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Qu’est-ce qu’un disque dur exactement?
La partie d’un ordinateur communément appelé disque dur est le composant qui stocke les données de manière semi-permanente (c’est-à-dire jusqu’à ce que vous ou un programme disiez à l’ordinateur de supprimer ces données).
Techniquement parlant, seul un disque dur conventionnel avec des disques rotatifs peut être correctement appelé «disque dur». Les plus récents SSD (Solid State Drives) ne sont pas techniquement des disques durs, mais ils ont le même objectif. Ils sont communément appelés «disques durs SSD». La plupart des systèmes d’exploitation les considèrent également comme des disques durs et les étiquettent en utilisant la même nomenclature que pour les disques durs. Je suppose qu’à un moment donné, cela changera.
Contrairement à la RAM, le disque dur ou SSD est un périphérique de stockage semi-permanent. Il est non volatil, en termes de geek. Cela signifie qu’il continue de contenir des données même lorsque l’alimentation du lecteur est coupée (ou même si le lecteur est retiré de l’ordinateur). C’est pourquoi vous pouvez éteindre votre ordinateur la nuit et le rallumer le matin, et toutes vos données seront toujours là.
Un disque dur ou un SSD fonctionnant correctement conservera les données jusqu’à ce que l’utilisateur ou un programme lui demande de supprimer ou de modifier ces données. C’est pourquoi il est important d’effacer en toute sécurité les données d’un lecteur avant de le supprimer. En fait, il existe une industrie artisanale spécialisée dans la destruction des données sur les disques afin de pouvoir les éliminer en toute sécurité.
La RAM système, en revanche, est volatile, ce qui signifie qu’une fois que l’alimentation de la RAM est coupée, les données qui se trouvaient sur la RAM disparaissent.
Types de disques durs
Disques durs conventionnels (HDD)
Un disque dur conventionnel (parfois appelé disque dur «mécanique» ou disque dur de nos jours) est une pile de disques magnétiques qui tournent à des vitesses très élevées (7200 tr / min pour un lecteur EIDE ou SATA moderne, et 10 000 tr / min pour un SCSI lecteur) qui sont utilisés pour stocker les données de votre ordinateur.
Les disques sont enfermés dans un boîtier de protection qui contient également le moteur d’entraînement, les servos, les bras d’actionneur, les têtes de lecture / écriture et les circuits logiques nécessaires pour s’interfacer avec le système et lire et écrire sur les disques magnétiques. Les disques durs contiennent également leur propre ROM, leur cache RAM et leurs circuits de contrôleur.
Les disques durs conventionnels présentent certains inconvénients. Ils sont sensibles aux chocs physiques, aux vibrations, aux champs magnétiques et à l’orientation (en général, ils doivent être montés horizontalement ou verticalement – pas n’importe où entre les deux). En raison de l’effet gyroscopique des disques en rotation, les déplacer pendant qu’ils tournent est une très mauvaise idée. Ils consomment également beaucoup d’énergie et génèrent une quantité considérable de chaleur. De nombreuses personnes utilisent des refroidisseurs de disque dur pour les refroidir un peu.
Les disques durs ont cependant un avantage par rapport aux SSD, à savoir que les disques durs n’ont pas de durée de vie définie par un nombre spécifique de cycles de lecture / écriture. Le SSD fait. C’est l’une des raisons pour lesquelles les disques durs sont encore utilisés dans certains systèmes qui écrivent constamment sur le lecteur, tels que les systèmes de vidéosurveillance . Dans les applications où le disque est constamment écrit, les disques durs peuvent durer beaucoup plus longtemps que les disques SSD.
Disques durs à semi-conducteurs (SSD)
Un nouveau type de disque dur qui devient très populaire est appelé Solid State Drive ou SSD.
Les SSD n’ont pas de disques, têtes, actionneurs ou autres pièces mobiles. Ils stockent des données sur des micropuces utilisant une mémoire flash basée sur NAND, qui est la même technologie utilisée pour les clés USB et les cartes mémoire pour appareils photo et autres appareils.
Étant donné que les disques SSD utilisent la même interface que les disques mécaniques, un disque dur peut être directement remplacé par un disque SSD. La plupart des SSD sont livrés avec un logiciel de clonage pour faire exactement cela.
Les disques SSD présentent de nombreux avantages par rapport aux disques conventionnels. Les disques SSD sont moins sensibles aux vibrations, ne font pas de bruit, consomment moins d’énergie, génèrent un peu moins de chaleur, n’ont jamais besoin de défragmentation (en fait, c’est fortement déconseillé), n’ont pas besoin de temps pour «tourner» et peuvent être montés dans n’importe quel orientation.
