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Introduction

Ce dossier est censé rester assez consensuel et il n’est pas là pour représenter la bible technique de l’ingénieur en HDD. Il devrait plutôt vous présenter brièvement le fonctionnement d’un disque dur mécanique (par opposition au disque à base de mémoire flash dit SSD), et surtout les nouveautés à venir pour 2013 et 2014. Pour ceux qui ne savent pas dans quoi ils sont tombés, rappelons que le disque dur est une pièce qui vous permet avant tout de stocker des données selon les usages : Professionnels et Particuliers d’abord, puis ensuite en fonction des besoins liés à votre objectif, qu’il soit d’avoir une machine rapide ou avoir un grand espace de stockage (ou les deux). Ce dossier va traiter avant tout de l’évolution des capacités des disques durs, puisque nous allons voir juste en dessous que ces disques sont désormais principalement utilisés pour du stockage, classique ou de grande capacité.

Je me suis moi-même un peu retrouver perdu à effectuer quelques recherches, et me suis donc décidé à écrire ces quelques lignes..

Le contexte actuel

Le disque dur 3,5″ a encore de beaux jours devant lui, puisque même si le prix de la mémoire flash est en baisse (SSD), il reste pour le moment la solution idéale pour le stockage, que ce soit dans un PC classique pour y installer ses jeux ou autres logiciels encombrants, ou dans un serveur pour du stockage grand capacité! Les usages veulent qu’actuellement le SSD ou ‘Solid-State Drive’ soit principalement utilisé aujourd’hui pour y installer les systèmes d’exploitation (Windows/Mac/Linux etc…) afin de profiter de leur rapidité de transfert, notamment sur les petits fichiers.

Ainsi, pour ceux qui sont encore au ‘full méca’, je vous invite fortement à tester un SSD, car il sera dur de revenir en arrière en terme de réactivité, même si nous sommes d’accord que la patience est une qualité qui doit également s’apprendre (du Astrea dans le texte, comme le dit l’expression!). Sans donc céder aux sirènes de la consommation à outrance, les premiers SSD 64go (grand minimum, restreint à l’usage exclusif de l’OS, 128go sont mieux) deviennent accessibles. Voilà pour le SSD. Concentrons-nous sur nos bons vieux HDD.

Le disque dur Mécanique

Le disque dur fut inventé en 1956 par IBM. Il s’appelait alors le IBM 350 et était utilisé dans l’ordinateur RAMAC 305, il faisait alors 5mo! Voici deux photos :

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Un des plateaux de l’IBM350

 

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Au 1er plan, deux unités de RAMAC, soit 10mo […]

 

Actuellement, la capacité maximum des disques durs 3,5″ affichent 4to au compteur (à mars 2013 donc). En fait, et pour tous les disques mécaniques, on parle grossièrement de densité max par plateau, et on multiplie les plateaux dans les disques durs pour atteindre ces capacités. Augmenter la densité par plateau a donc été souvent le nerf de la guerre, et récemment nous pensions avoir atteint des densités surfaciques assez élevées puisque chaque plateau peut actuellement faire 1to (bonne déduction, les 4to ont donc bien 4*1to, ou peut-être 5*667go). A noter qu’augmenter la densité par plateau est important, mais il faut que la tête de lecture puisse lire les données.

Ainsi, et pour l’anecdote, certains se souviennent qu’en 2010, TDK avait traîné à livrer des têtes de lecture adaptées et que l’évolution des capacités avait tardé à se faire, ce qui avait alors occasionné quelques mois de retard. La société s’est d’ailleurs, à cette même période, retrouvée assez esseulée puisque les rapprochements entre Western Digital/Hitachi et Seagate/Samsung division HDD se sont faits à cette période. TDK, qui avait alors gros à perdre, a choisi de s’allier à Toshiba, troisième acteur actuel du marché des disques durs, assez loin toutefois derrière les deux géants, quasiment en situation de monopole!

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Ci-dessus : en sortant ses têtes de lectures PMP avec beaucoup de retard, TDK à ralenti l’évolution des capacités qui pour la 1ère fois ont stagné en 2010 !

 

Les évolutions techniques à venir, pour 2013 et 2014.

