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18 juillet 2012 – 1:04 | No Comment

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25 ans de Stockage

Submitted by on 10 janvier 2011 – 20:26No Comment

Histoire stockage hddDe nos jours, un PC d’entrée de gamme possède au bas mot 500 Go d’espace disque, plus souvent 1 To. Les plus costauds, sans parler de l’effet SSD, ont au moins 2 To et se monter un serveur avec 6 ou 8 To n’est même plus un luxe. Mais vous souvenez-vous que nous culminions à 300 Go il y a seulement 5 ans ? Ou carrément 75 Go il y a 10 ans ? Le disque dur, composant incontournable de tout PC, a considérablement évolué, tant sur le plan des performances que sur celui de la fiabilité ; il reste pourtant notre meilleur ennemi auquel nous confions toutes nos précieuses données, avec le secret espoir qu’il ne tombe pas en panne. Le HDD a beau être au centre du stockage, les médias externes ont connu les mêmes progrès ! De la disquette 5,25’’ au Blu-Ray, sans oublier les précieuses clés USB, que de chemin parcouru !

HDD evolution1983,premier disque dur en série A l’été 1981, IBM sort le PC. En ce temps où les ordinateurs de toutes les marques se font concurrence, sans afficher la moindre compatibilité les uns envers les autres, IBM est bien loin de se douter que sa machine sera à la base de l’évolution de la micro, les PC d’aujourd’hui ! De cette lointaine époque, seul Apple a survécu, le Mac faisant encore et toujours de la résistance au standard des standards.

L’IBM PC (modèle 5150) a vu le jour entre 3 000 et 5 000 dollars suivant les options et n’a jamais pu profiter d’un disque dur. Depuis sa naissance en 56, les coûts de fabrication et l’encombrement lié aux plateaux de 8’’ l’excluaient des ordinateurs de bureau. C’est en 1983, avec la sortie de l’IBM PC XT pour eXtended Technology (modèle 5160), que le disque dur est monté pour la première fois en série dans un micro-ordinateur. Vendu à partir de 4 000 dollars, le PC XT propose un disque dur ST-412 de 10 Mo. Pour l’anecdote, ST signifie Shugart Technology, son fabricant devenu par la suite Seagate Technology. Le ST-412 utilise une interface propriétaire, dérivée de l’interface MFM. Le temps d’accès moyen de 85 ms, le débit de l’ordre de 0,6 Mo/s et son format 5,25’’ double hauteur en font un monstre occupant l’espace de deux graveurs DVD. A partir de 84, IBM propose des disques de 20 Mo en option sur ses PC AT et XT.

N’allez pas croire qu’IBM vendait des PC avec un disque dur au tout-venaold floppy disquettent ! A plusieurs milliers de dollars la bête, c’était un luxe que seules les grandes entreprises pouvaient s’offrir. Ceux qui devaient se contenter d’Atari, Commodore et autres Apple ne risquaient pas d’avoir les moyens de s’en acheter. Le disque dur Atari Megafile, espèce de boîte à pizza placée sous l’écran, connaît pourtant un succès relatif dès 87 (10, 20 ou 40 Mo). Mais pour le grand public, le disque dur ne s’impose vraiment qu’au changement de décennie. Les premiers disques durs « courants et abordables » n’en sont pas moins si chers (plusieurs milliers de francs), malgré leurs 40 à 120 Mo, qu’on augmente virtuellement l’espace disponible avec des compresseurs de données en temps réel, comme DriveSpace ! Ces vieux HDD (Hard Disks Drive), bruyants et d’une lenteur affligeante, constituaient une révolution par rapport aux disquettes ; passer d’une trentaine de kilooctets par seconde à plus de 1 Mo/s, jugez plutôt ! Ces chiffres correspondent, oh ironie, à l’évolution des débits ADSL de 2000 à 2010 !

La bataille des interfaces.