Le plus grand avantage des SSD par rapport aux disques durs est que les SSD sont beaucoup plus rapides. Ma station de travail Windows 10 Professionnel démarre à froid en 10 secondes environ. Mon ordinateur portable Fedora (Linux) démarre à froid en six secondes environ. Les programmes volumineux se chargent en quelques secondes plutôt qu’en quelques minutes, et les analyses de virus prennent à peine assez de temps pour que je prenne une tasse de café.
En revanche, les SSD ont une durée de vie limitée par le nombre total de cycles de lecture / écriture. Cette durée de vie s’allonge: la plupart des meilleurs SSD sont désormais couverts par des garanties de cinq ans ou plus, de sorte que votre ordinateur deviendra probablement obsolète avant que le SSD ne s’use. Néanmoins, de nombreux experts recommandent de ne pas utiliser de disques SSD dans des appareils qui écrivent constamment sur le lecteur, tels que les équipements de vidéosurveillance .
Une autre chose que vous devez savoir est que même si les disques SSD ne tombent pas en panne très souvent, la récupération de données peut être difficile, voire impossible, lorsqu’ils le font. Ce n’est pas tant un inconvénient que de rappeler d’avoir un bon plan de sauvegarde informatique en place.
Les prix des SSD ont baissé depuis la dernière révision de ce site. La semaine dernière, j’ai remplacé le disque dur de mon ordinateur portable par un SSD Crucial de 500 Go pour moins que ce que j’avais payé il y a quelques années pour le disque dur qu’il a remplacé.
Le fait que l’écart de prix entre les disques SSD et HDD se resserre si rapidement est la raison pour laquelle de nombreuses personnes (y compris moi-même) choisissent maintenant d’utiliser un SSD comme seul lecteur d’ordinateur. Jusqu’à récemment, il était courant d’acheter un SSD plus petit sur lequel installer le système d’exploitation, le système et les applications; et un lecteur mécanique plus grand pour stocker les documents de l’utilisateur et d’autres données. Cela n’a plus beaucoup de sens du point de vue des coûts. Le coût des deux disques combinés serait probablement supérieur au coût d’achat d’un SSD plus gros, au moins jusqu’à 1 To. Au moment d’écrire ces lignes, les SSD de plus de 1 To sont encore assez chers.
Il y a aussi quelque chose qui s’appelle un disque « hybride » ou «SSD-HDD» qui utilise la technologie SSD pour le cache du disque, mais des disques pour le stockage. L’idée est que les données fréquemment utilisées sont déchargées des disques les plus lents vers le cache SSD plus rapide, puis extraites du cache selon les besoins du système, ce qui améliore les performances à un coût inférieur à celui d’un lecteur SSD complet. Mais comme les disques SSD complets deviennent moins chers, les disques hybrides d’une capacité inférieure à 1 To commencent à disparaître.
Types d’interfaces de disque dur
L’interface est la façon dont le disque dur est connecté au reste de l’ordinateur. Il englobe à la fois les facteurs de forme physiques et les normes électroniques qui assurent l’interopérabilité des disques fabriqués par différents fabricants, ainsi que des facteurs tels que la rétrocompatibilité.
Lecteurs Serial ATA (SATA)
La plupart des nouveaux ordinateurs de bureau et portables grand public utilisent des disques Serial ATA (SATA). SATA a remplacé l’interface matérielle EIDE tout en conservant le jeu de commandes ATA. Cela permettant des taux de transfert de données beaucoup plus rapides que les disques EIDE, mais avec moins de problèmes de compatibilité et de configuration que les disques SCSI. Les disques SATA sont également moins chers que les disques SCSI de capacité comparable.
Au moment de cette révision, la révision SATA actuelle est le SSD ou HDD SATA-III (officiellement appelé SATA 6 Gb / s) . Cependant, votre vitesse de transfert de données réelle sera au mieux de 550 à 600 Mbps. Ceci est en partie à cause de la surcharge, mais est également le résultat de l’interface AHCI, qui a été conçue pour la rotation des disques. Les disques SATA ont évolué, mais pas l’interface.
Lorsque vous utilisez SATA-III, assurez-vous que tout ce qui se trouve dans votre système (la carte mère, le SSD et le câble du lecteur SATA) est certifié pour 6 Gb / s. Votre système ne fonctionnera qu’à la vitesse du maillon le plus lent de la chaîne.
SSD NVMe
NVMe signifie «Non-Volatile Memory express». Au moment de cette révision, les disques NVMe sont les disques les plus rapides disponibles pour les ordinateurs personnels.
