Un disque dur, parfois abrégé DD, HD ou HDD (de l'anglais Hard Disk Drive), est une mémoire de masse magnétique utilisée principalement dans les ordinateurs, mais également dans des baladeurs numériques, des caméscopes, des lecteurs/enregistreurs de DVD de salon, des consoles de jeux vidéo, etc.

Standards actuels

  • Technologie : le disque dur magnétique représente la technologie dominante d'aujourd'hui. Les bandes magnétiques et les supports optiques (CD/DVD) sont le plus souvent utilisés pour le stockage et la sauvegarde (backup) de données dans un environnement professionnel.

  • Taille : de même que la capacité de stockage des disques durs, la taille physique du matériel a aussi subi de fantastiques évolutions durant les 50 dernières années. Le RAMAC faisait la taille de deux réfrigérateurs alors que la plupart des disques durs actuels sont au format 3"1/2 (3,5 pouces soit 9 cm). Le format standard pour les disques d'ordinateurs portables est de 2,5 pouces. L'explosion des ventes de lecteurs MP3 et autres appareils portables a également conduit au développement de microdrives d'une taille de 1 pouce !

  • Interface : l'interface est un élément essentiel de tout disque dur car c'est elle qui relie la carte mère au disque dur. Le type d'interface détermine entre autres la vitesse de transfert des informations. Tout comme la taille et la capacité des disques durs, les interfaces sont en constante évolution. Par souci de simplicité, nous traiterons ici seulement les plus communes :

    • ATA/IDE : interface la plus courante jusqu'en 2005 pour les ordinateurs personnels, ce type d'interface a maintenant été remplacé par les interfaces S-ATA,

    • S-ATA (serial ATA) : interface la plus courante depuis 2005, elle permet des taux de transfert plus élevés qu'ATA,

    • SCSI (Small Computer System Interface) : cette interface permet la connexion de plusieurs périphériques différents par le biais d'un adaptateur ou contrôleur SCSI.

Structure d'un disque dur

Un disque dur se compose de 2 parties essentielles :

  • Une partie mécanique
    • Les disque sont des plateaux circulaires à double face, le plus souvent en aluminium, recouverts d'une couche magnétique où sont stockées et organisées les données. Ces disques sont placés autour d'un axe rotatif entrainé par un moteur électrique (spindle motor). La vitesse de rotation varie en fonction de la marque et du modèle de disque dur et se trouve généralement entre 5400 et 15000 tours/minute,

    • Les têtes de lecture / écriture représentent un des autres éléments mobiles du disque dur. Elles sont pilotées par un bras (actuator) entrainé par un second moteur. Leur mouvement en pivot leur permet de balayer toute la surface des disques. Le rôle du bras est de positionner les têtes sur une piste donnée pour avoir accès aux informations. Il est important de noter que les têtes de lecture ne sont jamais en contact direct avec la surface magnétique du disque dur. Un simple frottement ou une poussière peuvent suffire à endommager un disque.

  • Une partie électronique : bien que les parties mécaniques soient les plus visibles du disque dur, la partie électronique est tout aussi importante car c'est elle qui va se charger du transit et du traitement des informations et commandes entre la carte mère et le disque dur. Chaque disque dur dispose d'un microprocesseur et d'une mémoire associée contenus sur une carte électronique (PCB). Un processeur de signal est chargé de convertir les signaux électriques en signaux digitaux.

Fonctionnement du disque dur

Les données sont stockées sur un disque dur de manière binaire (sous forme de 0 et de 1). Ces informations sont réparties sur la couche magnétique des disques et sont lues ou écrites par les têtes de lecture qui "flottent" au dessus de la surface grâce à la couche d'air engendrée par la rotation ultra rapide des disques.

En mode écriture, un flux électrique traverse les têtes et vient modifier la surface du champ électrique en y inscrivant un 1 ou un 0. En mode lecture, le processus est inversé: le champ magnétique transmet un flux électrique à la tête de lecture, et ce signal est alors traduit en signal numérique interprétable par l'ordinateur.

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