 

Chez les Cowboys de Western Digital :

Aujourd’hui, Western Digital, enfin plutôt sa division Hitachi Global Storage Technologies (HGST), s’apprête à doubler la densité des plateaux magnétiques en portant la capacité totale aux alentours de 8to donc, et ce grâce aux travaux d’HGST sur la nanolithographie. Sans rentrer des les détails de la technologie, HGST explique avoir trouvé de meilleurs matériaux, à base de polymère hybride, capable d’augmenter la densité à 1,2 trillion de points par pouce carré, ce qui double bien les limites actuelles.

Plusieurs bonnes nouvelles :

  • Si HGST prend en exemple le 8to c’est peut-être que cette technologie est presque prête et on ne devrait pas tarder (2013?), à trouver des disques utilisant cette technologie. Les premiers disques devraient logiquement être des 2to à un seul plateau, ou des 4to à deux plateaux.
  • Enfin, l’autre bonne nouvelle, c’est que cela ne devrait pas avoir de conséquences sur les vitesses de transfert ou la fiabilité, puisque la technologie à plateau reste la même hormis quelques changements et sans doute encore des nouvelles têtes de lectures, mais le tout va rester semblable à nos HDD actuelh!

Pour information, je vous ai retrouvé la roadmap 2013 de Western Digital pour les disques durs Greens et Red, des disques 5to sont d’ores et déjà planifiés pour fin 2013, mais sans doute sous la technologie actuelle (5 plateaux de 1to chacun sauf augmentation de la densité par plateau à 1.33to*4 plateaux donc).

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 Toujours chez Western Digital et Hitachi, l’Hélium va devenir à la mode!

L’hélium, parlons-en un peu. Cette technologie, ou plutôt ce gaz, utilisait en lieu et place de l’air, devrait permettre de diminuer la consommation et surtout l’espace entre chaque plateau. Concrètement, on parle d’un maximum (théorique) de 7 plateaux dans les disques 3,5″. En pratique, on trouve actuellement des HDD à 5 plateaux ‘seulement’. On va pouvoir donc rapprocher les plateaux entre eux (pas moi dans mon garage, les ingénieurs de WD hein!), ce qui devrait faire en moyenne, et selon les capacités des disques actuels, environ 20% de capacité en plus, mais peut-être au prix d’une diminution de la fiabilité par contre (car plus de plateaux = plus de risques).

Autre avantage, c’est la densité de l’hélium : sept fois plus faible que l’air, ce qui va permettre sans doute la diminution de la consommation, puisqu’on pourra alors utiliser des moteurs de rotation moins puissants pour faire tourner les plateaux. Des études récentes montrent une économie de 40%, à vérifier donc, mais ce chiffre paraît intéressant si l’économie est réelle!

Tout ceci va être possible très bientôt, grâce à l’hélium, mais en raison des risques supplémentaires liés à l’augmentation du nombre de plateaux, je conseillerais donc aux lecteurs d’attendre quelques retours avant de lancer un achat dès la sortie de ces disques tournant à l’hélium.

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Le disque dur au format 3,25″ a 30 ans (1983), ci-dessous le tout premier, de marque feu Rodime

Seagate, quelle technologie? L’amer et l’hybride

De son côté, Seagate travaille depuis également une dizaine d’années sur la technologie HAMR, pour Heat Assisted Magnetic Recording. Sans entrer dans les détails, la technologie HAMR consiste à utiliser un laser pour chauffer la surface à 500°C afin de pouvoir modifier le champ magnétique et donc d’écrire des données de manière plus précise. Cette technologie devrait arriver assez rapidement et Seagate annonce des capacités de 6to, et jusqu’à 60 To à la fin de la décennie.

Également, Seagate tend à emprunter une voie un peu différente de celle de l’autre géant WD, avec les disques dur hybrides, puisque le constructeur a récemment annoncé de nouveaux disques (après les Momentus), baptisés SSHD! Rappelons tout d’abord qu’un disque dur hybride veut dire qu’un seul disque embarque un peu de NAND Flash (généralement 8go ou 16go, elle-même hybride avec de la SLC et de la MLC) et des plateaux classique : 1 To ou 2 To sont prévus, respectivement annoncés aux prix de 99$ et 149$ pour le mois prochain, soit avril 2013 au moment ou vous lirez ces lignes.