 old HDD IBMTandis que les premières machines munies de disques durs utilisent des contrôleurs de stockage MFM, à la fin des années 80, deux nouveaux standards s’affrontent : IDE et SCSI. Shugart Technology, qui vend déjà les disques et leur carte d’interface à IBM, travaille depuis des années sur un nouveau protocole. Baptisé SASI en 1979, il devient finalement SCSI (Small Computer System Interface) lorsqu’il est finalisé en 1986. Véritable progrès, le SCSI accepte jusqu’à huit périphériques à haute vitesse de plusieurs types (jusqu’à 5 Mo/s) sur un seul contrôleur. Cette même année, Western Digital dégaine la norme IDE, moins complexe que le SCSI mais aussi moins coûteuse. Dans sa déclinaison la plus lente, elle autorise 3,3 Mo/s ; à défaut d’égaler le SCSI, c’est nettement mieux que MFM et ses dérivés. L’histoire a prouvé que ces deux standards, en constante évolution depuis, ont su s’imposer. Le SCSI, plus performant, a trouvé sa place dans les serveurs et autres stations de travail. L’IDE, plus abordable, équipe tous les autres PC. Au début des années 2000, alors que l’IDE propose jusqu’à 133 Mo/s et le SCSI 320 Mo/s, le SATA vient bouleverser les choses. SATA (Serial ATA), comme son nom l’indique, interconnecte des périphériques de stockage en série et non plus en parallèle. C’est un bon en avant en termes de confort, plus besoin de configurer de maître, d’esclave ou de numéro d’identification, ni même d’ordre de branchement, et en termes de performances, la bande passante autorisée par le contrôleur n’étant plus partagée par les périphériques branchés sur une même nappe. Pour ne rien gâcher, les progrès techniques ont permis de réduire drastiquement le format des nappes, facilitant le montage et améliorant les flux d’air. Sorti avec un débit maximum par port de 150 Mo/s, le SATA-2 est passé à 300 Mo/s et nous migrons peu à peu en SATA 3.0, avec un débit maximum de 6 Gb/s, soit 750 Mo/s. Précisons que le SCSI a également évolué vers le branchement en série avec la norme SAS (Serial Attached SCSI). Un rapprochement entre SAS et SATA offre plus de souplesse. Tout contrôleur SAS accepte des disques durs SATA, l’inverse n’est pas vrai.

Explosion des capacités et des performances

hdd sdd sata ideL’évolution des interfaces, la vitesse maximum qu’elles autorisent, c’est bien. Mais ce qui nous intéresse le plus, ce sont les capacités et les vraies performances ! Au début des années 90, le disque dur n’est plus une option et les prix des PC baissent sérieusement. En 1993, un PC bureautique à 6 500 francs (1 000 euros) repose sur un 486 SX 25 MHz, 4 Mo de RAM et un disque dur de 80 à 120 Mo. A titre de comparaison, une belle machine de gamer à 13 000 francs (2 000 euros) est alors constituée d’un 486 DX/2 à 66 MHz, de 8 Mo de RAM et d’un disque dur de 340 Mo. Ces disques durs, en IDE comme le Quantum Fireball, sont nettement plus performants que ceux des premiers IBM PC. Ce sont pourtant des casseroles assourdissantes qui ont un temps d’accès de l’ordre de 20 ms et qui peinent à débiter plus de 3 Mo/s ! On s’en contentait pour lancer un jeu de quelques mégaoctets. C’est en 1995 que le grand public a pu s’offrir les premiers disques durs de 1 Go, vendus alors autour de 3 000 francs (450 euros). A la fin des années 90, les performances ont sensiblement accéléré grâce à l’accroissement de la vitesse de rotation des plateaux (progressivement, de 3 200 à 4 200, puis 5 400 et enfin, 7 200 tours, sans oublier 10 000, puis 15 000 tours pour les disques des serveurs) et à l’augmentation de la mémoire cache, de quelques kilos à plusieurs mégaoctets. En 1999, IBM commercialise le premier disque 7 200 tours avec 2 Mo de cache à un prix raisonnable (le 34 GXP DPTA), les débits s’envolent alors à 20 Mo/s. Tout s’accélère. En 2000, la capacité maximale est de 75 Go, chez IBM toujours. En 2003, Western Digital sort le premier disque dur 10 000 tours pensé pour le grand public, une sorte de disque dur SCSI sur interface SATA, le Raptor 36 Go. Avec 8 Mo de cache, il offre un temps d’accès ultrafaible de 4,6 ms et des débits en lecture jusqu’à 72 Mo/s. A 140 euros, c’était cher pour un disque de 36 Go, mais abordable pour un disque système ultrarapide, comme nous achetons un SSD désormais. En 2005, le Maxtor Diamond Max Plus 10 devient notre référence, encore plus silencieux que les Seagate 7200.7 et plus rapide que toute la concurrence. En 2007, un nouveau cap est franchi avec les premiers disques durs de 1 To. L’augmentation de densité de stockage (nous utilisons toujours des plateaux de 3,5» depuis la fin des années 80, mais la capacité augmente tandis que le nombre de plateaux diminue) permet des gains considérables de performances. Aujourd’hui, le moindre disque dur neuf n’a pas de mal à dépasser les 100 Mo/s, son véritable talon d’Achille étant le temps d’accès, c’està- dire le temps que les têtes passent à aller chercher une donnée d’un point à l’autre des plateaux. C’est là que le SSD s’impose, avec un temps virtuellement nul (inférieur à 0,1 ms), il accueille idéalement OS et applications. Les années 2000 apportent également un confort acoustique non négligeable, leurs prédécesseurs étant particulièrement bruyants, avec une mention spéciale aux Seagate Cheetah et Quantum Atlas, des 10 000 tours SCSI. Y repenser réveille nos acouphènes.

