De quoi est composé un disque dur ? En détail et simplement sur le disque dur, également appelé HDD (hard disk drive). Comment fonctionne un disque dur d’ordinateur ?

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PARTIE I. Récupération de fichiers depuis votre disque dur

CHAPITRE 1. COMMENT FONCTIONNE UN DISQUE DUR ET COMMENT LES DONNÉES Y SONT STOCKÉES

Un peu sur la conception du disque dur. Périphérique HDD partagé

Qu'est-ce qu'un disque dur (à proprement parler, un disque dur) ? Si vous n’avez pas eu l’occasion de le voir, disons que de l’extérieur il ressemble à un simple bloc de métal. De plus, il est très résistant et complètement scellé. Le fait est que la technologie du disque est si délicate que même la plus petite particule étrangère pénétrant à l'intérieur peut complètement perturber son fonctionnement. De plus, pour éviter une situation de crise, un filtre de nettoyage a été placé sur le disque dur. Le boîtier du disque dur sert également de bouclier contre les interférences électriques. En fait, un disque dur se compose de deux parties principales : la mécanique et l’électronique. La base de la partie mécanique est constituée de plaques (disques) de forme ronde. En fait, il ne peut y avoir qu'un seul disque. Tout dépend de la capacité du disque dur dans son ensemble. Selon une version, le disque dur aurait reçu le nom de « Winchester » grâce à la société qui aurait lancé en 1973 le modèle de disque dur 3340, qui combinait pour la première fois des plateaux de disque et des têtes de lecture dans un boîtier monobloc. Lors de son développement, les ingénieurs ont utilisé le nom interne court « 30-30 », qui signifiait deux modules (dans la configuration maximale) de 30 Mo chacun. Kenneth Houghton, le chef de projet, en accord avec la désignation du fusil de chasse populaire « Winchester 30-30 », a proposé d'appeler ce disque « Winchester ». En Europe et aux États-Unis, le nom « Winchester » est tombé en désuétude dans les années 1990, mais dans la langue russe, il a été conservé et a reçu un statut semi-officiel, et dans l'argot informatique, il a été réduit aux mots « vint » (le plus version commune), « vinch » et « balai ». Quel que soit le matériau utilisé comme base du disque, celui-ci est recouvert d'une fine couche d'une substance capable de conserver la magnétisation résiduelle après exposition à un champ magnétique externe. Cette couche est appelée couche de travail ou couche magnétique, et c'est dans celle-ci que sont stockées les informations enregistrées. Les types de calques de travail les plus courants sont :
OXYDE;
couche mince;
double antiferromagnétique (AFC)

Actuellement, il existe des disques durs composés de quatre plateaux ou plus. La composition des disques peut varier. Ils sont en aluminium, en verre ou en céramique. Les deux derniers composés sont plus pratiques, mais très chers, et sont donc utilisés pour créer des disques durs « élites ». Après fabrication, les plaques sont recouvertes d'une couche de matériau ferromagnétique. Depuis la création des premiers disques durs, l'oxyde de fer est utilisé ici. Cependant, cette substance présentait un inconvénient important. Les disques recouverts de ce ferromagnétique avaient peu de résistance à l'usure. À cet égard, la plupart des fabricants utilisent actuellement du chrome-cobalt comme revêtement pour les plaques. La résistance à l'usure de cette substance est d'un ordre de grandeur supérieure à celle du ferromagnétique utilisé depuis des années. De plus, ce revêtement est beaucoup plus fin, car appliqué par pulvérisation cathodique, ce qui augmente considérablement la densité d'enregistrement. Le matériau ferromagnétique est appliqué des deux côtés du disque, les données seront donc également placées des deux côtés. Les plaques sont placées sur la broche à même distance les unes des autres, formant ainsi un empilement. Sous les disques se trouve un moteur qui les fait tourner. Les têtes de lecture/écriture sont situées des deux côtés des plateaux. Ils sont conçus de manière à se déplacer du bord du disque vers son centre. Un moteur spécialement dédié en est responsable. L'électronique est une carte sur laquelle sont placés divers éléments « nécessaires » au fonctionnement du disque dur, tels qu'un processeur, un programme de contrôle, une RAM, un amplificateur d'écriture/lecture et autres. Chaque côté de la plaque est divisé en pistes. Ils sont à leur tour divisés en secteurs. Toutes les pistes de même diamètre sur toutes les surfaces forment un cylindre. Les disques durs modernes ont un « cylindre d'ingénierie ». Il contient des informations de service (modèle de disque, numéro de série, etc.) destinées à une lecture ultérieure par un ordinateur.

Auparavant, pour que le disque soit prêt à l'emploi, l'utilisateur devait effectuer ce qu'on appelle un formatage de bas niveau. Il y avait même un élément correspondant dans le BIOS. Désormais, ce marquage se fait immédiatement lors de la production des disques durs. Le fait est qu'avec un formatage de bas niveau, les informations sur les servos sont enregistrées. Il contient des marques spéciales nécessaires pour stabiliser la vitesse de rotation de la broche, rechercher les têtes pour les secteurs requis et également surveiller la position des têtes sur la surface des plaques. Si vous pensez que les « mauvais » secteurs d'un disque dur n'apparaissent que pendant le fonctionnement, alors vous vous trompez. Tout disque dur nouvellement créé présente déjà un bloc défectueux. Ainsi, avec un formatage de bas niveau, ces blocs sont détectés et écrits dans une table de réaffectation spéciale. Ensuite, pendant le fonctionnement, le contrôleur de disque dur remplacera les unités défectueuses par des unités fonctionnelles, spécialement réservées à ces fins pendant la production. Dans les disques durs, les données sont écrites et lues par des têtes de lecture/écriture universelles à partir de cercles concentriques de disques magnétiques rotatifs (pistes) divisés en secteurs de 512 octets. Une piste est un « anneau » de données sur une face du disque. Une piste d'enregistrement sur un disque est trop volumineuse pour être utilisée comme unité de stockage. Dans de nombreux lecteurs, sa capacité dépasse 100 000 octets, et allouer un tel bloc pour stocker un petit fichier est extrêmement inutile. Par conséquent, les pistes du disque sont divisées en sections numérotées appelées secteurs.

Comment fonctionne un disque dur

De par sa spécificité, lors du fonctionnement du disque dur il n'y a pas de contact direct des têtes magnétiques avec la surface des plaques. On peut le dire autrement : le contact est « comme la mort ». La conception des têtes est créée de telle manière qu'elle vous permet de « planer » au-dessus de la surface des plaques. Le moteur fait tourner la broche à une vitesse telle (jusqu'à 15 000 tr/min) qu'un fort flux d'air est créé à partir des disques en rotation. Cela crée un effet de coussin d'air. L'écart entre les têtes et les disques est d'une fraction de micron. Cependant, comme nous l'avons mentionné plus haut, le contact des têtes avec la surface est inacceptable. Mais il y a des pannes de courant, dites-vous. Oui bien sûr. C'est dans ce cas que la « zone de stationnement » a été inventée. Et lorsqu'une situation survient dans laquelle la vitesse de rotation de la broche descend en dessous de la limite autorisée (en fonctionnement normal ou en mode d'urgence lorsque l'alimentation est coupée), qui est constamment surveillée par le processeur du disque dur, les têtes sont reléguées à ce même parking. zone. La zone est située au niveau de la broche elle-même, où aucune information n'est enregistrée, de sorte que les têtes magnétiques peuvent facilement « reposer » sur la surface du disque. Comment le disque dur est-il « démarré » ? En un mot, cela ressemble à ceci. Dès que le disque dur est alimenté, son processeur commence à tester l'électronique et, si le résultat est positif, démarre le moteur qui fait tourner les plateaux. À mesure que la vitesse de rotation augmente, un effet de coussin d'air est obtenu, qui soulève les têtes magnétiques de la zone de stationnement. Lorsque la vitesse atteint la valeur requise, les têtes quittent la zone de stationnement et, à l'aide du contrôleur, « recherchent » des servos afin de stabiliser la vitesse de rotation. Ensuite, les secteurs « défectueux » sont réaffectés et le positionnement de la tête est vérifié. Si le travail effectué est positif, le contrôleur de disque dur passe en mode fonctionnement. Bien sûr, le processus mécanique d'un disque dur est plus profond lorsqu'on l'examine plus en détail, mais nous n'avons pas l'intention de le décrire en détail. L'essentiel est que vous compreniez les principes de base du mécanisme d'interaction des têtes avec les plaques. Si quelqu'un est intéressé par les détails de ce processus, une énorme quantité de documents a été créée sur ce sujet. Et nous passerons à une autre partie du flux de travail du disque dur : la technologie de lecture/écriture de données.

