Comment fonctionne mon disque dur ?

Le Fonctionnement général d’un disque dur

Dans cet article, nous traiterons du disque dur dit classique (HDD) contrairement au disque SSD qui lui fonctionne comme une mémoire flash.

Le disque dur est à l’heure actuelle le support de stockage le plus répandu.

Il se compose d’un ensemble de plateaux de forme circulaire composés en grande partie d’aluminium. Ces plateaux sont empilés autour d’un même axe vertical.

Chaque plateau est recouvert d’une couche magnétique qui permet l’enregistrement et la lecture de données. Ce procédé est rendu possible grâce à la rotation des plateaux qui se compte en milliers de tours par minutes, ainsi qu’aux têtes de lectures qui parcourent la surface du plateau en émettant ou non un champ magnétique, nous y reviendrons plus tard. Le déplacement de la tête de lecture est géré par le contrôleur de disque.

La distance entre la tête de lecture et le plateau est de l’ordre du centième de millimètre. La fragilité des plateaux est telle que lorsqu’un disque est ouvert à libre, dans la plupart des cas, il est impossible d’exploiter les plateaux par la suite. Cela peut être dû à une poussière, un cheveux, il suffit d’un seul contact avec le plateau pour rendre toute utilisation définitivement impossible.

La lecture des données

Un disque comme beaucoup d’autres éléments qui composent un ordinateur repose sur un algorithme binaire.

Le champ magnétique ainsi généré par la tête de lecture sera positif ou négatif. On appelle se processus l’effet de polarisation. Le changement de polarité lors du passage de la tête de lecture est converti en signal numérique et est interprété par l’ordinateur comme un 0 ou un 1. Le système binaire, bien que simple dans son explication, n’en demeure pas moins complexe de par son fonctionnement.

Les têtes de lecture/écriture sont dites « inductives » : elles sont capables de générer un champ magnétique qui soit positif ou négatif permet de polariser la surface du disque en une très petite zone, ce qui se traduira lors du passage en lecture par des changements de polarité induisant un courant dans la tête qui sera ensuite transformer par un convertisseur analogique numérique (CAN) en 0 et en 1 compréhensibles par l’ordinateur.

L’écriture des données sur un plateau se fait toujours de l’extérieur vers l’intérieur. La plus petite zone mémoire d’un disque s’appelle un cluster

Les caractéristiques principales d’un disque dur

  • La capacité de stockage 
  • La densité des plateaux influe sur le débit, plus cette valeur est élevée, plus le débit augmente.
  • La vitesse d’accès : c’est la vitesse à laquelle la tête de lecture se déplace entre 2 blocs de données.
  • La vitesse de rotation des plateaux plus la vitesse est importante, meilleures sont les performances. En revanche plus la vitesse est élevée plus le disque est bruyant
  • Le taux de transfert est la vitesse à laquelle les données sont écrites et lues par la tête de lecture