Hardisk merupakan
piranti penyimpanan sekunder dimana data disimpan sebagai pulsa magnetik pada
piringan metal yang berputar yang terintegrasi. Data disimpan dalam lingkaran
konsentris yang disebut track. Tiap track dibagi dalam beberapa segment yang
dikenal sebagai sector. Untuk melakukan operasi baca tulis data dari dan ke
piringan, harddisk menggunakan head untuk melakukannya, yang berada disetiap piringan.Head inilah
yang selanjut bergerak mencari sector-sector tertentu untuk dilakukan operasi
terhadapnya. Waktu yang diperlukan untuk mencari sector disebut seek time.
Setelah menemukan sector yang diinginkan, maka head akan berputar untuk mencari
track. Waktu yang diperlukan untuk mencari track ini dinamakan latency.
Harddisk merupakan media penyimpan yang didesain untuk dapat digunakan
menyimpan data dalam kapasitas yang besar.Hal ini dilatar belakangi
adanya program aplikasi yang tidak memungkinkan berada dalam 1 disket dan juga
membutuhkan media penyimpan berkas yang besar misalnya database suatu instansi.Tidak hanya
itu, harddisk diharapkan juga diimbangi dari kecepatan aksesnya.Kecepatan
harddisk bila dibandingkan dengan disket biasa, sangat jauh.Hal ini
dikarenakan harddisk mempunyai mekanisme yang berbeda dan teknologi bahan yang
tentu saja lebih baik dari pada disket biasa.Bila tanpa harddisk,
dapat dibayangkan betapa banyak yang harus disediakan untuk menyimpan data
kepegawaian suatu instansi atau menyimpan program aplikasi.Hal ini
tentu saja tidak efisien.Ditambah lagi waktu pembacaannya yang sangat lambat
bila menggunakan media penyimpanan disket konvensional tersebut. Harddisk pada
awal perkembangannya didominasi oleh perusahaan raksasa yang menjadi standard
komputer yaitu IBM. Ditahun-tahun berikutnya muncul perusahaan-perusahaan lain
antara lain Seagate, Quantum, Conner sampai dengan Hewlet Packard’s di tahun
1992. Pada awalnya teknologi yang digunakan untuk baca/tulis, antara head
baca/tulisnya dan piringan metal penyimpannya saling menyentuh. Tetapi pada
saat ini hal ini dihindari, dikarenakan kecepatan putar harddisk saat ini yang
tinggi, sentuhan pada piringan metal penyimpan justru akan merusak fisik dari
piringan tersebut. Gambar 1 : Evolusi Teknologi Hardisk Menurut IBM Dari gambar
tersebut dapat dilihat dari tahun 1984 sampai dengan 2006, perkembangan
teknologi penyimpanan data berkembang cepat. Mulai dari ukuran mikro untuk
penggunaan laptop sampai ukuran normal untuk penggunaan PC Desktop.
A. Sejarah
Perkembangan Harddisk
1. Punched Card Data
storage tertua yang diketahui adalah punch card, diciptakan pada tahun 1725
oleh Basile Bouchon pada saat itu penggunaannya adalah untuk menyimpan data
pola tenun kain dengan cara melubangi gulungan kertas. Tetapi karya pertama
yang dipatenkan adalah punch card karya HermanHollerith pada september 1884
yang dipakai hampir selama 100 tahunsampai pertengahan 1970an. Inilah contoh
punched card IBM 1130 yang berfungsi untuk word processing yang menggunakan
kode binary dengan kapasitas data 80 karakter saja.
2. Punched Tape Data
storage pertama yang menggunakan kertas ditemukan pada tahun tahun1846 oleh
Alexander Bain sang penemu mesin fax & telegraph. Satubaris lubang mewakili
1 karakter.
3.SelectronTube Pada
tahun 1946 RCA mulai membuat Selectron Tube yang merupakan bentukmemori pertama
berbasis komputer dengan ukuran panjang sekitar 30 cmdengan kapasitas 4 Kb,
memori ini tidak berumur panjang dipasarankarena harganya terlalu mahal.