Les disques NVMe sont fonctionnellement similaires aux autres disques SSD, c’est-à-dire qu’ils sont essentiellement un tas de puces de mémoire flash soudées ensemble. Mais plutôt que d’utiliser l’interface SATA, avec toutes ses limitations héritées, ils utilisent le bus PCIe. Cela rend possible des vitesses d’écriture réelles de près de 3 Go / s aujourd’hui, comme en ce moment, au moment où j’écris cette page.
Si vous souhaitez utiliser NVMe, il est important de vous assurer que vous choisissez une carte mère qui le prend en charge . Cela peut sembler évident jusqu’à ce que vous vous rendiez compte que la plupart des cartes NVMe se connectent à quelque chose appelé l’interface M.2, mais toutes les interfaces M.2 ne prennent pas en charge NVMe. Certains prennent en charge les vitesses SATA. Il existe également plusieurs variantes du facteur de forme M.2, et votre disque NVMe s’adapte parfaitement à celui de votre carte mère. Vous devez vous assurer que l’emplacement M.2 prend en charge le lecteur NVMe que vous envisagez.
Certains lecteurs NVMe se branchent directement dans le slot PCIe, et vous pouvez également acheter des adaptateurs qui vous permettront d’installer un M.2 NVMe dans un slot PCI. Mais tous les BIOS ne vous permettent pas de démarrer dans un lecteur sur le bus PCIe. Encore une fois, vérifiez la documentation de la carte mère pour être sûr avant de dépenser de l’argent.
Quant à savoir si l’amélioration des performances de NVMe vaut le coût accru, je dois dire oui, si vous construisez un nouvel ordinateur; mais peut-être pas tellement si vous envisagez de mettre à niveau un existant. Comme pour la plupart des choses liées à l’informatique, cela dépend de la façon dont vous utilisez la machine.
Dans mon cas, l’ordinateur que j’utilise pour mon travail dispose d’un lecteur SSD SATA. Il démarre à froid en sept secondes environ et la plupart des logiciels que j’utilise s’ouvrent à peu près instantanément. Des programmes encore plus complexes comme les logiciels de montage vidéo ne prennent que trois ou quatre secondes pour s’ouvrir. Donc, même si cet ordinateur a un paramètre BIOS quelque part qui permet le démarrage PCIe (honnêtement, je n’ai pas vérifié), je ne gagnerais vraiment pas beaucoup de temps en mettant à niveau. Je suis satisfait de mon expérience utilisateur actuelle.
Cependant, il est également vrai qu’en tant que développeur Web, je m’occupe principalement de petits fichiers texte et de logiciels relativement simples en termes d’E / S disque. Les éditeurs de code ne sont en fait que des éditeurs de texte sophistiqués. Si j’étais un joueur ou si j’utilisais régulièrement d’autres logiciels à forte intensité d’E / S, j’envisagerais de mettre à niveau ou de remplacer cet ordinateur.
Si je construisais un nouvel ordinateur aujourd’hui, cependant, j’irais avec NVMe, même compte tenu de mes besoins relativement légers. La différence de coût n’est tout simplement pas suffisante pour ne pas être à la fine pointe dans ce cas.
De quelle taille ai-je besoin d’un disque dur?
Des disques durs d’une capacité de plusieurs téraoctets sont désormais disponibles. Mais un lecteur de 500 Go est probablement suffisant pour un seul utilisateur qui utilise principalement des applications bureautiques standard et ne stocke pas beaucoup de fichiers graphiques, vidéo ou musicaux. Il y a de fortes chances que le disque s’use avant que vous ne le remplissiez.
D’un autre côté, les disques de 500 Go sont considérés comme assez petits car les disques durs viennent de nos jours, vous constaterez donc probablement que vous pouvez acheter un disque beaucoup plus grand pour quelques dollars de plus.
Si vous aimez la photographie numérique, la musique ou la vidéo, vous aurez besoin d’un disque beaucoup plus grand pour votre ordinateur maison, probablement de 1 To à 2 To. Il en va de même pour un ordinateur qui sera utilisé par plusieurs utilisateurs.
Il est beaucoup plus facile et plus économique d’installer un disque plus grand pour commencer, puis de devoir installer un disque plus grand plus tard lorsque vous manquez d’espace disque. Ainsi, lorsque vous vous demandez si cela vaut dix dollars de plus pour accéder à ce plus gros lecteur, la réponse est probablement oui.
