Fish

Sabtu, 29 November 2008

Hard Disk Komputer

bagian - bagian Harddisk

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.


Hard artinya keras, Disk artinya piringan. Berarti, Hardisk itu artinya piringan yang keras dong? Apa bener begitu? Kalo bukan, lalu apa yang dimaksud dengan hardisk itu sebenernya? Dan kenapa dia sampe disebut hardisk?

Konon, banyak yang berpendapat bahwa, hardisk itu merupakan perangkat vital dalam suatu system komputer. Tapi bukan berarti bahwa hardisk itu merupakan alat vitalnya komputer lho. Yup, komputer memang tidak punya alat vital.

Hardisk dianggap sebagai komponen vital, karena disitulah biasanya komputer dan user mengambil serta menyimpan data atau program. Dan karena data dan program merupakan hal yang vital bagi sebagian besar orang, berarti hardisk juga berhak di kelompokkan sebagai alat... eh... perangkat yang vital.

Mengerti akan tingkat ke vitalan yang dimilki oleh hardisk ini, maka pihak produsen membungkus hardisk sedemikian rupa, hingga sulit bagi kita yang sekedar penasaran, dan ingin mengintip serta mengetahui, seperti apa seh benda-benda yang ada didalam hardisk itu sebenarnya.

Sadar akan keingintahuan itu, maka ijinkanlah kami pada kesempatan ini untuk sekedar berbagi gambar dan cerita mengenai hardisk. Coba perhatikan gambar hardisk dibawah ini.

Gambar Hardisk

Jika kita perhatikan gambar disamping, maka jelaslah sudah, mengapa alat itu disebut dengan hardisk.

Yep, karena hardisk itu pada intinya berisi kepingan-kepingan yang berbentuk bulat seperti piringan (disk platters).

Pada piringan-piringan (biasanya terbuat aluminium atau kaca) itulah hardisk menyimpan data dan program. Jika kita perhatikan lagi, hardisk ini mirip sekali dengan disket. Tapi bentuknya lebih besar.

Dan tidak seperti disket yang bisa keluar masuk semaunya, selama komputer sedang dihidupkan hardisk harus tetap berada pada posisinya. Dia tidak boleh di ganggu gugat. Itulah yang menyebabkan hardisk ini biasa disebut juga dengan Fixed Disk Drives. Fixed artinya permanent. Berarti, Fixed Disk Drive itu artinya Disk Drive yang permanent.

Tapi itu dulu, untuk saat ini sudah banyak lho, hardisk yang bisa di colokin dan dicabutin semaunya. Dan tidak seperti hardisk yang umumnya berada di dalam casing, serta tidak terlihat dari luar, hardisk ini tempatnya berada di luar. Hardisk ini dinamakan Hardisk External. Yang artinya, hardisk yang berada diluar.

Perkembangan Hardisk

Seperti hal-nya manusia, untuk tetap mempertahankan eksistensinya di alam jagat ini, berarti hardisk juga perlu ber-evolusi atau berkembang. Istilah kerennya... Evolution or Die. Judul filmnya? Romeo Must Die. Intinya?

Untuk sekedar memberi mu sedikit informasi mengenai perkembangan yang terjadi seputar hardisk, berikut ini kami sertakan beberapa pengembangan yang dilakukan oleh para manusia terhadap hardisk:

  • Dimulai dari hardisk yang hanya berkapasitas 5 dan 10 Megabyte, serta berukuran 5 1/4 inch yang dibuat tahun 1982, saat ini hardisk telah mampu menampung hingga lebih dari 500 Gigabyte, dan hanya berukuran 3 1/2 inch. Sedang untuk notebook atau laptop, saat ini ukurannya mencapai 2 1/2 inch.
  • Sedang untuk perkembangan dalam hal kecepatan mentransfer data, saat ini rata-rata hardisk telah mampu mentransfer 80 Megabyte data perdetik. Padahal, pada awalnya, yaitu tepatnya tahun 1983, hardisk hanya mampu mentransfer 100 Kilobyte data perdetik.
  • Lalu untuk perkembangan dalam hal kecepatan mencari data (Average seek times), dari 85ms, saat ini telah mencapai kecepatan 3.3ms.
  • Bagaimana dengan biaya pembuatan? Dari $200 per megabyte, saat ini rata-rata hardisk hanya membutuhkan biaya 0.03 cents per megabyte, sedang untuklaptop 0.1 cents per megabyte.

So, dari situ kita bisa mengambil kesimpulan, bahwa hardisk itu semakin lama akan semakin... besar kepasitasnya, kecil bentuknya, tinggi kemampuan transfernya, singkat Average seek times-nya, dan murah harganya.

Cara Kerja Hardisk

Ok, sekarang kita coba sedikit membahas mengenai cara kerjanya. Seperti yang kita lihat pada gambar diatas, komponen utama dari sebuah hardisk itu adalah Disk Platter. Nah, sekarang kita bahas sedikit mengenai disk ini.

Coba perhatikan gambar dibawah ini dengan mata, hati, dan pikiran yang terbuka, serta siap menerima segala ketentuan yang telah digariskan oleh-Nya.

Gambar Pirigan HardiskSecara fisik, hardisk bekerja dengan cara memutar disk atau piringan.

Dan diatas masing-masing disk itu, terdapat head akan bergerak maju mundur saat akan mencari, membaca, dan menyimpan data atau program. Coba perhatikan lagi gambar diatas. Sudah?

Dalam menyimpang data, hardisk akan membagi-bagi piringannya menjadi TRACK danSECTOR. Coba perhatikan gambar 2. Sudah?

