
| Fin des années 2010 | Divers disques durs d'entreprise | 10-18 TB |
| 2021 | Disques Seagate HAMR | 20 TB |
| 2024 | Seagate Exos M | 32 TB |
| 2025 | Seagate Exos M (mis à niveau) | 36 TB |
Remarque : selon l'annonce faite par Dave Mosley Seagate CEO en janvier 2025, un disque dur de 60 To sera lancé sur le marché avant 2030. Toutefois, ce disque dur, ainsi que les variantes de 32 To et 36 To, ne seront très probablement pas commercialisés en raison de la forte demande des Business. Le plus grand disque dur qui sera disponible pour les utilisateurs privés à partir de 2025 est le disque dur Western Digital Gold Enterprise d'une capacité de 26 To.
Avec la montée en flèche des capacités et l'augmentation des coûts de Recherche et du Développement, de nombreux fabricants de disques durs se sont retirés du marché ou ont fusionné. Seuls trois grands fabricants subsistent (Seagate, Western Digital et Toshiba). Ce petit groupe d'acteurs investit massivement dans des technologies complexes (par exemple, le remplissage à l'hélium, HAMR) afin d'augmenter encore la capacité et de réduire les coûts.
Évolution des disques durs en termes de coût par gigaoctet
1956 : 109 000 000 $/GB (valeur en 2025 ; ajustée à l'inflation)
1980 : 122 650 $/GB (valeur en 2025 ; ajustée à l'inflation)
2025 : 0,031 $/GB
En 1980, IBM a présenté le 3380 Direct Access Storage Device, le premier disque au monde d'une capacité d'un gigaoctet. Il se composait de deux disques durs de 1,26 n°1 et avait un taux de transfert de données de 3 Mo/sec.
Au départ, six modèles de l'IBM 3380 ont été commercialisés, à des prix allant de 81 000 à 142 200 dollars. Les coûts de location allaient de 1 800 à 3 713 dollars par mois. Cela équivaut à un coût d'environ 32 143 dollars par Go pour le modèle le moins cher de l'époque (soit 122 650 dollars en 2025).
Un disque externe de 4 téraoctets (To) est actuellement disponible en Europe pour environ 130 €. Cela correspond à un prix d'environ 0,0325 € par Go.
Cette réduction significative du coût par Go de plus de 100 millions de dollars à 0,031 dollar illustre les progrès remarquables de la technologie des disques durs et de l'efficacité de la fabrication au cours des 70 dernières années. Le tableau ci-dessous montre la baisse des prix des disques durs au cours de cette période et l'augmentation de la capacité.
| S/N | Année | L'entreprise | Modèle | Facteur de forme | Capacité | Coûts (US$) | Prix/GB (US$)* |
| 1 | 1956 | IBM | 350-1 | 24″ | 3.75 MB | 34,500 | 9,200,000 |
| 2 | 1959 | IBM | 350-3 | 24″ | 7.5 MB | 57,000 | 7,600,000 |
| 3 | 1960 | IBM | 1405-1 | 24″ | 10 MB | 36,000 | 3,600,000 |
| 4 | 1964 | IBM | 2311-1 | 14" | 7.25 MB | 25,510 | 3,520,000 |
| 5 | 1966 | IBM | 2314 | 14″ | 29.2 MB | 30,555 | 1,048,000 |
| 6 | 1970 | IBM | 3330-1 "Merlin" | 14″ | 100 MB | 25,970 | 259,700 |
| 7 | 1974 | IBM | 3330-II | 14″ | 200 MB | 37,000 | 185,000 |
| 8 | 1985 | Seagate | ST-225 | 5.25″ HH | 20MB | 695 | 34,750 |
| 9 | 1988 | Seagate | ST-238 | 5.25" HH | 30 MB | 299 | 10,000 |
| 10 | 1990 | Seagate | ST227R-1 (RLL) | 3.5″ | 65 MB | 339 | 5,215 |
| 11 | 1995 | Conner | CP1275 (IDE) | 3.5″ | 1.3 GB | 278 | 214 |
| 12 | 2000 | Seagate | Elite 47GB (SCSI) | 5.25″ | 47 GB | 695 | 14.8 |
| 13 | 2005 | Seagate | 400GB 7200.8 (ATA-150) | 3.5″ | 400 GO | 249 | 0.623 |
| 14 | 2010 | WD | 2TB WD20EARS (SATA-2) | 3.5″ | 2 TB | 99.99 | 0.05 |
| 15 | 2015 | Seagate | 3TB ST3000DM001 (SATA-3) | 3.5″ | 3 TB | 89.99 | 0.03 |
| 16 | 2020 | Seagate | 8TB ST8000DM004 (SATA-3) | 3.5″ | 8 TB | 129.99 | 0.0162 |
| 17 | 2021 | Seagate | 8TB ST8000DM004 (SATA-3) | 3.5″ | 8 TB | 154.99 | 0.0194 |
| 18 | 2022 | WD | 6TB WD60EZAZ (SATA-3) | 3.5″ | 6 TB | 89.99 | 0.015 |
| 19 | 2024 | Seagate | 8TB NE-ST8000DM004 | 3.5″ | 8 TB | 111.98 | 0.014 |
| 20 | 2025 | Seagate | Exos M | 3.5″ | 32 TB | 480 | 0.015 |
*Les prix ne sont pas ajustés en fonction de l'inflation.
