Pourquoi mettent-ils des "processeurs" sur les disques durs ?

Pardonnez-moi si j'ai exagéré ce point mais je ne l'ai pas encore lu dans les réponses (bien que toutes les autres réponses soient excellentes).

Le déploiement des processeurs sur les équipements matériels réduit également la charge de travail de votre processeur central, qui est votre unité centrale de traitement sur la carte mère.

Imaginez un ordinateur doté d'un seul processeur qui doit effectuer toutes les tâches nécessaires. Contrôle de la mémoire, contrôle du bus, gestion des calculs spécifiques au disque dur (rotation du disque, accès, amplitude d'écriture, lecture, etc.)

Si tout qui doit être faite soit faite par votre CPU qu'il n'y aurait pas beaucoup de temps pour vos tâches réelles.

Commençons par l'évidence : ces "processeurs" ont toujours été présents à un certain niveau. Avec les anciens disques, ils se trouvaient dans les cartes de contrôle, et avec tout ce qui se trouve sur le marché. à l'approche de modernes, les disques durs ont eu contrôleurs de disque - La désignation "IDE" pour les disques Pata fait référence au fait que l'électronique est intégrée par opposition à une carte séparée.

Alors que traditionnellement, il s'agit de microcontrôleurs, mon ssd - un samsung 840 a un trois noyaux processeur basé sur le bras. Ces puces font des choses comme le nivellement de l'usure, la gestion de diverses traductions internes (comme la conversion des commandes ATA ou SCSI en quelque chose que l'électronique du lecteur comprend), et deux facteurs - ce matériel est une lot plus compliquée qu'auparavant, et les processeurs sont moins cher y plus rapide qu'ils ne l'étaient auparavant, cela signifie qu'il est logique d'intégrer un noyau d'usage général réduit dans un disque. Cependant, oui, ces processeurs ont toujours été là.

Avec les routeurs, ils ont toujours avaient des mips ou des cœurs de bras - ils ont essentiellement besoin de la puissance nécessaire pour faire fonctionner un serveur web, et le routage et ainsi de suite. De nombreux lecteurs réseau utilisent des cœurs similaires ou meilleurs afin de pouvoir gérer des choses comme smb ou la page d'administration.

D'ailleurs, pendant de nombreuses années, les claviers étaient équipés des mêmes processeurs M68K que ceux que l'on trouve dans de nombreux vieux ordinateurs, et il y a souris avec des noyaux de bras pour gérer des trucs comme des éclairages fantaisistes, et des réponses toujours plus rapides.

De même, les routeurs sont désormais dotés de processeurs. Pourquoi est-ce nécessaire ? Je suppose que c'est logique - une certaine logique doit se produire pour que les paquets soient lus afin de savoir sur quels ports les envoyer, mais pourquoi les anciens routeurs n'en avaient-ils pas besoin ?

Les routeurs ont toujours eu un processeur. Les deux premiers routeurs étaient des logiciels fonctionnant sur des PDP-11 (oui, le successeur de la machine pour laquelle Unix a été écrit à l'origine). L'un a été développé à Stanford et l'autre au MIT. Le routeur de Stanford a ensuite été cédé sous licence à une petite start-up du nom de Cisco Systems. Cisco a reconditionné les ordinateurs PDP dans des boîtiers personnalisés, a apposé l'étiquette "Cisco" et les a vendus comme routeurs.

C'est donc ce qu'utilisaient les anciens routeurs : des processeurs.

Je me souviens avoir lu une interview de l'un des fondateurs de Cisco qui disait quelque chose du genre : "C'est l'avantage de vendre des logiciels sous forme de boîtes métalliques - vous n'avez pas besoin de convaincre les gens de ne pas en transmettre des copies à leurs amis". Mon google-fu me fait défaut aujourd'hui et je n'arrive pas à trouver la citation exacte. C'était l'époque où un certain fondateur d'une petite société appelée Microsoft convainquait les gens qu'ils devaient payer pour un logiciel (à l'époque, il s'agissait d'une première version de Basic).

Tous les équipements semi-autonomes, depuis la naissance de la révolution informatique, comportent une sorte de "processeur", mais jusqu'à présent, ils n'ont jamais été signalés comme tels.

Ce que vous voyez ici, c'est la corruption permanente et les demi-vérités qui sont répandues dans notre société par des agences de marketing trop zélées, où les vendeurs sont de plus en plus encouragés et amenés à croire qu'ils sont les stars du spectacle, simplement parce que ce sont eux qui font les bénéfices.

Le fait est que tout ce qui doit exécuter un ensemble de tâches où l'itération suivante d'un processus peut être différente de l'itération précédente, doit avoir une sorte d'interprète qui peut donner un sens aux instructions données au dispositif, puis réagir à ces instructions d'une manière ou d'une autre.

Dans la nuit des temps, des termes tels que "contrôleurs" étaient la norme, mais ils revenaient toujours à la même chose.

Prenons l'exemple d'un "disque dur IDE, avec son contrôleur IDE intégré". Bien qu'il ne s'agisse pas d'une unité centrale de traitement au sens où vous l'entendez pour une unité centrale de traitement sur la carte mère de votre PC, il s'agit néanmoins d'une forme d'unité centrale de traitement.

Le PC hôte envoie des "codes OP" (abréviation de codes d'opération) sur le bus (PCI, ISA, MCI, PCIe ou autre) au contrôleur du lecteur. Le contrôleur lit ensuite ce code, ainsi que les données qui l'accompagnent, et les transforme en opérations physiques qui amènent le lecteur à déplacer les têtes au bon endroit et à lire les données demandées.

