Saturday, March 12, 2016
Memori eksternal adalah suatu media yang
digunakan komputer untuk menyimpan data atau program secara permanen atau
bersifat non volatile yaitu data atau program akan tetap tersimpan walau
listrik dipadamkan. Berdasarkan jenis aksesnya memori eksternal dikelompokkan
menjadi dua jenis yaitu :
SASD (
Sequential Access Storage Device)
Suatu penyimpanan yang bekerja dengan cara
membaca atau menulis data secara berurutan dari awal hingga akhir. Alat
penyimpanan ini lebih lambat cara kerjanya tetapi harganya murah. Contoh:
magnetic tape, punched card, punched tape.
DASD (Direct
Access Storage Device)
Suatu penyimpanan yang bekerja dengan membaca
atau menulis data secara langsung ditempat yang diinginkan. Alat penyimpanan
ini lebih cepat cara kerjanya tetapi harganya mahal. Contoh: Magnetik (floppy
disk, hard disk), Removeable hard disk (Zip disk, Flash disk), Optical Disk.
Berdasarkan karakteristik bahan pembuatannya,
memori eksternal digolongkan menjadi beberapa kelompok sebagai berikut:
Magnetic
Tape
Magnetic tape adalah model pertama dari pada
secondary memory. Tape ini juga dipakai untuk alat input/output dimana
informasi dimasukkan ke CPU dari tape dan informasi diambil dari CPU lalu
disimpan pada tape lainnya. Panjang tape pada umumnya 2400 feet, lebarnya 0.5
inch dan tebalnya 2 mm. Data disimpan dalam bentuk kecil yang bermagnet dan
tidak tampak pada bahan plastik yang dilapisi ferroksida. Flexible plastiknya
disebut mylar sedangkan mekanisme aksesnya adalah tape drive.
Metode Akses Pada Magnetic Tape
Untuk membaca / menulis pada suatu magnetic
tape adalah secara sequential. Artinya untuk mendapatkan tempat suatu data maka
data yang di depannya harus dilalui lebih dahulu. Maka dapat dikatakan
organisasi data pada file di dalam tape dibentuk secara sequential dan metode
aksesnya juga sequential.
Cara Kerja Magnetic Tape:
Data direkam secara digit / biner pada media
tape sebagai titik-titik magnetisasi pada lapisan ferroksida. Magnetisasi
positif menyatakan 1 bit, sedangkan magnetisasi negatif menyatakan 0 bit atau
sebaliknya. Data direkam secara EBCDIC dan terbagi menjadi 9 track, 8 track
pertama untuk merekam data (data bit) dan 1 track terakhir untuk parity bit.
Parity bit adalah bit yang digunakan untuk error checking.
Parity dan Error Control pada Magnetic Tape
Salah satu teknik untuk memeriksa kesalahan
data pada magnetic tape adalah dengan teknik parity check. Ada 2 macam parity
check, yaitu :
Odd Parity (Parity Ganjil)
Jika data direkam dengan menggunakan Odd
Parity, maka jumlah 1 bit (yang merepresentasikan suatu karakter) adalah
Ganjil. Jika jumlah 1 bitnya sudah ganjil, maka parity bit (yang terletak pada
track ke-9) adalah 0 bit tetapi jika jumlah 1 bitnya masih genap, maka parity
bitnya adalah 1 bit.
Even Parity (Parity Genap)
Bila kita merekam data dengan menggunakan
even parity, maka jumah 1 bit (yang merepresentasikan suatu karakter) adalah
Genap. Jika jumlah 1 bitnya
sudah genap, maka parity bit (yang terletak
pada track ke-9) adalah 0 bit tetapi jika jumlah 1 bitnya masih ganjil, maka
parity bitnya adalah 1 bit.
Contoh :
Track 1 : 0 0 0 0 0 0
2 : 1 1 1 1 1 1
3 : 1 1 1 1 1 1
4 : 0 1 0 1 0 1
5 : 1 1 0 1 1 0
6 : 1 1 1 1 0 0
7 : 0 1 1 1 1 0
8 : 0 0 1 1 1 1
Bagaimana isi dari track ke-9, jika untuk
merekam data digunakan odd parity dan even parity ?
Jawab :
Odd Parity
Track 9 : 1 1 0 0 0 1
Even Parity
Track 9 : 0 0 1 1 1 0
Keuntungan Penggunaan Magnetic Tape
·
Panjang record tidak terbatas.