Technologies de lecture/écriture de données sur un disque dur

La lecture/écriture des informations sur le disque s'effectue à l'aide de têtes magnétiques dont le principe de mouvement a été évoqué ci-dessus. Si vous possédez encore un bon vieux magnétophone, alors la méthode d'enregistrement/lecture du son vers/depuis une bande magnétique est identique à celle que nous envisageons. Les données sont converties en courant électrique alternatif, qui est fourni à la tête magnétique, après quoi elles sont converties en un champ magnétique, à l'aide duquel les zones souhaitées du disque magnétique sont magnétisées. Nous savons déjà que les plateaux des disques durs sont recouverts d'une couche ferromagnétique. Une zone sélectionnée séparément de ce revêtement peut être magnétisée de deux manières possibles. La magnétisation d'une manière signifiera zéro, d'une autre manière - un. Une telle zone magnétisée séparément est appelée un domaine. C'est un mini-aimant avec une orientation spécifique des pôles sud et nord. En influençant un certain domaine avec un champ magnétique externe (tête magnétique), il acceptera cette correspondance. Lorsque l'influence du champ extérieur cesse, des zones d'aimantation résiduelle apparaissent en surface. Ils désignent les informations stockées sur le disque. Je voudrais noter que la densité d'enregistrement des données, c'est-à-dire la capacité du disque elle-même, dépend de la taille du domaine. Depuis longtemps, on connaît deux technologies d'enregistrement d'informations sur un disque dur : parallèle et perpendiculaire. Bien que la deuxième méthode d’enregistrement soit plus productive, elle est un peu plus complexe en termes de résolution technologique. Les fabricants ont donc utilisé et amélioré la méthode parallèle jusqu’à ce qu’elle atteigne sa limite physique. Si nous décrivons brièvement la technologie de l'enregistrement parallèle, la situation est la suivante. L'aimantation des domaines est parallèle au plan du disque. Tout le monde a probablement « touché » aux aimants dans son enfance et sait donc qu'ils s'attireront lorsqu'ils seront tournés l'un vers l'autre avec des pôles différents (bleu et rouge). Et vice versa, si vous essayez de les presser avec des côtés de la même couleur, une telle tentative ne sera jamais couronnée de succès. Ainsi, lors de l’utilisation de cette technologie, un champ parasite apparaît aux limites des domaines voisins, enlevant l’énergie de leurs champs magnétiques. En conséquence, les particules externes des domaines deviennent moins stables et l'influence des fluctuations thermiques sur son ordre magnétique augmente. Lors de l'utilisation de la technologie d'enregistrement perpendiculaire, l'aimantation des domaines est située à un angle de 90° par rapport au plan de la plaque. Grâce à cela, l'effet de répulsion des domaines voisins unipolaires disparaît, car dans cet arrangement les particules magnétisées sont tournées les unes vers les autres avec des pôles différents. Cela réduit la taille de l'espace inter-domaines par rapport à la technologie d'enregistrement parallèle, ce qui augmente également la capacité des disques durs. Cependant, cette méthode d'enregistrement nécessite l'utilisation d'une composition plus complexe de la couche magnétique. Sous la fine couche protectrice se trouve une couche d’enregistrement constituée d’un alliage oxydé de cobalt, de platine et de chrome. Le substrat est constitué de deux couches de composition chimique complexe, appelées couches à couplage antiferromagnétique. Ils permettent de supprimer les tensions du champ magnétique interne. De plus, l'enregistrement perpendiculaire nécessite l'utilisation d'autres étiquettes magnétiques pouvant générer un champ magnétique plus puissant. La densité de l'enregistrement perpendiculaire est de 500 Gbit/in2. Cela permettra de produire des disques durs d'une capacité de plusieurs téraoctets. Cependant, la science ne reste pas immobile et le développement de nouvelles technologies bat déjà son plein. L’un d’eux s’appelle HAMR (Heat Assistant Magnetic Recording). Cette technologie succède à l’enregistrement perpendiculaire et vise à l’améliorer. Dans ce cas, l'enregistrement s'effectue avec préchauffage à l'aide d'un laser. Le chauffage se produit en une picoseconde, la température atteignant 100 °C. Dans ce cas, les particules magnétiques du domaine reçoivent plus d'énergie, donc lors de la génération d'un champ, une intensité élevée n'est pas requise. Et une énergie élevée garantit une stabilité accrue des informations enregistrées. Là encore, l’utilisation de cette technologie est impossible sans l’utilisation de matériaux présentant un haut niveau d’anisotropie. Toutefois, les alliages appropriés à cet effet sont trop coûteux. De plus, l’enregistrement thermomagnétique nécessitera deux têtes distinctes. Vous devez également veiller à la manière d'évacuer la chaleur des disques. Mais l’une des principales motivations pour utiliser l’enregistrement thermomagnétique réside dans le fait que cette technologie permet d’atteindre une densité d’enregistrement allant jusqu’à 1 Tbit/pouce2.

Comment les données sont stockées sur un disque dur

La plus petite unité d'information sur laquelle fonctionne le système de gestion de disque dur est appelée un secteur. Dans la grande majorité des médias modernes, un secteur équivaut à 512 octets. Le système d'adressage de secteur actuellement utilisé est appelé LBA (Logical Block Addressing). Parallèlement, pour les disques de petite capacité ou dans un but de rétrocompatibilité avec des équipements plus anciens, le système d'adressage CHS peut être utilisé. L'abréviation CHS signifie Cylindre, Tête, Secteur - cylindre, tête, secteur. D'après le nom, la signification de ce type d'adressage est claire, car il est lié à des parties du périphérique de disque dur. L'avantage de LBA par rapport à CHS est que le second a une limitation sur le nombre maximum de secteurs adressables, en termes quantitatifs égaux à 8,4 gigaoctets, LB A n'a pas cette limitation. Le premier secteur du disque dur (ou plutôt zéro) est appelé MBR (Master Boot Record), ou master boot record. Au début de ce secteur se trouve le code dans lequel le système d'entrée/sortie de base de l'ordinateur transfère le contrôle lors de son démarrage. Ce code transfère ensuite le contrôle au chargeur du système d'exploitation. Dans le secteur 0 se trouve également la table de partition du disque dur. Une section représente une gamme spécifique de secteurs. Un enregistrement sur la partition est inscrit dans le tableau, avec le numéro de son secteur de départ et sa taille. Il peut y avoir un total de quatre entrées de ce type dans la table de partition. La partition dont l'entrée se trouve dans la table de partition du secteur zéro est dite primaire. En raison des limitations mentionnées ci-dessus, il peut y avoir un maximum de quatre partitions de ce type sur un disque. Certains systèmes d'exploitation sont installés uniquement sur les volumes principaux. S'il est nécessaire d'utiliser plus de partitions, une entrée concernant la partition étendue est inscrite dans le tableau. Ce type de partition est un conteneur dans lequel des partitions logiques sont créées. Il peut y avoir un nombre illimité de volumes logiques, cependant, dans les systèmes d'exploitation Windows, le nombre de volumes connectés simultanément est limité par le nombre de lettres de l'alphabet latin. Ces trois types de partitions ont le point d'accès le plus large, la prise en charge parmi la grande majorité des systèmes d'exploitation et la plus grande distribution. En effet, à la maison ou à l’échelle des ordinateurs clients des organisations, ce sont ces types de partitions que l’on retrouve. Toutefois, cela ne signifie pas que les types de partitions se limitent à ces trois types. Il existe un grand nombre de partitions spécialisées, mais elles utilisent également des volumes primaires comme conteneurs. Une partition est simplement un espace alloué sur un disque ; Afin d'y stocker des informations afin d'organiser la structure de stockage des données, un système de fichiers doit être créé. Ce processus est appelé formatage de partition. Il existe un grand nombre de types de systèmes de fichiers : les systèmes d'exploitation Windows utilisent FAT/NTFS ; les systèmes d'exploitation basés sur le noyau Linux utilisent Ext2/3FS, ReiserFS et Swap. Il existe de nombreux utilitaires permettant d'accéder multiplateforme à divers systèmes de fichiers à partir de systèmes d'exploitation qui ne les prennent pas en charge nativement (par exemple, offrant la possibilité d'accéder aux partitions Linux depuis Windows et vice versa). Certains systèmes de fichiers, tels que FAT/NTFS, fonctionnent sur des structures de données plus volumineuses sur le disque dur, appelées clusters. Un cluster peut inclure un nombre arbitraire de secteurs. La manipulation de la taille du cluster apporte des avantages supplémentaires en termes de performances du système de fichiers ou de consommation d'espace libre. Ainsi, la structure logique de stockage des données suivante est obtenue : le disque dur est divisé en partitions (les informations sur cette partition sont stockées dans ce qu'on appelle le master boot record) - elles sont nommées C :, D :, E :, etc., pour chaque Le système de fichiers est installé sur la partition (suite au formatage de la partition). Le système de fichiers contient des informations sur la manière dont l'espace d'une partition (disque logique) est délimité et sur l'emplacement des fichiers qui s'y trouvent. Eh bien, la partition stocke les fichiers qui sont divisés en un certain nombre de clusters, occupant physiquement un certain nombre de secteurs dans lesquels sont divisées les pistes du disque dur. Le système de fichiers attribue ses propres adresses à tous les secteurs, puis stocke ses fichiers à ces adresses, enregistrant dans sa table les adresses des clusters (plages de clusters) appartenant à certains fichiers.

Disques durs

Est réalisé par un étudiant
groupes 40-101B.
Karimov K.R.
Professeur:
Usov P.A.

1. Le principe de fonctionnement d'un disque dur.. 3

2. Périphérique de disque.. 5

3. Fonctionnement du disque dur.. 10

4. Volume, vitesse et temps d'accès.. 12

5. Interfaces du disque dur.. 14

6. Disques durs externes.. 16

Comment fonctionne un disque dur

Un disque dur est l’un des appareils les plus avancés et les plus complexes d’un ordinateur personnel moderne. Ses disques sont capables de stocker plusieurs mégaoctets d'informations transmises à une vitesse énorme. Alors que la plupart des composants informatiques fonctionnent silencieusement, le disque dur grogne et grince, ce qui en fait l'un des rares appareils informatiques à contenir à la fois des composants mécaniques et électroniques.

