Un disque dur SMR écrit ses pistes en les faisant se chevaucher, comme des bardeaux sur un toit. Il gagne environ 25% de densité, mais toute modification impose de réécrire les pistes suivantes, ce qui effondre les performances en écriture. À réserver au stockage froid et à l'archivage.
Dans certains cas, modernité ne rime pas avec fiabilité et performance, mais tout l'inverse. En effet cela dépend du sens de la modernisation. Est-ce l'optimisation du coût de production ou bien la fiabilité du produit ? Comme ces deux notions ne vont jamais dans le même sens, l'amélioration d'un sera au détriment de l'autre. L'utilisation de la technologie SMR dans les disques dur moderne est relativement récente. Ce qui a permis de gagner en densité de capacité de 25% environs, et a permis de mettre sur le marché des disques durs plus volumineux et moins cher au GO. Mais à quel prix ?
La différence entre SMR et CMR ne se voit pas sur l'étiquette du disque, elle se paie à l'usage.
Enregistrement de données dans un disque dur
Le disque dur enregistre les données sur les plateaux selon un principe magnétique. Contrairement aux principes électronique (SSD, clé USB, carte mémoire), et optique (CD, DVD, Blue Ray). La polarisation magnétique (ou l'inverse) d'une petite zone peut symboliser un état "haut" ou "bas", l'équivalent du "1" et "0". Pour cela, il y a actuellement deux technologies PMR (ou CMR) et SMR.
Technologie PMR (ou CMR)
La technologie PMR (Perpendicular Magnetic Recording) et CMR (Conventional magnetic recording) sont équivalente. Elles fonctionnent en alignant les éléments magnétiques de façon perpendiculaire sur la surface des plateaux. Selon cette technologie les têtes d'écriture écrivent les pistes côte-à-côte sans chevauchement. Comme la tête d'écriture est généralement plus large que la tête de lecture, les fabricant de disques essaient de réduire au maximum la taille de la tête d'écriture.
Technologie SMR
La technologie SMR (Shingled Magnetic Recording), ou enregistrement magnétique en bardeaux écrit des données sur des pistes qui se chevauchent. Elle repose sur le principe que la tête d'écriture est plus grande que la tête de lecture. Par conséquent, la tête d'écriture écrit très près du bord de la piste précédente, de sorte qu'il reste lisible.
Le SMR est une extension du PMR et offre une densité surfacique améliorée. Plutôt que d'écrire chaque piste magnétique sans se chevaucher, SMR chevauche chaque nouvelle piste avec une partie de la piste précédemment écrite, un peu comme des bardeaux sur un toit. En chevauchant les pistes, les têtes d'écriture deviennent plus minces, augmentant ainsi la densité d'écriture et la capacité des disques. Cependant, les données de la piste suivante s'écrasent, ce qui signifie que la piste suivante doit être réécrite après un processus d'enregistrement réussi. Si les choses ne se passent pas de manière optimale, cette « réécriture » doit continuer. Cela peut ralentir considérablement le processus d'écriture. L'avantage de cette technologie est l'augmentation de la densité de stockage par rapport au PMR.
Est-ce un avantage ?!
La densité accrue de l'enregistrement en bardeaux a un prix. La possibilité d'atteindre une capacité plus élevée impose une sophistication considérable de l'agencement des données en surface. Cette exigence a une raison solide : pour réécrire un seul secteur de données, vous devez réécrire non seulement la piste avec ce secteur, mais également toutes les pistes qui le suivent.
Bien sûr, pour réécrire des données n'importe où, vous devez d'abord les lire à partir de cet emplacement. Ainsi, si les pistes du lecteur entier sont en bardeaux, la modification d'un seul bit nécessitera la lecture et l'écriture de toutes les pistes depuis l'emplacement du bit jusqu'à la fin de l'espace disque. Par conséquent, les performances d'écriture chuteront d'un facteur énorme (des centaines de milliers de fois). Évidemment, il n'y a aucun moyen d'éviter complètement une diminution des performances d'écriture.
