Developer : Aziz Fitriono Aditya Putra
Adviser : Selamet Hariadi
Sejarah
Cakram keras ditemukan pada
tahun 1956 sebagai media penyimpan data untuk perangkat pengolah transaksi IBM dan
dibuat untuk penggunaan umum pada komputer mainframe maupun komputer mini. IBM 350 RAMAC adalah
cakram keras pertama yang memiliki ukuran sebesar 2 kali lemari pendingin dan
mampu menyimpan 5 juta 6-bit karakter (atau sama dengan 3,75 juta 8-bit bytes)
dalam 50 cakram bertumpuk.
Pada tahun 1961 IBM
memperkenalkan cakram keras model 1311 yang
berukuran sebesar mesin cuci dan menyimpan 2 juta karakter pada sebuah paket cakram mudah
bongkar. Pengguna dapat membeli paket tambahan dan menggantinya apabila
diperlukan sebagaimana halnya pita magnetik. Paket cakram mudah bongkar model selanjutnya menjadi keharusan
dalam kebanyakan instalasi komputer dan mencapai kapasitas 300 megabytes pada
awal tahun 1980an.
Beberapa cakram keras kinerja
tinggi seperti IBM 2305 dibuat
dengan satu pembaca-tulis (read and write head) di tiap alurnya untuk
mengurangi kehilangan waktu dari pergerakan pembaca. Sistem pembaca-tulis tetap
atau pembaca-tulis tiap alur ini harganya sangat mahal dan tidak diproduksi
lagi.
Pada tahun 1973, IBM
memperkenalkan cakram keras jenis baru dengan kode "Winchester".
Perbedaan pokok dari jenis ini, pembaca-tulis tidak sepenuhnya diam di susunan
plat ketika cakram keras mati. Pembaca-tulis diletakan di tempat khusus pada
permukaan cakram saat tidak berputar dan kembali ke posisi kerja saat cakram
keras dihidupkan lagi. Ini lumayan banyak mengurangi biaya produksi motor
penggerak lengan (actuator) mekanis pembaca-tulis, namun membatasi
penggantian cakram seperti pada paket cakram model sebelumnya. Bahkan, model
pertama dari cakram berteknologi Winchester ini memiliki fasilitas modul cakram
mudah bongkar, termasuk paket cakram dan perakitan pembaca-tulis, meninggalkan
motor penggerak pengan dalam cakram saat pemindahan. Di kemudian hari cakram
Winchester tidak dipergunakan lagi dan kembali ke sistem plat cakram yang tidak
mudah bongkar.
Seperti paket cakram mudah
bongkar pertama, cakram Winchester jenis pertama menggunakan plat cakram
berdiameter 14" atau 360 mm. Kemudian, desainer mencoba memperkecil
ukuran plat untuk menambah keuntungan. Cakram tetap dibuat menggunakan plat
berukuran 8" sehingga cakram keras bisa berukuran 5 1/4" atau
130 mm dan dapat dipasang pada dudukan pembaca disket. Yang terakhir ini ditujukan untuk pasar komputer pribadi (PC)
Awal tahun 1980an, cakram keras
termasuk barang langka dan dianggap perangkat tambahan yang sangat mahal pada
komputer pribadi. Namun pada akhir 1980an, harganya bisa ditekan sehingga bisa
menjadi perlengkapan standar pada komputer pribadi berharga murah.
Awal tahun 1980an kebanyakan
cakram keras dipakai pengguna akhir komputer pribadi sebagai perangkat luar
untuk tambahan subsistem. Subsistem ini tidak dijual atas nama pabrik cakram
melainkan atas nama produsen subsistem semacam Corvus System atau Tallgrass Technologies. Bisa juga atas nama
pabrikan personal komputer misalnyaApple ProFile. IBM PC/XT pada tahun
1983 sudah menyertakan cakram keras internal berukuran 10MB dan tak lama
kemudian cakram keras internal berkembang pada komputer pribadi
Cakram keras luar tetap populer
lebih lama pada Apple Macintosh.
Setiap Mac buatan tahun 1986 sampai 1998 memiliki sebuah port SCSI di
bagian belakang supaya penambahan cakram luar lebih mudah. Masalahnya Compact
Mac tidak mungkin dipasang pada dudukan cakram keras seperti pada kasus Mac Plus atau
dudukan cakram keras umumnya. Makanya pada model tersebut, tambahan cakram
keras SCSI pemakaian luar menjadi pilihan yang masuk akal.
