Hiraki Sistem Memori

Hiraki Sistem Memori

A. Hirarki Sistem Memori

Memori adalah bagian dari komputer yang digunakan untuk menyimpan program – program dan data – data disimpan, sehingga data akan diolah menjadi suatu data hasil olahan atau sistem informasi yang akan di outputkan, sedangkan program atau intruksi digunakan untukmengolah datatersebut.Hirarki dari memori dapat digambarkan sebagai berikut:
1. Inboard Memori
Inboard memori adalah memori yang dapat diakses langsung oleh prosesor Inboard memori dibagi menjadi 3:

a. Register Memori
Merupakan jenis memori dengan kecepatan akses yangpaling cepat , memori ini terdapat pada CPU/ prosesor. Contoh : Register Data, Register Alamat, Stack Pointer Register, Memori Addres Register, Instruction Register, dll.
b. Cache Memori
Meupakan memori berkapasitas kecil yang lebih mahal dari memori utama. Cache memori terletak antara memori utama dan register pemroses, berfungsi agar pemroses tidak langsung mengacu pada memori utama agar kinerja dapat ditingakan. Cache Memory ini ada dua macam yaitu :
1. Cache Memory yang terdapat pada internal Processor , chace memory jenis ini kecepatan aksesnya sangat tinggi, dan harganya sangat mahal. Hal ini bisa terlihat pada Processor yang berharga mahal seperti P4,P3,AMD-Athlon dll, semakin tinggi kapasitas L1,L2 Chace memori maka semakin mahal dan semakin cepat Processor.
2. Chace Memory yang terdapat diluar Processor, yaitu berada pada MotherBoard, memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat tinggi, meskipun tidak secepat chache memori jenis pertama ( yang ada pada internal Processor ). Semakin besar kapasitasnya maka semakin mahal dan cepat. Hal ini bisa kita lihat pada Motherboard dengan beraneka ragam kapasitas chace memory yaitu 256kb, 512kb, 1Mb, 2Mb dll.
c. Memori utama Memori Utama Memori yang berfungsi untuk menyimpan data dan program. Jenis Memori Utama :

1. ROM ( Read Only memory) yaitu memory yang hanya bisa dibaca saja datanya atau programnya. Pada PC, ROM terdapat pada BIOS ( Basic Input Output System ) yang terdapat pada Mother Board yang berfungsi untuk men-setting peripheral yang ada pada system. Contoh: AMIBIOS, AWARD BIOS, dll. ROM untuk BIOS terdapat beragam jenis diantaranya jenis Flash EEPROM BIOS yang memiliki kemampuan untuk dapat diganti programnya dengan software yang disediakan oleh perusahhan pembuat Mother Board, yang umumnya penggantian tersebut untuk peningkatan unjuk kerja dari peripheral yang ada di Mother Board.
2. RAM (Random Acces Memory) yang memiliki kemampuan untuk dirubah data atau program yang tersimpan didalamnya. Ada bebrapa jenis RAM yang ada dipasaran saat ini :
• SRAM • EDORAM • SDRAM • DDRAM • RDRAM • VGRAM

1

2. Outboard Storage
Outboard Storage adalah penyimpanan yang memiliki kapasitas lebih besar dari pada inboard memori, dan bersifat non-voltaile, serta digunakan dalam kurun waktu tertentu. Contoh dari outboard storage ini antara lain:

a. Magnetic Disk
Adalah simpana luar yang terbuat dari satu atau lebih pringan yang bentuknya seperti piringan hitam yang terbuat dari metal atau dari plastik dan permukaannya dilapisi dengan magnet iron-oxide, dan memiliki Read/Write protect notch ( lubang proteksi baca dan tulis ).

b. Hard Disk
Terbuat dari piringan keras dari bahan alumunium atau keramik yang dilapisi dengan zat magnetik kapasitas dari hard disk berkisar antara 5 megabyte sampai 1 gigabyte.saat ini komputer telah menggunakan kapasitas hard disk hingga 80 gigabyte lebih.