Les principes de fonctionnement de base d'un disque dur ont peu changé depuis sa création. Le dispositif d’un disque dur est très similaire à celui d’un tourne-disque ordinaire. Ce n'est que sous le corps qu'il peut y avoir plusieurs plaques montées sur un axe commun, et les têtes peuvent lire les informations des deux côtés de chaque plaque à la fois. La vitesse de rotation des plateaux (pour certains modèles elle atteint 15 000 tr/min) est constante et constitue l'une des principales caractéristiques. La tête se déplace le long de la plaque à une certaine distance fixe de la surface. Plus cette distance est petite, plus la précision de la lecture des informations est grande et plus la densité d'enregistrement des informations peut être grande. Lorsque vous regardez le disque dur, tout ce que vous voyez est un boîtier métallique durable. Il est complètement scellé et protège le lecteur des particules de poussière qui, si elles pénètrent dans l'espace étroit entre la tête et la surface du disque, peuvent endommager la couche magnétique sensible et endommager le disque. De plus, le boîtier protège le lecteur des interférences électromagnétiques. À l’intérieur du boîtier se trouvent tous les mécanismes et certains composants électroniques. Les mécanismes sont les disques eux-mêmes sur lesquels les informations sont stockées, les têtes qui écrivent et lisent les informations sur les disques et les moteurs qui mettent tout cela en mouvement. Le disque est une plaque ronde à surface très lisse, généralement en aluminium, moins souvent en céramique ou en verre, recouverte d'une fine couche ferromagnétique. Les disques sont fabriqués. De nombreux disques utilisent une couche d'oxyde de fer (qui recouvre une bande magnétique ordinaire), mais les disques durs les plus récents utilisent une couche de cobalt d'environ dix microns d'épaisseur. Ce revêtement est plus durable et permet en outre d'augmenter considérablement la densité d'enregistrement. La technologie de son application est proche de celle utilisée dans la production de circuits intégrés.

Le nombre de disques peut être différent - de un à cinq, le nombre de surfaces de travail est respectivement deux fois plus grand (deux sur chaque disque). Ce dernier (ainsi que le matériau utilisé pour le revêtement magnétique) détermine la capacité du disque dur. Parfois, les surfaces extérieures des disques extérieurs (ou l'un d'entre eux) ne sont pas utilisées, ce qui permet de réduire la hauteur du variateur, mais en même temps le nombre de surfaces de travail est réduit et peut s'avérer impair.

Les têtes magnétiques lisent et écrivent des informations sur des disques. Le principe d'enregistrement est généralement similaire à celui utilisé dans un magnétophone classique. Les informations numériques sont converties en un courant électrique alternatif fourni à la tête magnétique, puis transmis au disque magnétique, mais sous la forme d'un champ magnétique, que le disque peut percevoir et « mémoriser ». Le revêtement magnétique du disque est constitué de nombreuses petites zones de magnétisation spontanée. Pour illustrer, imaginez que le disque soit recouvert d’une couche de très petites flèches de boussole pointant dans des directions différentes. Ces particules fléchées sont appelées domaines. Sous l'influence d'un champ magnétique externe, les champs magnétiques propres aux domaines sont orientés conformément à sa direction. Après la fin du champ externe, des zones de magnétisation résiduelle se forment à la surface du disque. De cette manière, les informations enregistrées sur le disque sont sauvegardées. Les zones de magnétisation résiduelle, lorsque le disque tourne à l'opposé de l'entrefer de la tête magnétique, y induisent une force électromotrice qui varie en fonction de l'ampleur de la magnétisation. Le paquet de disques, monté sur l'axe de la broche, est entraîné par un moteur spécial situé de manière compacte en dessous. La vitesse de rotation des disques est généralement de 7 200 tr/min. Afin de réduire le temps nécessaire pour que le variateur devienne opérationnel, le moteur tourne en mode forcé pendant un certain temps lorsqu'il est allumé. Par conséquent, l’alimentation de l’ordinateur doit disposer d’une réserve de puissance de pointe. Parlons maintenant du fonctionnement des têtes. Ils se déplacent à l'aide d'un moteur pas à pas de précision et semblent « flotter » à une distance d'une fraction de micron de la surface du disque, sans le toucher. À la suite de l'enregistrement des informations, des zones magnétisées se forment à la surface des disques sous la forme de cercles concentriques. On les appelle pistes magnétiques. En mouvement, les têtes s'arrêtent sur chaque piste suivante. Un ensemble de pistes situées les unes en dessous des autres sur toutes les surfaces est appelé cylindre. Toutes les têtes d'entraînement se déplacent simultanément, accédant aux cylindres du même nom avec les mêmes numéros.

Périphérique de disque

Un disque dur typique se compose d'un HDA et d'une carte électronique. Toutes les pièces mécaniques sont situées dans le HDA ; toute l'électronique de commande est située sur la carte, à l'exception du préamplificateur, qui est situé à l'intérieur du HDA, à proximité immédiate des têtes.

Sous les disques se trouve un moteur - plat, comme dans les lecteurs de disquettes, ou intégré à l'axe du boîtier de disques. Lorsque les disques tournent, un fort flux d'air est créé, qui circule autour du périmètre du HDA et est constamment nettoyé par un filtre installé sur l'un de ses côtés.

Plus près des connecteurs, sur le côté gauche ou droit de la broche, se trouve un positionneur rotatif, qui rappelle un peu l'apparence d'une grue à tour : d'un côté de l'axe, se trouvent des supports fins, longs et légers de têtes magnétiques face au disques, et de l'autre, une tige courte et plus massive avec enroulement d'entraînement électromagnétique. Lorsque le culbuteur du positionneur tourne, les têtes se déplacent en arc de cercle entre le centre et la périphérie des disques. L'angle entre les axes du positionneur et la broche est choisi ainsi que la distance entre l'axe du positionneur et les têtes de manière à ce que l'axe de la tête s'écarte le moins possible de la piste tangente lors de la rotation.

Dans les modèles précédents, le culbuteur était monté sur l'axe du moteur pas à pas et la distance entre les chenilles était déterminée par la taille du pas. Les modèles modernes utilisent un moteur dit linéaire, qui n'a aucune discrétion, et l'installation sur la piste s'effectue en fonction des signaux enregistrés sur les disques, ce qui augmente considérablement la précision du lecteur et la densité d'enregistrement sur les disques.

L'enroulement du positionneur est entouré d'un stator, qui est un aimant permanent. Lorsqu'un courant d'une certaine amplitude et polarité est fourni à l'enroulement, la bascule commence à tourner dans la direction appropriée avec une accélération correspondante ; En modifiant dynamiquement le courant dans l'enroulement, vous pouvez régler le positionneur sur n'importe quelle position. Ce système d'entraînement est appelé Voice Coil, par analogie avec un cône de haut-parleur.

Sur la tige se trouve généralement ce qu'on appelle un loquet magnétique - un petit aimant permanent qui, lorsque les têtes sont dans la position interne extrême (zone d'atterrissage), est attiré vers la surface du stator et fixe la bascule dans cette position. C'est la position dite de stationnement des têtes, qui reposent à la surface du disque, en contact avec celui-ci. Dans un certain nombre de modèles coûteux (généralement SCSI), un électro-aimant spécial est prévu pour fixer le positionneur, dont l'armature, en position libre, bloque le mouvement du culbuteur. Aucune information n'est enregistrée dans la zone d'atterrissage du disque.

L'espace libre restant contient un préamplificateur pour le signal retiré des têtes et de leur interrupteur. Le positionneur est connecté à la carte de préamplificateur avec un câble plat flexible, cependant, dans certains disques durs (en particulier certains modèles Maxtor AV), l'enroulement est alimenté par des fils monoconducteurs séparés, qui ont tendance à se casser pendant le fonctionnement actif. Le bloc hermétique est rempli d’air ordinaire sans poussière sous pression atmosphérique. Dans les couvercles des blocs hermétiques de certains disques durs, de petites fenêtres sont spécialement conçues, scellées avec un film mince, qui servent à égaliser la pression à l'intérieur et à l'extérieur. Sur certains modèles, la fenêtre est fermée par un filtre respirant. Pour certains modèles de disque dur, les axes de broche et de positionneur sont fixés à un seul endroit - sur le corps du disque dur, pour d'autres, ils sont en outre fixés avec des vis au couvercle HDA ; Les seconds modèles sont plus sensibles aux microdéformations lors de la fixation - serrage suffisant des vis de fixation pour provoquer un désalignement inacceptable des axes. Dans certains cas, une telle distorsion peut devenir difficile à inverser, voire complètement irréversible. La carte électronique est amovible et se connecte au HDA via un ou deux connecteurs de conceptions diverses. La carte contient le processeur principal du disque dur, la ROM avec un programme, la RAM de travail, qui est généralement utilisée comme tampon de disque, un processeur de signal numérique (DSP) pour préparer les signaux de lecture enregistrés et traités et la logique d'interface. Sur certains disques durs, le programme du processeur est entièrement stocké en ROM, sur d'autres, une certaine partie de celui-ci est enregistrée dans la zone de service du disque. Le disque peut également contenir des paramètres du lecteur (modèle, numéro de série, etc.). Certains disques durs stockent ces informations dans une ROM programmable électriquement (EEPROM).

De nombreux disques durs disposent d'une interface technologique spéciale avec un connecteur sur la carte électronique, à travers laquelle, à l'aide d'un équipement de banc, vous pouvez effectuer diverses opérations de service avec le lecteur - test, formatage, réaffectation des zones défectueuses, etc. Les disques modernes de la marque Conner disposent d'une interface technologique réalisée selon la norme d'interface série, qui vous permet de le connecter via un adaptateur à un terminal alphanumérique ou à un port COM d'ordinateur. La ROM contient ce que l'on appelle le système de surveillance de test (TMOS), qui reçoit les commandes envoyées par le terminal, les exécute et renvoie les résultats au terminal. Les premiers disques durs, comme les disquettes, étaient fabriqués avec des surfaces magnétiques propres ; le balisage initial (formatage) était effectué par le consommateur à sa discrétion et pouvait être effectué un nombre illimité de fois. Pour les modèles modernes, les marquages ​​sont effectués lors du processus de fabrication ; Dans le même temps, les informations d'asservissement sont enregistrées sur les disques - des marques spéciales nécessaires pour stabiliser la vitesse de rotation, rechercher des secteurs et surveiller la position des têtes sur les surfaces. Il n'y a pas si longtemps, une surface distincte (dédiée) était utilisée pour enregistrer les informations d'asservissement, le long desquelles les têtes de toutes les autres surfaces étaient ajustées. Un tel système nécessitait une grande rigidité de fixation des têtes afin qu'il n'y ait aucune divergence entre elles après le marquage initial. De nos jours, les informations d'asservissement sont enregistrées dans les espaces entre secteurs (encastrés), ce qui permet d'augmenter la capacité utile du colis et de supprimer les contraintes sur la rigidité du système mobile. Certains modèles modernes utilisent un système de suivi combiné - des informations de servo intégrées en combinaison avec une surface dédiée ; dans ce cas, un réglage grossier est effectué sur la surface sélectionnée et un réglage fin est effectué sur les repères intégrés.