Mengikuti kepadatan media
penyimpanan yang meningkat dua kali lipat setiap 2 sampai 4 tahun sejak awal
ditemukan, cakram keras terus berkembang karakteristiknya, dengan sedikit poin
penting sebagai berikut :
·
Kapasitas per cakram bertambah dari 3,75 MB menjadi 4 TB atau
lebih, meningkat jutaan kali lipat.
·
Ukuran fisik cakram keras berkurang dari 1,9 m3 (setara dengan
dua buah lemari pendingin) menjadi kurang dari 20 mm
·
Berat berkurang dari 920 kg menjadi 48 gram.
·
Harga berkurang dari USD 15.000 per MB menjadi kurang dari USD
0.00006 per MB
·
Waktu akses rata-rata berkurang dari 100 millidetik menjadi 40
kali lebih cepat.
·
Aplikasi pasar berkembang dari komputer mainframe pada akhir
tahun 1950 ke berbagai aplikasi penyimpanan data termasuk konten hiburan.
PENGERTIAN
HARDISK
Harddisk atau Harddisk
drive disingkat HDD atau hard drive disingkat HD) adalah sebuah komponenperangkat keras yang menyimpan data sekunder
dan berisi piringan magnetis. Cakram keras diciptakan
pertama kali oleh insinyur IBM,
Reynold Johnson pada tahun 1956. Cakram keras pertama tersebut terdiri
dari 50 piringan berukuran 2 kaki (0,6 meter) dengan kecepatan rotasinya
mencapai 1.200 rpm (rotation
per minute) dengan
kapasitas penyimpanan 4,4 MB. Cakram keras zaman
sekarang sudah ada yang hanya selebar 0,6 cm dengan kapasitas 750 GB. Kapasitas terbesar
cakram keras saat ini mencapai 3 TB dengan ukuran standar 3,5inci.
Data yang disimpan dalam cakram
keras tidak akan hilang ketika tidak diberi tegangan listrik (non-volatile).
Dalam sebuah cakram keras, biasanya terdapat lebih dari satu piringan untuk
memperbesar kapasitas data yang dapat ditampung.
Dalam perkembangannya kini
cakram keras secara fisik menjadi semakin tipis dan kecil namun memiliki daya
tampung data yang sangat besar. Cakram keras kini juga tidak hanya dapat terpasang
di dalam perangkat (internal) tetapi juga dapat dipasang di luar perangkat
(eksternal) dengan menggunakan kabel USB ataupun FireWire.
Karena sifatnya yang rapuh dan
tidak tahan guncangan, cakram keras bisa dikategorikan sebagai barang pecah
belah.
Hardisk berisi cakram magnetik yang mampu
menyimpan data. Ukuran harddisk dinyatakan dalam Byte (B), contoh: 160GB (160
milyar byte). Hardisk ditemukan pertama kali oleh Reynold Johnson
di tahun 1956. Harddisk pertama berukuran 4.4 MB.
FUNGSI HARDISK
Adapun fungsi Hardisk merupakan ruang simpan utama dalam sebuah komputer. Di situlah
seluruh sistem operasi dan mekanisme kerja kantor dijalankan, setiap data dan
informasi disimpan.
Dalam sebongkah hardisk, terdapat berbagai macam ruangruang kecil (direktori,
folder, subdirektori, subfolder), yang masing-masing dikelompokkan berdasarkan
fungsi dan kegunaannya. Di situlah data-data diletakkan.
Ruang kecil dalam hardisk bekerja dalam logika saling tergantung
(interdependent). Data/informasi dalam satu ruang kadangkala diperlukan untuk
menggerakkan data/ informasi yang berada di ruang lain. Ada ruang di mana data
di dalamnya tidak boleh diutak-atik atau dipindahkan ke tempat lain, ada ruang
di mana kita bisa membuang dan menaruh data secara bergantian sesuai kebutuhan.
Hardisk 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. Pelat ini
ditempatkan dalam suatu poros yang disebut spindle.
PRINSIP KERJA HARDISK
Spindle memiliki sebuah penggerak yang disebut spindle motor, yang berfungsi untuk
memutar pelat harddisk dalam kecepatan tinggi. Perputaran ini diukur dalam
satuan rotation per minute (RPM). Makin cepat putaran tiap menitnya, makin
bagus kualitas harddisk tersebut. Ukuran yang lazim kita dengar adalah 5400,
7200, atau 10.000RPM.