4. Magnetic Tape
Magnetic tape merupakan media penyimpanan data yang biasanya digunakan untuk
komputer jenis mini ataupun mainframe
5.MagneticDrum
Magnetic Drum yang berukuran sekitar 40 cm mampu berputar 12,500 kali/menit
merupakan data storage komputer IBM 650 yang mampu menyimpan data sebanyak
10,000 karakter (tahun 1953an).
6.FloppyDisk Pada
tahun 1969 disket pertama kali diperkenalkan dengan ukuran 20 cmmampu menampung
data 80 Kb tetapi hanya untuk sekali pakai, 4 tahunkemudian dengan ukuran yang
sama, ditingkatkan lagi kemampuannyamenjadi 256 Kb dan bisa dipakai
berulang-ulang. Tahun demi tahun ukurandisket semakin kecil dan kemampuan
menyimpan datanya semakin besar pula.
7.Harddisk Pada 13
September 1956 IBM memperkenalkan Komputer model terbarunya IBM 305 RAMAC,pada
saat itu merupakan revolusi karena IBM 305 RAMAC disertai denganHardisk pertama
di dunia dengan kapasitas yang luar biasa yaitu 4,4 MB.Hardisknya sendiri
terdiri dari 50 keping piringan berukuran 60 cm. IBMmenyewakan komputer ini
seharga Rp. 30 jutaan perbulan. Hardisk masih terus dipakai sampai sekarang
dengan ukuran yang lebihkecil dan dengan kapasitasyang tentu saja jauh lebih
besar. Jika dibandingkan Hardisk pertama, hardisk generasi baru inikapasitasnya
bisa sekitar 200,000 kali lipat, kapasitasnya juga bukanlagi Mega Bites tapi
Giga Bites bahkan Tera Bites. Masih banyak Data Storage lain pada saat ini yang
terus berkembangdengan berbagai macam genre dan variannya semacam CD, DVD,
Flash, SD,MicroSD, BlueRay dan sebagainya.
B. Trend
Perkembangan HardDisk
Trend perkembangan
harddisk dapat kita amati dari beberapa karakteristik berikut :
1. Kerapatan
Data/Teknologi Bahan Merupakan ukuran teknologi bahan yang digunakan seberapa
besar bit data yang mampu disimpan dalam satu satuan persegi. Dalam hal
kerapatan data dari awal sampai sekarang terjadi evolusi yang sangat kontras.
Pada awal perkembangannya kerapannya sekitar 0.004 Gbits/in2 tetapi pada tahun
1999 labortorium IBM sudah ada sekitar 35.3 Gbits/in2. akan diperkenalkan apa
yang dinamakan TerraBit density. Harddisk pada awal perkembangannya, bahan yang
digunakan sebagai media penyimpan adalah iron oxide. Tetapi sekarang banyak
digunakan media thin film. Media ini merupakan media yang lebih banyak
menyimpan data dari pada iron oxide pada luasan yang sama dan juga sifatnya
yang lebih awet.
2. Struktur head
baca/tulis Head baca/tulis merupakan perantara antara media fisik dengan data
elektronik. Lewat head ini data ditulis ke medium fisik atau dibaca dari medium
fisik. Head akan mengubah data bit menjadi pulsa magnetik dan menuliskannya ke
medium fisik. Pada proses pembacaan data prosesnya merupakan kebalikannya. Proses
baca tulis data merupakan hal yang sangat penting, oleh karena itu mekanismenya
juga perlu diperhatikan. Dalam pendahuluan sebelumnya terdapat perbedaan letak
fisik head dalam operasinya. Dulu head bersentuhan fisik dengan metal
penyimpan. Kini antara head dan metal penyimpan sudah diberi jarak. Bila head
bersentuhan dengan metal penyimpan, hal ini akan menyebabkan kerusakan permanen
fisik, head yang aus, tentu saja panas akibat gesekan. Apalagi teknologi
sekarang kecepatan putar harddisk sudah sangat cepat. Selain itu teknologi head
harddiskpun juga mengalami evolusi. Evolusi head baca/tulis harddisk : Ferrite
head, Metal-In-Gap (MIG) head, Thin Film (TF) Head, (Anisotropic)
Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, Giant Magnetoresistive (GMR) Heads dan sekarang
yang digunakan adalah Colossal Magnetoresistive (CMR) Heads. Ferrite head,
merupakan teknologi head yang paling kuno, terbuat dari inti besi yang
berbentuk huruf U dan dibungkus oleh lilitan elektromagnetis. Teknologi ini
diimplementasikan pada pertengahan tahun 1980 pada harddisk Seagate ST-251.