Étant donné que les informations d'asservissement représentent la disposition de référence du disque, le contrôleur de disque dur n'est pas en mesure de le restaurer indépendamment en cas de dommage. Lors du formatage d'un tel disque dur avec un logiciel, il est uniquement possible de réécrire les en-têtes et les sommes de contrôle des secteurs de données.

Lors du marquage et des tests initiaux d'un disque dur moderne en usine, des secteurs défectueux sont presque toujours détectés, qui sont inscrits dans un tableau de réaffectation spécial. En fonctionnement normal, le contrôleur de disque dur remplace ces secteurs par des secteurs de réserve, spécialement laissés à cet effet sur chaque piste, groupe de pistes ou zone dédiée du disque. Grâce à cela, le nouveau disque dur crée l'apparence d'une absence totale de défauts de surface, bien qu'en réalité ils soient presque toujours présents.

Lors de la mise sous tension, le processeur du disque dur effectue des tests électroniques, après quoi il émet une commande pour allumer le moteur de broche. Lorsqu'une certaine vitesse de rotation critique est atteinte, la densité de l'air entraîné par les surfaces des disques devient suffisante pour vaincre la force de pression des têtes vers la surface et les élever à une hauteur de fractions à plusieurs microns au-dessus des surfaces des disques. disques - les têtes "flottent". A partir de ce moment jusqu'à ce que la vitesse descende en dessous du niveau critique, les têtes « pendent » sur un coussin d'air et ne touchent plus du tout les surfaces des disques.

Une fois que les disques ont atteint une vitesse de rotation proche de la vitesse nominale (généralement 3600, 4500, 5400 ou 7200 tr/min), les têtes sont retirées de la zone de stationnement et la recherche des repères d'asservissement commence pour stabiliser avec précision la vitesse de rotation. Ensuite, les informations sont lues à partir de la zone de service, en particulier le tableau de réaffectation des zones défectueuses.

A la fin de l'initialisation, le positionneur est testé en énumérant une séquence de pistes donnée - en cas de succès, le processeur définit un signe de disponibilité sur l'interface et passe en mode de fonctionnement via l'interface.

Pendant le fonctionnement, le système de surveillance de la position de la tête sur le disque fonctionne en permanence : un signal d'erreur est extrait du signal lu en continu, qui est transmis au circuit de rétroaction qui contrôle le courant de l'enroulement du positionneur. Du fait de la déviation de la tête par rapport au centre de la piste, un signal apparaît dans le bobinage, tendant à le remettre à sa place.

Pour coordonner les vitesses des flux de données - au niveau de la lecture/écriture et de l'interface externe - les disques durs disposent d'un tampon intermédiaire, souvent appelé à tort cache, généralement de plusieurs dizaines ou centaines de kilo-octets. Dans un certain nombre de modèles (par exemple, Quantum), le tampon est placé dans la RAM de travail commune, où la partie superposée du microprogramme de contrôle est d'abord chargée, ce qui rend le volume réel du tampon inférieur à la quantité totale de RAM (80 -90 Ko avec 128 Ko de RAM pour Quantum). Pour les autres modèles (Conner, Caviar), le tampon et la RAM du processeur sont séparés.

Lorsque l'alimentation est coupée, le processeur, utilisant l'énergie restant dans les condensateurs de la carte ou l'extrayant des enroulements du moteur, qui fonctionne en même temps comme générateur, émet une commande pour mettre le positionneur en position de stationnement. position, qui parvient à être achevée avant que la vitesse de rotation ne descende en dessous du point critique. Dans certains disques durs (Quantum), cela est facilité par une bascule à ressort placée entre les disques, subissant constamment la pression de l'air. Lorsque le flux d'air s'affaiblit, la bascule pousse en outre le positionneur en position de stationnement, où il est sécurisé par un loquet. Le mouvement des têtes vers la broche est également facilité par la force centripète résultant de la rotation des disques.

Fonctionnement du disque dur

Maintenant - à propos du processus du disque dur lui-même. Après la configuration initiale de l'électronique et de la mécanique, le micro-ordinateur du disque dur passe en mode d'attente des commandes du contrôleur situé sur la carte système ou la carte d'interface. Après avoir reçu la commande, il allume la tête souhaitée, utilise des impulsions d'asservissement pour trouver la piste souhaitée, attend que le secteur souhaité « atteigne » la tête et lit ou écrit des informations. Si le contrôleur a demandé la lecture/écriture non pas d'un secteur, mais de plusieurs, le disque dur peut fonctionner dans ce que l'on appelle le mode bloc, en utilisant la RAM comme tampon et en combinant la lecture/écriture avec le transfert d'informations vers ou depuis le contrôleur.

Pour une utilisation optimale de la surface du disque, on utilise ce qu'on appelle l'enregistrement de bits zonés (ZBR), dont le principe est que sur les pistes externes plus longues (et donc de capacité d'information), les informations sont enregistrées avec une plus grande densité que sur les pistes internes. . Jusqu'à une douzaine de zones ou plus avec une densité d'enregistrement constante sont formées sur toute la surface ; En conséquence, la vitesse de lecture et d'écriture sur les zones externes est supérieure à celle sur les zones internes. Grâce à cela, les fichiers situés plus près du « début » du disque dur seront généralement traités plus rapidement que les fichiers situés plus près de sa « fin ».

Parlons maintenant de l'origine du nombre incroyablement élevé de têtes spécifié dans les paramètres du disque dur. Autrefois, ces chiffres - le nombre de cylindres, de têtes et de secteurs à un prix plus élevé - indiquaient en réalité les paramètres physiques réels (géométrie) du disque dur. Cependant, lors de l'utilisation de ZBR, le nombre de secteurs change d'une piste à l'autre, et pour chaque disque dur, ces nombres sont différents - par conséquent, la géométrie dite logique a commencé à être utilisée, lorsque le disque dur indique au contrôleur certains paramètres conditionnels, et lors de la réception de commandes, il convertit lui-même les adresses logiques en adresses physiques. Dans le même temps, un disque dur avec une géométrie logique, par exemple 520 cylindres, 128 têtes et 63 secteurs (volume total - 2 Go), contient très probablement deux disques - et quatre têtes de lecture/écriture.

Les disques durs de dernière génération utilisent les technologies PRML (Partial Response, Maximum Likelihood) et S.M.A.R.T. (Technologie d'analyse et de rapport d'auto-surveillance - technologie d'analyse et de reporting d'auto-surveillance). Le premier a été développé en raison du fait qu'avec les densités d'enregistrement existantes, il n'est plus possible de lire clairement et sans ambiguïté le signal de la surface du disque - le niveau d'interférence et de distorsion est très élevé. Au lieu de convertir directement le signal, celui-ci est comparé à un ensemble d'échantillons et, sur la base d'une similarité maximale, une conclusion est tirée sur l'acceptation d'un mot de code particulier - de la même manière que nous lisons des mots dans lesquels des lettres sont manquantes ou déformées. .

Le disque dur, qui met en œuvre la technologie S.M.A.R.T., conserve des statistiques de ses paramètres de fonctionnement (nombre de démarrages/arrêts et heures travaillées, temps d'accélération de la broche, erreurs détectées/corrigées, etc.), qui sont régulièrement stockées dans des ROM reprogrammables ou dans des zones de service de le disque. Ces informations s'accumulent tout au long de la vie du disque dur et peuvent être demandées à tout moment par des programmes d'analyse ; il peut être utilisé pour juger de l'état de la mécanique, des conditions de fonctionnement ou de la probabilité approximative de défaillance.

Informations connexes.

Nous n'aborderons pas les caractéristiques techniques des disques portables. Ces informations peuvent être trouvées sur des ressources spécialisées sur Internet. Nous examinerons les caractéristiques d'un périphérique de disque amovible que l'utilisateur doit connaître et dont la négligence est la principale raison de la perte de données, et nous contacterons pour récupérer ces données.

Ouvrez la boîte et retirez le disque dur de là. Auparavant, un disque dur portable était un disque dur mobile SATA standard d'un format de 2,5 pouces avec un adaptateur USB. Il s’agit désormais toujours du même disque 2,5 pouces, mais la carte électronique du disque dur contient déjà un pont USB (adaptateur de lecture) et un connecteur USB.

Un disque dur moderne se compose de deux parties principales. Il s'agit d'un boîtier scellé avec des disques et des têtes magnétiques - il est communément appelé « bloc hermétique ». Et une carte électronique, souvent appelée contrôleur, qui gère tout cela.

Quelle est la magie à l’intérieur d’un disque portable ?

Regardons de plus près le bloc hermétique. C'est pourquoi on l'appelle bloc hermétique car il est scellé. L'étanchéité du boîtier du disque dur est nécessaire pour empêcher la poussière et les petites particules de l'environnement d'y pénétrer. À l’intérieur de ce disque se trouve de l’air atmosphérique ordinaire, mais très propre.

Certes, il existe aujourd'hui des disques durs haute densité remplis d'hélium. Ce sont des disques modernes d'une capacité de 6 téraoctets ou plus.

Les têtes magnétiques flottent au-dessus des surfaces des disques en rotation à une distance de 5 à 10 nanomètres sur un coussin d'air. Une bobine électromagnétique entraîne un support avec des blocs de têtes magnétiques, et ainsi les têtes sont positionnées à l'emplacement souhaité sur le disque.

Lorsque le disque ne fonctionne pas, les têtes sont situées sur un dispositif de stationnement spécial à l'extérieur des disques. Le fait est que la surface des disques est si lisse que les têtes adhèrent instantanément aux surfaces si elles sont au-dessus d'elles et que les disques ne tournent pas.