Abréviations :
- HH : Half-Height (mi-hauteur) - Désigne l'espace vertical occupé par le disque dur dans un rack ou un boîtier.
- RLL : Run-Length Limited - Type de codage utilisé pour les données de stockage magnétique.
- SCSI : Small Computer System Interface - Ensemble de normes permettant de connecter et de transférer des données entre des ordinateurs et des périphériques.
- ATA/IDE/PATA : Advanced Technology Attachment - Norme d'interface pour la connexion de périphériques de stockage ; également connue sous le nom de Integrated Drive Electronics et Parallel ATA ; développée par Western Digital et Compaq en 1986.
- SATA : Serial ATA - Interface de bus informatique permettant de connecter des disques durs, des disques SSD et des disques optiques à la carte mère ; publiée pour la première fois en janvier 2003.
Développement des disques durs en fonction du facteur de forme
Dans les années 1950, un disque de quelques Mo avait la taille de deux grands réfrigérateurs. Vous pouvez voir ici une photo d'un tel disque (IBM 350) transporté dans un avion.
Imaginez la différence avec les facteurs de forme des disques durs que vous connaissez le mieux : le disque dur de 3,5 pouces pour votre ordinateur de bureau et le disque dur de 2,5 pouces pour votre ordinateur portable.
Remarque : pour les appareils électroniques, le terme "facteur de forme" fait référence aux dimensions physiques et aux spécifications de conception d'un appareil. Pour les disques durs (HDD), le facteur de forme fait référence au diamètre du plateau à l'intérieur du disque. Dans la plupart des cas, cette dimension donne une indication approximative de la taille globale du disque dur.
Aujourd'hui, les facteurs de forme les plus courants des disques durs sont 3,5 pouces, utilisés dans les ordinateurs de bureau et les serveurs, et 2,5 pouces, utilisés dans les ordinateurs portables et les disques portatifs. Toutefois, les facteurs de forme des disques durs ont considérablement évolué au cours de l'histoire. Vous trouverez ici un aperçu chronologique de cette évolution :
- Années 1950-70 : Au cours des premières décennies, les disques durs étaient des dispositifs de la taille d'une armoire utilisés dans les systèmes informatiques centraux. Dans les années 1950 et au début des années 1960, les disques durs avaient un facteur de forme de 24 pouces, contenaient jusqu'à 50 disques et pouvaient peser près d'une tonne.
En 1962, IBM a mis au point l'IBM 1311, qui avait un facteur de forme de 14 pouces et la taille d'une machine à laver. Ce facteur de forme est resté la norme de l'industrie pendant près de deux décennies - 1980s : Le M2351A Eagle, introduit par Fujitsu au milieu des années 1980, avait un format de 10,5 pouces et pesait environ 65 kg. Pendant plus brefs délais, les fabricants ont expérimenté des disques durs de 8 pouces. Cependant, la popularité de l'ordinateur personnel (PC) a accéléré l'innovation dans le domaine des disques durs, et les disques durs de 5,25 pouces avec une capacité de stockage d'environ 20 Mo sont devenus la norme.
