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Geschreven door Kees Jan Meerman
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Résumé : Les technologies émergentes telles que HAMR, MAMR et les disques remplis d'hélium façonnent l'avenir des disques durs. Ces technologies promettent des capacités de stockage plus importantes, de meilleures performances et une plus grande sécurité des données. Bien que les disques SSD offrent plus de vitesse et de stabilité, ces innovations garantissent que les disques durs resteront pertinents pour les années à venir.
L'avenir des disques durs a été remis en question avec le développement des disques durs à état solide (SSD), moins chers, plus rapides et plus fiables. Les disques SSD ont toujours été plus puissants que les disques durs, mais pendant la majeure partie de la dernière décennie, leur fabrication a été très coûteuse.
Toutefois, cette situation évolue rapidement. Jetez un coup d'œil à ce graphique tiré d'une étude de WikiBon.
L'extrait ci-dessus montre que les disques SSD seront moins chers que les disques d'ici 2026. Si le stockage sur disques à état solide devient inévitablement moins cher que le stockage mécanique, aurons-nous encore besoin de disques durs ? La réponse, peut-être surprenante, est "certainement".
Le stockage mécanique sur disque n'est pas seulement là pour rester, mais il est appelé à s'améliorer considérablement. Cet article examine les nouvelles technologies qui détermineront l'avenir du disque.
Table des matières
Au cours de cet article, vous apprendrez les choses suivantes :
- L'essentiel : comment fonctionne un disque dur ?
- L'histoire de la technologie des disques durs
- Technologies émergentes pour les disques durs : HAMR, MAMR et SMR
- Technologies avancées d'actionnement
- Des disques durs remplis d'hélium
- Un mot sur la récupération des données de vos disques durs
- questions réponses
Sans plus attendre, entrons dans le vif du sujet.
L'essentiel : comment fonctionne un disque dur ?
Un disque dur (HDD) est un dispositif de stockage de données qui utilise une mémoire magnétique pour enregistrer et récupérer des informations numériques.
Les principes de base du fonctionnement d'un disque comprennent quelques éléments clés : Des plateaux, une tête de lecture/écriture et un moteur qui tourne.
Ces disques tournent à grande vitesse, généralement à 5400 ou 7200 tours par minute.
Des têtes de lecture/écriture fixées à des bras actionneurs planent à quelques nanomètres au-dessus de la surface des disques. Lorsque les disques tournent à grande vitesse, la tête de lecture/écriture se déplace sur eux, lisant ou écrivant des données en modifiant le coût magnétique à la surface du disque. Une tête d'écriture modifie le coût électromagnétique et une tête de lecture reconnaît ces changements.
Ce processus permet au disque de stocker de grandes quantités de données à un coût relativement faible.
Voyons maintenant comment la technologie des disques a évolué au cours des 50 à 75 dernières années.
L'histoire de la technologie des disques durs
Depuis ses débuts, la technologie des disques durs a fait des progrès considérables. Les premiers disques durs, introduits par IBM dans les années 1950, étaient de grands appareils encombrants qui stockaient des données sur des disques magnétiques de trois mètres de large.
Ces premiers disques avaient une capacité de stockage limitée ; les premiers modèles ne pouvaient stocker que quelques mégaoctets de données.
Au fil du temps, les améliorations apportées à la technologie de l'électromagnétisme ont permis d'augmenter la densité des données, ce qui a conduit à la mise au point de disques plus petits et plus efficaces.
Dans les années 1980, les disques sont devenus plus accessibles au marché grand public et ont atteint des capacités de stockage de plusieurs centaines de mégaoctets. Dans les années 1990, l'ère du gigaoctet a commencé, les disques devenant de plus en plus petits alors que leur capacité de stockage augmentait.
Les années 2000 ont marqué la transition vers des disques d'une capacité de l'ordre du téraoctet, grâce aux progrès de la technologie de lecture/écriture et de la densité des disques.
Quatre avancées majeures ont été réalisées au cours des 75 dernières années.
