Instructeur : Dans
cette leçon, nous allons parler des
disques durs, également appelés HDD.
Les disques durs sont une forme de dispositif de stockage de masse, et les
dispositifs de stockage de masse
sont simplement tout type de dispositif de stockage non volatile
qui peut conserver des données lorsque le système est hors tension,
à grande échelle.
C'est pourquoi on parle de dispositif de stockage de masse.
En général, ils ne sont pas mesurés en mégaoctets,
mais en gigaoctets ou en téraoctets.
Les dispositifs de stockage de masse sont
généralement classés en deux catégories : les dispositifs
internes et les dispositifs externes.
Lorsqu'il s'agit d'un dispositif interne,
il s'agit du dispositif qui sera
placé à l'intérieur du boîtier ou de la tour de votre ordinateur.
En général, il s'agit d'éléments tels
que les disques durs, les dispositifs à semi-conducteurs, les
lecteurs optiques, les lecteurs de bandes de sauvegarde
et les anciens lecteurs de disquettes.
D'autre part, il existe
également des dispositifs de stockage de masse
qui sont considérés comme des dispositifs externes.
Il s'agit d'éléments qui
se trouvent à l'extérieur de la tour ou du boîtier
de l'ordinateur et qui sont connectés à un
port externe de ce boîtier.
Par exemple, vous pouvez avoir un disque dur externe USB ou un disque
eSATA que vous pouvez connecter et
qui vous permet d'accéder aux données à l'aide d'un
port situé à l'extérieur de votre ordinateur.
En ce qui concerne les dispositifs de stockage de masse,
il existe généralement trois tailles de dispositifs.
Nous avons un 2. 5 pouces, un disque de 3. 5 pouces, et un
disque de 5. 25 pouces d'entraînement.
Les 2. 5 pouces et le disque 3. 5 pouces sont normalement
réservés aux disques durs internes et aux dispositifs à semi-conducteurs,
tandis que les disques de 5.
La
baie de lecteur de 25 pouces sera réservée aux lecteurs optiques,
aux lecteurs de bandes de sauvegarde
et aux lecteurs de disquettes à l'ancienne.
En fonction de votre boîtier,
vous disposerez d'un certain nombre de baies
de différentes tailles.
Si vous n'avez pas assez de baies de petite taille, vous pouvez
toujours utiliser un adaptateur pour
placer un appareil de petite taille dans une baie de plus grande taille.
Vous pouvez, par exemple, monter un appareil de 2. 5 pouces dans un lecteur
de 3. 5 pouces, puis
le placer dans le 3. Baie de 5 pouces.
Maintenant que nous avons compris les principes
de base des périphériques de stockage
de masse, nous allons nous concentrer sur les disques durs pour
le reste de cette leçon.
Un disque dur est un dispositif qui stocke des données
sur un plateau de métal ou de verre
codé avec une substance magnétique.
Cette substance magnétique peut ensuite être
chargée avec différents courants
électriques afin de pouvoir créer des données
en stockant des 1 et des 0 sur cette substance magnétique.
Ces opérations sont effectuées sur des plateaux
auxquels on accède à l'aide d'une
tête de lecture/écriture.
Celui-ci est en fait déplacé
par ce que l'on appelle un mécanisme d'actionnement.
Si vous pensez à un vieux tourne-disque, le fonctionnement
est similaire.
Le plateau va tourner, et lorsque
vous voulez lire des informations sur ce plateau, vous devez avoir
le bras de l'actionneur en position d'écriture afin que, lorsqu'il se
déplace d'avant en arrière sur le plateau, la tête de lecture et la
tête d'écriture puissent
lire les différentes parties du lecteur.
De ce fait, si des données
sont stockées à l'intérieur ou à l'extérieur du lecteur,
le temps de recherche de ces données
sera différent en fonction de la distance
de déplacement de l'actionneur et de
la distance de déplacement de la tête de lecture/écriture
vers le haut et vers le bas de l'actionneur
lui-même.
Ce plateau est
logiquement divisé
en pistes et en secteurs.
Les pistes sont essentiellement un cercle qui fait le tour du plateau
et les secteurs représentent un morceau
de la piste en question.
Chaque secteur a une largeur d'environ
512 bits et chaque piste a une taille
différente en fonction de la géométrie
du lecteur créée lors du formatage
de bas niveau effectué
par le fabricant du lecteur.
