Le disque dur et la performance

« Le temps nécessaire pour un traitement informatique quel qu’il soit est toujours déterminé par le processeur, la mémoire disponible et les entrées/sorties, cependant ce dernier est généralement le plus important. En effet, le temps consacré aux opérations Input/Output se compte en milliseconde alors que celui consacré aux instructions effectuées par le processeur se compte en nanoseconde. »

Le disque dur d’un ordinateur entrant dans la catégorie des entrées/sorties, et étant un élément central d’un ordinateur, son impact sur les performances est donc important. Non pas à travers sa capacité de stockage, mais plutôt (entre autres) au niveau de :

  1. sa vitesse de rotation par minute
  2. sa fragmentation
  3. sa quantité de données stockées en mémoire-cache

La vitesse de rotation par minute (RPM) indique le nombre de tours qu’effectuent les disques internes de votre disque dur en 1 minute. Les valeurs traditionnelles sont 7200 RPM ou 9600 RPM pour les postes de travail, 5400 RPM ou 7200 RPM pour les ordinateurs portables, 10000 RPM ou 15000 RPM pour les serveurs. Plus le nombre RPM est important, plus l’ordinateur sera performant, car les entrées/sorties sur le disque seront plus rapides.

La fragmentation du disque dur intervient quand le disque dur n’a plus assez d’espace libre continue pour stocker un fichier en un seul bloc. Il va donc fragmenter le fichier en morceaux plus petits, et les répartir dans les espaces libres sur le disque. Malheureusement, quand la fragmentation du disque est trop importante (trop de fichiers sont « découpés »), la vitesse de lecture/écriture des données ralentit, du fait des « sauts » fréquents que doivent faire les têtes de lecture/écriture sur les disques internes pour lire/écrire les différents petits morceaux d’un même fichier.

Le processus permettant de corriger ce problème s’appelle la défragmentation, et plus il est fait régulièrement, plus la vitesse des entrées/sorties du disque dur sera optimale.

La mémoire cache allouée par le système d’exploitation correspond à une zone mémoire réservée par l’OS dans la mémoire de l’ordinateur. Cette zone sert au stockage des informations que le processeur est le plus susceptible de demander. Etant donnée, que les entrées/sorties sur la mémoire RAM est bien plus rapide que les entrées/sorties du disque dur, l’utilisation de la mémoire cache pour les informations stockées sur le disque permet d’améliorer les performances de l’ordinateur.

Donc, plus la mémoire cache est importante, plus le système d’exploitation peut stocker (temporairement) en cache des données du disque, et ainsi accélérer les traitements.

Le comportement du système d’exploitation au sujet de sa gestion de la mémoire cache est modifiable, il est possible d’augmenter ou diminuer la part de mémoire allouée à la mémoire cache.

Pour conclure, si une attention particulière est portée sur le disque dur d’un ordinateur, celui-ci sera plus performant.

Comment faire pour améliorer les performances ?

  1. (vitesse de rotation) Pour améliorer les performances d’un ordinateur, il est donc possible de changer de disque dur en prenant soin de prendre la vitesse de rotation la plus élevée possible pour le nouveau disque.
  2. (défragmentation) Sous Windows, c’est dans Programmes, Accessoires, Outils Systèmes, Défragmenteur de disques. Sous Linux, rien à faire, le système le fait pour vous régulièrement.
  3. (mémoire-cache) Sous Windows, Panneau de configuration, Système, onglet Avancé, bouton Performances, onglet Avancé, zone Usage mémoire. Choisir Programmes pour avoir peu de mémoire cache (donc utilisation du disque dur plus importante) ou choisir Cache système pour alloué plus de mémoire cache (donc utilisation moins fréquente du disque dur pour la lecture/écriture des données des processus courants). Sous Linux, le contrôle est plus fin, à travers l’utilisation du paramètre Swappiness qui indique le pourcentage alloué pour la mémoire cache dans la mémoire du système.