9 disques durs de 1 To et 2 SSD
Méthodologie de test

J’aime me fendre de méthodologies longues et complexes. Hélas, tester des disques durs n’est pas un exercice qui se prête à ce genre de démonstration technique pour la simple et bonne raison que la majorité des mesures sont « software » et ne concernent pas des grandeurs physiques. Lors de ces tests, nous nous sommes ainsi livrés à plusieurs types de benchmarks : des mesures « brutes », comme les vitesses de lecture et d’écriture séquentielle ou encore le temps d’accès et des mesures « pratiques », c'est-à-dire en simulant une utilisation réelle. Nous allons détailler ces différents tests un peu plus bas, mais avant, nous n’avons malgré tout pas pu résister à l’envie de sortir les instruments de torture. Rassurez-vous, ceux-ci ne sont pas là que pour la frime puisqu’ils vont nous permettre de mesurer très précisément  certains aspects importants de ces disques durs.

 

• Mesures physiques : consommation électrique

Depuis peu, les constructeurs se sont pris d’un engouement soudain pour l’écologie et mettent même sur le marché des modèles spécialement estampillés « basse consommation ». Vu que la consommation globale semble avoir tant d’importance, nous avons choisi de la mesurer. Pourtant, cette mesure n’a pas été si simple qu’il n’y parait. A première vue, rien de plus facile : les disques durs sont tous alimentées en courant continu avec deux tensions de +12V et de +5V. Un simple ampèremètre connecté en série avec l’alimentation ou une pince ampère-métrique devrait permettre de relever la consommation en watts en multipliant le courant par la tension. En pratique, nous nous sommes vite aperçus que les valeurs relevées dans ces conditions étaient faussées.

Une observation du courant drainé à l’oscilloscope permet d’en connaitre la raison : qu’ils s’agissent des lignes +12V (moteur, tête de lectures) ou +5V (contrôleur), les besoins en courant des disques durs varient énormément et ce, de façon extrêmement rapide dans le temps.  Or, les ampèremètres classiques ne savent pas effectuer une moyenne correcte d’un courant continu qui varie aussi vite. Nous avons donc du ruser. La manière la plus simple pour contourner le problème a été d’alimenter les disques durs avec deux alimentations de laboratoire de haute précision, en l’occurrence des HP/Agilent 6632B, puis de mesurer très régulièrement (toutes les 50 ms) la valeur des courants délivrés via leurs interfaces de programmation. Un petit logiciel effectue ensuite une moyenne sur une durée de 30 secondes. Vu que les tensions délivrées sont précises au millivolt et que les courants sont mesurés au dixième de milliampère, on obtient une valeur en Watts extrêmement fiable.

Nous avons effectués les mesures au repos (idle), lorsque le disque est inactif, et en pleine charge, lors des tests de temps d’accès, les plus gourmands. Afin de rendre tout cela concret, nous avons ensuite estimé le coût de revient sur un an, en utilisant comme base de calcul un fonctionnement « bureautique » de 200 jours par an au rythme de 6 heures par jour dont 80% passé en idle et avec un prix au KWh de 0.1106€.

 

• Mesures physiques : dissipation thermique

Après la consommation électrique, passons à la dissipation thermique. Rien de plus désagréable qu’un composant qui chauffe trop et qui réchauffe au passage tous les autres éléments du PC. De plus, chaleur à évacuer est souvent synonyme de ventilateur et donc de bruit supplémentaires. Nous avons donc cherché à mesurer de manière fiable la température de surface des disques. La première réaction serait de sortir le classique thermomètre infrarouge pour une mesure rapide. Manque de bol, les disques durs sont conçus en métal et leur émissivité très basse rend les mesures effectuées au thermomètre infrarouge totalement incohérentes. Nous nous sommes donc rabattus sur une sonde de contact adaptée à ce type de mesure. Celle-ci est connectée à un multimètre Keithley 2000 :

Les mesures de températures sont effectuées en idle (après 30 minutes) et en load (après 15 minutes) sur trois points au dessus du disque dur et un point sur le côté du disque. Une moyenne est ensuite calculée entre ces quatre points, puis adaptée pour une température ambiante de 23°C. Exemple : si les 4 valeurs relevées sont 41, 42, 38 et 41°C et que la température ambiante est de 25°C, on obtient : (41+42+38+41)/4 - (25 – 23) soit 38.5°C.