Statistiques sèches

Si le disque dur est portable, dans 95 % des cas, la raison pour laquelle vous appelez un réparateur est qu'il a reçu un coup ou est tombé. Ceci est confirmé par nos statistiques sur 15 ans.

Cela signifie que les têtes de disque dur s'envolent du peigne de stationnement et collent à la surface des disques. Ou encore, ils rayent les disques rotatifs, endommageant la surface magnétique et s'endommageant eux-mêmes.

Dans environ la moitié de ces cas, les disques sont ouverts indépendamment à la maison, ils regardent quelque chose, l'allument, l'éteignent, le déplacent, le déplacent, salissent les disques et pensent ensuite seulement à trouver un centre de récupération d'informations.

Pour quoi? Payer 2 à 3 fois plus pour la récupération des informations.

Ou perdre des informations pour toujours

Comment gérer correctement un lecteur portable si vous appréciez les informations.

• Ne cognez pas et ne faites pas tomber le disque portable.
• Si vous laissez tomber un disque portable, ne l'allumez pas. On ne sait pas dans quel état se trouve sa tête.
• Si vous l'allumez après un impact et qu'il émet des sons inhabituels : craquements, bruits, clics, éraflures, éteignez-le immédiatement.
• Ne déplacez pas le lecteur portable pendant que vous travaillez.
• Utilisez uniquement un câble USB épais, de haute qualité ou original provenant d'un lecteur externe.
• N'utilisez pas de câble USB depuis un téléphone mobile.
• N'utilisez pas un disque dur portable avec un câble USB endommagé.
• N'utilisez pas un disque dur portable dont le connecteur USB est endommagé.
• N'autorisez pas les tentatives non qualifiées de réparer votre disque dur portable.

Si vous avez besoin de sauvegarder des données, recherchez immédiatement des spécialistes qualifiés et jouissant d'une bonne réputation.

À quoi ressemble un disque dur (HDD) moderne à l’intérieur ? Comment le démonter ? Comment s'appellent les parties et quelles fonctions remplissent-elles dans le mécanisme général de stockage des informations ? Les réponses à ces questions et à d’autres se trouvent ci-dessous. De plus, nous montrerons la relation entre les terminologies russes et anglaises décrivant les composants des disques durs.

Pour plus de clarté, regardons un disque SATA de 3,5 pouces. Il s'agira d'un tout nouveau téraoctet Seagate ST31000333AS. Examinons notre cobaye.

La plaque verte fixée avec des vis avec un motif de trace visible, des connecteurs d'alimentation et SATA est appelée carte électronique ou carte de contrôle (carte de circuit imprimé, PCB). Il remplit les fonctions de contrôle électronique du disque dur. Son travail peut être comparé à la mise en empreintes magnétiques de données numériques et à leur reconnaissance à la demande. Par exemple, comme un scribe assidu avec des textes sur papier. Le boîtier en aluminium noir et son contenu sont appelés ensemble tête et disque (HDA). Parmi les spécialistes, il est d’usage de l’appeler une « canette ». Le boîtier lui-même sans contenu est également appelé bloc hermétique (base).

Retirons maintenant le circuit imprimé (vous aurez besoin d'un tournevis étoile T-6) et examinons les composants placés dessus.

La première chose qui attire votre attention est la grande puce située au milieu – le System On Chip (SOC). Il contient deux éléments majeurs :

1. Le processeur central qui effectue tous les calculs (Central Processor Unit, CPU). Le processeur dispose de ports d'entrée/sortie (ports IO) pour contrôler d'autres composants situés sur le circuit imprimé et transmettre des données via l'interface SATA.
2. Canal de lecture/écriture - un dispositif qui convertit le signal analogique provenant des têtes en données numériques lors d'une opération de lecture et code les données numériques en signal analogique lors de l'écriture. Il surveille également le positionnement des têtes. En d’autres termes, il crée des images magnétiques lors de l’écriture et les reconnaît lors de la lecture.

La puce mémoire est une mémoire DDR SDRAM classique. La quantité de mémoire détermine la taille du cache du disque dur. Ce circuit imprimé dispose de 32 Mo de mémoire Samsung DDR installés, ce qui donne en théorie au disque un cache de 32 Mo (et c'est exactement la quantité indiquée dans les spécifications techniques du disque dur), mais ce n'est pas tout à fait vrai. Le fait est que la mémoire est logiquement divisée en mémoire tampon (cache) et mémoire du firmware. Le processeur nécessite une certaine quantité de mémoire pour charger les modules du micrologiciel. À notre connaissance, seul le fabricant HGST indique la taille réelle du cache dans la description des spécifications techniques ; Concernant les autres disques, nous ne pouvons que deviner la taille réelle du cache. Dans la spécification ATA, les rédacteurs n'ont pas étendu la limite fixée dans les versions précédentes, égale à 16 mégaoctets. Par conséquent, les programmes ne peuvent pas afficher un volume supérieur au maximum.

La puce suivante est un contrôleur de moteur de broche et de commande de bobine mobile qui déplace l'unité principale (contrôleur de moteur de bobine vocale et de moteur de broche, contrôleur VCM&SM). Dans le jargon des spécialistes, il s’agit d’un « twist ». De plus, cette puce contrôle les alimentations secondaires situées sur la carte, qui alimentent le processeur et la puce préamplificateur-commutateur (préamplificateur, préampli), située dans le HDA. C'est le principal consommateur d'énergie du circuit imprimé. Il contrôle la rotation de la broche et le mouvement des têtes. De plus, lorsque l'alimentation est coupée, il fait passer le moteur arrêté en mode génération et fournit l'énergie résultante à la bobine mobile pour un stationnement en douceur des têtes magnétiques. Le cœur du contrôleur VCM peut fonctionner même à des températures de 100°C.

Une partie du programme de contrôle du disque (firmware) est stockée dans la mémoire flash (indiquée sur la figure : Flash). Lorsque le disque est mis sous tension, le microcontrôleur charge d'abord une petite ROM de démarrage à l'intérieur de lui-même, puis réécrit le contenu de la puce flash en mémoire et commence à exécuter le code à partir de la RAM. Sans code correctement chargé, le disque ne voudra même pas démarrer le moteur. S'il n'y a pas de puce flash sur la carte, cela signifie qu'elle est intégrée au microcontrôleur. Sur les disques modernes (à partir d'environ 2004 et plus récents, à l'exception des disques durs Samsung et de ceux portant des autocollants Seagate), la mémoire flash contient des tableaux avec des codes de mécanique et de réglage de la tête qui sont uniques à un HDA donné et ne conviennent pas à un autre. Par conséquent, l'opération « commutateur de contrôleur » se termine toujours soit par le disque « non détecté dans le BIOS », soit déterminé par le nom interne d'usine, mais ne donne toujours pas accès aux données. Pour le disque Seagate 7200.11 en question, la perte du contenu original de la mémoire flash entraîne une perte totale d'accès aux informations, puisqu'il ne sera pas possible de sélectionner ou de deviner les paramètres (en tout cas, une telle technique n'est pas connu de l'auteur).

Sur la chaîne YouTube de R.Lab, il existe plusieurs exemples de réorganisation d'une carte avec ressoudage d'un microcircuit d'une carte défectueuse à une carte fonctionnelle :
Changement de carte PCB du disque dur PC-3000 Toshiba MK2555GSX
Changement de carte PCB du disque dur PC-3000 Samsung HD103SJ

Le capteur de choc réagit aux secousses dangereuses pour le disque et envoie un signal à ce sujet au contrôleur VCM. Le VCM gare immédiatement les têtes et peut arrêter la rotation du disque. En théorie, ce mécanisme devrait protéger le disque contre d'autres dommages, mais en pratique, il ne fonctionne pas, alors ne laissez pas tomber les disques. Même si vous tombez, le moteur de broche peut se bloquer, mais nous en reparlerons plus tard. Sur certains disques, le capteur de vibrations est très sensible, réagissant aux moindres vibrations mécaniques. Les données reçues du capteur permettent au contrôleur VCM de corriger le mouvement des têtes. En plus du principal, ces disques sont équipés de deux capteurs de vibrations supplémentaires. Sur notre carte, les capteurs supplémentaires ne sont pas soudés, mais il y a des emplacements pour eux - indiqués sur la figure comme « Capteur de vibration ».

La carte dispose d'un autre dispositif de protection : une suppression de tension transitoire (TVS). Il protège la carte des surtensions. En cas de surtension, le TVS grille, créant un court-circuit à la terre. Cette carte dispose de deux TVS, 5 et 12 volts.

L'électronique des anciens disques était moins intégrée, chaque fonction étant divisée en une ou plusieurs puces.

Regardons maintenant le HDA.

Sous la planche se trouvent les contacts du moteur et des têtes. De plus, il y a un petit trou presque invisible sur le corps du disque (trou de respiration). Il sert à égaliser la pression. Beaucoup de gens pensent qu’il y a un vide à l’intérieur du disque dur. En fait, ce n'est pas vrai. L'air est nécessaire pour que les têtes décollent de manière aérodynamique au-dessus de la surface. Ce trou permet au disque d'égaliser la pression à l'intérieur et à l'extérieur de la zone de confinement. À l’intérieur, ce trou est recouvert d’un filtre respiratoire qui retient la poussière et les particules d’humidité.

Jetons maintenant un coup d'œil à l'intérieur de la zone de confinement. Retirez le cache du disque.

Le couvercle en lui-même n’a rien d’intéressant. C'est juste une plaque d'acier avec un joint en caoutchouc pour empêcher la poussière d'entrer. Intéressons-nous enfin au remplissage de la zone de confinement.