Kebanyakan terdapat pada harddisk yang ukurannya kurang dari 50MB. Metal-In-Gap
(MIG), merupakan penyempurnaan dari head Ferrite. Biasanya digunakan pada
harddisk yang ukurannya 50MB sampai dengan 100MB. Thin Film (TF) heads, berbeda
jauh dengan jenis head sebelumnya. Head ini dibuat dengan proses
photolothografi seperti yang digunakan pada pembuatan prosessor. (Anisotropic)
Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, head ini digunakan untuk membaca saja. Untuk
penulisannya digunakan head jenis Thin Film. Diimplementasikan pada harddisk
ukuran 1GB sampai dengan 30GB. Giant Magnetoresistive (GMR) Heads, merupakan
penemuan dari peneliti Eropa Peter Gruenberg and Albert Fert. Digunakan pada
harddisk ukuran besar seperti 75GB dan kerapatan tinggi sekitar 10 Gbits/in2
sampai dengan 15 Gbits/in2. Karena teknologi Giant Magnetoresistive (GMR) mulai
ditarik dari pasaran, sebagai penggantinya adalah Colossal Magnetoresistive
(CMR). Gambar 2 Desain karakteristik kebanyakan head baca/tulis
3. Kecepatan Putar
Disk Kecepatan putar pada jaman awal sekitar 3600RPM. Dengan semakin
berkembangnya teknologi, kecepatan putar ditingkatkan menjadi 4500RPM dan
5400RPM. Karena kebutuhan media penyimpan yang mempunyai kemampuan tinggi
dibuatlah dengan kecepatan 7200RPM yang digunakan pada harddisk SCSI. Berikut
tabel kecepatan harddisk yang diaplikasikan pada berbagai jenis interface yang
berberda
4. Kapasitas
Kapasitas harddisk pada saat ini sudah mencapai orde ratusan GB bahkan TB(Terra
Byte). Hal ini dikarenakan teknologi bahan yang semakin baik, kerapatan data
yang semakin tinggi. Teknologi dari Western Digital saat ini telah mampu
membuat harddisk 200GB dengan kecepatan 7200RPM. Sedangkan Maxtor dengan Maxtor
MaxLine II-nya yaitu harddisk berukuran 300GB dengan kecepatan 5400RPM.
Beriringan dengan transisi ke ukuran harddisk yang lebih kecil dan kapasitas
yang semakin besar terjadi penurunan dramatik dalam harga per megabyte
penyimpanan, membuat hardisk kapasitas besar tercapai harganya oleh para
pemakai komputer biasa. Gambar 3 Sistem kontrol head Pada tiap piringan
penyimpan terdapat satu head. Untuk menjangkau tengah pinggir piringan
digunakan sliders sebagai perantaranya.
C. Teknologi
Harddisk masadepan
Dimasa mendatang
salah satunya dititik beratkan pada kecepatan akses dan kapasitasnya. Hal ini
dapat dilakukan dengan mereduksi komponen mekanis dari fisik harddisknya.
Komponen mekanis yang tidak mampu bekerja pada frekuensi tinggi digeser dengan
komponen yang bersifat elektris yang mampu bekerja dalam orde MHz bahkan GHz.
Dapat dilihat saat ini sudah dirilis berbagai macam media penyimpan elektronis
dalam bentuk kecil. Misalnya USB Drive dan MultiMedia Card. Bila nantinya
teknologi ini diterapkan dan dapat harganya terjangkau, kemampuan komputer dari
sisi kecepatan akses baca/tulis media penyimpan akan meningkat pesat. Otomatis
kemampuan PC Server untuk melayani request dari client akan meningkat.