Les routeurs ont une histoire encore plus longue. Cisco fabrique des équipements de réseau depuis plus de 50 ans et chacun de ces appareils est équipé d'un contrôleur/unité centrale personnalisé depuis tout ce temps. Cette unité centrale a été conçue par Cisco, pour Cisco, dans le but exprès de programmer et de contrôler toute leur gamme de routeurs et de commutateurs.

Les cartes graphiques sont une autre chose, vous entendez les gens utiliser le terme "GPU" comme s'il s'agissait d'une chose mystique qui ne fait que du graphisme. Ce n'est pas le cas, c'est un processeur d'algorithmes mathématiques massivement parallèles. Je viens de terminer l'édition technique d'un livre sur Nvidia CUDA, et ce que j'ai appris sur les GPU de Nvidia était plutôt surprenant, ces choses sont des processeurs à part entière, des processeurs qui sont conçus pour faire un ensemble de tâches spécialisées, mais ils sont toujours semi-intelligents et capables de nombreux types d'opérations différentes.

Comme cela a déjà été souligné, le Readynas de Netgear est en fait davantage un PC à part entière. Il est juste spécialement conçu pour fonctionner uniquement comme un périphérique de stockage à distance.

Si vous le vouliez, rien ne vous empêcherait de reprogrammer l'appareil Netgear avec un nouveau logiciel et de le faire fonctionner parfaitement comme un serveur web, un serveur de base de données ou même un petit serveur de développement Linux. (Une recherche rapide vous montrera plus d'une poignée de projets visant à faire une telle chose avec ces unités NAS).

En ce qui concerne le processeur, vous serez peut-être surpris d'apprendre qu'il n'y a pas que les disques durs qui ont des "processeurs" de nos jours, essayez cette petite expérience.

Allez vous mettre dans votre cuisine et voyez combien de CPU vous pouvez compter.

Je suis prêt à parier que votre réfrigérateur/congélateur, votre lave-linge, votre lave-vaisselle, votre four et votre micro-ondes (au minimum) sont tous équipés d'une sorte de processeur. Ce n'est peut-être pas un Intel Core i7, mais c'est quand même un processeur, et il est conçu pour rester assis tranquillement, interprétant les instructions qui lui sont envoyées par d'autres circuits électriques/numériques, qu'il transforme ensuite en opérations physiques que vous voyez.

Quelle est donc la définition d'un processeur ?

C'est un peu difficile à définir de nos jours, mais en général, la définition d'un "processeur" est la suivante "Toute unité autonome capable d'agir sur des entrées externes de manière semi-intelligente et de produire un ensemble connu de sorties dérivées de ces entrées".

Ainsi, toute unité, circuit, puce ou machine autonome autonome capable d'effectuer une manifestation physique d'un processus connu sur la base d'un ensemble d'entrées prédéfinies peut, dans son sens le plus élémentaire et le plus générique, être considérée comme un processeur.

Bien que les disques durs et les cartes mémoire flash n'aient pas toujours inclus des processeurs, leur conception est soumise à un principe assez simple : quelque chose avec un processeur doit savoir ce qui est nécessaire pour stocker et récupérer des données. Si un dispositif de stockage ne contient pas de processeur mais qu'il est connecté à un dispositif qui en contient un, le matériel doit permettre de stocker et de récupérer des informations en utilisant la séquence exacte d'étapes attendue par le dispositif connecté. Même si le stockage et l'extraction d'informations d'une autre manière sont plus efficaces, il se peut que le système connecté n'ait aucun moyen de le savoir.

Par exemple, la plupart des disques durs fonctionnent en magnétisant chaque pièce du disque dans l'une des deux directions. Si un "L" représente une magnétisation dans un sens pendant un certain temps et un "R" représente une magnétisation dans l'autre sens pendant le même temps, essayer de stocker des données directement en utilisant "L" pour représenter un "1" et "R" pour représenter un "0" serait très peu fiable en raison de deux facteurs :

1. Une longue chaîne de uns ou de zéros représente une longue chaîne de L ou de R, qui peut à son tour être interprétée comme une chaîne légèrement plus longue ou légèrement plus courte. Par exemple, si le moteur du lecteur tourne 5 % plus lentement lorsque les données sont lues que lorsqu'elles ont été écrites, ce qui a été écrit comme une chaîne de 20 L peut être mal lu comme une chaîne de 21 L.

2. Deux chaînes de L séparées par un petit nombre de R peuvent se répandre dans cette petite chaîne de R et la "gober". De même, deux chaînes de R séparées par un petit nombre de L.

En raison de ces facteurs, les lecteurs doivent généralement coder les informations dans des séries de Ls et Rs dont la longueur se situe entre un maximum et un minimum ; les valeurs optimales pour la longueur maximale et minimale peuvent varier en fonction de la qualité de l'électronique, du moteur, de la tête et du support. En outre, comme les pistes extérieures d'un disque sont plus longues que les pistes intérieures, elles peuvent être en mesure de stocker des séries de Ls et Rs plus courtes que les pistes extérieures.

Pour qu'une information soit stockée sur un disque, il faut qu'elle soit connectée à quelque chose qui sache convertir les données en chaînes de L et R que le support pourra contenir. Si l'acte de conversion des Ls et des Rs relevait de la responsabilité d'un contrôleur distinct du lecteur lui-même, alors un lecteur devrait uniquement utiliser des formats qui seraient compris par tout contrôleur auquel il pourrait être connecté. Le fait de déplacer le contrôleur dans l'assemblage du lecteur atténue ce problème : si chaque fabricant livre un lecteur avec un contrôleur capable de comprendre comment il stocke les données, il n'aura pas à se préoccuper de savoir si d'autres contrôleurs comprendront ces données, puisque les informations seront uniquement stockées et récupérées par le contrôleur contenu dans l'assemblage du lecteur.