La mémoire de masse
Si la mémoire vive permet un accès très rapide aux données qu'elle contient, en revanche, elle perd toutes ces données dès que l'ordinateur tombe hors tensions. Il était donc essentiel de trouver un moyen de conserver les données même quand l'ordinateur n'est pas sous tension. Nous avons donc dû avoir recourt à des mémoires de masse comme les bandes magnétiques, disques magnétiques et les disques compacts.
Les enregistrements magnétiques reposent sur un principe relativement simple. Une tête de lecture/écriture passe au-dessus de la bande recouverte généralement d'oxyde de fer. Cette tête émet des impulsions électriques qui influenceront les particules d'oxyde de fer en les repositionnant de façon à polariser une partie de la bande magnétique qui deviendra alors un bit.
Le premier moyen d'enregistrer des données n'était pas très efficaces, et feront sourire ceux n'ayant pas connu les ordinateurs de la fin des années 1970 et du début des années 1980. Bien que ça paraisse bizarre de nos jours, il y a plus de 20 ans, les enregistrements de données informatiques se faisaient sur des cassettes audio normales. Cependant, la vitesse de lecture était ridiculement basse, ayant peine à dépasser les 10 octets/seconde, quand nous nous plaignons des vitesses de transmission des modems téléphoniques à 5 Ko/s!!
De plus, si la cassette était endommagée, toutes les données étaient perdues, quelle que petite soit la partie défectueuse de la bande. La bande magnétique était aussi à accès séquentiel, ce qui veut dire qu'il fallait faire défiler toute la bande magnétique pour accéder à une information précise.
Ensuite, le lecteur de disquette fut mis au point. La disquette est un disque de plastique souple, recouvert d'oxyde métallique contenu dans une enveloppe ou boîtier de plastique. La disquette a de gros avantage sur ces prédécesseurs que sont les bandes magnétiques. Comme l'information est sur disque circulaire, et que les données sont divisées en secteur, il est possible d'accéder directement à n'importe quelle partie d'une donnée simplement grâce à la translation de la tête lecture. La disquette 3,5 pouces traditionnelle, peut contenir près de 1,44 Mo. Certaines disquettes spéciales atteignent même parfois les 250 Mo.
Le disque dur, pour sa part fonctionne sous le même principe que la disquette à deux différences près. D'abord, il est hermétiquement clos, donc aucune poussière n'ira affecter la lecture des données. Il sera donc possible d'augmenter la sensibilité des têtes de lecture/écriture pour qu'elles puissent lire et écrire des données plus denses et par conséquent plus nombreuses. De plus, le disque dur est un boîtier contenant plusieurs disques. C'est ces différences qui améliorent de beaucoup les performances d'un disque dur comparativement à celle d'une disquette.
Pour déterminer un bit, la tête d'écriture polarise deux zones voisines. Si c'est deux zones sont à polarité opposée la valeur du bit est un, si elles sont pareilles la valeur du bit est 0. Les disques du disque durs tournent à une vitesse permanente de 3600 tours par minutes.
Pour un disque compact ou CD-ROM (Compact disc read-only memory), le principe est un peu différent. Les bits sont marqués sous la forme d'une petite micro cuvette sur un disque amovible de 12 centimètres de diamètre. Tous les bits sont les uns à la suite des autres sur une longue piste en spirale. Les micro cuvettes correspondantes aux données sont lues par un faisceau laser. Le lecteur laser (acronyme de l'anglais Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (amplification de la lumière par émission stimulée de radiations") peut accéder directement à n'importe quelles données, et ce, même si c'est une piste continue, car nous pouvant faire un saut de laser qui permet de se rendre à n'importe quelles données sur la piste. Si le CD ne pouvait que être lu, maintenant des graveurs CD permettent d'enregistrer les CD. Cependant, il existe deux types de CD, les disques compacts inscriptibles, CD-R ( Compact Disc Recordable ) qui ne peuvent plus être modifiés une fois enregistrées, mais il existe aussi les disques compacts réinscriptibles, ou CD-RW (Compact Disc Re-Writable) qui peuvent enregistrer plusieurs fois. Cependant, les données sur ce type de disque ne peuvent être modifiées. Il faut plutôt effacer et enregistrer à nouveau le disque, mais la mince couche d'aluminium dans laquelle sont gravée les micro cuvettes s'altère à la longue, ce qui rend l'espérance de vie moyenne des disques réinscriptibles à environ 1000 enregistrements.
Comme toutes les données sont réparties en secteurs, ou clusters, le système d'exploitation doit créer une table d'allocation des fichiers, ou FAT (de l'anglais " Files allocation table "). Dans le FAT, tous les fichiers seront identifiés par un nom distinct, au quel correspondront les secteurs sur lequel le fichier s'étend.
Si un fichier possède plusieurs secteurs non consécutifs, le temps d'accès en sera énormément affecté, et on dira que le disque est fragmenté. Certains utilitaires, appelés " Défragmenteurs ", permettent de reclasser les secteurs afin que tous les clusters voisins appartiennent à un même fichier.
Les fichiers, souvent de multimédias, qui sont de plus en plus volumineux obligent d'avoir des mémoires de masses de grande capacité. La disquette 1,44 Mo ne suffit plus depuis longtemps. Maintenant, les disques durs doivent posséder environ 10 Go ( 10 000 Mo ) d'espace. Il existe même certains disques qui peuvent atteindre 100 Go. Le CD pour sa part a une très bonne capacité, prenant en compte qu'il est amovible. On peut généralement stocker 650 Mo sur un disque de 74 minutes, et 700 Mo sur un disque de 80 minutes. Des disques de 99 minutes pouvant stocker environ 850 Mo sont à venir bientôt, mais leur moment de sortie sur le marché n'est pas encore déterminé. Les CD, se feront bientôt surclasser par les disques digitaux versatiles ou DVD (Digital Versatils Disc) qui peuvent atteindre jusqu'à 7 Go de capacité. Cependant nous traiterons plus en détail du CD et du DVD dans la section multimédia de ce site.