Les informations sont stockées sur des disques, également appelés « plateaux », surfaces ou plaques magnétiques. Les données sont enregistrées des deux côtés. Mais parfois, d'un côté, la tête n'est pas installée, ou la tête est physiquement présente, mais est désactivée en usine. Sur la photo, vous pouvez voir la plaque supérieure correspondant à la tête portant le numéro le plus élevé. Les plaques sont en aluminium poli ou en verre et sont recouvertes de plusieurs couches de compositions différentes, dont une substance ferromagnétique sur laquelle les données sont effectivement stockées. Entre les plaques, ainsi qu'au-dessus de celles-ci, nous voyons des inserts spéciaux appelés diviseurs ou séparateurs. Ils sont nécessaires pour égaliser les flux d'air et réduire le bruit acoustique. En règle générale, ils sont en aluminium ou en plastique. Les séparateurs en aluminium réussissent mieux à refroidir l’air à l’intérieur de la zone de confinement. Ci-dessous un exemple de modèle de passage du flux d'air à l'intérieur d'une unité hermétique.

Vue latérale des plaques et des séparateurs.

Les têtes de lecture-écriture (têtes) sont installées aux extrémités des supports de l'unité à tête magnétique, ou HSA (Head Stack Assembly, HSA). La zone de stationnement est la zone où doivent se trouver les têtes d'un disque sain si la broche est arrêtée. Pour ce disque, la zone de stationnement est située plus près de la broche, comme on peut le voir sur la photo.

Sur certains trajets, le stationnement s'effectue sur des aires de stationnement spéciales en plastique situées à l'extérieur des plaques.

Tapis de stationnement pour lecteur Western Digital 3,5"

Dans le cas du stationnement des têtes à l'intérieur des plaques, un outil spécial est nécessaire pour retirer le bloc de têtes magnétiques ; sans lui, il est très difficile de retirer le BMG sans dommage. Pour le stationnement extérieur, vous pouvez insérer des tubes en plastique de taille adaptée entre les têtes et retirer le bloc. Bien qu'il existe également des extracteurs pour ce cas, mais ils sont d'une conception plus simple.

Le disque dur est un mécanisme de positionnement de précision et nécessite un air très pur pour fonctionner correctement. Lors de l'utilisation, des particules microscopiques de métal et de graisse peuvent se former à l'intérieur du disque dur. Pour nettoyer immédiatement l'air à l'intérieur du disque, il existe un filtre de recirculation. Il s’agit d’un appareil de haute technologie qui collecte et piège en permanence de minuscules particules. Le filtre est situé sur le trajet des flux d'air créés par la rotation des plaques

Retirons maintenant l'aimant supérieur et voyons ce qui est caché en dessous.

Les disques durs utilisent des aimants en néodyme très puissants. Ces aimants sont si puissants qu’ils peuvent soulever jusqu’à 1 300 fois leur propre poids. Vous ne devez donc pas mettre votre doigt entre l'aimant et du métal ou un autre aimant - le coup sera très sensible. Cette photo montre les limiteurs BMG. Leur tâche est de limiter le mouvement des têtes, en les laissant à la surface des plaques. Les limiteurs BMG de différents modèles sont conçus différemment, mais il y en a toujours deux, ils sont utilisés sur tous les disques durs modernes. Sur notre variateur, le deuxième limiteur est situé sur l'aimant inférieur.

Voici ce que vous pouvez y voir.

On voit également ici une bobine mobile, qui fait partie de l'unité principale magnétique. La bobine et les aimants forment le lecteur VCM (Voice Coil Motor, VCM). L'entraînement et le bloc de têtes magnétiques forment un positionneur (actionneur) - un dispositif qui déplace les têtes.

La pièce en plastique noir de forme complexe est appelée loquet d'actionneur. Il existe en deux types : magnétique et à air. Le magnétique fonctionne comme un simple loquet magnétique. Le déclenchement s'effectue par application d'une impulsion électrique. Le loquet pneumatique libère le BMG une fois que le moteur de broche atteint une vitesse suffisante pour que la pression de l'air déplace le loquet hors du trajet de la bobine mobile. Le dispositif de retenue empêche les têtes de s'envoler dans la zone de travail. Si, pour une raison quelconque, le loquet ne remplit pas sa fonction (le disque est tombé ou a été heurté alors qu'il était allumé), les têtes resteront collées à la surface. Pour les disques 3,5", une activation ultérieure arrachera simplement les têtes en raison de la puissance du moteur plus élevée. Mais le 2,5" a moins de puissance moteur et les chances de récupérer des données en libérant les têtes d'origine de la captivité sont assez élevées.

Retirons maintenant le bloc de tête magnétique.

La précision et la fluidité du mouvement du BMG sont soutenues par un roulement de précision. La plus grande partie du BMG, en alliage d'aluminium, est généralement appelée support ou culbuteur (bras). À l'extrémité du culbuteur se trouvent des têtes sur une suspension à ressort (Heads Gimbal Assembly, HGA). Habituellement, les culasses et les culbuteurs eux-mêmes sont fournis par différents fabricants. Un câble flexible (Flexible Imprimé Circuit, FPC) va au pad qui se connecte à la carte de commande.

Examinons plus en détail les composants du BMG.

Une bobine reliée à un câble.

Palier.

La photo suivante montre les contacts BMG.

Le joint assure l'étanchéité de la connexion. Ainsi, l'air ne peut pénétrer dans l'unité avec les disques et les têtes que par le trou d'égalisation de pression. Ce disque possède des contacts recouverts d'une fine couche d'or pour éviter l'oxydation. Mais du côté de la carte électronique, une oxydation se produit souvent, ce qui entraîne un dysfonctionnement du disque dur. Vous pouvez éliminer l'oxydation des contacts avec une gomme.

Il s’agit d’une conception à bascule classique.

Les petites parties noires aux extrémités des suspensions à ressort sont appelées curseurs. De nombreuses sources indiquent que les curseurs et les têtes sont la même chose. En effet, le curseur permet de lire et d'écrire des informations en élevant la tête au-dessus de la surface des disques magnétiques. Sur les disques durs modernes, les têtes se déplacent à une distance de 5 à 10 nanomètres de la surface. A titre de comparaison, un cheveu humain a un diamètre d’environ 25 000 nanomètres. Si une particule pénètre sous le curseur, cela peut entraîner une surchauffe des têtes en raison du frottement et de leur défaillance. C'est pourquoi la propreté de l'air à l'intérieur de la zone de confinement est si importante. La poussière peut également provoquer des rayures. À partir d'eux se forment de nouvelles particules de poussière, mais désormais magnétiques, qui collent au disque magnétique et provoquent de nouvelles rayures. Cela conduit à ce que le disque soit rapidement rayé ou, dans le jargon, « scié ». Dans cet état, ni la fine couche magnétique ni les têtes magnétiques ne fonctionnent plus, et le disque dur cogne (clic de mort).

Les éléments de tête de lecture et d'écriture eux-mêmes sont situés à l'extrémité du curseur. Ils sont si petits qu’ils ne peuvent être vus qu’avec un bon microscope. Ci-dessous un exemple de photographie (à droite) au microscope et une représentation schématique (à gauche) de la position relative des éléments d'écriture et de lecture de la tête.

Regardons de plus près la surface du curseur.

Comme vous pouvez le constater, la surface du curseur n'est pas plane, elle présente des rainures aérodynamiques. Ils aident à stabiliser l'altitude de vol du curseur. L'air sous le curseur forme un coussin d'air (Air Bearing Surface, ABS). Le coussin d'air maintient le vol du curseur presque parallèle à la surface de la crêpe.

Voici une autre image du curseur.

Les contacts de tête sont clairement visibles ici.

Il s’agit d’une autre partie importante du BMG qui n’a pas encore été discutée. C'est ce qu'on appelle un préamplificateur (préampli). Un préamplificateur est une puce qui contrôle les têtes et amplifie le signal entrant ou sortant d'elles.

Le préamplificateur est placé directement dans le BMG pour une raison très simple : le signal provenant des têtes est très faible. Sur les disques modernes, sa fréquence est supérieure à 1 GHz. Si vous déplacez le préamplificateur en dehors de la zone hermétique, un signal aussi faible sera fortement atténué sur le chemin vers la carte de contrôle. Il est impossible d'installer l'amplificateur directement sur la tête, car il chauffe considérablement pendant le fonctionnement, ce qui rend impossible le fonctionnement d'un amplificateur à semi-conducteur ; des amplificateurs à tube à vide de si petites tailles n'ont pas encore été inventés ;

Il y a plus de pistes menant du préampli aux têtes (à droite) qu'à la zone de confinement (à gauche). Le fait est qu'un disque dur ne peut pas fonctionner simultanément avec plus d'une tête (une paire d'éléments d'écriture et de lecture). Le disque dur envoie des signaux au préamplificateur et il sélectionne la tête à laquelle le disque dur accède actuellement.

Assez parlé des têtes, démontons davantage le disque. Retirez le séparateur supérieur.

Voilà à quoi il ressemble.

Sur la photo suivante, vous voyez la zone de confinement avec le séparateur supérieur et le bloc de tête retirés.

L'aimant inférieur est devenu visible.

Maintenant la bague de serrage (pince à plateaux).

Cet anneau maintient le bloc de plaques ensemble, les empêchant de bouger les unes par rapport aux autres.

Les crêpes sont enfilées sur un moyeu de broche.

Maintenant que plus rien ne retient les crêpes, retirez la crêpe du dessus. C'est ce qu'il y a en dessous.

Maintenant, il est clair comment l'espace est créé pour les têtes : il y a des anneaux d'espacement entre les crêpes. La photo montre la deuxième crêpe et le deuxième séparateur.

La bague entretoise est une pièce de haute précision constituée d'un alliage ou de polymères non magnétiques. Enlevons-le.

Retirons tout le reste du disque pour inspecter le fond du bloc hermétique.

Voici à quoi ressemble le trou d'égalisation de pression. Il est situé directement sous le filtre à air. Regardons de plus près le filtre.