Mais y a-t-il un moyen de l'accélérer ?
Oui en effet, Il y en a. Et pour ce faire, on regroupe les pistes SMR en petits groupes appelés bandes. Chaque fois que des données doivent être modifiées, un tel regroupement de pistes permet de lire et de réécrire un nombre limité de pistes au lieu de l'ensemble du plateau, et ce détail accélère considérablement le processus.
A quoi sert la technologie SMR ?
Il ne faut pas perdre de vue que cette technologie permet d'augmenter la densité d'écriture en baissant le prix du disque dur. La mise en place de cette technologie rend le Firmware beaucoup plus complexe et moins résistant aux problèmes de fonctionnement. En dehors de la fiabilité du fonctionnement du disque, la nature de la technologie SMR créé une baisse de performance en écriture. Par conséquent, les disques durs SMR sont un bon choix (par rapport au prix du GO) si les opérations ne sont pas importantes. C'est à dire s'ils sont principalement utilisables pour le stockage de données pur. Ils offrent une plus grande capacité de stockage et sont plus économes en énergie que les disque (PMR ou CMR), ce qui les rend idéaux pour les tâches d'archivage.
C'est la théorie !
Mais pratiquement parlant, les disques SMR sont moins performants et beaucoup moins fiable. Ci après, la performance d'un disque SMR de la marque WD, après 5 cycles d'écriture. Je précise que le disque a été acheté neuf et a été testé dans des conditions de laboratoire (aucun choc ou maltraitance). Le test du disque dur est effectué à l'aide de HD Tune.
Conclusion
Les disques durs SMR ne conviennent pas si le disque dur doit constamment effectuer des opérations d'écriture, car cela peut entraîner un débordement du cache. Comme le cas d'un disque avec un OS par exemple. Dans ce cas, un disque dur avec une méthode d'enregistrement CMR doit absolument être à l’œuvre. Le seul intérêt du disque SMR est son prix au GO. En un mot "A ÉVITER".
La fiabilité des disques durs SMR reste donc très en retrait de celle d'un disque dur PMR équivalent dès que l'usage devient autre chose que de l'archivage pur.
Un disque SMR qui a décroché en cours d'écriture se récupère, mais il demande de la patience et du matériel. Mieux vaut le faire diagnostiquer que d'insister.
FAQ - Sur le disque dur SMR
Comment savoir si mon disque dur est SMR ou CMR ?
Les fabricants ne l'indiquent pas toujours sur l'emballage. La méthode la plus fiable consiste à relever la référence exacte du modèle et à la comparer aux listes publiées par les constructeurs, qui ont fini par documenter la technologie utilisée gamme par gamme. Un effondrement brutal du débit d'écriture après quelques dizaines de Go copiés est également un indice très net.
Quelle différence entre SMR, PMR et CMR ?
PMR et CMR désignent la même chose, un enregistrement où les pistes sont écrites côte à côte sans se chevaucher. Le SMR est une extension du PMR : les pistes se chevauchent comme des bardeaux sur un toit, ce qui augmente la densité d'environ 25% mais impose de réécrire les pistes suivantes à chaque modification.
Pourquoi un disque dur SMR devient il très lent en écriture ?
Parce que modifier un seul secteur oblige à relire et à réécrire toutes les pistes qui le suivent dans la même bande. Tant que le cache absorbe les écritures, le disque paraît normal. Dès que le cache déborde, le débit s'effondre et l'écart peut se compter en ordres de grandeur.
Dans quel usage un disque dur SMR reste il acceptable ?
Uniquement en stockage froid ou en archivage, quand les données sont écrites une fois et relues ensuite. Pour un système d'exploitation, un disque de travail, un montage vidéo ou un volume soumis à des écritures constantes, un disque CMR est indispensable.