Comprendre l’importance du cache du disque dur
Cache du disque dur
Comme pour les processeurs, la plupart des disques durs ont une petite quantité de mémoire DRAM cache (de «tampon») intégrée au lecteur. Le cache stocke les données fréquemment demandées afin qu’il ne soit pas nécessaire de les lire à plusieurs reprises à partir du lecteur. Il permet également à l’interface de fonctionner à des vitesses plus élevées que celles nécessaires pour lire et écrire sur le disque. Le cache contient les données pendant que le disque rattrape son retard, pour ainsi dire. Un cache plus grand peut donc considérablement améliorer les performances du disque dur et la vitesse de l’ordinateur.
La quantité de cache du disque
La quantité de cache du disque dur au moment de la rédaction de cet article va de 2 Mo sur les disques el-cheapo à 256 Mo sur les disques extrêmement haut de gamme. Personnellement, je vous suggère d’acheter un disque dur avec 64 Mo de cache au minimum si vous choisissez d’utiliser un disque dur. Non seulement plus de cache améliore les performances de l’ordinateur, mais les disques fournis avec un cache plus grand ont tendance à être des disques haut de gamme mieux construits avec des garanties plus longues.
Si vous n’avez pas besoin d’une énorme quantité de stockage, vous pourrez peut-être économiser un peu d’argent sur un disque dur en recherchant un lecteur haut de gamme avec beaucoup de cache, mais dans une taille que le fabricant abandonne. Les disques de plus d’un téraoctet étant désormais disponibles, de nombreux fabricants arrêtent la production de disques plus petits qui sont encore très haut de gamme en termes de qualité. Ces lecteurs sont généralement vendus à des rabais considérables, mais ils restent d’excellents lecteurs. Ils sont tout simplement plus petits que ce que les gens veulent de nos jours.
Cache SSD
Parce que les SSD sont beaucoup plus rapides que les disques durs, un cache plus grand sur un SSD n’entraînera pas nécessairement une différence notable dans l’expérience utilisateur. En fait, il n’est pas rare d’utiliser de petits disques SSD comme disques de mise en cache pour les disques durs plus grands, comme c’est le cas avec les disques hybrides. Mais ce que le cache intégré fera pour un SSD est de réduire un peu le nombre de cycles de lecture / écriture, prolongeant éventuellement la durée de vie du SSD.
Économiser de l’argent sur un disque dur
La plupart des fabricants de disques durs fabriquent des disques durs à la fois dans des emballages OEM (Original Equipment Manufacturer) et grand public. Les versions grand public sont généralement livrées dans des boîtes de couleurs vives contenant le disque dur, un câble (peut-être), les vis, un manuel d’instructions et un utilitaire de démarrage qui permet de partitionner le lecteur ou de copier un lecteur existant sur le nouveau lecteur. La version OEM est généralement livrée dans une bulle en plastique qui contient le lecteur lui-même, peut – être les vis, et rien d’autre.
De nombreux constructeurs d’ordinateurs personnels préfèrent les disques OEM, car ils sont généralement beaucoup moins chers que les disques grand public comparables. Mais il y a quelques points à prendre en compte.
Premièrement, les disques OEM sont emballés dans des caisses en vrac qui offrent une bonne protection lors de l’expédition alors que toute la caisse est intacte. Mais une fois le package ouvert et les lecteurs individuels retirés, ils ont beaucoup moins de protection qu’un lecteur fourni par le consommateur. Ainsi, la probabilité qu’un disque dur OEM soit endommagé lors de l’expédition est légèrement plus élevée qu’un disque fourni par le consommateur. (Ce n’est pas si vrai pour les SSD, qui n’ont pas de pièces mobiles et ne sont pas aussi gênés par les rebondissements.)
Deuxièmement, vous ne pourrez probablement pas utiliser la garantie sur un lecteur OEM en cas de panne. Les lecteurs OEM sont destinés à la vente aux fabricants d’ordinateurs et le programme d’échange de garantie fonctionne différemment pour les OEM. Donc , à moins que vous soyez enregistré avec le fabricant du lecteur comme un OEM ou System Builder, les chances sont qu’ils n’honorent toute demande de garantie que vous déposez sur un disque OEM. (Le fournisseur auprès duquel vous l’avez acheté peut toutefois honorer la garantie ou vendre des garanties prolongées. Demander avant d’acheter.)
Lecteurs reconditionnés ou reconditionnés
La plupart des fabricants vendent également des disques «reconditionnés», «reconditionnés» ou «réparés en usine». Personnellement, je ne pense pas que la différence de prix minimale justifie la chance que vous prenez à moins que le lecteur ne soit assorti de la même garantie complète que les nouveaux lecteurs de la société. D’après moi, si le fabricant du disque me dit que le disque est «comme neuf», mais qu’il ne veut pas le soutenir avec une garantie complète, quelque chose ne va pas.
