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Les supports de stockage et leurs unités

Dossier - Le stockage des données informatiques
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Nous stockons toujours plus de données, un défi pour l’informatique. Cloud, disque dur, clé USB, carte SD : quel support choisir ? Peut-on encore faire confiance aux incontournables CD, DVD ou Blu-ray ? Quid de la mémoire flash ? Les réponses à toutes vos questions dans ce dossier spécial.

  
DossiersLe stockage des données informatiques
 

Du mégaoctet mémorisé par les disquettes magnétiques à l'infinie capacité du cloud, en passant par les clés USB, les disques optiques et les disques durs, les supports de stockage n'ont qu'un but : mémoriser fidèlement les milliards de données de tout un chacun. Les explications pour y voir plus clair entre les différentes unités.

Le stockage des données est vital pour l'industrie informatique : il faut stocker toujours plus d'informations sur des supports toujours plus puissants et toujours plus fiables ! D'ailleurs, ce qui est valable pour les géants du secteur, l'est aussi pour le grand public. Ainsi, globalement, chaque jour, des millions de personnes prennent des photos, des vidéos et créent des documents, des textes... Au total, 2,5 exaoctets (soit 2,5 millions de téraoctets) sont générés quotidiennement : c'est l'équivalent de quatre-vingt-dix ans de vidéos en HD !

Ces données, il faut nécessairement les stocker, pour les faire transiter, les échanger ou les archiver. Aujourd'hui, la plupart des disques durs d'ordinateurs proposent 1 téraoctet (To) d'espace de stockage. Une capacité gigantesque au regard d'un CD ou d'un DVD, mais qui peut devenir étroite selon les types de données enregistrées. Ainsi, les vidéos sont très gourmandes en données. Avant de savoir quels sont les types de fichiers qui consomment le plus, voici quelques explications sur les unités de mesure.

Ordre de grandeur physique de l'unité de stockage en partant du bit (soit un 0 ou un 1) jusqu'au yottaoctet (yottabyte, en anglais sur le schéma). Attention, ce schéma est en anglais : le terme byte signifie « octet », à ne pas confondre avec le « bit » français. © Kubytera

Caractéristique fondamentale : la mesure du volume des données

En informatique, l'unité de mesure de base est le bit. Chaque bit est un 0 ou un 1. Vient ensuite l'octet. Cette appellation vient du fait que huit bits sont regroupés. Avec ce système, 256 combinaisons différentes sont possibles.

Concrètement, un octet permet d'afficher un caractère, par exemple un chiffre ou une lettre, à l'écran. (Certains caractères sont codés sur deux octets.) Par exemple, un texte de 250 mots fera à peu près 1.500 caractères, donc entre 1.500 et 2.000 octets. Dans le cas d'une image, il faut savoir que celle-ci est composée de points (pixels) : chaque point noir ou blanc correspond à 1 bit (0 ou 1) ; pour les couleurs, il faut plus d'informations, donc plus de bits.

Avec de la musique et, surtout, de la vidéo, le nombre d'octets se compte par centaines de millions. C'est pourquoi, à partir de 1.000 octets, on parle de kilo-octets (Ko) et pour un million d'octets, on parle de mégaoctets (Mo) :

  • 1 bit = 0 ou 1 ;
  • 1 octet = 8 bits (1 byte en anglais, à ne pas confondre avec le « bit » français) ;
  • 1 kilo-octet (Ko) = 1.000 octets ;
  • 1 mégaoctet (Mo) = 1.000 kilo-octets ;
  • 1 gigaoctet (Go) = 1.000 mégaoctets ;
  • 1 téraoctet (To) = 1.000 gigaoctets ;
  • 1 pétaoctet (Po) = 1.000 téraoctets ;
  • 1 exaoctet (Eo) = 1.000 pétaoctets ;
  • 1 zettaoctet (Zo) = 1.000 exaoctets ;
  • 1 yottaoctet (Yo) = 1.000 zettaoctets.

En réalité, au lieu de 1.000 octets, 1 kilo-octet (Ko) devrait correspondre à 1.024 octets en base binaire. Pour éviter la confusion, depuis la fin des années 1990, une nouvelle norme a été établie : il s'agit du kibioctet, qui devrait être la référence. Celle-ci est rarement employée.

Ordre d’idée des quantités de données par type de fichiers et du nombre d'informations que les différents supports de stockagepeuvent recueillir. © Sylvain Biget, Futura

L'avenir des unités de stockage

Le temps est à la miniaturisation et à l'amélioration de la fiabilité. Les unités de stockage n'échappent pas à cette nouvelle règle d'or ! Ainsi, déjà en 1999, IBM vendait un mini-disque dur de 340 Mo aussi gros qu'une pièce de monnaie, un record de miniaturisation à l'époque. Aujourd'hui, ce sont les minuscules cartes microSD des mobiles qui sont devenues la norme, avec, généralement, au moins 32 gigaoctets (Go) de capacité de stockage.

La course à la densité se poursuit, avec de nouveaux records au moins deux fois par an. Ce disque de 12 téraoctets(To) renfermant huit plateaux et gonflé à l'hélium pour éviter la surchauffe en est un exemple. © Western Digital

Parallèlement, du côté des disques durs traditionnels, la densité ne cesse d'augmenter. Alors qu'à l'horizon 2000, la technologie d'IBM permettait d'enregistrer 35,3 milliards de bits par pouce carré sur le disque dur Ultrastar 72ZX, aujourd'hui, le dernier record en date est celui du HGST Ultrastar He12, de Western Digital (voir image ci-dessus). Il dispose d'une densité de 864 milliards de bits par pouce carré pour 12 téraoctets (To) de capacité totale. À l'intérieur d'un boîtier de disque dur classique, huit disques sont superposés, ce qui est également une prouesse. Le disque dur a aussi la particularité d'être rempli d'hélium pour réduire les frottements et la température des plateaux.

Mieux encore, une équipe de l'université de Delft (Pays-Bas) a créé un disque dur stockant les données à l'échelle atomique. Sa densité de stockage serait 500 fois supérieure à celle du meilleur disque dur du marché.

Quant aux DVD et aux Blu-Ray, ils seront bientôt totalement remplacés par la mémoire flash sous différentes formes, le stockage en ligne (cloud) et le streaming pour remplacer les vidéos sur ces supports.