Du stockage amovible

usb-flash-driveAvant de se doter de disques durs, les ordinateurs firent cliqueter des disquettes et dérouler des cassettes pour les plus modestes. Les premiers PC utilisaient des disquettes double densité de 5,25’’ d’une capacité de 360 ko ! Le système d’exploitation et un traitement de texte tenaient dans cette espace alors qu’aujourd’hui, nous aurions du mal à y loger le simple fichier texte .docx de cet article ! Les disquettes haute densité de 1,2 Mo prirent la relève au milieu des années 80, mais le format 3,5’’ dura bien plus longtemps. Proposées en DD 720 ko ou HD 1,44 Mo, ces dernières étaient à la fois plus petites, plus rapides et surtout plus solides. Les 5,25’’, en plastique souple, n’avaient même pas de protection sur la fenêtre du disque en contact avec les têtes de lecture. La moindre pliure ou exposition contre un objet magnétisé ruinait votre travail. A la fin des années 90, naissent quelques tentatives de remplacement de la disquette 1,44 Mo, le floptical de 3M, le LS 120 de Syqest, le HiFD de Sony et Zip d’Iomega, avec plus ou moins de succès, surtout moins. mini usbAujourd’hui, la clé USB, le mail et le CD remplacent la disquette avec une souplesse d’emploi inégalée… Il est amusant de constater qu’en 1983, une disquette de 360 ko était 27 fois plus petite que le disque dur de 10 Mo. Aujourd’hui, une clé USB de 32 Go est 31 fois plus petite qu’un disque dur de 1 To, le ratio n’a pas tellement évolué ; les usages oui ! A la fin des années 80, une image haute définition calculée pendant deux nuits sous 3D Studio premier du nom n’était qu’en 640 x 480 256 couleurs. A une époque où le JPEG n’existait pas encore, les quelque 2,5 Mo en BMP étaient aussi énormes pour les disques durs qu’un Blu-Ray de 25 Go pour un disque de 1 To désormais. Les images ne tenaient pas sur les disquettes, comme un Blu-Ray ne tient pas souvent sur une clé USB.

Attention, on grave !

PlexWriter OLD cdMais le stockage amovible à emporter ne repose pas que sur les disquettes et les clés USB. Le CD, apparu dans les années 80, s’est incrusté dans l’univers PC au début des années 90. Cher et inutile au début (lecteurs à plus de 3 000 francs, aucun jeu CD), le CD a fini par s’imposer comme un média indispensable. Vous souvenez-vous que les premiers lecteurs n’étaient pas en IDE ou SCSI mais utilisaient des interfaces propriétaires ? Il fallait utiliser une carte contrôleur séparée ou, dès 1993, une belle carte son Creative Sound Blaster 16 MCD (pour MultiCD) regroupant les interfaces principales comme celles de Philips ou Mitsumi. C’est à partir de 1995 que le lecteur CD s’impose au sein du PC, suivi peu après par la gravure ! En mettant de côté les tout premiers graveurs à 15 000 francs, on découvre en 1997 le premier graveur « réaliste » (3 000 francs tout de même, soit 450 euros). En ce temps-là, les CD vierges coûtent 15 euros et il n’est pas rare de rater une gravure dès que le buffer se vide. Il suffisait de sortir le PC de l’écran de veille pour que le disque dur gratte un peu trop pour l’OS et hop, bye bye le CD vierge ! Et que dire des vibrations, la moindre personne marchant un peu trop près du PC pouvant ruiner tous vos efforts ! Avec la technologie Burn-Proof de Sanyo, la gravure peut être interrompue sans incidence. Suivant le même schéma d’évolution quelques années plus tard, le DVD a peu à peu remplacé le CD, en portant la capacité de 700 Mo à 4,3 Go (voire 8,5 Go en double couche). Blu-ray dvdLa chute de prix que ces technologies ont connue est certainement ce qui a de plus impressionnant ! De graveurs à plusieurs centaines d’euros et médias entre 7 et 15 euros, on est passé à des graveurs à 25 euros et des médias à 30 centimes, malgré les taxes ahurissantes que s’autovotent ces pauvres ayants droit à la commission de la copie privée ! Depuis 2007, le Blu-Ray avec ses 25 Go par couche fait office de référence pour le stockage des films haute définition, mais il peine à trouver sa place dans le monde du PC. Les graveurs existent, les médias vierges aussi (plus de 10 euros pièce !), mais difficile de prévoir s’il va s’imposer ou si la distribution dématérialisée prendra le pas.

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