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Écrit par Kees Jan Meerman
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Publié le
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Résumé : Les disques durs stockent les données à l'aide de plateaux en rotation et de têtes de lecture/écriture qui travaillent ensemble pour écrire et lire les informations. Ces pièces se déplacent avec une grande précision pour traiter les données avec exactitude. Bien que les nouveaux disques SSD soient plus rapides et plus durables, les disques durs sont encore largement utilisés. En effet, ils sont abordables et efficaces pour stocker de grandes quantités de données. Ce guide vous aidera à comprendre le fonctionnement de ces composants. Vous verrez pourquoi les disques durs restent un élément important de l'informatique moderne malgré l'émergence de technologies plus récentes.
Les disques durs constituent l'épine dorsale de la technologie informatique moderne. Les disques SSD, ou disques à état solide sans pièces mobiles, constituent une solution de stockage plus récente, mais ils n'ont pas remplacé les disques durs. Ce guide se concentre sur les HDD (disques durs) et explore leur fonctionnement interne, la science derrière les disques durs et leur fonctionnement.
Table des matières
Au cours de cet article, vous apprendrez les choses suivantes :
Sans plus attendre, entrons dans le vif du sujet.
Une introduction aux disques
Dans le monde informatique moderne, les disques durs sont des dispositifs de stockage indispensables pour conserver de grandes quantités de données.
Un disque dur SSD est une version plus récente de la technologie des disques durs, mais la principale différence est que les disques durs ont des pièces mobiles, alors que les disques SSD n'en ont pas. Les disques durs écrivent des données sur un support magnétique à l'aide de plateaux en rotation et d'une "tête d'écriture", un peu comme l'aiguille d'un gramophone.
La science des disques durs consiste à coordonner différentes parties telles que les plateaux en rotation et les têtes de lecture/écriture afin de gérer efficacement les données. Malgré des technologies meilleures et plus récentes, les disques durs sont si populaires aujourd'hui parce qu'ils sont rentables et qu'ils ont trouvé une solution à tous les problèmes majeurs.
Dans la section suivante, nous examinons l'évolution de la technologie des disques durs, depuis son introduction jusqu'au produit mature qu'il est aujourd'hui.
Le développement de la technologie des disques durs
Les premiers disques durs étaient de gros appareils gourmands en énergie qui ne pouvaient stocker que quelques Mo de données, bien loin des disques durs de plusieurs téraoctets que vous avez dans votre poche aujourd'hui.
Un disque de première génération datant de 1950 et doté d'un plateau de trois mètres de large ne pouvait stocker que 3,75 Mo de données. En comparaison, un disque Western Digital d'aujourd'hui peut stocker 5 To sur un disque de 4 pouces.
Il convient également de parler du prix de ces disques. Les premiers disques durs des années 1950 coûtaient environ 3 500 dollars à l'époque, ce qui équivaut à 30 000 dollars aujourd'hui. Vous deviez donc payer 10 000 dollars par Mo d'espace de stockage. Aujourd'hui, grâce aux progrès de la science des disques durs, vous pouvez obtenir un disque dur de cinq téraoctets pour moins de 50 dollars, soit moins de 0,009 dollar par Mo.
Les disques modernes ont considérablement amélioré leur vitesse, leur fiabilité et leur capacité de stockage. Malgré l'essor des disques SSD, les disques durs restent indispensables, en particulier dans les environnements où de grandes quantités de données doivent être stockées. En effet, si les disques SSD sont plus performants, ils sont également dix fois plus chers. En moyenne, vous dépensez 0,07 $ pour un Mo d'espace de stockage sur un disque SSD, contre 0,09 $ sur un disque dur.
Dans la section suivante, nous examinerons les composants internes d'un disque dur afin de comprendre les mécanismes qui permettent à ces dispositifs de stockage de fonctionner.
L'intérieur d'un disque dur : Comprendre les composants
Pour comprendre la science des disques durs, vous devez d'abord comprendre les éléments qui composent un disque dur. Les plus importants d'entre eux sont
n°1. les plateaux de service :
Il s'agit de disques ronds et minces, recouverts d'un matériau magnétique, sur lesquels des données sont stockées. Ils tournent à grande vitesse pour que les données puissent être écrites et lues. Un disque dur peut comporter jusqu'à huit disques. Les données sont stockées sur les plateaux sous forme de minuscules zones magnétiques qui représentent des informations binaires (0 et 1). Les plateaux tournent à grande vitesse - généralement entre 5 400 et 7 200 tours par minute (RPM) pour les disques grand public. Les disques haut de gamme peuvent atteindre 10 000 tours par minute ou plus. Plus les plateaux tournent vite, plus les têtes de lecture/écriture peuvent accéder rapidement aux données du disque.
2. lire et écrire des têtes :
Il s'agit de dispositifs en forme d'aiguille qui entrent en contact avec les disques fins en rotation. Les têtes de lecture/écriture, comme leur nom l'indique, lisent les données des disques en rotation et y inscrivent des données. Au cours du processus d'écriture, la tête d'écriture génère un champ magnétique qui modifie l'orientation des particules magnétiques sur le disque et encode ainsi les données. Au cours du processus de lecture, la tête de lecture reconnaît l'alignement magnétique de ces particules et reconvertit les informations magnétiques en signaux électriques compréhensibles par l'ordinateur. Les têtes doivent être positionnées avec une extrême précision lorsqu'elles se déplacent sur la surface des disques en rotation et y inscrivent des données.