Au niveau de la clientèle PRO, Seagate s’oriente vers le stockage via des SSD sur interface PCI Express. Un partenariat (sans plus de détails c’est tout récent), a récemment été signé avec Virident,spécialiste sur ce secteur d’avenir du SSD destiné au cloud !

2013-2014 Okay on vient de voir, mais après ?

Pas encore pour tout de suite, mais peut-être pour la décennie, le stockage à plus long terme s’annonce… chimique! En effet, et depuis déjà plusieurs années, des chercheurs tentent d’utiliser de l’ADN pour y stocker des informations. D’ailleurs certains y sont parvenus, puisque EMBL-EBI a annoncé avoir réussi, début 2013, à stocker puis à lire des données contenues dans de l’ADN artificiel! L’actuel dirigeant Nick Goldman rapporte ainsi avoir réussi à produire puis à décoder de l’ADN contenant différentes données : un enregistrement mp3 du discours «I have a dream» de Martin Luther King, une photo de l’institut, une copie de l’article historique de Watson et Crick décrivant la structure moléculaire des composant de l’ADN, et un texte contenant l’ensemble des sonnets de Shakespeare. Alors l’ADN, disque dur du futur?

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Les chercheurs travaillent sur l’ADN artificiel pour trouver des solutions au stockage d’aujourd’hui (limite, fiabilité, énergie…)

 

Guide d’achat avril 2013

Au 26 mars 2013, vous avez plusieurs choix si vous souhaitez vous équiper :

  • Pour des performances sans concession et un stockage confortable (OS sur SSD) : c’est encore Seagate qui l’emporte sur le terrain de la performance, puisque le couple SSD-HDD apporte un plus par rapport à un seul disque 7200 tours/minute. Le Seagate 2 To offre des perfs de premier ordre et surtout reste le moins cher de tous, à 87€, le WD est 10€ plus cher… Pour information, un SSD Samsung 120 GO de bonne facture s’affiche à 93€, soit le couple à 180€ pile.
  • Pour du stockage de masse, en 4 To : l’utilisation de Nas domestique, homemade ou de marque se répand largement. Pour cet usage, (et sans le vouloir hein, je ne suis pas sponsorisé Seagate), c’est cette fois encore le 4to de Seagate qui se démarque, à nouveau du fait de son prix largement plus bas (185€ !) que le Western Digital par exemple. Ainsi le WD Green (homologue du Seagate) n’est pas encore sorti, voir plus haut la roadmap, et le WD Black à 7200 tours/minutes s’affiche à 279€…pour un usage inadapté à un serveur (des performances sans égal mais quel intérêt sur 4to, même en entreprise).

Seagate s’impose ici assez largement. En effet, le premier constructeur mondial Western Digital a profité de la notoriété acquise avec ses disques Green (méritée) pour les vendre un peu plus cher : Sanctionné par UFROG! Il reste toutefois un choix qui peut être pertinent (pour le stockage de masse) pour qui a les moyens : ce sont les WD Red, spécialement adaptés au Nas (le firmware est différent). Le problème c’est que seul le 3 To est disponible à 140€, alors que le Seagate, toujours le mieux placé sur cette capacité, est à 116€ (Toshiba 124€). Cette série Red se paie tout de même un peu au prix fort, puisqu’il faut débourser environ 25€ de plus que le Seagate (pour uniquement ce nouveau firmware, la base reste celle du Green), mais cela reste donc une alternative viable, puisque les Red ont l’air fiables et le Sav WD réputé toujours au top.

Pour information, le taux de panne Seagate-Western apparaît similaire, à noter que Hardware.fr s’est attiré les défaveurs de certains à publier ces retours (staté directement de leur site en ligne, LDLC), alors je leur affiche mon petit soutien car la démarche est plus que louable, surtout dans le cadre d’un disque dur ou le critère n°1 est la fiabilité !

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Le Flashmaxx II de Virident, peut-être l’avenir?