- Fin des années 1980 : C'est à cette époque que les disques de 3,5 pouces se généralisent. Ce facteur de forme est resté la norme pour les PC et les serveurs depuis lors.
- 1990s : Lorsque les ordinateurs portables sont devenus populaires, les disques durs de 2,5 pouces ont été mis en circulation. Aujourd'hui encore, la plupart des disques durs d'ordinateurs portables et des disques USB externes ont une taille de 2,5 pouces.
- Début des années 2000 : les disques durs de 1,8 pouce arrivent sur le marché et sont utilisés dans les ordinateurs portables et les lecteurs MP3. À cette époque, les disques de 1 pouce étaient également utilisés dans les lecteurs MP3 et les appareils photo numériques. En plus, des disques de 0,85 pouce avec une capacité de stockage allant jusqu'à 4 Go ont été utilisés dans certains des premiers smartphones. Cependant, ils sont devenus obsolètes car la mémoire flash est devenue plus abordable à l'époque.
- Milieu des années 2010 : Les disques de 3,5 pouces d'une capacité allant jusqu'à 16 To sont devenus possibles grâce à la conception dite scellée à l'hélium. Cette technologie a permis aux fabricants d'utiliser des disques plus fins, ce qui signifie que des plateaux supplémentaires ont pu être utilisés dans le disque.
- Début des années 2020 : La dernière technologie en matière de disques durs est l'enregistrement magnétique assisté par micro-ondes (MAMR). L'un des exemples est la série MG10 de Toshiba, qui continue d'utiliser le facteur de forme 3,5 pouces mais augmente la capacité jusqu'à 20 To. On s'attend à ce que de futures innovations comparables à l'enregistrement magnétique assisté par micro-ondes ouvrent la voie à une capacité de 100 To pour le facteur de forme 3,5 pouces.
Voici un tableau montrant l'évolution des facteurs de forme au fil des ans, ainsi que l'augmentation correspondante de la capacité.
| Facteur de forme | Durée | Utilisation primaire | Capacité typique | Propriétés remarquables |
| 24" & 14" | 1950s | Systèmes centraux | Quelques MB | Grand et lourd, il a révolutionné le traitement des données et pesait près d'une tonne. |
| 5.25" | 1980s | Les premiers PC | 10-40 MB | D'abord largement utilisé dans les PC ; suffisant pour les applications basées sur le texte. |
| 3.5" | Fin des années 1980 - aujourd'hui | PC, serveurs, systèmes de stockage | Jusqu'à 36 To | Devenue la norme pour les ordinateurs de bureau, elle a été optimisée par la suite avec des conceptions scellées par He, PMR, SMR et MAMR pour une capacité accrue. |
| 2.5" | Des années 1990 à aujourd'hui | Ordinateurs portables, disques USB externes | 40 GO-8 TO | Taille compacte pour les appareils portables ; aujourd'hui remplacés par les disques SSD dans les ordinateurs portables. |
| 1.8" | Début des années 2000 | Lecteurs MP3, ordinateurs portables compacts | 10-320 GB | Compact et léger ; utilisé dans les appareils portables avant que la mémoire flash ne devienne abordable. |
| 1" | Début des années 2000 | Lecteurs MP3, appareils photo numériques | 5-10 GB | Pouvait s'insérer dans les fentes des cartes CF ; a été remplacée par la mémoire flash. |
| 0.85" | Début des années 2000 | Smartphones | 2-4 GO | Le plus petit des disques durs ; dans les plus brefs délais, les mémoires flash ayant pris le dessus. |
De nouvelles avancées dans les performances des disques durs
La capacité, le coût et la taille sont les trois éléments les plus évidents qui caractérisent l'évolution rapide de la technologie des disques. Par conséquent, ce sont également les caractéristiques que la plupart des gens utilisent pour juger du degré d'avancement d'un disque nouvellement mis sur le marché. Cependant, il existe d'autres caractéristiques tout aussi remarquables.
Les progrès réalisés en matière de mémoire cache, de temps de recherche, de vitesse de rotation, de densité, etc. ont un impact direct sur la capacité et les performances d'un disque dur. Découvrez ces caractéristiques et comment les grandes avancées technologiques ont rendu les disques durs plus rapides, plus durables et moins sujets aux pannes.
