Le premier disque dur pour ordinateur, commercialisé en 1980, avait une capacité de l’ordre de 5 mégaoctets (5 Mo). Vingt-cinq ans plus tard, elle a été multipliée par 200 000, certains disques durs externes atteignant le
téraoctet, soit un million de méga-octets ! Mais cet accroissement continu bute maintenant sur les limites de la technologie employée pour tous les disques durs, l’enregistrement magnétique. Aussi, pour continuer à gonfler les capacités, les
scientifiques travaillent sur d’autres techniques d’enregistrement (nanostructures, supports holographiques, voire biologiques, etc. ), mais elles n’en sont encore qu’à leur balbutiement, ou bien ne sont pas économiquement viables.
Une astuce technique
En attendant qu’elles soient vraiment au point, les fabricants de disques durs s’ingénient à trouver des astuces techniques pour prolonger les possibilités des disques actuels. La dernière en date, appelée PMR (Perpendicular
Magnetic Recording), soit enregistrement magnétique perpendiculaire, va effectivement assurer un sursis de quelques années aux disques durs magnétiques. Et ce d’autant plus facilement que les constructeurs maîtrisent tous la fabrication
de ces nouveaux disques.
Cinq téraoctets pour tous
Ainsi, Hitachi et Toshiba proposent déjà des mini-disques PMR de 80 Go, faisant un diamètre de 1,8 pouce (4,6 cm), destinés à des appareils nomades (lecteurs MP3, téléphones mobiles, appareils photo numériques, etc. ) et qui
devraient être disponibles en France au début de l’année 2006. Ils atteindraient, à terme, les 250 Go ! Plus tard, au début de l’année 2007, des gros disques durs PMR, dont la capacité se mesurera en téraoctets, apparaîtront dans les PC.
Et, dans cinq ans, tous les nouveaux micros seront équipés de disques durs de cinq téraoctets.Mais comment fonctionnent ces nouveaux disques ? Explications
Principes de base
Le principe de fonctionnement des disques durs magnétiques consiste à polariser (quelle que soit l’orientation), grâce à une tête d’écriture qui produit un champ magnétique, des particules métalliques alignées sur la surface d’un
disque en rotation. Selon le sens de la polarisation (nord ou sud), chacune des particules est ensuite relue par cette même tête comme une donnée binaire (0 ou 1), base du langage informatique. On comprend dès lors que la capacité d’un disque dépend
directement du nombre de ces particules magnétiques ?” c’est ce que l’on appelle la densité.Pour l’augmenter, les fabricants ont commencé par empiler plusieurs disques (qualifiés dès lors de plateaux) dans un seul boîtier. Ils ont ensuite inventé les plateaux à double face, avant de s’attacher à réduire la taille des
particules elles-mêmes pour en mettre un plus grand nombre sur chaque plateau ?” elles mesurent aujourd’hui environ 250 nanomètres (milliardièmes de mètre) sur 30 nanomètres. Mais elles sont désormais si tassées et si proches les unes des
autres, qu’il est devenu très difficile de progresser dans cette voie.En effet, si on les miniaturise davantage, entre en jeu un phénomène physique appelé superparamagnétisme : lorsque deux particules aux polarités contraires sont face à face, il arrive que se produisent des interférences et que la
polarité de l’une d’elles s’inverse ! La miniaturisation devient par conséquent une voie sans issue.
Le sens de l’orientation
Pour comprendre la suite, il faut savoir que, dans tous les disques durs actuels, les particules métalliques sont disposées côte à côte sur la surface du disque et orientées longitudinalement vers le centre du disque (voir
figure ci-dessus, en haut). C’est pour cette raison que l’on désigne cette technologie sous le nom de LMR (Longitudinal Magnetic Recording, soit enregistrement magnétique longitudinal). L’information y est écrite par
alternance de polarisations, les pôles nord et sud étant orientés parallèlement au plateau.Avec les nouveaux disques PMR, les particules métalliques ne sont plus posées à plat sur le disque, mais verticalement, selon un axe perpendiculaire au disque. Dans cette configuration, les pôles sud et nord sont situés sur et sous la
couche de particules (voir figure ci-dessus, en bas).Cette disposition atténue le phénomène de superparamagnétisme et permet donc de réduire encore la taille des particules (elles ne mesurent plus que 120 nanomètres sur 25 nanomètres), donc d’en placer plus sur une même surface. Cette
technologie implique certes des changements mécaniques (en particulier la tête de lecture/écriture et les plateaux), mais elle reste entièrement compatible avec les appareils actuels, PC ou lecteurs externes.
Le futur
Malgré ces avantages, on sait déjà qu’à l’horizon 2010 les disques PMR auront atteint leurs limites. Mais les ingénieurs ne sont jamais à cours de ressources. Ils ont déjà dans leurs cartons des améliorations permettant d’autres
avancées. L’une d’elles, appelée Patterned Media, consiste à modifier la forme des particules magnétisées pour qu’on puisse en placer un encore plus grand nombre sur un disque. L’autre consiste à chauffer le plateau avec un
laser pour dilater les particules juste le temps nécessaire pour les lire ou les écrire.Sans compter les recherches que les laboratoires gardent secrètes jalousement…
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