 

Conclusion

Plus proche de nous, et surtout hors contexte technologique, l’absence de concurrence sur le marché après les divers rachats, les inondations prétexte à une hausse vertigineuse des prix, et le fait que WD travaille également sur les disques à l’hélium en plus de la nanolithographie : Souhaitons de tout coeur à Seagate d’arriver à des résultats rapidement avec l’HAMR si vous ne voulez pas payez vos 8to un bras!

Réel problème, l’évolution des disques a l’air de stagner depuis quelques années, puisque le disque 4to avait été annoncé il y a de cela 3 ans déjà! Je pense qu’il n’en est rien. En effet, et pour être objectif, les constructeurs cherchent à limiter les dépenses en R&D, et privilégient le développement de technologie d’avenir qui leur permettront d’augmenter considérablement les capacités d’un seul coup par exemple. Ils préfèrent, selon moi, privilégier la mise sur le marché de technologies révolutionnaires, et les faire évoluer ensuite à maturité. Ce raisonnement garderait toute sa logique en regard de la situation actuelle, où nous pouvons voir que l’évolution du disque dur à plateau arrivera bientôt à certaines limites physiques en terme de miniaturisation. Pour illustrer cet exemple, prenons les disques durs à l’hélium : ils vont bien entrer en production assez rapidement, Hitachi GST prévoyant de les commercialiser dès cette année voir l’année prochaine maximum. Après 10 ans de recherches sur le sujet, les ingénieurs d’Hitachi GST ont donc enfin trouvé comment les produire en masse de manière fiable. Cette technologie va donc permettre un bon en avant des capacités/consommations, idem pour Seagate et l’HAMR, censé lui aussi révolutionner les choses après 10 ans de recherches.

Enfin, et pour venir fermer ce dossier qui j’espère vous aura plu, et apporter des informations synthétisées : Utiles et récentes, l’avenir du disque dur passera sans doute par ce que choisissent d’adopter les professionnels, qui représentent le gros du marché. Ainsi, le Cloud d’entreprise représente assez clairement l’avenir, et si par exemple le SSD venait à s’installer dans des datacenter en lieu et place des disques classiques, alors que l’usage actuel est restreint au disque système, cela pourrait par exemple changer l’avenir et les sociétés citées dans ce dossier n’hésiteraient alors pas une seconde à s’adapter en conséquence.

En soit, les solutions présentées dans ce dossier sont donc bien factuelles, en regard du fait qu’aucune autre solution (le dossier est quasiment exhaustif) n’est mise en avant par les constructeurs en attendant de voir les tendances du marché à 5 ou 10 ans. Mais ne boudons pas notre plaisir, le menu paraît déjà bien appétissant en regard de ce qui nous attend, plus comme toujours quelques surprises. Espérons seulement, d’un point de vue du consommateur, que Toshiba, nouvel et troisième acteur du secteur, communique sur ces technologies (ce qui n’es pas le cas actuellement hors des classiques disques de 4 To destinés aux PRO) afin de dynamiser un marché un peu trop hermétique.

Pour terminer, et à plus court terme, ce n’est pas tant le record en capacité qui devrait prévaloir, mais la capacité de ces sociétés à sortir un bon produit, au bon moment, au bon prix, comme Western il y a 3 ans, ou Seagate en ce moment. La guerre des octets peut continuer, dormez tranquilles.

Astrea.

Articles en relation :

5 Réponses à “Bientôt des disques durs de 5to, 6to, 8to et plus ?”

  1. druss 27 mars 2013

    ça c’est de l’article ^^ Super intéressant

  2. Ce que je comprends pas, c’est comment les 4to se vendent 115 euros (prix régulier constaté je le suis régulièremebt), aux states et canada, alors qu’on se les traînent à largement + de 150 euros en Europe depuis des mois […].

  3. Tiens, j’ai trouvé un lien d’un site très connu, 116 euros aujourd’hui :
    http://www.ncix.com/products/?sku=80438

  4. Ultra 2 juin 2014

    « le SSD ou ‘Solid-State Drive’ soit principalement utilisé aujourd’hui pour y installer les systèmes d’exploitation (Windows/Mac/Linux etc…) afin de profiter de leur rapidité de transfert, notamment sur les petits fichiers. »

    Il y a erreur : un SSD est efficace sur des transferts de GROS fichiers, pas sur une multitude de petits fichiers.

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