 

• Mesures physiques : nuisances sonores

Un autre critère important lors de l’achat d’un disque dur est le bruit émis en fonctionnement. Normalement, on le mesure avec un sonomètre à 1 mètre et celui-ci applique une courbe de pondération dite « A » censée adapter le bruit au ressenti de l’oreille humaine. Or, lors de nos tests, nous avons constaté que le bruit émis par certains disques, bien que mesurés comme plus faible qu’un autre modèle, était nettement plus irritant en pratique. Un problème récurant dans ce genre de mesures qui est probablement du à la qualité moyenne de notre sonomètre ou aux conditions environnementales.

Quoi qu’il en soit, nous n’avons pas de solution technique dans l’immédiat, mais nous y réfléchissons pour très bientôt. En conséquence, nous avons choisi de noter les disques durs à l’oreille, de manière certes subjective mais plus réaliste, sur un barème constitué de quatre « notes », à la manière d’un 60 millions de consommateurs. Le bruit émis va donc de  - - (très bruyant)  à ++ (très silencieux). Oui, il faudra donc nous croire sur parole sur ce point.

 

• Mesures brutes : lecture et écriture séquentielle
  
  

Les mesures de lecture et d’écriture séquentielle indiquent le débit maximum qu’il est possible d’obtenir en pratique avec un disque dur. Il s’agit ici des conditions idéales d’un gros fichier non-fragmenté où tous les octets sont lus (ou écrits) à la suite l’un de l’autre. Bien sûr, vu que la vitesse de rotation du disque est constante, plus la tête de lecture s’éloigne du centre du plateau, plus le débit chute. La courbe (voir exemple ci-contre) montre donc un affaissement des performances entre le début et la fin du disque qui varie souvent du simple au double. Nous basons notre évaluation finale (page « comparatif ») sur trois mesures pour chaque mode (lecture et écriture) : le débit maximal, le débit minimal et le débit moyen. Bien sûr, le débit moyen est de loin le plus influant sur les performances globales et donc celui qui aura le plus d’importance sur la note.

 

• Mesures brutes : temps d'accès
  

Le temps d’accès représente la durée nécessaire à la tête de lecture pour se rendre d’un secteur du plateau à un autre. Elle a donc une importance prépondérante lorsque les accès concernent de multiples petits fichiers ou que de gros fichiers sont fragmentés. Il existe plusieurs façons de mesurer le temps d’accès d’un disque dur, mais nous en avons choisi deux, qui nous semblent les plus pertinentes. La première consiste à effectuer une mesure « synthétique » pour connaitre le temps d’accès minimum moyen. On superpose alors cette information sur le graphique de lectures séquentielles et on obtient ce genre de résultat :

Les points jaunes symbolisent le temps mis pour effectuer un changement de secteur sur le disque.  Pour rendre ce test plus parlant et plus axé sur des considérations pratiques, nous avons mesuré le débit obtenu sur des copies d’innombrables petits fichiers. Nous avons utilisé des fichiers de 4 Ko puis de 64 Ko. Les résultats sont exprimés en Mo/s.

 

• Mesures pratiques

Restait à effectuer quelques mesures de performances lors de mises en conditions pratiques. Pour cela, nous avons choisi trois usages types :

• Boot de Windows  Vista : nous avons réfléchi à la meilleure façon de tester le démarrage d’un système d’exploitation. Et la réponse à été … la virtualisation ! Vu qu’un boot classique peut-être ralenti par l’attente d’un pilote de périphérique, nous avons chronométré le temps nécessaire pour démarrer Vista à l’intérieur d’un VMWare et ce, en gardant une image disque strictement identique entre les différentes mesures.
  
  
• Lancement d’un jeu : Nous avons ici mesuré le temps mis pour charger un niveau complexe de Far Cry 2 en restaurant une sauvegarde qui reste bien sur identique  d’un test à l’autre.
  
  
• Analyse antivirus : Enfin, nous avons constitué un répertoire contenant environ un millier de fichiers de tout type (exécutables, fichiers compressés, applications) répartis dans une centaine de répertoires et sous-répertoires.  L’intégralité de ces fichiers a été analysée par un antivirus courant, en l’occurrence Kaspersky 8, configuré en mode d’analyse heuristique « paranoïaque », et nous avons mesuré le temps en seconde nécessaire pour effectuer l’intégralité de la tâche.

 

• Configuration de test

Tous les tests ont été réalisés sur une carte mère Intel DX58SO dotée d’un chipset Intel X58 et équipée d’un Core i7 965. La configuration embarquait 3 Go de DDR3-1333 en Triple Canal et une carte graphique GeForce 9600 GT. Vista SP1 était installé sur un disque dur SATA de boot et le disque de test était configuré sur un second port SATA du Southbridge ICH10.  Dans tous les cas, les firmwares des disques durs (et tout particulièrement des Seagate et Maxtor, touchés par un bug), on été mis à jour vers les versions les plus récentes disponible au moment des tests (février 2009).