Friday 25 April 2014

Comment fonctionne un disque dur -

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Comment fonctionne un disque dur

             Nous utilisons le disque dur pour stocker les données sur notre ordinateur ou notre portable.  C’est un merveilleux appareil lorsqu'on comprend les prouesses qu'il accomplit pour écrire et lire les données pour nous. 

             Le disque dur stocke les données en format binaire, des zéros et des uns.  Le bras de commande déplace la tête qui est utilisée comme un électro aimant pour écrire sur le disque en appliquant une charge magnétique sur certaines sections spécifiques du disque pour ensuite les lire en mesurant la polarité magnétique, ce qui requiert une grande précision.  Il utilise un ''actionneur à bobine mobile''.  Le bout du bras est placé entre deux puissants aimants.




Le bras se déplace à cause de ce que l'on appelle la « force de Lorentz ».  Lorsque le courant électrique passe dans un fil situé dans un champ magnétique, il subit une force.  Lorsqu'on inverse le courant, la force est inversée.  La position du bras est ajustée selon la puissance du courant dans la bobine. 

             La tête mesure les charges de courant selon la polarité magnétique.  Comme dans la première loi de Faraday, lorsque la tête passe, que la charge magnétique soit positive ou négative, elle est reconnue comme un sommet et est représentée par un ''un'' et lorsqu'il n'y a pas de sommet, elle est représentée par un ''zéro''.


Sur les anciens disques durs, la tête flottait à 100 nanomètres (0.00000393 pouces) de la surface.  Aujourd'hui, la tête flotte à 10 nanomètres (0.000000393 pouces).  Plus elle s'approche du plateau, plus le champ magnétique est réduit, ce qui permet d'augmenter le nombre de secteurs d'information sur le disque et augmenter la capacité. 

             Pour garder cette hauteur critique, la tête flotte au-dessus du disque.  En faisant tourner le disque, il se forme un coussin d'air qui traîne derrière la tête à 129 kms (80 miles) à l'heure sur l'extérieure du disque.  Pour pouvoir flotter aussi près du disque, le disque doit être extrêmement lisse.  La rugosité de la surface est d'environ un nanomètre (0.000000039 pouces).

             La couche magnétique est composée de cobalt avec un alliage de platine et d'argent.  Ce mélange est hautement coercitif ce qui veut dire qu'il gardera la magnétisation et vos données jusqu'à ce que vous la changiez. 

             Enfin, pour pouvoir ajouter 40% de données supplémentaire, les ingénieurs ont conçu une méthode appelée "Partial Response Maximum Likelihood"  (PRLM) pour convertir un signal analogique issu de la tête de lecture magnétique en un signal numérique.  Pour augmenter la capacité, le domaine magnétique est rétréci.  Le problème avec cette méthode est que les sommets se croisent occasionnellement produisant ainsi un signal imprécis.  Le PRLM prend ces signaux imprécis et génère les séquences possibles puis choisis la plus probable.

             Le disque dur doit être propre et demeurer propre.  C'est pourquoi le disque dur est scellé et que l'entrée d'air est filtrée.  Les particules qui pourraient se poser sur le plateau pourraient l'endommager et causer des pertes de données.

             Jusqu'à ce qu'un problème se produise, le disque dur fait son travail dans l’ombre. Mais sans disque dur, votre ordinateur ne pourrait pas stocker toutes les données que vous accumulez.

Quelques liens intéressants:


Les mystères du monde qu'on ne voit pas (Ted talks Vancouver 2014)



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