Sebuah peranti baca-tulis elektromagnetik yang disebut dengan heads ditempatkan
pada kedua permukaan pelat. Heads berukuran kecil ini ditempatkan pada sebuah
slider, sehingga heads bisa membaca data/informasi yang tersimpan pada pelat
dan merekam informasi ke dalam pelat tersebut.
Slider ini dihubungkan dengan sebuah lengan yang disebut actuator arms.
Actuator arms ini sendiri dipasang mati pada poros actuator, di mana seluruh
mekanisme gerakan dari actuator ini dikendalikan oleh sebuah papan pengendali
(logic board) yang mengomunikasikan setiap pertukaran informasi dengan komponen
komputer yang lainnya. Antara actuator dengan karena keduanya dihubungkan
dengan sebuah kabel pita tipis. Kabel inilah yang menjadi jalan instruksi dari
dan ke dalam pelat harddisk.
Jumlah pelat masing-masing hardisk berbeda-beda, tergantung dari ukuran/daya
tampung masing-masing pelat dan ukuran harddisk secara keseluruhan.
Sebuah pelat harddisk pada umumnya memiliki daya tampung antara 10 atau
20gigabyte (GB). Sebuah harddisk yang berkapasitas total 40GB berarti memiliki
2 pelat, sedangkan bila berukuran 30GB, ia memiliki dua buah pelat berukuran 10
dan 20GB atau tiga buah pelat berukuran 10GB. Masing-masing pelat harddisk
mampu menangani/menampung puluhan juta bit data. Data-data ini dikelompokkan ke
dalam kelompok-kelompok yang lebih besar, sehingga memungkinkan pengaksesan
informasi yang lebih cepat dan mudah.
Masing-masing pelat memiliki dua buah head, satu berada di atas permukaan
pelat, satunya lagi ada di bawah head. Dari sini ketahuan bahwa harddisk yang
memiliki tiga buah pelat misalnya (rata-rata sebuah harddisk memang terdiri
atas tiga pelat) memiliki total enam permukaan dan enam head.
Masing-masing pelat memiliki kemampuan merekam dan menyimpan informasi dalam
suatu lingkaran konsentris yang disebut track (bayangkan track ini seperti
lintasan dalam suatu arena perlombaan atletik).
Masing-masing track terbagi lagi dalam bagian-bagian yang lebih kecil yang
disebut sektor (sector). Nah, setiap sektor dalam tracktrack harddisk ini mampu
menampung informasi sebesar 512 bytes.
Sektor-sektor dalam sebuah harddisk ini tidak dikelompokkan secara mandiri
tetapi dikelompokkan lagi dalam sebuah gugusan yang lebih besar yang disebut
cluster. Apa fungsi peng-cluster-an ini? Tak lain adalah untuk membuat
mekanisme penulisan dan penyimpanan data menjadi lebih sederhana, lebih
efisien, tidak berisiko salah, dan dengan demikian memperpanjang umur
harddisk.
Sekarang kita ambil contoh ketika kita tengah menjalankan sebuah program spreadsheet
pada komputer kita. Ketika kita memasukkan data ke dalam program spreadsheet,
di sana terjadi ribuan atau bahkan jutaan pengaksesan disk secara individual.
Dengan demikian, memasukkan data berukuran 20megabyte (MB) ke dalam
sektor-sektor berukuran 512 byte jelas akan memakan waktu dan menjadi tidak
efisien.
Untuk mengefisienkan pekerjaan, inilah yang dilakukan berbagai komponen dalam
PC secara bahu-membahu.
Komponen
Cakram
keras dengan piringan dan motoran tengah dilepas menunjukan gulungan berwarna
tembaga mengelilingi bantalan pada poros motoran. Garis oranye sepanjang lengan
adalah sirkuit kabel tercetak. Bantalan poros ada di tengah dan penggerak
lengan ada di kiri atas
Umumnya cakram keras memiliki
dua motor listrik. Satu motoran poros pemutar cakram dan satu motoran penggerak
lengan untuk pembaca-tulis yang terpasang melintasi piringan berputar. Motoran
cakram memiliki rotor yang terpasang pada piringan dengan gulungan terpasang
pada tempat yang tetap. Bersebrangan dengan motor penggerak lengan pada ujung
lengan terdapat alat pembaca-tulis. Sirkuit kabel tercetak menghubungkan
pembaca-tulis dengan penguat elektronik yang terpasang pada poros motor
penggerak lengan. Penyangga pembaca-tulis ini sangat ringan namun kuat. Pada
cakram modern, percepatan pada pembaca-tulis mencapai 550Gaya Gravitasi (G-Force).