D. Referensi
MengenaiHard Disk
1. Teknologi Hardisk
a. INTERFACE HARD
DISK IDE (Integrated Drive Electronics) ; Standar lama yang masih ada. Murah,
dan terintegrasi dengan MB merupakan alasan teknologi ini tetap ada.Jumlah IDE
ada 4 buah tiap MBKoneksi dengan kabel pipih 80 pininterface yang bottleneck
dan menghambat panas
b. SCSI (Small
Computer Standard Interface) Kecapatan 160 mb/detik Jenis SCSI (SCASI I, Wide
SCSI, Ultra wide)Menggunakan card tersendiriMB teknologi baru sudah menyertakan
card SCSInya . SCSI biasanya digunakan untuk system server, yang menuntut
kinerja tinggi Sistem SCSI dikenal dengan teknologi RAID,sistem penyusunan,
penulisan, keamanan dengan beberapa HD.
c. RAID (Redudancy
Array of Independent Disk) Merupakan sekumpulan diskdrive yang dianggap oleh OS
sebagai drive tunggal.Recovery dan security menjadi prioritas.
2. Pemasangan Harddisk
Kabel IDE terdapat strip warna merah Power supply ditancapkan bersebelahan atau
sejajar dengan warna merah pada kabel IDEJika salah komputer tidak akan
bootingLakukan deteksi HD lewat BIOS
3. Proses Baca
Hardisk Saat sebuah sistem operasi mengirimkan data kepada hard drive untuk
direkam, drive tersebut memproses data tersebut menggunakan sebuah formula
matematikal yang kompleks yang menambahkan sebuah bit ekstra pada data tersebut.Bit tersebut
tidak memakan tempat: Di kemudian hari, saat data diambil, bit ekstra tersebut
memungkinkan drive untuk mendeteksi dan mengkoreksi kesalahan acak yang
disebabkan oleh variasi dari medan magnet di dalam drive tersebut. Kemudian,
drive tersebut menggerakkan head melalui track yang sesuai dari platter
tersebut. Waktu untuk menggerakkan head tersebut dinamakan “seek time”. Saat
berada di atas track yang benar, drive menunggu sampai platter berputar hingga
sector yang diinginkan berada di bawah head. Jumlah waktu tersebut dinamakan
“drive latency”. Semakin pendek waktu `seek` dan `latency`, semakin cepat drive
tersebut menyelesaikan pekerjaannya. Saat komponen elektronik drive menentukan
bahwa sebuah head berada di atas sector yang tepat untuk menulis data, drive
mengirimkan pulsa elektrik pada head tersebut. Pulsa tersebut menghasilkan
sebuah medan magnetik yang mengubah permukaan magnetik pada platter. Variasi
yang terekam tersebut sekarang mewakili sebuah data. Membaca data memerlukan
beberapa proses perekaman. Drive memposisikan bagian pembaca dari head di atas
track yang sesuai, dan kemudian menunggu sector yang tepat untuk berputar di
atasnya. Saat spektrum magnetik tertentu yang mewakili data Anda pada sector
dan track yang tepat berada tepat di atas head pembaca, komponen elektronik
drive mendeteksi perubahan kecil pada medan magnetik dan mengubahnya menjadi
bit. Saat drive tersebut selesai mengecek error pada bit dan membetulkannya
jika perlu, ia kemudian mengirimkan data tersebut pada sistem operasi.
4. Sectors dan
Tracks Tracks adalah bagian dari sepanjanjang keliling lingkaran dari luar
sampai ke dalam.Sedangkan sector adalah bagian dari tracks.Sectors memiliki
jumlah bytes yang sudah diatur.Ada ribuan sector dalam HD1 sectors
normalnya menyimpan 512 byte informasi
5. Bahan Pembuat
Hardisk. Saat ini hd dibuat dengan teknologi material media magnetik disebut
thin film.Lebih rapat, masa pakainya, kecil, ringan dari bahan oxide
6. Mekanisme Kerja
Hard Disk Proses baca tulis dilakukan oleh lengan hd dengan media Fisik magnetikHead
hardisk melakukan konversi bits ke pulse magnetik dan menyimpannya ke dalam
platters, dan mengembalikan data jika proses pembacaan dilakukan Hard disk
memiliki “Hard platter” yang berfungsi untuk menyimpan medan magnet.Pada dasarnya
cara kerja hard disk adalah dengan menggunakan teknik perekaman medan magnet.