·
Density data tinggi.
·
Volume penyimpanan datanya besar dan harganya murah.
·
Kecepatan transfer data tinggi.
·
Sangat efisiensi bila semua atau kebanyakan record dari sebuah
tape file memerlukan pemrosesan seluruhnya
Keterbatasan Magnetic Tape
·
Akses langsung terhadap record lambat
·
Masalah lingkungan
·
Memerlukan penafsiran terhadap mesin
·
Proses harus sequential
Optical Disk
Optical Disk adalah media penyimpanan data
elektronik yang dapat ditulis dan dibaca dengan menggunakan sinar laser
bertenaga rendah. Optical disk pertama kali ditemukan pada tahun 1958. Kemudian
teknologi ini dipatenkan beberapa tahun kemudian. Perkembangan berikutnya,
ditemukan teknologi optical media untuk data video dalm laser disc yang
dikeluarkan oleh philips, pada tahun 1978. Pada tahun 1980, Philips dan sony
mengembangkan CD (Compact Disk), berlanjut setelah itu, audio compact disc (CD)
dikeluarkan sony pada tahun 1983.
Optical Disk memiliki ciri-ciri sebagai
berikut
·
Menggunakan laser untuk menulis dan membaca data.
·
Dapat digunakan untuk menyimpan data yang volumenya sangat besar.
·
Dapat membaca lebih cepat
Jenis-jenis Optical Disk
CD
Compact Disk, Suatu disk yang tidak dapat
dihapus yang menyimpan informasi audio yang telah di digitasi. System standar
menggunakan disk 12 cm yang dapat merekam lebih dari 60 menit waktu putar tanpa
terhenti.
CD-ROM
Compact Disk Read-Only Memori, Disk yang
tidak dapat dihapus untuk menyimpan data computer. System standar menggunakan
disk 12 cm yang dapat menampung lebih dari 500 Mbyte.
CD-R
Compact Disk Recordables, Merupakan CD untuk
pengguna khusus biasanya untuk master CD dan photo CD, Lapisan reflektif
terbuat dari emas sehingga berwarna kuning. Kapasitas sama dengan CD lainnya.
CD-RW
Digitak Vidio Rewritables, Merupakan generasi
CD yang dapat ditulis berulang kali namun belum popular saat ini karena masih
relative mahal.
DVD
Digital Vesatile Disk, Salah satu jenis CD yang memiliki pita data
lebih kecil, spiral data yang lebih rapat sehingga kapasitasnya sangat besar
bisa mencapai 4,7GB untuk sisi tunggal dan berlapis tunggal laser optis yang
digunakan adalah laser merah yang dapat berukuran lebih kecil dari CD biasa
kualitas yang dihasilkan juga lebih baik dari CD model lain.
Cara Kerja Optical Disk
Optical disk dapat membaca data dengan head
yang sangat dekat dengan CD. Sehingga informasi data dapat tersimpan lebih
rapat. Head CD-ROM memancarkan sinar laser, sinar laser ini merambat melalui
sebuah frisma, lalu kembali melalui leser magnetik yang membuat sinar leser
menjadi lebih fokus. Sinar leser ini ditembakan ke permukaan CD yang memiliki
ribuan pit. Pit-pit ini diterjemahkan menjadi kode biner yang dapat diterima
oleh CPU. Jika sinar leser mengenai pit, sinar ini akan dibenarkan tetapi jika
tidak leser akan dipantulkan kembali lalu menembus prisma dan memasuki sebuah
dioda. Dioda ini membangkitkan pulsa elektik setiap kali menerima sinar leser.
Pulsa elektrik tersebuk berupa angka 1 dan 0, dengan kata lain menjadi kode
biner.
Teknologi Pada Optical Disk
Phase-change
disk
Disk dilapisi oleh bahan yang dapat
mengkristal (beku) menjadi crystalline (serpihan-serpihan kristal) atau menjadi
amorphous state(bagian yang tak berbentuk). Bagian crytalline ini lebih
transparan, karenanya tembakan laser yang mengenainya akan lebih terang
melintasi bahan dan memantul dari lapisan pemantul. Drive Phase-change disk ini
menggunakan sinar laser dengan kekuatan yang berbeda. sinar laser dengan
kekuatan tinggi digunakan melelehkan disknya kedalam amorphous state, sehingga
dapat digunakan untuk menulis data lagi. sinar laser dengan kekuatan sedang
dipakai untuk menghapus data denga cara melelehkan permukaan disknya dan
membekukannya kembali ke dalam keadaan crytalline, sedangakan sinar laser
dengan kekuatan lemah digunakan untuk membaca data yang telah disimpan.