Susunan
pembaca-tulis dan sebuah motor penggerak lengan di sebelah kiri dan
pembaca-tulis di sebelah kanan
Motor penggerak lengan adalah
sebuah magnet permanen
dan gulungan bergerak untuk mengayunkan pembaca-tulis ke posisi yang diinginkan.
Sebuah plat logam menyangga magnet NIB(neodymium iron boron) bermedan
kuat. Di bawah plat ini ada gulungan bergerak yang sering disebut sebagai gulungan suara (voice
coil yang disamakan dengan
gulungan pada pengeras suara) yang terpasang pada as motor penggerak lengan dan
di bawahnya terdapat magnet NIB kedua dipasang dibawah plat motoran. Namun ada
juga beberapa cakram keras yang hanya memiliki satu magnet.
Gulungan suara itu sendiri
bentuknya hampir mirip kepala panah dan terbuat dari kawat magnet berlapis
tembaga ganda. Lapisan dalam adalah penyekat sedangkan lapisan luar adalah
plastik tahan panas (thermoplastic) yang melekat pada gulungan menempel
dasar secara mandiri. Bagian dari gulungan sepanjang dua sisi kepala panah
(yang mengarah ke pusat bantalan motor penggerak lengan) mempengaruhi medan magnet membentuk gaya tangensialyang menggerakan motor penggerak lengan. Aliran arus keluar
menjari sepanjang sisi kepala panah dan jari-jari masuknya pada hasil lain dari
medan magnet. Jika medan magnetnya seragam, masing-masing sisi akan
menghasilkan gaya bersebrangan yang akan membatalkan keluaran satu sama lain.
Oleh karena itu permukaan magnet sebagian berkutub utara (N Pole) dan
sebagian lain berkutup selatan (S Pole), dengan jari-jari yang membagi
jalur pada bagian tengah, menyebabkan kedua sisi dari gulungan kelihatan
terpisah medan magnetnya dan menghasilkan gaya yang menambah bukannya
membatalkan. Arus sepanjang atas dan bawah gulungan jari-jari menghasilkan gaya
yang tidak memutar pembaca-tulis.
Kontrol elektronik cakram keras
mengatur gerakan motor penggerak lengan dan putaran piringan, juga melakukan
pembacaan dan penulisan sesuai permintaan kontrol cakram (disk controller).
Umpan balik dari bagian elektronik cakram didapat dengan mengartikan bagian
khusus dari cakram untuk diserahkan ke pelayan umpan balik. Ini merupakan satu
lingkaran sempurna (dalam kasus teknologi pelayan khusus /dedicated servo
technology) atau bagian yang diselingi dengan data sebenarnya (dalam kasus
teknologi pelayan tertanam / embedded
servo technology). Pelayan umpan balik mengoptimalkan sinyal ke rasio
penganggu dari sensor GMR dengan menyesuaikan gulungan suara pada lengan penggerak.
Putaran piringan juga menggunakan sebuah motor pelayan. Perangkat usaha (firmware)
cakram modern mampu menjadwalkan pembacaan dan penulisan secara efisien pada
permukaan piringan dan memetakan ulang sektor yang mengalami kegagalan.
BAGIAN-BAGIAN HARDISK
1. Spindle
Hardisk 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 harddisk menggunakan ball bearing namun kini harddisk sudah menggunakan
fluid bearing. Dengan fluid bearing maka gaya friksi dan tingkat kebisingan
dapat diminimalisir. Spindle ini yang menentukan putaran harddisk. Semakin
cepat putaran rpm harddisk maka semakin cepat transfer datanya.
2. Cakram Magnetik (Magnetic Disk)
Pada cakram magnetik inilah dilakukan penyimpanan data pada harddisk. Cakram
magnetik berbentuk plat tipis dengan bentuk seperti CD-R. Dalam harddisk
terdapat beberapa cakram magnetik.
