• Le type d’accès (séquentiel ou aléatoire).

• Le type d’utilisation (usage unique ou réutilisation possible, bootable ou non-bootable).

• La technologie (optique, magnétique, têtes fixes ou têtes rotatives).

• La capacité.

Classification selon le type d’accès :

Le disque dur est, nous l’avons vu, l’un des supports les plus intéressants. Il inclut dans un même boîtier les supports de l’enregistrement (c’est-à-dire les plateaux magnétiques), le moteur d’entraînement des plateaux et ses éventuels asservissements, les bras de lecture avec les têtes et le dispositif de positionnement, ainsi que l’électronique interface, d’écriture et de lecture. L’atmosphère confinée qui règne dans le boîtier permet d’utiliser des composants miniaturisés à l’abri des poussières et de faire " planer " les têtes sans contact tout près de la surface des plateaux.

Une idée intéressante est de sortir le plateau de ce boîtier hermétiquement scellé afin d’obtenir un support amovible dont la forme similaire permet d’obtenir un temps d’accès rapide. Il s’agit d’une mémoire de masse à accès aléatoire. Dans cette famille se trouvent tous les disques et disquettes, ainsi que les CD et DVD.

Conçue par IBM en 1970, la disquette servait à l’origine à charger des programmes de tests pour les machines. Cette disquette d’un diamètre de 8’ n’était recouverte d’oxyde magnétique que sur une seule de ses faces (disquette Simple Face). En 1975, la société Shugart Associates développe le mode d’enregistrement double densité et, en 1976, IBM propose des disquettes enduites des deux côtés ou disquettes double faces. La même année, Shugart lance une disquette 5’1/4. Enfin, en 1987, apparaît la disquette de diamètre 3’1/2.

Les disquettes 5’1/4 ont peu à peu disparu – du fait de leur faible capacité (360 Ko ) – laissant leur place aux disquettes 3’1/2. Ces dernières ont fait leur preuve, alliant une capacité relativement correcte (720Ko ou 1.44Mo) et un prix raisonnable (environ 1F/Mo ). Toutefois, tout le monde s’accorde aujourd’hui à dire qu’une capacité de 1.44Mo est insuffisante pour les fichiers multimédias que l’on est de plus souvent amené à manier. Ici, la priorité n’est pas la vitesse, mais plutôt la facilité d’utilisation et surtout la grande diffusion du support. Elles constituent donc un premier support de stockage de données accessible à tous, malgré une fiabilité assez incertaine.

Parmi les nouvelles disquettes qui se développent actuellement, la disquette à asservissement optique ou floptical est le fruit des technologies optiques et magnétiques et permet de sauver jusqu’à 135 Mo sur un facteur de forme 3’1/2.

Dans la technologie employée, une piste sur deux est réservée à l’asservissement des têtes et " renvoie " au contrôleur une information précisant la position de la tête. Quand celle-ci est parfaitement positionnée sur la piste, elle reçoit des signaux égaux des pistes d’assevissement situées de chaque côté. Si elle s ‘écarte de la piste de données, elle se rapproche de la piste de guidage et reçoit donc un signal plus fort qui va faire réagir le servomoteur et repositionner la tête. La tête peut-être ainsi positionnée avec une précision de l’ordre de 1.5micron ce qui permet d’obtenir une capacité de 100 à 135 Mo sur un média de 3’1/2 de diamètre. De plus, le prix de revient du stockage est très concurrentiel, de l’ordre de 1 F le Mo contre 5 F le Mo pour une disquette classique.

Dans la technologie employée par Iomega, le support contient des pistes concentriques prégravées et discontinues. La piste réservée aux données possède une capacité de réflexion de la lumière supérieure à celle du sillon prégravé. Le positionnement est assuré par une diode électroluminescente (LED) ou par un faisceau laser qui est réfléchi par ke média, l’intensité du rayon réfléchi variant selon la position de la tête sur le support et permettant ainsi de " recaler " la tête. La précision est telle que l’on atteint des densitésradiales de l’ordres de 1245 tpi (135 tpi sur une disquette " classique " !). De plus, un tel lecteur est capable de reconnaître et de lire les classiques disquettes 3’1/2.

Le disque Bernoulli doit son nom au mathématicien suisse du 18^ème siècle Bernoulli. Son principe de fonctionnement repose sur le fait que, quand la vitesse d’un fluide augmente, sa pression décroît.