Dye-Polimer
disk
Dye-polimer merekam data dengan membuat
bump(gelombang) disk dilapisi dengan bahan yang dapat enyerap sinar laser.
sinar laser ini membakar spot hingga spot ini memuai dan membentuk
bump(gelombang). bump ini dapat dihilangakan atau didatarkan kembali dengan
cara dipanasi lagi dengan sinar laser.
Magnetic
Disk
Magnetic Disk adalah piringan bundar yang
terbuat dari bahan tertentu (logam atau plastik) dengan permukaan dilapisi
bahan yang dapat di magnetasi. Mekanisme baca / tulis yang digunakan disebut
head yaitu kumparan pengkonduksi (conducting coil) selama operasi pembacaan dan
penulisan, head bersifat stationer sedangkan piringan bergerak-gerak di
bawahnya biasanya yang menggantung diatas permukaan dan tertahan pada sebuah
bantalan udara, kecuali pada flopy disk dimana head disk menyentuh ke
permukaan.
Dalam magnetic disk terdapat dua metode
layout data pada disk yaitu Constant Angular Velocity dan Multiple Soned
Recording. Disk diorganisasi (permukaan dari piringan dibagi) dalam bentuk
cincin – cincin konsentris yang disebut track atau garis yang memisahkan atar
track. Tiap track dipisahkan oleh gap, fungsi gap adalah untuk mencegah atau
mengurangi kesalahan pembacaan atau penulisan yang disebabkan melesetnya head
atau karena interferensi medan magnet. Contoh dari magentic disk adalah
Harddisk & Floppydisk.
Cara Kerja Magnetic Disk
Representasi Data dan Pengalamatan
Data pada disk juga di block seperti data
pada magnetic tape. Pemanggilan sebuah block adalah banyaknya data yang diakses
pada sebuah storage device. Data dari disk dipindahkan ke sebuah buffer pada
main storage computer untuk diakses oleh sebuah program. Kemampuan mengakses
secara direct pada disk menunjukkan bahwa record tidak selalu diakses secara
sequential. Ada 2 teknik dasar untuk pengalamatan data yang disimpan pada disk,
yaitu :
*Metode Silinder
Pengalamatan berdasarkan nomor silinder, nomor permukaan dan nomor
record. Semua track dari disk pack membentuk suatu silinder. jadi bila suatu
disk pack dengan 200 track per-permukaan, maka mempunyai 200 silinder. Bagian
nomor permukaan dari pengalamatan record menunjukkan permukaan silinder record
yang disimpan. Jika ada 11 piringan, maka nomor permukaannya dari 0 – 19 (1 –
20). Pengalamatan dari nomor record menunjukkan dimana record terletak pada
track yang ditunjukkan dengan nomor silinder dan nomor permukaan.
*Metode Sektor
Setiap track dari pack dibagi ke dalam sektor-sektor. Setiap
sektor adalah storage area untuk banyaknya karakter yang tetap. Pengalamatan
recordnya berdasarkan nomor sektor, nomor track dan nomor permukaan. Nomor
sektor yang diberikan oleh disk controller menunjukkan track mana yang akan
diakses dan pengalamatan record terletak pada track yang mana. Setiap track
pada setiap piringan mempunyai kapasitas penyimpanan yang sama, meskipun
diameter tracknya berlainan. Keseragaman kapasitas dicapai dengan penyesuaian
density yang tepat dari representasi data untuk setiap ukuran track. Keuntungan
lain pendekatan keseragaman kapasitas adalah file dapat ditempatkan pada disk
tanpa merubah lokasi nomor sektor (track atau cylinder) pada file.
Movable-Head Disk Access
Movable-head disk drive mempunyai sebuah
read/write head untuk setiap permukaan penyimpanan recordnya. Sistem mekanik
yang digunakan oleh kumpulan posisi dari access-arm sedemikian sehingga read /
write head dari pengalamatan permukaan menunjuk ke track. Semua access-arm pada
device dipindahkan secara serentak tetapi hanya head yang aktif yang akan
menunjuk ke permukaan.