Hardisk 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 harddisk sudah mencapai 10.000rpm dengan transfer data
mencapai 3.0 Gbps.
3. 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 harddisk 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.
4. Enclosure
Enclosure adalah lapisan luar pembungkus harddisk. Enclosure berfungsi
melindungi semua bagian dalam harddisk agar tidak terkena debu, kelembaban dan
hal lain yang dapat mengakibatkan kerusakan data.
Dalam enclosure terdapat breath filter yang membuat harddisk tidak kedap udara,
hal ini bertujuan untuk membuang panas yang ada didalam harddisk karena proses
putaran spindle dan pembacaan Read-write head.
5. Interfacing Module
Interfacing modul berupa seperangkat rangkaian elektronik yang mengendalikan
kerja bagian dalam harddisk, 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 harddisk ditangani oleh satu bus tersendiri didalam
chipset, sehingga penanganannya menjadi lebih cepat dan efisien. Harddisk SATA
sekarang perlahan sudah menggantikan harddisk ATA yang makin lama mulai hilang
dari pasaran.
SATUAN DATA HARDISK
Satuan data harddisk dinyatakan dalam Byte (B) dan satuan transfer
data harddisk dinyatakan dalam bit (b). Sekarang ukuran harddisk sudah mencapai
500GB bahkan 1000 GB (1 Terra Byte), sehingga menyimpan data menjadi lebih
leluasa.
Mengapa pada properti ukuran harddisk tidak sama dengan kapasitas harddisk
?
Perlu diketahui bahwa 1 KB= 1024 B jadi bukan 1000B, jadi 1GB bukan
1.000.000.000B melainkan 1.073.741.824B.
Beberapa pabrik pembuat harddisk yang
terkenal
- Seagate
- Maxtor
- West Digital
- Quantum
- Samsung
PRINSIP KERJA HARDISK
Spindle memiliki sebuah penggerak yang disebut spindle motor, yang berfungsi
untuk memutar pelat harddisk dalam kecepatan tinggi. Perputaran ini diukur
dalam satuan rotation per minute (RPM). Makin cepat putaran tiap menitnya,
makin bagus kualitas harddisk tersebut. Ukuran yang lazim kita dengar adalah
5400, 7200, atau 10.000RPM.
Sebuah peranti baca-tulis elektromagnetik yang disebut dengan heads ditempatkan
pada kedua permukaan pelat. Heads berukuran kecil ini ditempatkan pada sebuah
slider, sehingga heads bisa membaca data/informasi yang tersimpan pada pelat
dan merekam informasi ke dalam pelat tersebut.
Slider ini dihubungkan dengan sebuah lengan yang disebut actuator arms.
Actuator arms ini sendiri dipasang mati pada poros actuator, di mana seluruh
mekanisme gerakan dari actuator ini dikendalikan oleh sebuah papan pengendali
(logic board) yang mengomunikasikan setiap pertukaran informasi dengan komponen
komputer yang lainnya. Antara actuator dengan karena keduanya dihubungkan
dengan sebuah kabel pita tipis. Kabel inilah yang menjadi jalan instruksi dari
dan ke dalam pelat harddisk.
Jumlah pelat masing-masing hardisk berbeda-beda, tergantung dari ukuran/daya
tampung masing-masing pelat dan ukuran harddisk secara keseluruhan.
Sebuah pelat harddisk pada umumnya memiliki daya tampung antara 10 atau
20gigabyte (GB). Sebuah harddisk yang berkapasitas total 40GB berarti memiliki
2 pelat, sedangkan bila berukuran 30GB, ia memiliki dua buah pelat berukuran 10
dan 20GB atau tiga buah pelat berukuran 10GB. Masing-masing pelat harddisk
mampu menangani/menampung puluhan juta bit data. Data-data ini dikelompokkan ke
dalam kelompok-kelompok yang lebih besar, sehingga memungkinkan pengaksesan
informasi yang lebih cepat dan mudah.
Masing-masing pelat memiliki dua buah head, satu berada di atas permukaan
pelat, satunya lagi ada di bawah head. Dari sini ketahuan bahwa harddisk yang
memiliki tiga buah pelat misalnya (rata-rata sebuah harddisk memang terdiri
atas tiga pelat) memiliki total enam permukaan dan enam head.
Masing-masing pelat memiliki kemampuan merekam dan menyimpan informasi dalam
suatu lingkaran konsentris yang disebut track (bayangkan track ini seperti
lintasan dalam suatu arena perlombaan atletik).
