Objectifs :

1
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• Objectifs
• À la fin de cette unité, vous connaîtrez les
  principes de lenregistrement de masse et cetains
  aspects de leur gestion par le système
  dexploita-tion de lordinateur.
• Pour y arriver, vous devrez atteindre les
  objectifs suivants  
• - décrire le principe de l'enregistrement
  magnétique
• - décrire quelques techniques denregistrement
  magnétique  RZ, NRZ, NRZI, PE
• - décrire quelques techniques de codage sur
  disque  FM, MFM, GCR, RLL
• - décrire le fonctionnement d'un disque
  magnétique dur ou souple
• - décrire le fonctionnement d'un disque optique
  numérique
• - évaluer quantitativement lorganisation des
  disques.

2
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires

Magnétique
Bandes
Disques
Hélicoïdales
Linéaires
3,5 / 5,25
RAID
DLT
DAT (4 mm)
Durs
Souples
Cartouches
Exabyte (8 mm)
3
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires

Optique
CD
WORM
Réinscriptible
CD-ROM
CD-R
Magnéto-optique
Changement de phase
CD-RW
DVD-Ram
4
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.1 Enregistrement magnétique
• Principe

Bobine décriture ou de lecture
Noyau de ferrite
Signal décriture
Couche magnétique
Support
Entrefer
5
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.1 Enregistrement magnétique
• Principe

Bobine décriture ou de lecture
Signal de lecture E d?/dt
Couche magnétique
Support
Entrefer
6
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.1 Enregistrement magnétique
• Techniques denregistrement

1
1
0
0
0
1
1
RZ
NRZ
NRZI
Manchester (PE)
7
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.1 Enregistrement magnétique
• Techniques de codage

Horloge
1
1
0
0
0
1
1
FM
MFM
2
M  FM
Cellule de bit
8
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.1 Enregistrement magnétique
• Codage sur la couche magnétique

1
1
0
0
0
1
1
FM et NRZI
MFM et NRZI
9
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.1 Enregistrement magnétique
• Codage RLL 2,7
• Suite de bits Code
• 000 000100
• 10 0100
• 010 100100
• 0010 00100100
• 11 1000
• 011 001000
• 001 00001000

10
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.1 Enregistrement magnétique
• Codage RLL 2,7

1 0

1 1

0 0 1 0
Donnée
Code

0 1 0 0

1 0 0 0

0 0 1 0 0 1 0 0
NRZI
11
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.3 Cartouches et bandes magnétiques
• Bandes magnétiques bande à 9 pistes

Bloc physique 1 ou enregistrements
Parité
Piste 1
Caractère 1
longitudinale
Piste 2
Caractère 2
Piste 3
Piste 4
Piste 5
Piste 6
Piste 7
Piste 8
Intervalle
Piste 9 (Parité transversale)
inter-bloc
Un bloc physique peut contenir plus dun
enregistrement logique si ces derniers sont trop
petits. Le nombre denregistrements par bloc
sappelle facteur de blocage.
12
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.3 Cartouches et bandes magnétiques
• Enregistrement hélicoïdal

Pistes inclinées
Tête de lecture rotative
Utilisé dans cassettes vidéo, DAT, Exabyte
13
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.3 Cartouches et bandes magnétiques
• Cartouches magnétiques
• Exemple cassettes IBM 3490
• Densité linéaire longitudinale
• 38 000 octets / pouce
• Longueur 2 400 pieds
• Largeur 0,5 pouce
• Nombre de pistes 36
• Capacité 1 Go
• Débit 4,5 Mo / sec.

14
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.1 Enregistrement magnétique
• Cartouches magnétiques
• Exemple DAT
• Densité linéaire longitudinale 114 Mo /
  pouce2
• Longueur 203 pieds
• Largeur 4 mm
• Capacité 4 à 8 Go.
• Débit 0,5 Mo / s
• Prix 1500 pour le lecteur
• 20 par cassette

15
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.4 Disques magnétiques

Piste 00
Piste 01
Index
Secteur
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Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.4 Disques magnétiques
• Disques durs

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Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.4 Disques magnétiques
• Disques durs
• Boîtier étanche
• Vitesse de rotation 3 600 tours / min à 10 000
  tours / min
• Tête volante
• Débit jusquà 40 Mo / s
• Plusieurs plateaux sur un même axe.