Comme vous pouvez le voir, nous
devons faire tourner ce plateau pour pouvoir
déplacer l'actionneur et la tête de lecture/écriture
au bon endroit pour lire les données.
C'est ce qu'on appelle la recherche ou l'extraction des données.
Pour cette raison, plus vous
pouvez faire tourner un disque dur rapidement,
plus vous pouvez accéder rapidement aux données
qui y sont stockées.
Lorsque vous achetez un disque
dur, vous devez donc tenir compte
de sa vitesse, mesurée en tours par minute (RPM), car plus
la vitesse est élevée,
plus le disque est performant.
Lorsque l'on examine un disque
dur, on constate qu'il existe en général quatre types de
vitesses de base.
La première est de 5400 tours/minute.
Il s'agit du modèle de disque dur le plus lent,
que l'on trouve dans les stations
de travail et les PC bas de gamme.
Le second est connu sous le nom de 7200 RPM.
Cela nous permet d'obtenir des performances plus
rapides sans pour autant avoir un coût exceptionnellement élevé.
Il s'agit d'un bon équilibre
et il est utilisé dans la plupart des ordinateurs modernes
lorsque vous en achetez un avec un disque dur.
Le troisième est connu sous le nom de 10 000 tours/minute, et c'est là que
nous commençons à nous intéresser
aux disques haute performance.
En général, ces disques coûtent plus
cher que les disques durs de 7200 tr/min,
mais ils offrent des performances accrues
et sont très utilisés dans les PC de jeu,
les PC à hautes performances et les serveurs.
Enfin, nous avons 15 000 tours/minute.
La vitesse de rotation de 15 000 tours/minute est l'une des plus
élevées que l'on puisse trouver sur un disque dur.
C'est pourquoi
son coût est extrêmement élevé,
mais il est très performant.
En général, vous ne verrez pas beaucoup de disques
durs à 15 000 tours/minute, et la raison en est qu'au moment où vous
commencez à utiliser ce type de disque dur, vous
pouvez acheter un dispositif à semi-conducteurs
qui élimine une grande partie de ces problèmes de
temps de recherche parce que les disques SSD n'ont
pas de pièces mobiles comme les disques durs traditionnels.
Vous vous demandez peut-être
pourquoi les gens préfèrent utiliser des disques durs
plutôt que des dispositifs à semi-conducteurs.
Pour l'essentiel, il s'agit d'une question de coût et non de performance.
En ce qui concerne les
performances, les dispositifs à semi-conducteurs seront
beaucoup plus rapides qu'un disque dur
traditionnel, mais ce dernier est beaucoup moins cher à produire.
Vous pouvez donc obtenir un disque dur de bien plus grande capacité pour
le même coût qu'un dispositif à semi-conducteurs de très faible capacité.
Par exemple, j'ai récemment installé un dispositif à semi-conducteurs
dans un nouvel ordinateur.
Ce dispositif à semi-conducteurs avait une taille
de 2 téraoctets et m'a coûté environ 250 dollars.
Si j'avais utilisé un disque dur de 7200 tr/min, j'aurais pu obtenir un
disque de 12 téraoctets pour les mêmes 250 dollars, ce qui m'aurait permis de disposer
de six fois plus d'espace de stockage.
Les disques durs ont donc encore leur place.
Dans de nombreux systèmes, les
gens mettent les deux, et c'est ce
que j'ai fini par faire avec mon ordinateur.
J'ai installé un dispositif à semi-conducteurs, beaucoup plus
rapide, pour mon système d'exploitation principal et mes fichiers d'application,
puis j'ai installé un disque dur de très grande
capacité pour pouvoir stocker tous les fichiers
excédentaires tels que les vidéos que je crée
pour des choses comme ce cours, parce que ce sont des fichiers
de grande taille et qu'il faut beaucoup d'espace
disque pour les contenir, et si j'utilisais des dispositifs
à semi-conducteurs pour tout, ce serait extrêmement
coûteux.
Par conséquent, lorsque vous examinez un disque
dur, vous devez également tenir compte de la taille de sa mémoire tampon.
La taille de la mémoire tampon sera une mémoire tampon interne ou un cache
sur le disque dur qui pourra mettre en
cache une grande partie des données afin d'améliorer
les performances.
La taille typique de la mémoire
tampon est comprise entre 8 et 256 mégaoctets, en fonction du disque
que vous achetez.
En ce qui concerne la taille de la mémoire
tampon, plus elle est grande, meilleures sont les performances.