Masing-masing track terbagi lagi dalam bagian-bagian yang lebih kecil yang
disebut sektor (sector). Nah, setiap sektor dalam tracktrack harddisk ini mampu
menampung informasi sebesar 512 bytes.
Sektor-sektor dalam sebuah harddisk ini tidak dikelompokkan secara mandiri
tetapi dikelompokkan lagi dalam sebuah gugusan yang lebih besar yang disebut
cluster. Apa fungsi peng-cluster-an ini? Tak lain adalah untuk membuat
mekanisme penulisan dan penyimpanan data menjadi lebih sederhana, lebih
efisien, tidak berisiko salah, dan dengan demikian memperpanjang umur harddisk.
Sekarang kita ambil contoh ketika kita tengah menjalankan sebuah program
spreadsheet pada komputer kita. Ketika kita memasukkan data ke dalam program
spreadsheet, di sana terjadi ribuan atau bahkan jutaan pengaksesan disk secara
individual. Dengan demikian, memasukkan data berukuran 20megabyte (MB) ke dalam
sektor-sektor berukuran 512 byte jelas akan memakan waktu dan menjadi tidak
efisien.
Untuk mengefisienkan pekerjaan, inilah yang dilakukan berbagai komponen dalam
PC secara bahu-membahu.
BAGIAN-BAGIAN HARDISK
1. Spindle
Hardisk 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 harddisk menggunakan ball bearing namun kini harddisk sudah menggunakan
fluid bearing. Dengan fluid bearing maka gaya friksi dan tingkat kebisingan
dapat diminimalisir. Spindle ini yang menentukan putaran harddisk. Semakin
cepat putaran rpm harddisk maka semakin cepat transfer datanya.
2. Cakram Magnetik (Magnetic Disk)
Pada cakram magnetik inilah dilakukan penyimpanan data pada harddisk. Cakram
magnetik berbentuk plat tipis dengan bentuk seperti CD-R. Dalam harddisk
terdapat beberapa cakram magnetik.
Hardisk 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 harddisk sudah mencapai 10.000rpm dengan transfer data
mencapai 3.0 Gbps.
3. 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 harddisk 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.
4. Enclosure
Enclosure adalah lapisan luar pembungkus harddisk. Enclosure berfungsi
melindungi semua bagian dalam harddisk agar tidak terkena debu, kelembaban dan
hal lain yang dapat mengakibatkan kerusakan data.
Dalam enclosure terdapat breath filter yang membuat harddisk tidak kedap udara,
hal ini bertujuan untuk membuang panas yang ada didalam harddisk karena proses
putaran spindle dan pembacaan Read-write head.
5. Interfacing Module
Interfacing modul berupa seperangkat rangkaian elektronik yang mengendalikan
kerja bagian dalam harddisk, 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 harddisk ditangani oleh satu bus tersendiri didalam
chipset, sehingga penanganannya menjadi lebih cepat dan efisien. Harddisk SATA
sekarang perlahan sudah menggantikan harddisk ATA yang makin lama mulai hilang
dari pasaran.
SATUAN DATA HARDISK
Satuan data harddisk dinyatakan dalam Byte (B) dan satuan transfer
data harddisk dinyatakan dalam bit (b). Sekarang ukuran harddisk sudah mencapai
500GB bahkan 1000 GB (1 Terra Byte), sehingga menyimpan data menjadi lebih
leluasa.
Mengapa pada properti ukuran harddisk tidak sama dengan kapasitas harddisk
?
Perlu diketahui bahwa 1 KB= 1024 B jadi bukan 1000B, jadi 1GB bukan
1.000.000.000B melainkan 1.073.741.824B.
Beberapa pabrik pembuat harddisk yang
terkenal
- Seagate
- Maxtor
- West Digital
- Quantum
- Samsung
Teknologi Harddisk
1. RAID (Redudancy Array of Independent Disk)
RAID adalah teknologi penggabungan beberapa harddisk yang oleh sebuah operating
system komputer dianggap menjadi satu harddisk. Konsep ini pertama kali
didefinisikan oleh David A. Patterson, Garth A. Gibson dan Randy Katz dari
University of California, Berkeley pada tahun 1987.