Tête de lecture/écriture
cheveu 50 à 100 ?m
0,2 à 1 ?m
0,2 à 4 ?m
Mouvement du disque
18
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.4 Disques magnétiques
• Disques durs
• Une tête de lecture/écriture par surface
• Déplacement simultané de toutes les têtes
  radialement

Cylindre
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Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.4 Disques magnétiques
• Disques durs
• Temps de positionnement des têtes sur le bon
  cylindre
• Temps dattente-rotation pour atteindre le bon
  secteur
• Temps de transfert des informations
• Débit (octets / sec) nb. doctets / piste ?
  nb de tours / sec.
• nb doctets / piste nb doctets / secteur x
  nb de secteurs / piste

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Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.4 Disques magnétiques
• Format dune piste (inscrit lors du formatage
  du disque)

secteur 1
secteur 2
secteur 3
secteur 4
ID
ID
ID
ID
Final Gap
Index-Field Gap
Post ID-Field Gap
Post Data-Field Gap
ID-Address mark
sync
CRC
ID-Field
secteur
piste
Data-Address mark
sync
CRC
Data-Field (sector)
Data
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Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.4 Disques magnétiques
• Disques durs
• Vitesse de rotation jusquà 10 000 tours / min
• Temps daccès à une piste
• piste à piste 1 ms
• moyen 7 à 11 ms
• maximum 20 ms
• Densité linéaire jusquà 200 000 bpi (bits /
  pouce)
• Densité radiale jusquà 8 000 tpi (pistes /
  pouce)

22
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.4 Disques magnétiques
• Disques durs amovibles
• Jaz de Iomega, 2 Go (150 / cartouche)
• Syjet de Syquest, 1,5 Go (200 / cartouche),
  SparQ de Syquest, 1 Go (90 / cartouche),
  EZFlyer de Syquest, 230 Mo. (75 / cartouche)

23
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.4 Disques magnétiques
• Disque souple 3,5 standard
• Seulement 2 surfaces
• Vitesse de rotation 300 tpm
• Densité linéaire 9 600 bpi
• Densité radiale 135 pistes / pouce
• Nombre de pistes 80 par face
• Capacité 1,44 Mo.
• Débit 92 Ko / s

24
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.4 Disques magnétiques
• Disques souples de très haute densité
• Zip de Iomega, 100 Mo, environ 20 par
  disquette. Prix environ 200 .
• Zip250 de Iomega, 250 Mo, environ 25 par
  disquette. Une version USB sera bientôt
  disponible. Prix environ 300 .
• Vitesse de rotation 3000 tours/min, densité
  radiale 2118 pistes / pouce, enregistement par
  zones pemettant la même densité denregistrement
  sur toutes les pistes,

25
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.4 Disques magnétiques
• Disques souples avec guidage optique
  (floptiques)
• Lenregistrement est magnétique, mais il y a une
  piste de guidage optique pour améliorer la
  précision de positionnement des têtes de
  lecture/écriture.
• Exemples
• LS120 de Imation (Laser Servo), 120 Mo (permet
  de lire aussi les disques souples standards),
  environ 15 par disquette. Prix environ 225
  pour la version USB, 145 pour la version IDE.

26
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.5 Enregistrement optique
• Disques optiques numériques
• Plusieurs types
• disques magnéto-optiques réinscriptibles
• disques WORM inscriptibles seulement une fois
• disques compacts CD
•   disques DVD

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Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.5 Enregistrement optique
• Disques optiques numériques
• Avantages
• La tête de lecture nest pas à proximité du
  disque mais à environ 1 mm pas dusure et pas
  de risque de crash.
• Couche de plastique transparent protégeant la
  surface insensibles aux poussières et aux
  rayures.
• Insensible à la température et aux champs
  magnétiques.
• Grande capacité à un coût peu élevé.

28
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.5 Enregistrement optique
• Disques optiques numériques
• Inconvénients
• Relativement lents
• Unités capables décrire encore coûteuses.

29
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.5 Enregistrement optique
• Capacité
• CD et CD-ROM 600 Mo pour environ 60 min de
  musique ou une heure de vidéo compressé MPEG1
  avec 240 lignes/ écran.
• DVD 17 Go -gt 7 heures de vidéo à 500
  lignes/écran.
• Musique 2 canaux ? 40 000 échantillons/sec de
  16 bits chacun ? 60 min 576 Mo.