L’air venant de l’extérieur contenant forcément des poussières, le filtre comporte plusieurs couches. Il est beaucoup plus épais que le filtre de circulation. Parfois, il contient des particules de gel de silice pour lutter contre l’humidité de l’air. Cependant, si le disque dur est placé dans l’eau, il pénétrera à l’intérieur via le filtre ! Et cela ne signifie pas du tout que l'eau qui pénètre à l'intérieur sera propre. Les sels cristallisent sur les surfaces magnétiques et du papier de verre est fourni à la place des plaques.

Un peu plus sur le moteur de broche. Sa conception est représentée schématiquement sur la figure.

Un aimant permanent est fixé à l'intérieur du moyeu de broche. Les enroulements du stator, modifiant le champ magnétique, font tourner le rotor.

Les moteurs sont de deux types, avec roulements à billes et avec roulements hydrodynamiques (Fluid Dynamic Bearing, FDB). Les stylos à bille ont cessé d'être utilisés il y a plus de 10 ans. Cela est dû au fait que leur rythme est élevé. Dans un roulement hydrodynamique, le faux-rond est beaucoup plus faible et il fonctionne beaucoup plus silencieusement. Mais il y a aussi quelques inconvénients. Premièrement, il peut se coincer. Ce phénomène ne s'est pas produit avec ceux à ballon. Si les roulements à billes tombaient en panne, ils commençaient à faire du bruit, mais les informations étaient lisibles, au moins lentement. Désormais, dans le cas d'une cale de roulement, vous devez utiliser un outil spécial pour retirer tous les disques et les installer sur un moteur de broche en état de marche. L'opération est très complexe et conduit rarement à une récupération de données réussie. Un coin peut résulter d'un changement brusque de position en raison de la grande valeur de la force de Coriolis agissant sur l'axe et conduisant à sa flexion. Par exemple, il y a des disques externes de 3,5 pouces dans une boîte. La boîte se tenait verticalement, elle la toucha et tomba horizontalement. Il semblerait qu’il n’ait pas volé loin ?! Mais non, le moteur est bloqué et aucune information ne peut être obtenue.

Deuxièmement, du lubrifiant peut s'échapper d'un roulement hydrodynamique (il est liquide, il y en a beaucoup, contrairement au gel lubrifiant utilisé dans les roulements à billes) et pénétrer sur les plaques magnétiques. Pour empêcher le lubrifiant de pénétrer sur les surfaces magnétiques, utilisez un lubrifiant contenant des particules qui ont des propriétés magnétiques et capturez leurs pièges magnétiques. Ils utilisent également un anneau d’absorption autour du site d’une éventuelle fuite. La surchauffe du disque contribue aux fuites, il est donc important de surveiller la température de fonctionnement.

Le lien entre les terminologies russe et anglaise a été clarifié par Leonid Vorzhev.

Mise à jour 2018, Sergueï Yatsenko

La reproduction ou la citation est autorisée à condition de conserver la référence à l’original.

Le disque dur est presque l’un des éléments les plus importants d’un ordinateur moderne. Puisqu'il est conçu principalement pour le stockage à long terme de vos données, il peut s'agir de jeux, de films et d'autres fichiers volumineux stockés sur votre PC. Et il serait vraiment dommage qu'il tombe en panne soudainement, ce qui entraînerait la perte de toutes vos données, qui peuvent être très difficiles à récupérer. Et pour faire fonctionner et remplacer correctement cet élément, vous devez comprendre son fonctionnement et ce qu'est un disque dur.

A partir de cet article vous découvrirez le fonctionnement d'un disque dur, ses composants et ses caractéristiques techniques.

En règle générale, les principaux éléments d'un disque dur sont plusieurs plateaux ronds en aluminium. Contrairement aux disquettes (disquettes oubliées), elles sont difficiles à plier, d'où le nom de disque dur. Sur certains appareils, ils sont installés de manière non amovible et sont appelés fixes (fixeddisk). Mais sur les ordinateurs de bureau ordinaires et même sur certains modèles d’ordinateurs portables et de tablettes, ils peuvent être remplacés sans problème.

Figure : Disque dur sans capot supérieur

La note!

Pourquoi les disques durs sont-ils parfois appelés disques durs et qu'ont-ils à voir avec les armes à feu ? Dans les années 1960, IBM a lancé ce qui était alors un disque dur à grande vitesse portant le numéro de développement 30-30. Ce qui a coïncidé avec la désignation de la célèbre arme rayée Winchester, et ce terme est donc rapidement devenu ancré dans l'argot informatique. Mais en réalité, les disques durs n’ont rien de commun avec les vrais disques durs.

Comment fonctionne un disque dur ?

L'enregistrement et la lecture des informations situées sur les cercles concentriques du disque dur, divisés en secteurs, s'effectuent à l'aide de têtes d'écriture/lecture universelles.

Chaque côté du disque possède sa propre piste d'écriture et de lecture, mais les têtes sont situées sur un lecteur commun à tous les disques. Pour cette raison, les têtes bougent de manière synchrone.

Vidéo YouTube : fonctionnement du disque dur ouvert

Le fonctionnement normal du lecteur ne permet pas le contact entre les têtes et la surface magnétique du disque. Cependant, s'il n'y a pas de courant et que l'appareil s'arrête, les têtes tombent quand même sur la surface magnétique.

Lors du fonctionnement du disque dur, un petit entrefer se forme entre la surface du plateau rotatif et la tête. Si un grain de poussière pénètre dans cet espace ou si l'appareil est secoué, il y a de fortes chances que la tête entre en collision avec la surface en rotation. Un impact violent peut provoquer la défaillance de la tête. Cette sortie peut entraîner la corruption de plusieurs octets ou une inopérabilité totale du périphérique. Pour cette raison, dans de nombreux appareils, la surface magnétique est alliée, après quoi un lubrifiant spécial lui est appliqué pour faire face aux secousses périodiques des têtes.

Certains disques modernes utilisent un mécanisme de chargement/déchargement qui empêche les têtes de toucher la surface magnétique même en cas de perte d'alimentation.

Formatage de haut et bas niveau

L'utilisation d'un formatage de haut niveau permet au système d'exploitation de créer des structures qui facilitent le travail avec les fichiers et les données stockés sur le disque dur. Toutes les partitions disponibles (lecteurs logiques) sont fournies avec un secteur de démarrage en volume, deux copies de la table d'allocation de fichiers et un répertoire racine. Grâce aux structures ci-dessus, le système d'exploitation parvient à allouer de l'espace disque, à suivre l'emplacement des fichiers et également à contourner les zones endommagées du disque.

Autrement dit, le formatage de haut niveau revient à créer une table des matières pour le disque et le système de fichiers (FAT, NTFS, etc.). Le formatage « réel » ne peut être classé que comme un formatage de bas niveau, au cours duquel le disque est divisé en pistes et en secteurs. À l'aide de la commande DOS FORMAT, une disquette subit les deux types de formatage à la fois, tandis qu'un disque dur ne subit qu'un formatage de haut niveau.

Afin d'effectuer un formatage de bas niveau sur un disque dur, vous devez utiliser un programme spécial, le plus souvent fourni par le fabricant du disque. Le formatage des disquettes à l'aide de FORMAT implique d'effectuer les deux opérations, tandis que dans le cas des disques durs, les opérations ci-dessus doivent être effectuées séparément. De plus, le disque dur subit une troisième opération : la création de partitions, condition préalable à l'utilisation de plusieurs systèmes d'exploitation sur un même PC.

L'organisation de plusieurs partitions permet d'installer sur chacune d'elles sa propre infrastructure d'exploitation avec un volume séparé et des disques logiques. Chaque volume ou lecteur logique possède sa propre lettre de désignation (par exemple, lecteur C, D ou E).

De quoi est composé un disque dur ?

Presque tous les disques durs modernes comprennent le même ensemble de composants :

disques(leur nombre atteint le plus souvent 5 pièces) ;

têtes de lecture/écriture(leur nombre atteint le plus souvent 10 pièces) ;

mécanisme d'entraînement de la tête(ce mécanisme place les têtes dans la position requise) ;

moteur de lecteur de disque(un dispositif qui fait tourner les disques) ;

filtre à air(filtres situés à l’intérieur du boîtier du lecteur) ;

carte de circuit imprimé avec circuits de commande(via ce composant, le variateur et le contrôleur sont gérés) ;

câbles et connecteurs(Composants électroniques du disque dur).

Un boîtier scellé - HDA - est le plus souvent utilisé comme boîtier pour les disques, les têtes, le mécanisme d'entraînement des têtes et le moteur d'entraînement des disques. Habituellement, cette boîte est une unité unique qui n’est presque jamais ouverte. Les autres composants non inclus dans le HDA, notamment les éléments de configuration, le circuit imprimé et le panneau avant, sont amovibles.

Système de stationnement et de contrôle automatique de la tête

En cas de panne de courant, un système de stationnement par contact est prévu, dont la tâche est d'abaisser la barre avec les têtes sur les disques eux-mêmes. Indépendamment du fait que le lecteur puisse supporter des dizaines de milliers de montées et de descentes des têtes de lecture, tout cela doit se dérouler dans des zones spécialement désignées pour ces actions.

Lors de montées et de descentes constantes, une abrasion inévitable de la couche magnétique se produit. Si le disque est secoué après l'usure, des dommages au disque ou aux têtes risquent de se produire. Pour éviter les problèmes ci-dessus, les disques modernes sont équipés d'un mécanisme spécial de chargement/déchargement, qui est une plaque placée sur la surface extérieure des disques durs. Cette mesure empêche la tête de toucher la surface magnétique même si l'alimentation est coupée. Lorsque la tension est coupée, le variateur « gare » automatiquement les têtes sur la surface de la plaque inclinée.

Un peu sur les filtres à air et l'air

Presque tous les disques durs sont équipés de deux filtres à air : un filtre barométrique et un filtre de recirculation. Ce qui distingue les filtres ci-dessus des modèles remplaçables utilisés dans les disques d'ancienne génération, c'est qu'ils sont placés à l'intérieur du boîtier et ne devraient pas être remplacés avant la fin de leur durée de vie.