Keuntungan RAID adalah peningkatan kecepatan akses pada harddisk. Dengan
menggantikan harddisk besar dengan beberapa harddisk kecil maka dimungkinkan
pembacaan data secara paralel pada masing-masing harddisk. RAID diibatatkan
sebuah database harddisk yang menghasilkan data secara paralel sesuai dengan
indeks pengalamatan harddisk.
2. S.M.A.R.T (Self Monitoring, Analysis and Reporting Technology)
SMART adalah teknologi monitoring kinerja harddisk. Dengan SMART maka harddisk
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 harddisk sehingga pengguna dapat melakukan tindakan
preventif seperti memback-up data.
Penanganan
Kesalahan
Cakram keras modern dibuat
secara luas menggunakan koreksi kesalahan lanjutan (forward error correction),
khususnya koreksi kesalahan Reed-Solomon.
Teknik ini menyimpan bit tambahan yang ditentukan menggunakan rumus matematika
untuk masing-masing blok data. Bit tambahan memungkinkan banyak kesalahan
dibetulkan tanpa terlihat. Bit tambahan itu sendiri memakan tempat di cakram
keras namun memungkinkan kepadatan perekaman lebih tinggi bisa dilakukan tanpa
menyebabkan kesalahan yang tak bisa dibetulkan dalam banyak media penyimpanan
berkapasitas besar. Pada cakram keras terbaru keluaran setelah tahun 2009, kode
pemeriksaan keseimbangan kepadatan rendah atau LDPC (low-density
parity-check code) menggantikan Reed-Solomon.
LDPC memungkinkan kinerja cakram keras mendekati Batas Shannon dan
menyediakan media penyimpan dengan kepadatan tertinggi
Umumnya cakram keras mencoba
untuk memetakan ulang data dalam sebuah sektor fisik dari kegagalan menyediakan
sektor fisik yang diharapkan, sementara kesalahan dalam sektor rusak belum
terlalu banyak dan ECC bisa memulihkan tanpa ada yang hilang. Teknologi
pengawasan mandiri, analisa dan pelaporan ''S.M.A.R.T'' akan
menghitung jumlah kesalahan dalam cakram keras oleh ECC dan jumlah keseluruhan
dari pemetaan ulang. Dengan demikian banyaknya kasus kesalahan dapat digunakan
untuk memperkirakan kegagalan cakram keras (HDD failure).
Pengembangan
Masa Depan
Kepadatan areal cakram keras
yang ditunjukan oleh tingkat pertumbuhan tahunan jangka panjang sebetulnya
tidak berbeda dari Hukum Moore,
pengembangan terbaru berada di kisaran 20-25% per tahun, pada cakram berukuran
3,5" diperkirakan akan mencapai 12 TB pada tahun 2016. Teknologi
penyimpanan magnetik baru dibangun untuk mendukung pertumbuhan areal kepadatan
yang lebih tinggi dan memperbaiki daya saing cakram keras terhadap perangkat
penyimpanan lain seperti SSD (Solid-state
drive) yang berbasis memori kilat.
Teknologi baru cakram keras ini
termasuk :
·
Perekaman magnetik dibantu panas (HAMR / Heat-assisted
magnetic recording)
·
Perekaman bit terpola (BPR / Bit-patterned recording)
·
Arus tegak lurus ke pesawat (CPP / Current perpendicular to
plane) atau Magnet berdayatahan besar (GMR / Giant magneto resistance)
·
Pengatapan penulisan (shingled write)
Dengan teknologi baru ini
posisi relatif antara cakram keras dan SSD dengan memperhitungkan harga dan
kinerja tidak akan berubah sampai tahun 2016
Ukuran performa
Waktu
akses (access time)
Hal yang membatasi waktu akses
biasanya berkaitan dengan perputaran piringan dan gerakan pembaca piringan.
Waktu
pencarian data (seek time]
Waktu pencarian data adalah
ukuran lamanya pembaca piringan untuk bergerak ke bagian piringan yang berisi
data. Waktu pencarian yang lebih cepat memerlukan lebih banyak energi untuk
menggerakkan pembaca piringan.
Kecepatan
pemindahan data (data transfer rate
Kecepatan pemindahan data pada
cakram keras bergantung pada kecepatan rotasi dari piringan dan kerapatan dari
penyimpanan data. Selain itu, letak data dalam piringan juga menentukan
kecepatan; semakin luar letaknya, maka semakin cepat karena terdapat lebih
banyak sektor data.
