ST-506
Le ST-506 est le premier disque dur utilisant des disques de 5ÂŒ" de diamĂštre (environ 13 cm). Construit par Shugart Technology (devenu depuis Seagate Technology) Ă partir de 1980, ce disque dur avait une capacitĂ© de 6,38 Mo bruts soit 5 Mio une fois formatĂ©.
Le modĂšle ST-412 avait lui une capacitĂ© double de 10 Mio. Les deux plateaux de ces disques tournaient Ă 3 600 tr/min et l'ensemble mobile des tĂȘtes Ă©tait positionnĂ© par un moteur pas Ă pas sur l'un des 153 cylindres (306 cylindres pour le ST-412). Ces disques offraient un temps d'accĂšs moyen de 85 ms et un dĂ©bit de 5,0 Mb/s.
Les disques ST-506 et ST-412 se raccordaient au contrÎleur de disque par une interface dérivée de l'interface SA1000 utilisée alors par Shugart Associates pour les lecteurs de disquettes.
Interface ST-506
L'interface à deux connecteurs utilisée pour communiquer avec le disque ST-506 était simple et de nombreux fabricants de disques durs décidÚrent à cette époque de l'utiliser pour leurs propres produits créant de fait un « standard ST-506 ».
En 1983 IBM choisit des disques durs compatibles ST-506 pour équiper les PC/XT (et l'année suivante les PC/AT). La grande popularité des PC à l'époque a fait que durant les années 1980 la plupart des disques durs commercialisés furent compatibles ST-506.
Interface physique
L'interface physique du disque est composée de deux connecteurs situés en bout de carte électronique du cÎté disque dur auxquels s'ajoute un connecteur d'alimentation classique à 4 points.
Les brochages sont les suivants :
| Masse | Signal | Nom | Description |
|---|---|---|---|
| 1 | 2 | REDUCED WRITE CURRENT / HEAD SELECT 23 | Ăcriture en courant rĂ©duit |
| 3 | 4 | HEAD SELECT 22 | Bit 2 du numĂ©ro de tĂȘte de lecture/enregistrement |
| 5 | 6 | WRITE GATE | Commande de l'Ă©criture |
| 7 | 8 | SEEK COMPLETE | DĂ©placement des tĂȘtes terminĂ© |
| 9 | 10 | TRACK 0 | TĂȘtes positionnĂ©es sur le cylindre numĂ©ro 0 |
| 11 | 12 | WRITE FAULT | Panne du disque interdisant l'Ă©criture |
| 13 | 14 | HEAD SELECT 20 | Bit 0 du numĂ©ro de tĂȘte de lecture/enregistrement |
| 15 16 | détrompeur | ||
| 17 | 18 | HEAD SELECT 21 | Bit 1 du numĂ©ro de tĂȘte de lecture/enregistrement |
| 19 | 20 | INDEX | Top d'indication du début d'une piste |
| 21 | 22 | READY | Disque prĂȘt, les donnĂ©es lues sont valides |
| 23 | 24 | STEP | Commande de dĂ©placement de l'ensemble des tĂȘtes |
| 25 | 26 | DISK SELECT 1 | SĂ©lection de disque |
| 27 | 28 | DISK SELECT 2 | |
| 29 | 30 | DISK SELECT 3 | |
| 31 | 32 | DISK SELECT 4 | |
| 33 | 34 | DIRECTION IN | Commande de dĂ©placement des tĂȘtes vers le centre des disques |
| Masse | Signal | Nom | Description |
|---|---|---|---|
| 2 | 1 | DRIVE SELECTED | Le disque sélectionné par DISK SELECT n est présent |
| 3 4 5 6 | inutilisé | ||
| 7 8 | détrompeur | ||
| 9 10 | inutilisé | ||
| 11 12 | GROUND | Masse de blindage | |
| 13 | + MFM WRITE DATA | Données à écrire | |
| 14 | â MFM WRITE DATA | ||
| 15 16 | GROUND | Masse de blindage | |
| 17 | + MFM READ DATA | Données lues | |
| 18 | â MFM READ DATA | ||
| 19 20 | GROUND | Masse de blindage | |
Logique
Les signaux DRIVE SELECT n permettent Ă l'ordinateur de choisir parmi 4 disques possibles, et les signaux HEAD SELECT 2n permettent d'adresser une tĂȘte de lecture/enregistrement particuliĂšre. Le signal HEAD SELECT 23 n'a jamais Ă©tĂ© utilisĂ© pour cette fonction ; il a Ă©tĂ© remplacĂ© par une commande d'Ă©criture en courant rĂ©duit (qui devait ĂȘtre activĂ©e pour les cylindres Ă partir de 128) REDUCED WRITE CURRENT (en effet sur les pistes internes les secteurs sont plus denses et une Ă©criture en employant le courant maximal endommagerait les donnĂ©es stockĂ©es dans les pistes voisines).