Les anciens disques utilisaient la technologie consistant à déplacer constamment l'air dans et hors du boîtier, à l'aide d'un filtre qui devait être changé périodiquement.

Les développeurs de disques modernes ont dû abandonner ce schéma et, par conséquent, le filtre de recirculation, situé dans le boîtier HDA scellé, est utilisé uniquement pour filtrer l'air à l'intérieur du boîtier des plus petites particules piégées à l'intérieur du boîtier. Malgré toutes les précautions prises, de petites particules se forment encore après des atterrissages et décollages répétés des têtes. Compte tenu du fait que le boîtier d'entraînement est scellé et que l'air est pompé à l'intérieur, il continue de fonctionner même dans un environnement très pollué.

Connecteurs et connexions d'interface

De nombreux disques durs modernes sont équipés de plusieurs connecteurs d'interface conçus pour se connecter à la source d'alimentation et au système dans son ensemble. En règle générale, le lecteur contient au moins trois types de connecteurs :

connecteurs d'interface ;

connecteur d'alimentation ;

connecteur de terre.

Les connecteurs d'interface méritent une attention particulière, car ils sont conçus pour que le variateur reçoive/transmette des commandes et des données. De nombreuses normes n'excluent pas la possibilité de connecter plusieurs variateurs à un seul bus.

Comme mentionné ci-dessus, les disques durs peuvent être équipés de plusieurs connecteurs d'interface :

MFM et ESDI- connecteurs disparus utilisés sur les premiers disques durs ;

IDE/ATA- un connecteur pour connecter des périphériques de stockage, qui a longtemps été le plus répandu en raison de son faible coût. Techniquement, cette interface est similaire au bus ISA 16 bits. Le développement ultérieur des normes IDE a contribué à une augmentation de la vitesse d'échange de données, ainsi qu'à l'émergence de la possibilité d'accéder directement à la mémoire à l'aide de la technologie DMA ;

Série ATA- un connecteur qui a remplacé l'IDE, qui est physiquement une ligne unidirectionnelle utilisée pour le transfert de données en série. Être en mode de compatibilité est similaire à l'interface IDE, cependant, la présence d'un mode « natif » vous permet de profiter d'un ensemble de capacités supplémentaires.

SCSI- une interface universelle activement utilisée sur les serveurs pour connecter des disques durs et d'autres appareils. Malgré de bonnes performances techniques, il n'est pas devenu aussi répandu que l'IDE en raison de son coût élevé.

SAS- SCSI analogique série.

USB- une interface nécessaire à la connexion des disques durs externes. Dans ce cas, l'échange d'informations s'effectue via le protocole USB Mass Storage.

FireWire- un connecteur similaire à l'USB, nécessaire pour connecter un disque dur externe.

Canal Fibre-interface utilisée par les systèmes haut de gamme en raison des taux de transfert de données élevés.

Indicateurs de qualité du disque dur

Capacité— la quantité d'informations que le lecteur peut contenir. Ce chiffre sur les disques durs modernes peut atteindre jusqu'à 4 téraoctets (4 000 gigaoctets) ;

Performance. Ce paramètre a un impact direct sur le temps de réponse et la vitesse moyenne de transfert des informations ;

Fiabilité– un indicateur déterminé par le temps moyen entre pannes.

Limites de capacité physique

La capacité maximale utilisée par un disque dur dépend d'un certain nombre de facteurs, notamment de l'interface, des pilotes, du système d'exploitation et du système de fichiers.

Le premier disque ATA, sorti en 1986, avait une capacité limite de 137 Go.

Différentes versions du BIOS ont également contribué à réduire la capacité maximale des disques durs, et donc les systèmes construits avant 1998 avaient une capacité allant jusqu'à 8,4 Go, et les systèmes sortis avant 1994 avaient une capacité de 528 Mo.

Même après avoir résolu les problèmes du BIOS, la limitation de capacité des disques dotés d'une interface de connexion ATA est restée ; sa valeur maximale était de 137 Go. Cette limitation a été surmontée grâce à la norme ATA-6, publiée en 2001. Cette norme utilisait un schéma d'adressage étendu, ce qui, à son tour, a contribué à augmenter la capacité de stockage à 144 Go. Une telle solution a permis d'introduire des disques dotés d'interfaces PATA et SATA, dont la capacité de stockage est supérieure à la limite spécifiée de 137 Go.

Restrictions du système d'exploitation sur le volume maximum

Presque tous les systèmes d'exploitation modernes n'imposent aucune restriction sur un indicateur tel que la capacité des disques durs, ce qui ne peut pas être dit des versions antérieures des systèmes d'exploitation.

Par exemple, DOS n'a pas reconnu les disques durs dont la capacité dépassait 8,4 Go, car dans ce cas, l'accès aux disques était effectué via l'adressage LBA, tandis que dans DOS 6.x et les versions antérieures, seul l'adressage CHS était pris en charge.

Il existe également une limitation de capacité du disque dur lors de l'installation de Windows 95. La valeur maximale de cette limite est de 32 Go. De plus, les versions mises à jour de Windows 95 ne prennent en charge que le système de fichiers FAT16, ce qui impose une limite de 2 Go sur la taille des partitions. Il en résulte que si vous utilisez un disque dur de 30 Go, celui-ci doit être divisé en 15 partitions.

Les limitations du système d'exploitation Windows 98 autorisent l'utilisation de disques durs plus grands.

Caractéristiques et paramètres

Chaque disque dur possède une liste de caractéristiques techniques, selon lesquelles est établie sa hiérarchie d'utilisation.

La première chose à laquelle vous devez faire attention est le type d’interface utilisée. Récemment, tous les ordinateurs ont commencé à utiliser SATA.

Le deuxième point tout aussi important est la quantité d'espace libre sur le disque dur. Sa valeur minimale aujourd'hui n'est que de 80 Go, tandis que la valeur maximale est de 4 To.

Une autre caractéristique importante lors de l’achat d’un ordinateur portable est le format du disque dur.

Les plus populaires dans ce cas sont les modèles dont la taille est de 2,5 pouces, tandis que dans les ordinateurs de bureau, la taille est de 3,5 pouces.

Il ne faut pas négliger la vitesse de rotation de la broche, les valeurs minimales sont de 4200, les maximales sont de 15000 tr/min. Toutes les caractéristiques ci-dessus ont un impact direct sur la vitesse du disque dur, qui est exprimée en Mo/s.

Vitesse du disque dur

Les indicateurs de vitesse du disque dur, qui sont déterminés par :

Vitesse de broche, mesuré en tours par minute. Sa tâche ne consiste pas à identifier directement la vitesse d'échange réelle ; elle permet uniquement de distinguer un appareil plus rapide d'un appareil plus lent.

Temps d'accès. Ce paramètre calcule le temps passé par le disque dur depuis la réception d'une commande jusqu'à la transmission des informations via l'interface. Le plus souvent, j'utilise les valeurs moyennes et maximales.

Temps de positionnement de la tête. Cette valeur indique le temps nécessaire aux têtes pour se déplacer et se mettre en place d'une piste à une autre.

Bande passante ou les performances du disque lors du transfert séquentiel de grandes quantités de données.

Taux de transfert de données interne ou la rapidité des informations transmises du contrôleur aux têtes.

Taux de transfert de données externes ou encore la rapidité des informations transmises via l'interface externe.

Un peu sur S.M.A.R.T.

INTELLIGENT.– un utilitaire conçu pour vérifier indépendamment l'état des disques durs modernes prenant en charge les interfaces PATA et SATA, ainsi que ceux fonctionnant sur des ordinateurs personnels avec le système d'exploitation Windows (de NT à Vista).

INTELLIGENT. calcule et analyse l'état des disques durs connectés à intervalles de temps égaux, que le système d'exploitation soit en cours d'exécution ou non. Une fois l'analyse effectuée, l'icône du résultat du diagnostic s'affiche dans le coin droit de la barre des tâches. Sur la base des résultats obtenus lors de S.M.A.R.T. diagnostics, l'icône peut indiquer :

Pour l’excellent état de chaque disque dur connecté à l’ordinateur prenant en charge S.M.A.R.T. technologie;

Le fait qu'un ou plusieurs indicateurs de santé n'atteignent pas la valeur seuil, alors que les paramètres de pré-défaillance/avis ont une valeur nulle. L'état ci-dessus du disque dur n'est pas considéré comme une pré-panne, cependant, si ce disque dur contient des informations importantes, il est recommandé de le sauvegarder sur un autre support aussi souvent que possible ou de remplacer le disque dur.

Le fait qu'un ou plusieurs indicateurs d'état n'atteignent pas la valeur seuil, alors que les paramètres de pré-défaillance/avis ont une valeur active. Selon les développeurs de disques durs, il s'agit d'un état de pré-urgence et cela ne vaut pas la peine de stocker des informations sur un tel disque dur.

Facteur de fiabilité

Un indicateur tel que la fiabilité du stockage des données est l'une des caractéristiques les plus importantes d'un disque dur. Le taux de défaillance d'un disque dur est d'une fois tous les cent ans, ce qui nous permet de conclure que le disque dur est considéré comme la source de stockage de données la plus fiable. Dans le même temps, la fiabilité de chaque disque est directement influencée par les conditions de fonctionnement et l'appareil lui-même. Parfois, les fabricants fournissent au marché un produit entièrement « brut », et vous ne pouvez donc pas négliger la sauvegarde et vous fier entièrement au disque dur.

Coût et prix

Chaque jour, le coût du disque dur diminue de plus en plus. Par exemple, aujourd’hui, le prix d’un disque dur ATA de 500 Go s’élève en moyenne à 120 dollars, contre 1 800 dollars en 1983 pour un disque dur de 10 Mo.

De la déclaration ci-dessus, nous pouvons conclure que le coût des disques durs continuera de baisser et qu'à l'avenir, tout le monde pourra donc acheter des disques d'assez grande capacité à des prix raisonnables.