Temps d'accès
Le temps d'accès d'un disque est en fait l'addition des temps suivants :
• Temps de "command Overhead" : le "command Overhead time" est le temps d'interprètation de la commande par le contrôleur du disque.
• Temps "seek time" : le seek time est en fait le temps de positionement de la tête sur la bonne piste à partir de la fin de la compréhension de la commande.
• Temps de latence : temps que va mettre le secteur que l'on veut atteindre pour se présenter devant la tête une fois que celle-ci s'est positionnée sur la bonne piste. Il dépend directement de la vitesse de rotation des plateaux. Typiquement on a pour une vitesse de 3600 T/min un temps de latence moyen égal à 16,6 ms ; 11,1 ms pour 5400 T/min et 8,3 ms pour 7200 T/min.
• Temps d'accès = latence + seek time + command overhead

Vitesse de rotation
La vitesse de rotation des plateaux était de 5400 tours/mn, aujourd'hui, les disques tournants à 7200 tours/mn sont courants.
Des disques durs apparaissent avec des vitesses de rotation de 10 000 tours/min.
Plus les plateaux tournent vite, plus le temps de latence est faible.


Blocage des têtes
Pour éviter que les têtes de lecture/écriture ne se posent sur les zones de données des plateaux lorsque le disque est arrêté, la plupart des constructeurs ont prévu un système de blocage des têtes, ainsi qu'un système de rapatriement dans la zone d’atterrissage en cas de coupure d’alimentation. Cette zone est nommée ”Landing zone” et se situe au centre du disque.
Ce système de rapatriement automatique peut utiliser :
• Un système électrique (coupure de courant dans une bobine générant une variation de flux et donc un courant induit dans le "Head actuactor", qui va déplacer le bras vers le bon endroit)
• Un blocage par électroaimant
• Sur les disques de marque Quantum, un système à air, le “Automatic Actuator Lock” (petite patte plastique qui bloque l’actuator lorsque les plateaux ne tournent pas). Lorsqu’il y a rotation, le déplacement d’air induit fait pivoter cette patte et laisse ainsi le champ libre à l’actuator.

Les différents facteurs de rapidité
- Entrelacement
- Les différentes "cache"
- Track buffering - Prefetch
- Sector Skew

Entrelacement
Certaines unités centrales ont une vitesse inférieure à celle du disque connecté, ce qui génère un déséquilibre entre la lecture, l'écriture et les E/S. Pour remédier à ce phénomène, on effectue un entrelacement des secteurs sur le disque.
Lorsque le processeur met en ordre les informations que la tête vient juste de lire sur un secteur, elle commande à celle-ci d'accéder au secteur suivant, or celui-ci a déjà défilé. Pour le lire, la tête doit attendre ce secteur durant une rotation complète du disque.
C'est au moment du formatage que l'entrelacement du disque est constitué, permettant ainsi de résoudre ce déséquilibre entre la lecture, l'écriture et les entrées/sorties.
L'entrelacement, appellé aussi interleaving, décrit comment les secteurs sont disposés sur le disque. Ainsi, la tête peut lire les blocs dans l'ordre séquentiel logique le plus rapidement possible. Les informations sont donc placées sur des blocs qui ne sont pas physiquement contigus. De cette façon, la tête n'a pas à attendre une rotation complète du disque pour lire le secteur précédement manqué. Sur des machines plus rapides, un entrelacement plus petit peut être adapté.
Un entrelacement de 1:1 (pas d'entrelacement) permet l'accès le plus rapide aux données.

Différentes "cache"
Mémoire cache (cache niveau 3)
La mémoire cache correspond à une zone d'adresses spécifique de la DRAM de l'unité centrale.
La taille de la mémoire cache dépend de plusieurs considérations :
La quantité de RAM libre, la quantité de RAM nécessaire pour faire tourner une application, et quel genre d'application va tourner.
Certains programmes font un meilleur usage de la mémoire cache. Les tableurs chargent leurs feuilles de calculs définitivement, c'est pourquoi une mémoire cache est peu utile. Un traitement de texte charge les fichiers seulement quand il en a besoin, et utilise les données répétitivement : ici, la mémoire cache augmentera certainement la vitesse de transfert des données.


Cache Processeur (cache niveau 1)
La cache interne est une mémoire contenue dans le processeur destinée à stocker les dernières instructions et données utilisées. La cache externe (niveau 2) est une RAM statique très rapide (temps d'accès environ 20 ns) de quelques Koctects de capacité qui permet d'augmenter la capacité de la cache interne du microprocesseur.

Le disque cache
Localisée sur la carte contôleur du disque dur, elle est utilisée pour emmagasiner les informations du disque demandées le plus récemment. Bien qu'elle soit moins rapide que la mémoire cache, elle présente l'avantage d'augmenter la liberté de la RAM de l'ordinateur pour faire tourner les programmes.

Write caching
Utiliser lorsque le CPU veut ecrire sur le disque. Plutôt que d'écrire directement sur le disque, le CPU écrit dans la RAM cache du disque. Ce dernier effectuera l’écriture sur le média à son rythme et sans ralentir le CPU..

Track Buffering
Le “track buffering” est une anticipation de lecture.On considère que lorsque l'on lit un Le “track buffering” est une anticipation de lecture.On considère que lorsque l'on lit un suivants. On choisit donc de lire tous les secteurs de la piste d'une seule passe et de stoquer les données dans la RAM du disque.

Sector Skew
Sector Skew optimise l'accès des informations sur des pistes adjacentes, de la même manière que l'entrelacement optimise le mouvement de la tête à l'intérieur d'une piste. Il réalise cela en prenant en compte le temps que prend la tête pour aller sur une autre piste et la distance qu'un secteur parcourra dans ce temps (occasionnée par la vitesse de rotation du disque). Ensuite en compensant le numérotage pour les secteurs sur la piste suivante.
Supposons que la tête "lecture-écriture" vient juste de finir d'écrire sur le secteur précédent d'une piste. Si l'entrelacement est mis en place sur une valeur optimum de 1:1, la tête est prête à écrire sur le premier secteur de la piste suivante. Si cela est trop long, sur une révolution du disque, la tête arrivera trop tard malgré l'entrelacement. Pour résoudre cela, le comptage pour les secteurs de la piste suivante est compensé par une ou plusieurs positions.Cela assure que, pendant que la tête se dirige sur la piste, le bon secteur n'est pas déjà passé.