Dari gambar 2 kita sudah tahu yang mana yang disebut dengan Track dan Sector. Sekarang, kita akan mencari tahu, yang mana yang dimaksud dengan CYLINDER. Coba perhatikan gambar dibawah ini.

Cylinder-HardiskSebuah hardisk, umumnya memiliki 3 piringan atau lebih.

Dan kedua sisi dari masing-masing piringan ini, akan digunakan sebagai tempat untuk menyimpan data.

Jika sebuah hardisk memiliki tiga piringan, berarti ada 6 sisi yang bisa digunakannya untuk menyimpan data.

Coba perhatikan gambar disamping, lalu jawab pertanyaan dari kami ini, bagian yang manakah yang dimaksud dengan Cylinder?

Baiklah, karena tidak ada yang mau menjawab, kami akan menjawabnya sendiri. Cylinder adalah bagian Track yang identik antara Track bagian atas, dengan Track yang ada dibagian bawah pada suatu piringan.

Belum jelas? Contoh, katakanlah Data A tersimpan di track 1, pada sisi atas piringan 1. Lalu Data B tersimpan di track 1, tapi pada sisi bawah dari piringan 1. Itu artinya, Data A dan B tersimpan pada Cylinder yang sama. Sudah jelas bukan?

Menurut buku yang kami baca (kadang kami suka membaca juga, lho), saat menulis dan menyimpan data, hardisk akan memutar disk (piringan) secepat yang dia mampu. Semakin cepat putarannya, berarti semakin cepat pula daya transfer hardisk. Dan kecepatan ini diukur dalam satuan RPM. Misalnya, 10.000 rpm.

Selain memutar piringan, hardisk juga akan menggerakkan head maju mundur. Kegiatan itu dilakukannya bukan karena iseng semata. Melainkan dalam rangka mencari track dan sector. Pada umumnya, posisi head akan berada sidikit diatas piringan. Head seharusnya tidak boleh bersentuhan dengan disk. Jadi... ada jarak diantara mereka.

Kenapa head tidak boleh bersentuhan dengan disk? Sebab itu akan membuat disk menjadi terluka alias tergores. Luka, yang mungkin akan sangat sulit untuk disembuhkan, atau biasa disebut dengan rusak secara fisik. Dan bagian-bagian disk yang telah terluka atau tergores ini, akan ditandai sebagai Bad Sector.

Hardisk sangat membenci bad sector ini. Dia tidak mau menyimpan data pada sector-sector yang telah tergores. Kenapa bad sector ini tidak disukai hardisk? Sebab, hardisk akan kesulitan untuk membaca sector-sector yang telah tergores tadi. Baik sector formal, maupun informal (mulai ngawur deh).

So, itulah sebabnya para produsen membungkus hardisk sedemikian rapat. Itu semata demi menjaga agar debu dan polusi tidak bisa memasukinya. Tapi bukan berarti hardisk tidak bisa rusak. Hardisk tetap akan rusak bila mengalami gangguan-ganguan seperti:

  1. Jatuh kebawah alias terbanting. Atau bahkan dibanting. Sebuah hardisk umumnya tidak bisa membantingkan dirinya sendiri. Kecuali untuk hardisk-hardisk yang memiliki gangguan jiwa dan ilmu gaib.
  1. Arus listrik yang tidak stabil. Misalnya suka mati dan hidup secara mendadak. Atau arus listriknya suka naik turun. Tapi kalo tagihan listrik yang suka naik mendadak? Menurut hemat kami, rasa-rasanya hal itu tidak akan terlalu berpengaruh buat kondisi hardisk. Kalo buat kondisi kejiwaan pemiliknya? Itu mungkin.
  1. Mengalami guncangan-guncangan. Misalnya, meja komputer yang tidak kokoh dan mudah bergoyang. Hal ini sangat membahayakan, terutama bagi keselamatan jiwa hardisk. Apalagi saat komputer sedang dinyalakan. Nah, buat kamu yang hobi bergoyang, kami sarankan untuk menjauhi hardisk.

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.

Sejarah Perkembangan Harddisk
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.

Trend perkembangan harddisk dapat kita amati dari beberapa karakteristik berikut :

a. 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. Tetapi menurut www.bizspaceinfotech.com 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.

b. 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).

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.

Kapasitas
Kapasitas harddisk pada saat ini sudah mencapai orde ratusan GB. 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. hd4.jpg Gambar 3 Sistem kontrol head Pada tiap piringan penyimpan terdapat satu head. Untuk menjangkau tengah pinggir piringan digunakan sliders sebagai perantaranya.

Teknologi Harddisk masadepan
Harddisk 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.

Berikut Ini Beberapa Rangkuman Referensi Singkat Mengenai Hard Disk ;

INTERFACE HARD DISK IDE (Integrated Drive Electronics) ;

standar lama yang masih ada. Murah, dan terintegrasi dengan MB merupakan alasan teknologi ini teta p ada.Jumlah IDE ada 4 buah tiap MBKoneksi dengan kabel pipih 80 pininterface yang bottleneck dan menghambat panas

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.
RAID (Redudancy Array of Independent Disk), merupakan sekumpulan diskdrive yang dianggap oleh OS sebagai drive tunggal.Recovery dan security menjadi prioritas.

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

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.

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 HD
1 sectors normalnya menyimpan 512 byte informasi

Bahan Pembuat Hardisk 
Saat ini hd dibuat dengan teknologi material media magnetik disebut thin film.Lebih rapat, masa pakainya, kecil, ringan dari bahan oxide

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.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar