Comment les données sont-elles stockées sur un ordinateur ?

Le stockage de données informatiques est un sujet complexe, mais il peut être décomposé en trois processus de base. Tout d'abord, les données sont converties en nombres simples faciles à stocker pour un ordinateur. Deuxièmement, les nombres sont enregistrés par le matériel à l'intérieur de l'ordinateur. Troisièmement, les nombres sont organisés, déplacés vers un stockage temporaire et manipulés par des programmes ou des logiciels.

Nombres binaires

Chaque élément de données dans un ordinateur est stocké sous forme de nombre. Par exemple, les lettres sont converties en nombres et les photographies sont converties en un grand nombre de nombres qui indiquent la couleur et la luminosité de chaque pixel. Les nombres sont ensuite convertis en nombres binaires. Les nombres conventionnels utilisent dix chiffres, de 0 à 9, pour représenter toutes les valeurs possibles. Les nombres binaires utilisent deux chiffres, 0 et 1, pour représenter toutes les valeurs possibles. Les nombres de 0 à 8 ressemblent à ceci sous forme de nombres binaires :0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000. Les nombres binaires sont très longs, mais avec des nombres binaires, n'importe quelle valeur peut être stockée comme une série d'éléments qui sont vrais (1) ou faux (0), tels que Nord/Sud, Chargé/Déchargé ou Clair/Foncé.

Stockage principal des données

Le principal stockage de données dans la plupart des ordinateurs est le disque dur. Il s'agit d'un disque ou de disques rotatifs avec des revêtements magnétiques et des têtes capables de lire ou d'écrire des informations magnétiques, similaires au fonctionnement des cassettes. En fait, les premiers ordinateurs personnels utilisaient des cassettes pour le stockage des données. Les nombres binaires sont enregistrés sous la forme d'une série de petites zones sur le disque qui sont magnétisées au nord ou au sud. Les disquettes, les lecteurs ZIP et les bandes utilisent tous le magnétisme pour enregistrer des nombres binaires. Les données sur les bandes et les disques peuvent être détruites si elles s'approchent trop près des aimants.

Autre stockage de données

Certains nouveaux ordinateurs portables utilisent des disques SSD pour le stockage principal des données. Ceux-ci ont des puces mémoire, similaires aux puces mémoire des clés USB, des cartes SD, des lecteurs MP3, des téléphones portables, etc. Les nombres binaires sont enregistrés en chargeant ou non une série de minuscules condensateurs dans la puce. Le stockage électronique des données est plus robuste que le stockage magnétique des données, mais après plusieurs années, les condensateurs perdent leur capacité à stocker les charges électriques.

Les CD et les DVD utilisent l'optique pour stocker des nombres binaires. Lorsque le disque tourne, un laser est soit réfléchi soit non réfléchi par une série de minuscules sections en miroir sur le disque. Les disques inscriptibles ont une couche réfléchissante qui peut être modifiée par le laser de l'ordinateur. Les disques sont durables, mais fragiles; les rayures sur la couche de plastique empêchent le laser de lire correctement les réflexions de la couche d'aluminium.

Stockage temporaire des données

Les lecteurs, disques et clés USB sont utilisés pour le stockage de données à long terme. Dans l'ordinateur, il existe de nombreuses zones pour le stockage de données électroniques à court terme. De petites quantités de données sont temporairement stockées dans un clavier, une imprimante et des sections de la carte mère et du processeur. De plus grandes quantités de données sont temporairement stockées dans les puces mémoire et la carte vidéo. Les zones de stockage de données temporaires sont conçues pour être plus petites mais plus rapides que le stockage à long terme, et ne conservent pas les données lorsque l'ordinateur est éteint.

Organisation du stockage des données

Les données sont stockées sous forme de nombres binaires, par magnétisme, électronique ou optique. Pendant que l'ordinateur fonctionne, les données sont également stockées dans de nombreux emplacements temporaires. Le logiciel est responsable de l'organisation, du déplacement et du traitement de tous ces numéros. Le BIOS de l'ordinateur contient des instructions simples, stockées sous forme de données dans la mémoire électronique, pour déplacer des données vers et depuis différents emplacements de stockage et autour de l'ordinateur pour traitement. Le système d'exploitation de l'ordinateur, par exemple, contient des instructions pour organiser les données dans des fichiers et des dossiers, gérer le stockage de données temporaires et envoyer des données à des programmes d'application et à des périphériques tels que des imprimantes. Enfin, les programmes d'application traitent les données.