Ces derniers ont permis à des disques de faible capacité, qui avaient la taille d'une pièce, de tenir dans votre poche et de contenir des téraoctets.
Ces quatre innovations sont les suivantes :
- Miniaturisation : La taille des disques a diminué, passant d'unités de la taille d'un réfrigérateur aux facteurs de forme compacts de 3,5 pouces et 2,5 pouces courants aujourd'hui.
- Augmentation de la densité de la surface : La quantité de données stockées par pouce carré de surface de disque a augmenté de manière exponentielle, passant d'environ 2 000 bits par pouce carré en 1956 à plus de 1 000 milliards de bits par pouce carré dans les disques modernes.
- Magnétorésistance géante (GMR) : Introduite en 1997, la technologie GMR permet d'obtenir des têtes de lecture beaucoup plus petites et plus sensibles, ce qui permet d'augmenter la densité des données.
- Enregistrement magnétique perpendiculaire (PMR) : Le PMR a été introduit dans l'industrie en 2006 et a aligné les domaines magnétiques verticalement, ce qui a considérablement augmenté la densité de stockage.
Maintenant que nous avons fait le point sur le passé, examinons les avancées actuelles en matière de stockage magnétique et l'avenir de la technologie des disques.
Technologies émergentes pour les disques durs : HAMR, MAMR et SMR
Trois des innovations les plus prometteuses sont le Heat Assisted Magnetic Recording (HAMR), le Microwave Assisted Magnetic Recording (MAMR) et le Shingled Magnetic Recording (SMR). Chacune de ces technologies répond à la demande croissante d'une plus grande densité de données et d'une plus grande fiabilité pour les futurs disques.
1. HAMR : utilise un laser pour chauffer la surface du disque dur, ce qui facilite l'écriture de données sur des zones beaucoup plus petites et plus denses. Ce procédé permet d'augmenter considérablement les capacités de stockage, qui peuvent dépasser 50 téraoctets par disque. En surmontant les limites de l'enregistrement magnétique traditionnel, le HAMR représente une avancée majeure dans la technologie des disques.
2. MAMR : fonctionne en générant un champ de micro-ondes qui soutient l'écriture des données sur le disque. Un oscillateur spécial est utilisé pour créer un champ de micro-ondes qui réduit la sensibilité magnétique du disque sans le chauffer. Cette technologie offre une augmentation de la densité des données similaire à celle du HAMR, mais sans qu'il soit nécessaire de chauffer la surface du disque. Les disques MAMR devraient constituer une solution plus rentable pour augmenter la capacité des disques durs tout en étant compatibles avec les processus de fabrication existants.
3. SMR : les pistes de données du disque dur sont disposées de manière plus dense en se chevauchant légèrement, comme les bardeaux d'un toit. Cela permet de stocker plus de données dans le même espace physique, ce qui fait du SMR une méthode efficace pour augmenter la densité de stockage, mais au prix d'une légère réduction des vitesses d'écriture car les pistes doivent être réécrites.
Cela concernait les "protocoles" de stockage, mais le matériel physique des disques s'est également considérablement amélioré.
Dans la section suivante, nous examinons l'une des améliorations matérielles les plus importantes : les progrès de la technologie des disques.
Technologies avancées d'actionnement
Le moteur de l'actionneur est le composant qui déplace le "bras en porte-à-faux" et donc les têtes de lecture/écriture sur le(s) plateau(x) en rotation. Le dernier développement en date est la technologie Dual Actuator, qui utilise deux bras actionneurs indépendants pour lire et écrire des données simultanément. Les têtes de lecture/écriture peuvent ainsi accéder simultanément à différentes parties du disque, ce qui permet de doubler le débit de données. Dans l'illustration Seagate ci-dessous, les quatre bras supérieurs sont les têtes de lecture et les quatre bras inférieurs sont les têtes d'écriture.
L'autre avancée est l'invention d'un micro-actionneur viable à plusieurs niveaux. Celui-ci permet de positionner les têtes de lecture/écriture à l'échelle du nanomètre afin que les fabricants puissent augmenter la densité des pistes sur le disque en rotation.
