Comment fonctionne t'il ?
1) Têtes de lecture et d'écriture
a. L’écriture
Les têtes d’écriture utilisent des propriétés magnétiques de matériaux ferromagnétiques pour écrire les données sur le plateau par exemple. Pour cela, sur les plateaux est déposé une couche ferromagnétique, constitués de microscopiques domaines de ce matériel appelés aussi « Domaines de Weiss ».
Lors de sa mise en place, l’aimantation qui permettra le stockage plus tard, est nulle. Intervient alors le code binaire ; pour écrire sur les plateaux du disque dur, la tête d’écriture se positionne sous les cellules des domaines libres et crée un champ magnétique via l’alimentation de la bobine de fer situé dans l’actuateur. Ce champ magnétique définira deux positions définit par le code binaire.
Le système binaire est l’ensemble des formalités utilisant des signes pour écrire, énoncer ou reproduire. Les chiffres de la numérotation binaire, aussi nommé « bit », se répartissent sur 0 et 1 et se placent en une suite ordonnée qui nous indique un code dit « binaire » de 0 et 1. Chaque nombre représente une puissance de la base. La signification des représentations 1, 10, 100, etc. varie en fonction de la base utilisée mais pour le disque dur, la base 2 est utilisée. Selon les disques durs, la tête peut-être plus ou moins sensible aux flux magnétiques des changements du sens de l’aimantation. Pour cela, le disque dur peut fonctionner avec eux techniques d’écritures différentes pour le codage des informations :
1. Ecriture RZ (Return to Zero)
Cette technique se base sur une utilisation des pistes plus travaillé. En effet, entre chaque bit, le disque dur laisse une zone non aimantée qui sépare les cellules magnétisées. Cependant, ce codage d’informations n’est pas favorable à la densité même du disque dur puisque la place est beaucoup plus utilisée.
2. Ecriture NRZ (No Return to Zero)
Contrairement à la précédente technique, les zones non aimantées sont supprimés. Il n’y a donc pas de transition permettant d’augmenter la densité.
b. La lecture
La technologie utilisée lors de la lecture est la technologie dite magnéto-résistive. C’est cette technologie qui évolue le plus dans les disques durs. En effet, sur les dernières technologies, les têtes d’écriture n’ont pas changé contrairement aux têtes de lecture. Aujourd’hui, c’est la technologie Giant-magnéto-résistive qui est la plus utilisée. Elle a remplacé la technologie inductive et magnéto-résistive C’est deux technologies ont une place de moins en moins importantes sur le marché actuel puisque qu’elles ont été surclassées par les nouvelles technologies (Giant-magnéto-résistive).
Prenons l’exemple des têtes magnéto-résistives car bien qu’elles ne soient pas la technologie dominante, elle fonctionne sur le même schéma.
Cette technologie se compose en fait d’une résistance qui change d’état près d’un champ magnétique. Lorsque cette variation est détectée par un capteur, on revient à la position binaire. Cette traduction se faisant par un convertisseur analogique numérique (CAN).
2) Pistes, cylindres, secteur, cluster
Cylindres
Les cylindres sont un ensemble de pistes verticales de même position sur tous les plateaux. Il est constitué de toutes les pistes superposées verticalement qui se présentent simultanément sous les têtes de lecture et d’écriture. L’intérêt du cylindre est que toutes les têtes se positionnent simultanément sur le même cylindre, il est plus rapide d’écrire sur les mêmes pistes des plateaux superposés que de déplacer à nouveau l’ensemble des bras. Les cylindres sont numérotés dans le même ordre que les disques
Pistes
Les pistes se trouvent sur le disque, se sont des cercles concentriques, leur nombre dépend de la taille du disque, de nos jours, avec l’avancé de la technologie, le nombre de piste par disque est plus important. Sur un disque récent, il y a plus de piste que sur un ancien disque de même taille. Les pistes sont numérotées en partent de 0 en commençant par l’extérieure du disque. La piste 0 est la piste de départ, c’est sur cette piste que les têtes de lecture viennent se ranger lors de l’arrêt du disque dur.
Secteurs
Les secteurs appartiennent au piste, leurs utilité et de diviser les pistes en plusieurs parties. Ce sont des portions de piste. Le découpage des secteurs dépend de la densité des pistes. Les pistes des disques durs contiennent habituellement entre 17 et 100 secteurs par piste voir d’avantage.
Les secteurs sont crées grâce a la procédure de formatage d’un PC, ils contiennent 512 octets mais cette contenance est appelée à varier dans le temps avec le progrès de la technologie. Les secteurs sont organisés grâce à une numérotation qui part de 1. Le formatage d’un disque dur sert à créer des zones supplémentaires qui permettent de gérer la numérotation des secteurs et d’en identifier le début et la fin. Les nouvelles zones se trouvent aux périphéries des plages de données. Tout ceci modifie la capacité de l’ordinateur lors du formatage. C’est pour cette raison que l’on peut remarquer une baisse de la capacité à partir du formatage. Par exemple, un disque dur d’une capacité de 38 Mo, ne possède plus que 32 Mo après le formatage. Le disque dur « occupe » donc de la place libre, réservée aux données pour gérer les modifications ou le rajout de données. La capacité des secteurs n’est donc pas totalement occupée pour stocker les données, celle-ci n’en occupe qu’une partie. La capacité des secteurs de 512 octets annoncée n’est donc pas techniquement fiable car la vrai capacité du secteur est de 572 octets mais seulement 512 octets sont utilisé pour le stockage des données, le reste de l’espace n’est pas utilisable par l’utilisateur. Les octets fixés pour les disques durs dépendent donc du disque dur et n’est pas propre au secteur en général.
Clusters ou blocs
Dans le disque dur, l’unité d’occupation n’est pas le secteur, il est trop petit pour que le système puisse en tenir compte. On utilise alors les clusters ou blocs, ce sont des groupes composés d’un certain nombre de secteurs pouvant aller de 1 à 16. C’est la taille minimale que peut occuper un fichier sur le disque.