Il est donc préférable de choisir
un disque dur doté d'une mémoire tampon de grande taille si les performances
sont l'une de vos principales préoccupations.
Pour installer votre disque dur, vous devrez
le connecter à votre carte mère à l'aide
d'un câble, qui dépendra du facteur de forme de
votre carte mère et du disque dur
que vous choisirez.
Dans la plupart des systèmes modernes,
vous utiliserez un câble SATA pour
connecter votre disque dur à votre carte mère. Il peut
s'agir de la version 1 de SATA, de la version
2 de SATA ou de la version 3 de SATA.
Lorsque vous utilisez un connecteur
SATA, vous allez utiliser deux
câbles, l'un qui est un connecteur de données
à 7 broches en forme de L, et
l'autre qui est un câble d'alimentation à 15 broches,
lui aussi en forme de L.
En ce qui concerne la version
1 de SATA, la vitesse maximale
est de 1. 5 gigabits par seconde,
ce qui vous donne un débit d'environ 150 mégaoctets
par seconde, ou vous
pouvez utiliser la version 2 de SATA, qui
a une vitesse maximale de 3 gigabits par seconde, ce qui se
traduit approximativement par un débit d'environ 300 mégaoctets
par seconde, ou la version
3 de SATA, qui est la version la
plus moderne et la plus rapide de SATA et qui a un taux
de 6 gigabits par seconde, soit un débit d'environ
600 mégaoctets par seconde.
Si vous travaillez sur un système
ancien, vous pouvez rencontrer une interface IDE
ou PATA au lieu d'une interface SATA.
Pour ces appareils, vous utiliserez un câble de données à 40
fils, qui est un câble plat, pour
connecter la carte mère au lecteur, puis vous
utiliserez un connecteur Molex
à 4 broches pour alimenter le lecteur, ou vous
pouvez utiliser un câble à 80 fils qui combine
les données et l'alimentation en un seul câble si votre
carte mère le prend en charge.
Comme je l'ai dit, il s'agit plutôt d'un élément ancien et il
est donc peu probable que vous le voyiez dans la plupart des ordinateurs
modernes, mais si vous travaillez
dans un environnement d'entreprise
et qu'il y a des systèmes plus anciens qui traînent
comme des serveurs critiques ou des stations de travail SCADA,
vous pouvez rencontrer ce type d'interface.
Le troisième type d'interface que vous pouvez
trouver sur un disque dur est
une interface SCSI, qui est écrite SCSI ou small computer systems interface.
Lorsque vous utilisez un câble SCSI,
celui-ci peut prendre en charge 7 ou 15 périphériques dans une chaîne
en guirlande, selon que vous utilisez un SCSI étroit
ou un SCSI large, et chaque périphérique a besoin d'un
ID de périphérique qui
est défini de sorte que sur ce câble, chaque
périphérique sait quel est son numéro entre 1 et 7 ou entre 1 et 15.
Pour configurer votre appareil
afin qu'il connaisse le numéro qui lui sera attribué,
vous devez utiliser un bloc de cavaliers ou des
sélecteurs situés à l'arrière
de l'appareil.
Dans les systèmes modernes,
le SCSI est considéré comme une interface à faible
vitesse, car le SCSI
étroit ne peut fonctionner qu'à 40 mégabits par seconde
et le SCSI large qu'à 320 mégabits par seconde.
Le SATA est donc beaucoup plus populaire en raison
de ses vitesses plus élevées et il
est utilisé beaucoup plus souvent que le SCSI dans les systèmes modernes.
Comme vous pouvez le
constater, les disques durs sont encore bien
vivants dans la plupart des
ordinateurs modernes, mais ils utilisent
SATA au lieu de IDE, PATA ou SCSI.
Lorsque vous essayez
de décider d'utiliser ou non un dispositif
à état solide ou un disque dur,
trois facteurs entrent généralement en ligne de
compte : le coût, les performances et la capacité.
En effet, les disques durs coûtent beaucoup moins cher
que les disques durs à semi-conducteurs,
mais ils sont également moins performants
que ces derniers.
Le grand avantage d'un disque dur par
rapport à un dispositif à semi-conducteurs
est qu'il a une plus grande capacité de stockage. Normalement,
vous pouvez obtenir 5, 10, voire 15 fois plus d'espace de stockage sur un
disque dur pour le même coût que le dispositif
à semi-conducteurs équivalent.