Ce média offre un support combinant les caractéristiques du disque dur et de la disquette. En effet, il s’agit d’un disque souple tournant à grande vitesse dans un boîtier en plastique rigide, et où l’unique tête de lecture, située au-dessus du disque , n’est pas en contact avec le média ce qui évite les phénomènes d’abrasion des têtes et du support lui-même.

La cartouche Bernoulli offre ainsi des temps d’accès de l’ordre de 18 ms, dignes des technologies Winchester et une capacité allant jusqu’à 90 Mo sur un format 5’1/4. La cartouche Bernoulli est actuellement employée comme média dédié aux sauvegardes de disques durs (dépassée ! ! !).

Elles bénéficient d’une capacité bien plus importante que les disquettes 3’1/2 (100 Mo). De plus leur coût est tout à fait modique : 79F pièce ce qui équivaut à 0.79F /Mo. Enfin leurs caractéristiques sont honorables : temps d’accès 29 ms, débit de transfert 1.25 Mo/s. Bien entendu, un lecteur ZIP ne sait pas lire une disquette 3’1/2. Mais pour Georges–Antoine Gary, responsable de la communication de Iomega, cela ne constitue pas un véritable inconvénient (" Il faut se souvenir du passage de la diquette 5’1/4 à la disquette actuelle "). Les lecteurs ZIP, dont le prix est voisin de 1000.00 F, existent en version interne et externe, et sont munis de l’interface pour port parallèle ou SCSI. Depuis peu, il existe une version ATAPI interne.

Successeur du lecteur amovible ZIP, le ZIP Plus conserve le même format de cartouches 100 Mo tout en proposant une série d’améliorations. Il est par exemple doté des deux interfaces SCSI et parallèle en standard. La connexion SCSI est préférable, si votre PC supporte ce type d’interface, tout simplement parce qu’elle permet un transfert plus rapide des données que le port parallèle. Le taux de transfert maximum, en mode SCSI, est de 60 Mo par minute contre 20 Mo par minute en mode parallèle. Performances qui, bien que jusqu’à 50 fois supérieures à celles d’un lecteur de disquettes, restent nettement inférieures à celles d’un disque dur actuel.

Les performances du JAZ 1 Go sont similaires à celles du modèle JAZ 2 Go, c’est-à-dire proches de celles d’un disque dur. Sachez enfin que ce modèle ne fonctionne pas avec les cartouches de 1 Go, tandis que le JAZ 2 Go reconnaît celles de 1 Go.

• Concurrent de la première heure du ZIP, Syquest avec l’ EZ 135 SCSI (135 Mo) présente l’avantage d’un lecteur moins cher et un peu plus performant. Cela n’a malgré tout pas suffi pour attirer les constructeurs qui, en règle générale, lui ont préféré son rival pour remplacer à terme l’actuelle disquette. Un choix d’autant plus compréhensible qu’aucune version IDE n’a encore été annoncée, bien que cette interface offre aujourd’hui le meilleur rapport performances/prix. ( D’après Personal Computer World, Syquest perdrait 40 dollards sur chaque lecteur vendu.).

L’ EZ 135 parallèle a, lui, des performances qui souffrent du fait que le port parallèle a un débit plus faible que les autres interfaces.

L’EZ Flyer 230 (230 Mo)est vraiment difficile à conseiller. Il a un prix identique au lecteur MCD 540 de Nomaï, il n’offre qu’une capacité de 230 Mo. Un inconvénient d’autant plus marqué que le MCD 540 est, en outre, capable de lire les cartouches 230 Mo. Question performances, le jugement est plus délicat car nous n’avons malheureusement pu le tester qu’en version parallèle. On peut tout de même raisonnablement penser que les performances de la version SCSI de l’EZ Flyer 230 sont semblables à celles de l’EZ 135 SCSI, qui lui-même dépasse le MCD 540 dans nos opérations de copies de fichiers.

• Nomaï avec le MCD 540 (540 Mo).

A la manière des verres de lunettes qui foncent au soleil, les diques dits à changement de phase sont recouverts d’une couche qui est sensible à différentes longueurs d’onde lumineuse. Une certaine puissance de laser est utilisée pour obscurcir un point de la surface et un autre pour la rendre de nouveau transparente. La lecture est très similaire au procédé utilisé par le lecteur de CD-Rom. La lumière réfléchie d’un rayon laser de très faible intensité est analysée pour déterminersi elle vient de passer au-dessus d’une zone transparente ou quasi opaque.

La bande magnétique est le plus ancien support magnétique de stockage à grande capacité. Présent à l’origine dans les configurations minis ou gros systèmes, le dérouleur de bande est aujourd’hui utilisé également en micro–informatique (unités de sauvegarde ou streamers). ( Nouvelle technologie : les cassettes D.A.T.)