Cara kerja teknik magnet tersebut memanfaatkan Iron oxide (FeO) atau karat dari
besi, Ferric oxide (Fe2O3) atau oxida lain dari besi. 2 oxida tersebut adalah
zat yang bersifat ferromagnetic , yaitu jika didekatkan ke medan magnet maka
akan ditarik secara permanen oleh zat tersebut.
7. Jenis – Jenis
Hard Disk a. Disk ATA / EIDE, Hard disk dengan tipe EIDE (Enhanced
IntegratedDrive Electronic) atau tipe ATA (Advanced Technology
Attachment)adalah standar versi terbaru suatu antar muka disk yang sesuaiuntuk
koneksi ke bus, Banyak produsen disk memiliki rentang diskdengan antar muka
EIDE / ATA, disk semacam itu dapatdihubungkan langsung ke bus PCI, yang
digunakan pada banyakPC (personal computer). Keuntungan drive EIDE / ATA
yangsignifikan adalah harganya yang cukup murah, karenapenggunaannya di pasaran
PC. Salah satu kekurangan utamanyaadalah diperlukan kontroler terpisah untuk
tiap drive jika dua drivedigunakan bersamaan untuk meningkatkan performa. Salah
satuprodusen chip yang terkenal sudah menyertakan kontroler yangmemungkinkan
disk EIDE / ATA dihubungkan langsung kemotherboard.
b. Disk SCSI, Banyak
disk memiliki antar muka yang didesain untuk koneksi ke bus SCSI standar. Disk
tersebut cenderung lebih mahal, tetapi mempunyai performa yang lebih baik, yang
dimungkinkan karena kelebihan bus SCSI daripada bus PCI. Akses yang bersamaan
dapat dilakukan ke banyak disk drive karena antar muka drive secara aktif
dihubungkan ke bus SCSI hanya pada saat drive tersebut siap untuk transfer
data. Hal ini terutama berguna dalam aplikasi dimana terdapat sejumlah besar
request untuk file kecil, yang sering terjadi dalam komputer yang digunakan
sebagai file server.
c. Disk RAID,
menjanjikan performa yang luar biasa dan menyediakan penyimpanan yang besar dan
handal. Disk tersebut digunakan baik dalam komputer performa tinggi atau dalam
sistem yang memerlukan keandalan yang lebih tingi dari tingkat normal. Akan
tetapi, dengan semakin menurunnya harga ke tingkat yang lebih terjangkau, disk
tersebut menjadi lebih menarik bahkan untuk sistem komputer dengan ukuran rata
– rata. d. Disk SATA, hard disk dengan tipe SATA (Serial Advanced Technology
Attachment), yaitu interface disk ATA (Advanced Technology Attachment) dengan
versi Serialnya menggunakan kabel tipis yang memiliki total kabel kecil sekitar
dua pertiga dari total kabel harddisk dengan tipe EIDE atau ATA disk yang
berjumlah 39 pins dan SATA mempunyai kecepatan pengiriman data sangat tinggi serta
mengurani latensi. Sehingga bus serial ini mampu melebihi kecepatan bus
paralel.
e. SATA dalam
mentransfer data secara berurutan atau serial lewat kabelnya dan juga secara
teknik SATA menyusun sendiri disk yang tersambung ke dalam motherboard tanpa
adanya sistem master ataupun slave, sehingga kabel SATA hanya dapat digunakan
pada satu hard disk. Tipe hard disk yang telah dibahas ini, semuanya masuk
dalam kategori internal hard disk, maksudnya yang diinstall di dalam CPU.
Selain internal hard disk ada juga eksternal harddisk (hard disk yang berada
diluar CPU), jadi bisa dipindah – pindahkan. Eksternal hard disk mempunyai
kecepatan rotasi 7200 rpm, pemasangannya sangat mudah, tidak perlu membongkar
PC dan hanya dengan menghubungkan port USB ke PC, dan dapat mentransfer data
480 Mbps.
Sumber :
0 komentar:
Posting Komentar