Le SMR, c’est-à-dire le Shingled Magnetic Recording, est un développement du Perpendicular Magnetic Recording (PMR). Avec ce procédé d’enregistrement, les données sont écrites sur les disques magnétiques du disque dur. Contrairement au procédé PMR, la technique SMR permet d’écrire sur les différentes pistes de données en les faisant se chevaucher légèrement, sans les séparer les unes des autres. Il est ainsi possible de stocker davantage de données sur une surface de même taille. Cette méthode permet donc d’augmenter à la fois la capacité et la densité des données. Ces avantages sont toutefois contrebalancés par des inconvénients, comme la perte de données.

La tête de lecture-écriture est alors plus petite que l’unité d’écriture, ce qui permet de conserver la lisibilité des données malgré l’écrasement partiel. En raison de la description qui se chevauche, il est toutefois nécessaire que les pistes voisines soient également réécrites lors d’une opération d’écriture.

Cependant, la récupération de données sur des disques durs dotés de la technologie SMR est liée à un coût plus élevé en raison de la technique particulière. L’article suivant montre pourquoi il en est ainsi et en quoi la technique SMR se distingue.

Les domaines d’application de la SMR

La technologie SMR est surtout utilisée pour les supports de données qui présentent une très grande capacité de stockage. Depuis peu, les fabricants Seagate et Western Digital appliquent toutefois aussi cette méthode à des supports de données nettement plus petits.

La raison en est que les coûts de production sont aujourd’hui relativement faibles, tout comme la consommation de matériaux. Toutefois, il n’existe pas de marquage spécifique indiquant si le disque dur utilise le SMR ou le PMR, ce qui peut poser des problèmes concernant les différentes méthodes de stockage. Les utilisateurs de disques durs externes, en particulier, ne savent souvent pas quelle méthode est utilisée. Mais cela ne devrait pas durer longtemps. En effet, les premières plaintes ont déjà été déposées aux États-Unis, entre autres contre le fabricant Western Digital, parce que celui-ci a installé des disques durs SMR plus lents dans des serveurs NAS sans en informer le consommateur.

Les avantages du SMR

La technologie SMR présente un certain nombre d’avantages. Il s’agit par exemple de la création d’une capacité de stockage supérieure d’environ 25 pour cent et d’une densité de stockage plus élevée. De plus, les coûts de fabrication sont faibles. Cette méthode est particulièrement adaptée aux longues opérations d’écriture séquentielle.

Toutefois, la vitesse d’écriture est plus faible, car les pistes voisines doivent également être réécrites à chaque fois pendant le processus d’écriture. La SMR est donc moins bien adaptée aux opérations d’écriture courtes et aléatoires.

Comment fonctionne la technique SMR ?

Comme décrit précédemment, les pistes voisines doivent également être réécrites au cours du processus d’écriture. Pour éviter que ce processus ne s’étende à l’ensemble du disque magnétique, celui-ci est divisé en différentes zones, chacune comportant un certain nombre de pistes. En outre, le disque dur comporte une mémoire cache dans laquelle les données qui sont réécrites sont temporairement stockées.

Le disque dur peut ainsi être comparé à un entrepôt dans lequel il y a des paquets de différentes tailles. Ces paquets forment des zones sur le disque dur. Dans un grand paquet, il y a à son tour 20 petits paquets qui correspondent aux pistes qui se chevauchent. Les données sont alors de petits objets répartis dans les paquets respectifs.

Lorsque des paquets, des colis et des contenus sont échangés.

Si un objet spécifique doit être échangé à partir de l’un de ces paquets, il doit être retiré du grand paquet à l’aide d’une machine qui, sur le disque dur, correspond à la tête de lecture-écriture, et être déballé dans un autre espace, le cache.

Dans un premier temps, tous les petits paquets doivent être retirés du grand paquet jusqu’à ce que le paquet souhaité soit trouvé. Ensuite, l’objet souhaité peut être retiré du paquet. Les paquets doivent ensuite être replacés dans le grand paquet et celui-ci doit être ramené dans l’entrepôt à l’aide de la machine.

Cette procédure nécessite bien sûr plus de mémoire et de temps que la méthode qui consiste à retirer immédiatement l’objet du paquet dans le rayonnage. C’est pourquoi la vitesse d’écriture est nettement plus faible.

Conséquence importante : le formatage se déroule également différemment par rapport à la méthode PMR. Si des données sont effacées ou si un formatage du disque dur est effectué, l’effacement a toujours lieu directement et est définitif. En cas de formatage involontaire du disque dur SMR, il est donc impératif de couper directement l’alimentation électrique, faute de quoi les données pourraient être irrémédiablement perdues.

Récupération des données sur les disques durs SMR

Avec la technique SMR, on procède à une subdivision en différents paquets. Ceux-ci doivent toujours être déballés, modifiés, puis réemballés en cas de modification.

Du fait que les paquets sont regroupés – les traces se chevauchent donc – la méthode standard de récupération des données établie jusqu’à présent n’est plus guère possible. Il faut donc développer et tester des méthodes plus efficaces et innovantes. Par rapport à la récupération de données avec une technique PMR, le développement et le temps nécessaires sont nettement plus élevés.

Avec les nouveaux lecteurs, la récupération des données représente également un plus grand défi, car il n’existe pas de zone de service fermée. Par conséquent, le traitement ne peut pas se faire facilement.

Pourquoi est-ce un problème ?

Pour effectuer une récupération de données, il est nécessaire d’accéder à la zone de service et de la manipuler en conséquence. Or, l’accès à la zone de service est bloqué à des fins de protection contre les accès externes. La récupération des données est donc pratiquement impossible.

La solution : la seule possibilité d’accéder aux données est l’exploration de données. Mais la structure des dossiers est alors perdue. Ce problème se pose actuellement chez le fabricant Western Digital, mais les autres fabricants vont bientôt suivre. L’objectif futur est donc de trouver, en collaboration avec les fabricants, une solution pour une récupération efficace des données, sans perte.

Le data mining

Dans le cadre de l’exemple de l’entrepôt, la zone de service peut être comparée à un ordinateur qui contient toutes les informations sur l’endroit où sont stockés les différents objets. Si l’accès à cet ordinateur est bloqué, les différents objets doivent être recherchés par soi-même, sans aide.

Cela signifie que chaque paquet doit être déballé, que les 20 paquets doivent être sortis et que l’objet doit être recherché dans chacun d’eux. Il est certes possible de trouver tous les objets à un moment donné, mais les paquets et les colis sont ensuite répartis de manière désordonnée dans tout l’entrepôt et c’est le chaos.

Pourquoi la zone de service est-elle bloquée ?

Les fabricants utilisent le blocage de la Service Area avant tout pour garder le secret sur le fonctionnement exact de leur disque dur. Après tout, il existe une forte pression concurrentielle dans le secteur.

La technique SMR – un bilan

En principe, l’utilisation de la technique SMR offre de multiples avantages, notamment en termes de capacité de stockage. Toutefois, cette méthode présente un risque important pour la récupération des données en cas de défaillance du disque dur.

La récupération des données s’avère extrêmement difficile dans le cadre des procédures standard et ne peut être réalisée qu’au prix d’un développement et d’un temps très importants.