La "densité des pistes" est simplement le nombre de "sillons" microscopiques que comporte une platine. Plus il y a de rainures (ou "pistes"), plus la plaque tournante peut stocker de données de manière fiable. Vous trouverez ci-dessous une vue microscopique d'un disque linéaire télescopique à plusieurs étages. Un type très similaire est utilisé dans les disques.
Enfin, la dernière avancée majeure pour l'avenir des disques durs est l'utilisation de l'hélium, que nous aborderons dans la section suivante.
Des disques durs remplis d'hélium
Les disques remplis d'hélium représentent une avancée significative pour l'avenir des disques durs. En remplaçant l'air par de l'hélium dans le boîtier du disque, les fabricants ont surmonté plusieurs limitations des disques durs conventionnels.
La faible densité de l'hélium réduit les turbulences et la traînée sur les plaques en rotation, ce qui permet d'obtenir des plaques plus fines et plus nombreuses dans le même facteur de forme.
Les disques remplis d'hélium fonctionnent à des températures plus basses, ce qui réduit la consommation d'énergie et augmente la fiabilité. L'inertie de l'hélium permet également d'éviter la contamination (principalement l'oxydation), ce qui augmente encore la longévité du disque.
De grands fabricants tels que Seagate et Western Digital ont adopté cette technologie et proposent aujourd'hui des disques remplis d'hélium d'une capacité supérieure à 20 To.
Des technologies d'enregistrement avancées telles que HAMR et MAMR aux améliorations de conception telles que les doubles actionneurs et les boîtiers remplis d'hélium, nous pouvons affirmer que les disques durs seront présents pendant encore longtemps.
Un mot sur la récupération des données de vos disques durs
Bien que la technologie des disques progresse constamment, le risque de perte de données ne peut jamais être totalement exclu. Les erreurs logiques telles que la corruption de fichiers, la suppression accidentelle ou les dysfonctionnements logiciels sont des causes courantes de perte de données. Dans de tels cas, des outils fiables tels que le logiciel Stellar® Récupération de Données peuvent vous aider à récupérer vos données en toute simplicité.
Cependant, lorsqu'il s'agit de problèmes physiques plus graves - tels que des défaillances mécaniques, des dommages au disque ou des dysfonctionnements des composants laser dans les disques de nouvelle génération (par exemple, ceux avec des conceptions HAMR ou remplies d'hélium) - vous pouvez avoir besoin de l'aide d'un professionnel. Si votre disque est gravement endommagé, les services Stellar® Récupération de Données peuvent vous aider. Nous sommes spécialisés dans la récupération de données, même dans les cas les plus difficiles. Contactez-nous, et l'un de nos experts évaluera votre situation et vous indiquera comment envoyer votre disque en toute sécurité à nos bureaux.
Ceci conclut cet article. Nous espérons qu'il vous a été utile.
Questions fréquemment posées
Les disques seront probablement encore compatibles avec leurs interfaces SATA et SAS dans une décennie. Toutefois, les variantes de plus grande capacité et de plus haute performance utiliseront probablement la technologie NVMe, plus rapide et plus fiable, pour maximiser leur débit.
Certains disques avancés, comme ceux qui utilisent le HAMR ou qui sont remplis d'hélium, peuvent nécessiter un traitement administratif particulier. En effet, le disque contient des composants laser qui peuvent être endommagés par des chocs ou des rayures, même mineurs.
Pour choisir entre un disque SSD et un disque dur moderne, tenez compte de vos besoins spécifiques : Les disques SSD offrent une vitesse et une durabilité supérieures pour les tâches générales de traitement des données, tandis que les disques durs de nouvelle génération offrent une capacité de stockage inégalée et sont mieux adaptés aux applications de stockage de données à grande échelle.
Comme pour l'introduction des SSD, ces technologies avancées sont principalement destinées aux produits d'entreprise. Toutefois, comme pour les SSD, il est probable que d'autres versions de ces technologies apparaîtront progressivement au cours des prochaines années.
