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Reportage : comment Seagate martyrise ses disques durs

1 : Introduction 2 : Phase de tests – 1ère partie 4 : Phase de tests - Chutes 5 : Phase de tests – 4ème partie 6 : Analyses 7 : Conclusion

Phase de tests – Vibrations

Comme l’on peut s’en douter, le test des disques durs ne s’arrête pas aux épreuves de température et d’humidité. C’est ainsi que des machines ont pour but de générer des vibrations. On voit sur l’image ci-dessous une machine cylindrique qui nous arrivait en-dessous de la taille, entourée par un carénage impressionnant ainsi qu’un tuyau d’extraction d’air dont le diamètre ne l’est pas moins vu la taille de la machine. L’explication est venue d’elle-même lorsque les ingénieurs l’ont allumée avant de la faire grimper dans les tours : la machine fait tout simplement le bruit d’un réacteur au décollage (ce dont on peut se rendre compte avec les vidéos). Un mouvement en 3D est alors imprimé aux pauvres disques durs, sous le contrôle de la station de travail située immédiatement à côté, laquelle enregistre  également les résultats du test en temps réel. Comme on le déduit vu l’absence de nappes d’alimentation et données sur la plupart des images ci-dessous, les ingénieurs n’ont pas mis les disques en fonctionnement lors de cette séance de torture.

Image 1 : Reportage : comment Seagate martyrise ses disques durs

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Image 2 : Reportage : comment Seagate martyrise ses disques durs

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Sur l’image ci-dessous, on voit l’empreinte de la vibration telle qu’envoyée à la machine. Celle-ci démarre à 10 Hz, avant d’augmenter et se stabiliser à 300 Hz. L’amplitude est de 0,15 d2 par Hertz. Bien que l’on ne s’en rende pas forcément compte avec les vidéos, le fait est que ce test de vibrations est assez « destructeur », a fortiori avec des vibrations aléatoires. Si le disque n’est pas physiquement endommagé, le test rendra a minima les opérations en lecture/écriture extrêmement difficiles. Les différentes familles de produits sont attendues à différents niveaux de performances suivant les conditions exercées. Les tests à contrôle fin comme ceux-ci servent à confirmer que le niveau de performance est bien atteint.

Image 3 : Reportage : comment Seagate martyrise ses disques durs

Les ingénieurs ont parfois besoin d’examiner les conséquences du mouvement sur un axe particulier. C’est là que la « table de glissement » devient utile, cette dernière limitant le mouvement à un unique plan.

Image 4 : Reportage : comment Seagate martyrise ses disques durs

Enfin, Seagate utilise plusieurs tables à vibrations rotatives. Nettement plus compactes que les autres machines, leur rôle n’en est absolument pas moins important pour autant. Cette compacité tient au fait qu’un seul disque est monté à la perpendiculaire de la table. L’énergie rotative influe tout particulièrement sur les disques durs du fait que ces derniers embarquent des plateaux suivant un mouvement rotatif, tandis que les têtes de lecture essaient de se déplacer au-dessus des plateaux avec une très grande précision, tout en suivant des arcs de cercle. L’énergie rotative tend à faire « dérailler » les têtes de lecture, ce qui empêche d’écrire des données ou pire, engendre des écritures sur la piste adjacente à celle qui devait les recevoir. D’après les ingénieurs de Seagate, ces tables à vibrations rotatives jouent un rôle plus important que celui des modèles plus imposants.

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On pourrait croire qu’un disque dur monté dans un rack ou un PC n’est pas sujet aux interférences de l’énergie rotative, mais il s’agit malheureusement d’une idée reçue.

« La majeure partie de l’énergie devient rotative compte tenu de la mécanique du châssis et de tous les composants connectés » nous a confié un technicien. « Le disque dur lui-même peut être une source de vibrations rotatives. Prenez le cas des recherches aléatoires : l’énergie est envoyée au rotor du disque dur, avant d’être transmise à la monture de ce dernier. Peu importe que la monture soit rigide, qu’elle ait des patins. Elle renverra forcément l’énergie au rotor du disque dur, ce qui va être pénalisant en termes de débits du fait de l’énergie rotative ».

Ce phénomène est une des nombreuses raisons pour lesquelles les disques durs dédiés au stockage nearline (c’est-à-dire à mi-chemin entre stockage en ligne et archivage hors-ligne) embarquent des accéléromètres au niveau de leur PCB. L’énergie rotative est mesurée, suite à quoi les mesures sont envoyées vers des boucles d’asservissement capables de compenser. Les disques durs destinés aux particuliers ne sont pas armés de telles contre-mesures et doivent donc subir les conséquences directes des vibrations.

Sommaire :

  1. Introduction
  2. Phase de tests – 1ère partie
  3. Phase de tests – Vibrations
  4. Phase de tests - Chutes
  5. Phase de tests – 4ème partie
  6. Analyses
  7. Conclusion