La bande magnétique traditionnelle utilisée en informatique se présente sous la forme d’un ruban polyester d’environ 1.5micron d’épaisseur. Ses dimensions sont en règle gébérale d’un demi-pouce (inch) de large (12.7 mm) pour une longueur variant entre 183.366 ou 732 m. Le ruban de polyester est recouvert de microscopiques particules métalliques, agissants comme autant de petits aimants.

Le codage d’un octet : la bande magnétique est divisé en 9 pistes longitudinales. Un caractère sera codé les 8 premières pistes , la neuvième piste servant de piste contrôle.

Le principe de contrôle ( ou VRC –vertical redundancy check) est le suivant :

• lors de l’écriture d’un caractère, un générateur de parité compte le nombre de 1 composant l’octet (si pair, ajout de 1, sinon ajout de 0). Ainsi, il y aura toujours un nombre impair de 1 dans une " colonne " (contrôle de parité impaire).
• Lors de la lecture, la même opération est réalisée sur l’octet lu ; si le résultat obtenu est différent de celui de la neuvième piste, il y a donc erreur.

Ce contrôle est complété par un contrôle de parité " paire " longitudinal en fin de bloc (" ou LRC longitudinal redundancy check).

La caractéristique essentielle de la bande sera sa densité mesurée enBpI (Byte per Inch) : nombre d’octet par pouce.

Début et fin de bande

Mettre en place la bande (on dit " monter un volume ") sur un appareil appelé dérouleur. On a une " amorce " de début de bande et une amorce de fin de bande (adhésif métallisé appelé sticker ) en passant devant des cellules photoélectriques ces stickers permettront de démarrer ou d’arrêter la lecture ou l’écriture de la bande.

• Les labels : renseignemnts écrits en début de bande (volume), et au début de chaque fichier, de même qu’en fin de fichiers et de volume. Permettent au système d’identifier chaque bande et chaque fichier.
• Label début de bande (VOL). Ce label contient généralement le numéro d’ordre de la bande, le nom des fichiers contenus sur la bande.
• Label début de fichier (DF). Il précise en général le nom du fichier, la date de création…
• Label de fin de fichier (FF). Ce label précise en général le nombre d’enregistrements logiques, le nombre de blocs contenus dans le fichiers et si le fichier est sur plusieurs bandes (fichier dit multivolumes).
• Label fin de bande (FB). Il présente une structure identique au label FF.
• Les marques de bande ou tapes marks. Les tapes marks sont des blocs particuliers permettant de récupérer les labels. Ils indiquent la " frontière "entre les labels et les informations du fichier.

La lecture caractère par caractère n’est pas possible sur une bande magnétique où un caractèren’occupe que quelques centièmes de millimètres. On lit donc un ensemble suffisant de caractères à la fois (de 10² à 10⁴ ). De plus , la qualité de la lecture comme celle de l’écriture exigent une vitesse régulière de la bande devant les têtes de lecture-écriture, ce qui conduit encore à prévoir la lecture ou l’écriture d’ensembles de caractères. Ces ensembles portent le nom de blocs physiques.

Afin d’assurer l’arrêt de la bande après lecture d’un bloc, ou afin de permettre à la bande de retrouver sa vitesse de défilement lors d’un redémarrage, les blocs sont séparés entre eux par des " espaces " inter-enregistrements ou gap (un fossé en anglais) de 1.5 à 2 cm.

Lors de la lecture de la bande, celle-ci prend de la vitesse et atteint sa vitesse de défilement ; un bloc est alors lu en une seule fois et son contenu transféré en mémoire dans la zone spécialisée dite buffer d’entrées/sorties ; puis la bande va s’arrêter sur un gap et éventuellement redémarrer pour la lecture d’un autre bloc physique.

Un bloc peut contenir un article, c’est-à-dire l’ensemble des informations relatives à une même entité. Selon la taille de l’article, il peut-être possible d’en regrouper plusieurs dans un même bloc.

Exemple : supposons qu’une bande comporte des blocs qui puissent stocker 5000 caractères et qu’un article du fichier à enregistrer soit constitué de 800 caractères ; il est aisé à comprendre qu’au lieu de mettre un seul article dans un bloc il est préférable d’en mettre le maximum ici 6 articles.

On distingue donc, à côté des enregistrements physiques ci-dessus, des enregistrements logiques –articles du fichier. Le nombre d’enregistrements logiques qu’il est possible de faire tenir dans un enregistrement physique constitue le facteur de blocage, dit aussi facteur de groupage.