Le dĂ©placement de l'ensemble des tĂȘtes est intĂ©gralement pilotĂ© par l'ordinateur via les signaux DIRECTION IN qui choisit le sens de dĂ©placement et STEP qui dĂ©place les tĂȘtes d'une piste Ă chaque impulsion, le disque signale que les tĂȘtes sont stabilisĂ©es (moins de 18 ms aprĂšs un dĂ©placement) par le signal SEEK COMPLETE, il signale par TRACK 0 que les tĂȘtes sont positionnĂ©es sur la piste la plus externe. Le disque ST-412 contenait un circuit logique dĂ©diĂ© permettant d'accĂ©lĂ©rer le dĂ©placement des tĂȘtes car la spĂ©cification d'origine aurait imposĂ© qu'un dĂ©placement d'un bout Ă l'autre du disque prenne jusqu'Ă une seconde (306 pistes x 3 ms par impulsion).
Le disque lit sans cesse les donnĂ©es qui dĂ©filent sous la tĂȘte sĂ©lectionnĂ©e et transmet cela au contrĂŽleur de disque via les deux lignes ± MFM READ DATA, le contrĂŽleur doit alors dĂ©tecter â dans ce flot continu â les donnĂ©es d'un secteur particulier. Pour stocker des donnĂ©es sur le disque, le contrĂŽleur bascule Ă l'instant adĂ©quat la tĂȘte sĂ©lectionnĂ©e en mode Ă©criture via WRITE GATE et envoie les donnĂ©es du secteur Ă Ă©crire par les deux lignes ± MFM WRITE DATA.
Le BIOS des premiers PC équipés de disque dur proposait une interface logicielle d'accÚs au disque dur analogue à celle employée pour les disquettes, l'adressage des secteurs du disque se faisait alors en CHS, ce mode d'adressage est resté le plus employé jusqu'au milieu des années 1990, il a alors été remplacé par l'adressage LBA.
Ăvolutions
MalgrĂ© la transformation de l'interface ST-506 par Maxtor en ESDI (pour « Enhanced Small Disk Interface » en anglais) permettant de meilleurs dĂ©bits (jusqu'Ă 20,0 Mb/s) la complexitĂ© d'un contrĂŽleur de disque sĂ©parĂ© et le volumineux cĂąblage ont favorisĂ© la recherche de nouvelles solutions plus compactes comme SASI (en) (devenu SCSI par la suite) puis plus tard Integrated Drive Electronics (« Ălectronique de contrĂŽle intĂ©grĂ©e » en français). Les premiers disques SCSI Ă©taient alors souvent des disques Ă interface ST-506 accolĂ©s Ă un contrĂŽleur SCSI.
Ă la fin des annĂ©es 1980, les deux solutions avaient suffisamment progressĂ© pour proposer des disques Ă interface native extrĂȘmement compacts, IDE et ses Ă©volutions restĂšrent le standard sur les PC jusqu'Ă l'arrivĂ©e de SATA vers 2003. SCSI grĂące Ă une logique trĂšs Ă©voluĂ©e intĂ©grĂ©e dans le contrĂŽleur du disque dur est depuis toujours restĂ©e une solution haut de gamme.
Durabilité
Blocage des tĂȘtes de lecture
Les disques ST-506 et ST-412, pouvaient se retrouver avec les feutres des tĂȘtes de lecture "collĂ©s" sur les plateaux par polymĂ©risation, lorsque le disque dur n'Ă©tait pas utilisĂ© pendant une longue pĂ©riode. Dans ce cas, il ne dĂ©marrait pas. C'est pour cela que le constructeur avait volontairement prĂ©vu sous le bloc disque, un trou Ă travers le PCB pour accĂ©der Ă l'axe du moteur des plateaux. Par ce trou on observe l'Ă©crou qui permettait de dĂ©bloquer (avec douceur) les plateaux via une clef Ă pipe.