30
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.5 Enregistrement optique
• Disques magnéto-optiques
• Effaçables et réinscriptibles
• Trois formats Minidisk 21/2 (140 Mo), 31/2
  (256 Mo) et 51/4 (650 Mo à quelques Go)
• Temps daccès 15 à 40 ms

31
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.5 Enregistrement optique
• Disques magnéto-optiques
• Principe
• Écriture Action combinée dun champ magnétique
  et dun faisceau laser. Le laser chauffe la
  surface au-dessus de son point de Curie ( 150
  ºC) et une tête magnétique peut alors magnétiser
  la surface dans un sens ou dans lautre.
• Lecture Seffectue aussi à laide dun faisceau
  laser, mais avec une puissance beaucoup plus
  faible. La polarisation du faisceau réfléchi
  diffère suivant lorientation magnétique de la
  surface (effet Kerr).
• http//www.sel.sony.com/SEL/rmeg/mediatech/overvie
  w.html

32
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.5 Enregistrement optique
• Le CD
• Lenregistrement sur un CD de 12 cm consiste en
  un long sillon (d'une longueur de près de 5 km)
  en spirale partant du centre, découpé en 292 500
  secteurs de 2 Ko pour une capacité de 599 Mo. Le
  pas de cette spirale est de 1,6 µm (soit 16 000
  tpi, pour un total par face d'environ 18 000
  pistes) et la densité longitudinale
  d'enregistrement est de 16 000 bpi. Linformation
  est stockée sous forme de creux (pits) dune
  largeur de 0,5 µm, dune longueur de 0,83 à 3,56
  µm et dune profondeur de 0,01 µm. La
  réflectivité des creux étant différente de celle
  des plats entre les creux, on peut détecter
  optiquement leur présence.

33
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.5 Enregistrement optique
• Le CD
• Le CD ne contient pas comme le disque magnétique
  une table dallocation de fichiers permettant de
  retrouver un fichier. Il possède plutôt une table
  des matières.

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Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.5 Enregistrement optique
• Le CD
• Autres caractéristiques
• Vitesse de rotation variable selon la piste
  200 à 530 tours / min
• Temps daccès
• - piste à piste 1 ms
• - moyen 350 ms
• - maximum 700 ms
• Débit 600 Ko / s (4X)
• Utilisation massive de codes correcteurs
  derreurs.
• Enregistrement sur une seule face.

35
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.5 Enregistrement optique
• Le CD

36
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.5 Enregistrement optique
• Le CD enregistrable
• Ce CD est constitué dune couche relativement
  épaisse de plastique de polycarbonate
  transparent. Sur ce plastique se trouve une
  couche de pigments généralement verts, une fine
  couche dor destinée à réfléchir le rayon laser,
  une couche protectrice en laque et souvent une
  couche de polymère anti-rayures.
• Le graveur de CD enregistre les informations en
  envoyant un puissant rayon laser à une fréquence
  lumineuse de 780 nm. La couche de pigments est
  destinée à absorber la lumière à cette fréquence
  spécifique. Cette absorption dénergie crée une
  marque de trois façons possibles selon la
  conception du disque.

37
Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.5 Enregistrement optique
• Le CD enregistrable
• - Décoloration des pigments,
• - Distorsion de la couche de polycarbonate
• - Formation dune bulle sur la couche de
  pigments.
• Dans les trois cas, il résulte une distorsion (ou
  cuvette) sur la pise de la spirale. Lorsque le
  faisceau est éteint, aucune marque ne se forme.
  La longueur des cuvettes varie, de même que les
  zones sans marque. Le graveur de CD utilise ces
  longueurs variables pour écrire les informations
  selon un code spécial qui compresse les données
  et vérifie les erreurs (ISO-9096).

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Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.5 Enregistrement optique
• Le DVD
• Le DVD utilise une longueur donde du laser plus
  courte que celle du CD (650 nm au lieu de 780 nm)
  et un meilleur système de guidage, multipliant
  par 7 la capacité de stockage, ce qui donne 4,7
  Go.
• Une seconde couche transparente superposée à la
  première permet de doubler encore la capacité à
  8,5 Go. Finalement, en utilisant les deux faces
  du disque, on obtient 17 Go.
• Densité radiale 34 000 tpi
• Densité longitudinale 34 000 bpi
• Débit 600 Ko / s à 1,3 Mo / s

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Unité 8 Mémoires auxiliaires

• 7.5 Mémoires auxiliaires
• 7.5.5 Enregistrement optique
• Le DVD
• Plusieurs types
• - DVD-Audio/Video
• - DVD-R, inscriptible une fois, 17 Go pour les
  deux faces.
• - DVD-RAM (Panasonic), DVD-RW (Pioneer), DVDRW
  (HP/Philips/Sony), DVD/RW (NEC) réinscriptibles
  de 1000 à 10000 fois.
• Le DVD-RAM 1.0 permet 2,6 Go par face et la
  version 2.0 permet 4,7 Go par face.
• Le DVDRW permet 3 Go par côté.
• Le DVD-RW permet 5,7 Go par côté.