Cara Pengaksesan Record yang Disimpan pada
Disk Pack
Disk controller merubah kode yang ditunjuk
oleh pengalamatan record dan menunjuk track yang mana pada device tempat record
tersebut. Access arm dipindahkan, sehingga posisi read / write head terletak
pada silinder yang tepat.
Read / write head ini menunjuk ke track yang
aktif. Maka disk akan berputar hingga menunjuk record pada lokasi read / write
head. Kemudian data akan dibaca dan ditransfer melalui channel yang diminta
oleh program dalam komputer.
ACCESS TIME = SEEK TIME (pemindahan arm ke
cylinder)
+ HEAD
ACTIVATION TIME (pemilihan track)
+ ROTATIONAL
DELAY (pemilihan record)
+ TRANSFER
TIME
*Seek Time
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk
menggerakkan read / write head pada disk ke posisi silinder yang tepat.
*Head Activational Time
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk
menggerakkan read / write head pada disk ke posisi track yang tepat.
*Rotational Delay (Lateney)
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk perputaran
piringan sampai posisi record yang tepat.
*Transfer Time
Adalah waktu yang menunjukkan kecepatan
perputaran dan banyaknya data yang ditransfer.
Fixed - Head Disk Access
Disk yang mempunyai sebuah read / write head
untuk setiap track pada setiap permukaan penyimpanan, yang mekanisme
pengaksesannya tidak dapat dipindahkan dari cylinder ke cylinder.
ACCESS TIME = HEAD-ACTIVATION TIME +
ROTATIONAL DELAY + TRANSFER TIME
Banyaknya read / write head menyebabkan harga
dari fixed-head disk drive lebih mahal dari movable-head disk drive. Disk yang
menggunakan fixed-head disk drive mempunyai kapasitas dansdensity yang lebih
kecil dibandingkan dengan disk yang menggunakan movable-head disk drive.
Organisasi Berkas dan Metoda Akses pada
Magnetic Disk
Untuk membentuk suatu berkas di dalam
magnetic disk bisa dilakukan secara sequential, index-sequential ataupun
direct. Sedangkan untuk mengambil suatu data dari berkas yang disimpan dalam
disk, bisa dilakukan secara langsung dengan menggunakan direct access method
atau dengan sequential access method (secara sequential).
Komponen Pada Magnetic Disk
Magnetic disk terdiri atas beberapa komponen
penting. Komponen utamanya adalah pelat (platter) yang berfungsi sebagai
penyimpan data. Pelat ini adalah suatu cakram padat yang berbentuk bulat datar,
kedua sisi permukaannya dilapisi dengan material khusus sehingga memiliki
pola-pola magnetis.
*Spindle
Hard disk terdiri dari spindle yang menjadi
pusat putaran dari keping-keping cakram magnetik penyimpan data. Spindle ini
berputar dengan cepat, oleh karena itu harus menggunakan high quality bearing.
Dahulu hard disk menggunakan ball bearing namun kini hard disk sudah
menggunakan fluid
*Cakram
Magnetik (Magnetic Disk)
Pada cakram
magnetik inilah dilakukan penyimpanan data pada hard disk. Cakram magnetik
berbentuk plat tipis dengan bentuk seperti CD-R. Dalam hard disk terdapat
beberapa cakram magnetik. Hard disk yang pertama kali dibuat, terdiri dari 50
piringan cakram magnetik dengan ukuran 0.6 meter dan berputar dengan kecepatan
1.200 rpm. Saat ini kecepatan putaran hard disk sudah mencapai 10.000rpm dengan
transfer data mencapai 3.0 Gbps.
*Read-write
Head
Read-write
Head adalah pengambil data dari cakram magnetik. Head ini melayang dengan jarak
yang tipis dengan cakram magnetik. Dahulu head bersentuhan langsung dengan
cakram magnetik sehingga mengakibatkan keausan pada permukaan karena gesekan.
Kini antara head dan cakram magnetik sudah diberi jarak sehingga umur hard disk
lebih lama. Read-write head terbuat bahan yang terus mengalami perkembangan, mulai
dari Ferrite head, MIG (Metal-In-Gap) head, TF (Thin Film) Head, (Anisotropic)
Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, GMR (Giant Magnetoresistive) Heads dan
sekarang yang digunakan adalah CMR (Colossal Magnetoresistive) Heads.