3. les bras de l'actionneur :
Les têtes de lecture/écriture sont fixées à des bras miniatures qui sont montés sur le plateau du disque en rotation. Ce bras est appelé bras actionneur car il est entraîné par un moteur actionneur. Le bras se déplace en arc de cercle sur la surface du disque, ce qui permet aux têtes d'accéder aux différentes pistes de données. Il s'agit d'une opération précise, car la tête de lecture/écriture doit rester en contact avec le bon disque à tout moment sans le rayer, sous peine d'endommager les données.
4. moteur à bobine mobile :
Ce moteur contrôle le mouvement du bras de l'actionneur et veille à ce que les têtes de lecture/écriture soient positionnées avec précision sur les pistes de données correctes.
5. carte de circuit imprimé (PCB) :
La carte de circuit imprimé est souvent appelée le cerveau du disque et gère le transfert de données et la communication entre le disque dur et l'ordinateur.
6. Moteur de la broche :
Le moteur de la broche est situé au centre du disque et fait tourner les plateaux à une vitesse généralement comprise entre 5 400 et 7 200 tours/minute.
Comme vous pouvez le constater, plusieurs composants individuels assurent le fonctionnement d'un disque et ils sont tous importants pour sa fonction. La défaillance d'un seul d'entre eux peut entraîner une perte totale de données, mais nous aborderons ce sujet dans une autre section. Pour l'instant, intéressons-nous à la science des disques et à leur fonctionnement.
Le fonctionnement d'un disque : Le processus de traitement des données ?
La science des disques durs repose sur les processus précis qui permettent de stocker et d'extraire des données. Il existe trois processus importants pour les disques : l'écriture des données, la lecture des données et la séquence de mise sous tension. Chacun de ces processus est expliqué ci-dessous :
n°1. le processus d'acquisition des données :
Lorsqu'un ordinateur stocke des données sur un disque, le processus commence par la réception des données de l'ordinateur par la carte de circuit imprimé (PCB). Le circuit imprimé demande ensuite au bras du disque de positionner les têtes de lecture/écriture au bon bureau sur les disques en rotation. Les têtes de lecture/écriture codent magnétiquement les données sur les disques en modifiant l'alignement magnétique de minuscules zones à la surface du disque. Cette modification précise des champs magnétiques permet de stocker les données en toute sécurité et de les récupérer ultérieurement.
2. processus de lecture des données :
Lorsque les données sont récupérées, le bras actionneur ramène les têtes de lecture/écriture à la position correcte sur les disques. Les têtes de lecture/écriture reconnaissent les champs magnétiques sur les plaques et les convertissent en signaux électriques. La carte de circuit imprimé traite ensuite ces signaux et les envoie à l'ordinateur, où ils sont retranscrits en données originales. Ce processus est incroyablement rapide et permet un accès quasi instantané aux informations stockées.
3. séquence d'allumage :
Lorsqu'un disque dur est mis en marche, le moteur de la broche s'assure d'abord que les plateaux tournent à leur vitesse de fonctionnement, qui est généralement de plusieurs milliers de tours par minute. Une fois que les plateaux ont atteint la bonne vitesse, les têtes de lecture/écriture sont soulevées de leur position de repos et déplacées sur les plateaux. La carte effectue ensuite une série de vérifications pour s'assurer que tous les composants fonctionnent correctement avant que l'accès aux données ne soit activé. Cette séquence garantit que le disque est prêt à effectuer efficacement les opérations de lecture et d'écriture.
Ces processus doivent fonctionner parfaitement afin d'éviter toute perte de données. C'est pourquoi les services de récupération des données sont indispensables en cas d'erreur.
Veuillez noter que, bien que des logiciels de récupération de données soient disponibles, ils ne fonctionneront que si votre disque dur est en état de marche. Si l'un des processus ci-dessus échoue, cela indique une défaillance mécanique du disque dur. Seul un service de récupération de données sur disque durspécialisé , tel que Stellar® Récupération de Données, peut vous aider à récupérer vos données à partir d'un disque dur mécaniquement défectueux.
Questions fréquemment posées
La durée de vie d'un disque dur peut varier en fonction de l'utilisation, des facteurs environnementaux et de la qualité du disque. En moyenne, un disque dur a une durée de vie de 3 à 5 ans dans des conditions d'utilisation normales. Il est recommandé d'effectuer des sauvegardes régulières pour se prémunir contre les défaillances inattendues du disque.
Les disques internes sont installés dans un ordinateur et sont connectés directement à la carte mère via SATA ou des interfaces similaires. Les disques durs externes sont logés dans leur propre boîtier et sont connectés à l'ordinateur via USB, Thunderbolt ou eSATA, ce qui les rend portables et faciles à utiliser sur plusieurs appareils. Cependant, ils fonctionnent tous de la même manière, avec les mêmes composants et processus internes.
Les signes courants d'une défaillance du disque imminente comprennent des bruits inhabituels, des performances lentes, des pannes ou des blocages fréquents, des fichiers corrompus et l'impossibilité d'accéder à certains fichiers. Si vous remarquez ces symptômes, vous devez sauvegarder vos données immédiatement et envisager de remplacer le disque.