Il est intéressant d’utiliser un facteur de groupage relativement important car plus le nombre des espaces arrêt-marche (gap), séparant les blocs, est réduit et plus la place déstinée aux informations sera importante.

• La capacité théorique

Nombre de caractères que l’on pourrait enregistrer les uns à la suite des autres sur une même bande s’il n’y avait pas les gaps. C’est en fait le produit de la Longueur de la bande par la densité d’enregistrement.

Ct = L * d

Exemple : une bande masure 730 m de long et on dispose d’un système autorisant une densité d’enregistrement de 1600 BpI. Déterminer la capacité théorique de cette bande.

730m = 73000 cm 1 inch = 2.54 cm

73000 cm * 1600 BpI/2.54 = 45984252 caractères (soit 43.85 Mo).

• La capacité pratique de stockage

Pour calculer la capacité pratique d’une bande, on doit tenir compte du nombre de gaps que l’on va rencontrer. Ce nombre d’espace entre enregistrements dépend du facteur de blocage utilisé. La Longueur d’un enregistrement physique est donc, si on ne tient pas compte des caractères de contrôle et des divers labels :

I = ( f * N ) / d

Où f est le facteur de blocage, N le nombre de caractères par enregistrement logique et d la densité de l’enregistrement.

La Capacité pratique d’une bande sera alors :

Cp = ( L / ( I + Ig ) ) * ( f * N )

Où L est la longueur de la bande et Ig la longueur d’un gap.

Le DLT (Digital Longitudinal Tape) utilise des têtes fixes. La technologie en couches minces permet d’empiler un nombre important d’entrefers, ce qui permet d’inscrire de nombreuses pistes parallèlement à l’axe du ruban qui mesure ½ pouce de large. Le défilement doit être de bonne qualité, et il n’est pas acceptable que le ruban glisse perpendiculairement à son axe dans le couloir de défilement. Les lecteurs utilisent le plus souvent un système de double cabestan qui isole complètement de l’environnement extérieur la section de ruban en contact avec la tête. Il faut tenir compte de la lenteur de formatage, de sauvegarde et de restauration de fichiers utilisant ce type de support.En particulier, si un lecteur de bande DLT est utilisé pour les opérations de sécurité d’un ordinateur, l’onduleur qui assure la survie du système en cas de coupured’énergie électrique devra être proportionné à la durée nécessaire à effectuer ces opérations.

Les données sont enregistrées, en succession de blocs sans espace interblocs, selon une technique dite linéaire serpentée, à haute vitesse et en plusieurs passages : c’est le streaming mode.

La cartouche ¼’QIC (Quarter inch cartridge) est un boîtier plastique dont la dimension varie de celle d’une grosse cassette audio (3’1/2) à celle d’un magnétoscope (5’1/4). De 90 à 300 mètres de bande permettent de stocker les données. La cartouche est enregistrée comme une succession de blocs sans espaces interblocs selon une technique dite linéaire serpentée, à haute vitesse et en plusieurs passages.

Le DAT (Digital Audio Tape) exploité en informatique s’inspire des techniques utilisées en audio (cartouches de 4mm). La mécanique DAT est installée dans un coffret externe ou un tiroir interne au gabarit 5’1/4 et munie d’une interface parallèle ATAPI ou SCSI. Le système DAT est dérivé du magnétoscope. Il fait appel à un tambour de têtes tournantes. Celui-ci permet d’établir une vitesse de défilement importante de la tête par rapport à la bande. Cela donne au système d’enregistrement la bande passante suffisante pour enregisrter des données à haut débit, qui sont disposées sur des pistes obliques par rapport à l’axe du ruban. La différence principale avec le magnétoscope est l'’xtrême miniaturisation du DAT, qui en fait un véritable mécanisme d’horlogerie. Le ruban n’a que 4 millimètres de large, alors qu’une cassette vidéo habituellement est 4 fois plus grande (12.7 mm). La mécanique est donc complexe et très délicate. Par coséquent, l’appareil est plus coûteux que le DLT. Les capacités vont de 2 à 12 Go en mode natif (4 à 24 Go en mode compréssé). Le prix des lecteurs s’échelonne de 6000 à 10000 F (version interne). Le prix du support est extrêmement avantageux, puisqu’il revient entre 2 et 3 centimes par Mégaoctets. Il y a lieu d’être vigilant si l’on souhaite réaliser des échanges de données par voie de cassettes DAT.

De même, la cartouche EXABYTE, issue de la technique vidéo 8mm, utilise le même principe d’enregistrement des données.