*Enclosure
Enclosure
adalah lapisan luar pembungkus hard disk. Enclosure berfungsi melindungi semua
bagian dalam hard disk agar tidak terkena debu, kelembaban dan hal lain yang
dapat mengakibatkan kerusakan data. Dalam enclosure terdapat breath filter yang
membuat hard disk tidak kedap udara, hal ini bertujuan untuk membuang panas
yang ada didalam hard disk karena proses putaran spindle dan pembacaan
Read-write head.
*Interfacing
Modul
Interfacing
modul berupa seperangkat rangkaian elektronik yang mengendalikan kerja bagian
dalam hard disk, memproses data dari head dan menghasilkan data yang siap
dibaca oleh proses selanjutnya. Interfacing modul yang dahulu banyak dipakai
adalah sistem IDE (Integrated Drive Electronics) dengan sistem ATA yang
mempunyai koneksi 40 pin. Teknologi terbaru dari
interfacing
module adalah teknologi Serial ATA (SATA). Dengan SATA maka satu hard disk
ditangani oleh satu bus tersendiri didalam chipset, sehingga penanganannya
menjadi lebih cepat dan efisien. hard disk SATA sekarang perlahan sudah
menggantikan hard disk ATA yang makin lama mulai hilang dari pasaran.
Teknologi
Pada Magnetic Disk
RAID
(Redudancy Array of Independent Disk)
RAID adalah
teknologi penggabungan beberapa hard disk yang oleh sebuah operating system
komputer dianggap menjadi satu hard disk. Konsep ini pertama kali didefinisikan
oleh David A. Patterson, Garth A. Gibson dan Randy Katz dari University of
California, Berkeley pada tahun 1987. Level RAID dibagi menjadi 8 level yang
berbeda, yaitu level 0, level 1, level 2, level 3, level 4, level 5, level 6,
level 0+1 dan 1+0. Setiap level tersebut memiliki kelebihan dan kekurangannya
masing-masing. Keuntungan dari penggunaan teknologi RAID adalah peningkatan
kecepatan akses pada hard disk. Dengan menggantikan hard disk besar dengan
beberapa hard disk kecil maka dimungkinkan pembacaan data secara paralel pada
masing-masing hard disk. RAID diibatatkan sebuah database hard disk yang
menghasilkan data secara paralel sesuai dengan indeks pengalamatan hard disk.
S.M.A.R.T
(Self Monitoring, Analysis and Reporting Technology)
SMART adalah
teknologi monitoring kinerja hard disk. Dengan SMART maka hard disk mampu
mendeteksi adanya error dan melaporkan error ini kepada sistem. SMART paertama
kali dipelopori oleh COMPAQ, namun kini hampir semua menggunakan teknologi
SMART. Keuntungan penggunaan SMART adalah adanya peringatan dini terhadap
ketidak normalan yang terjadi pada hard disk sehingga pengguna dapat melakukan
tindakan preventif seperti memback-up data.
Kelebihan
dan Kekurangan Penggunaan Magnetic Disk
Media
magnetik seperti disket floppy dan hard disk mempunya sejumlah keunggulan
dibanding dengan media lainnya. Penyimpanan data pada media ini bersifat
nonvolatile, artinya data yang telah disimpan tidak akan hilang ketika
Komputer
dimatikan. Data pada media ini dapat dibaca, dihapus dan ditulis ulang.
Keunggulan lainnya ialah, media ini mudah digunakan. Selain memiliki
keunggulan, media ini juga mempunyai kelemahan.
Musuh utama
dari media magnetik seperti disket floppy dan hard disk ialah jamur dan karat.
Karena jamur dan karat ini, maka daya tahan atau umur media ini menjadi pendek.
Jika dipakai secara kontinu atau terus menerus sekitar 8 jam per hari, maka
umur suatu disket floppy paling lama 1 (satu) tahun, dan umur hard disk paling
lama 3 (tiga) tahun. Kelemahan lain dari media magnetik ini ialah bentuknya
yang bergaris-garis (track, sector), sehingga kecepatan dan kapasitas simpannya
termasuk rendah jika dibanding dengan media optik.
Referensi
http://mata-cyber.blogspot.com/2014/07/definisi-contoh-penjelasan-lengkap-tentang-magnetic-disk.html