3. Off-line Storage
Off-line storage tergolong dalam penyimpana yang lambat karena masih menggunakan pita magnetik. Riskannya penggunakan dana lama masa pakai membuat jenis penyimpanan ini saangat jarang digunakan. Contoh :
1. Cardride tape.
2. WORM, dll.
Tipe Memori, Waktu dan Pengontrolan.
Tipe memori berdasarkan tempat dan pengaksesan prosesor dibedakan menjadi:
1. Memori Internal
Register Main Memory Chache Memory Memori Eksternal Magnetik Disk Floppy Disk IDE Disk SCSI Disk RAID Optical Disk CDROM CD-R CD-RW DVD Pita Magnetik
1. Inboard Memori
Inboard memori adalah memori yang dapat diakses langsung oleh prosesor Inboard memori dibagi menjadi 3:
a. Register Memori
Merupakan jenis memori dengan kecepatan akses yangpaling cepat , memori ini terdapat pada CPU/ prosesor. Contoh : Register Data, Register Alamat, Stack Pointer Register, Memori Addres Register, Instruction Register, dll.
b. Cache Memori
Meupakan memori berkapasitas kecil yang lebih mahal dari memori utama. Cache memori terletak antara memori utama dan register pemroses, berfungsi agar pemroses tidak langsung mengacu pada memori utama agar kinerja dapat ditingakan. Cache Memory ini ada dua macam yaitu :
1. Cache Memory yang terdapat pada internal Processor , chace memory jenis ini kecepatan aksesnya sangat tinggi, dan harganya sangat mahal. Hal ini bisa terlihat pada Processor yang berharga mahal seperti P4,P3,AMD-Athlon dll, semakin tinggi kapasitas L1,L2 Chace memori maka semakin mahal dan semakin cepat Processor.

2

2. Chace Memory yang terdapat diluar Processor, yaitu berada pada MotherBoard, memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat tinggi, meskipun tidak secepat chache memori jenis pertama ( yang ada pada internal Processor ). Semakin besar kapasitasnya maka semakin mahal dan cepat. Hal ini bisa kita lihat pada Motherboard dengan beraneka ragam kapasitas chace memory yaitu 256kb, 512kb, 1Mb, 2Mb dll.

Tipe Memori, Waktu dan Pengontrolan.
Tipe memori berdasarkan tempat dan pengaksesan prosesor dibedakan menjadi: 1. Memori Internal
Register
Main Memory
Chache Memory
Memori Eksternal
Magnetik Disk
Floppy Disk
IDE Disk
SCSI Disk
RAID
Optical Disk
CDROM
CD-R
CD-RW
DVD Pita Magnetik

Pengontrolan memori dapat dijabarkan :
1. Sequential access
Memori diorganisasi menjadi unit unit data yang disebutrecord.Akses harus dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik. Informasi pengalamatan yang disimpan dipakai untuk memisahkan record record dan untuk membantu proses pencarian.Terdapat shared read/write mechanism untuk penulisan/pembacaan memorinya. Pita magnetik merupakan memori yang menggunakan metode sequential access.
2. Direct access
Sama sequential access terdapat shared read/writemechanism. Setiap blok dan record memiliki alamat unik berdasarkan lokasi fisiknya. Akses dilakukan langsung pada alamat memori. Disk adalah memori direct access
3. Random access
Setiap lokasi memori dipilih secara random dan diakses serta dialamati secara langsung. Contohnya adalah memori utama.
4. Associative access

Jenis random akses yang memungkinkan pembandingan lokasi bit yang diinginkan untuk pencocokan. Data dicari berdasarkan isinya bukan alamatnya dalam memori. Contoh memori ini adalah cache memori Waktu akses memori dapat dijabarkan :

1. Access time
Bagi random access memory, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis. Memori non-random akses merupakan waktu yang dibutuhkan dalam melakukan mekanisme baca atau tulis pada lokasi tertentu.

2. Memory cycle time
Konsep ini digunakan pada random access memory terdiri dari access time ditambah dengan waktu yang diperlukan transient agar hilang pada saluran sinyal.
3. Transfer rate
Kecepatan data transfer ke unit memori atau dari unit memori. 1.Random access memory sama dengan 1/(cycle time). 2. Non-random access memory dengan perumusan :
TN = TA + (N/R) TN = Waktu rata rata untuk membaca atau menulis N bit TA = Waktu akses rata rata N = Jumlah bit R = Kecepatantransfer dalam bit per detik (bps)

B. Karakteristik Sistem Memori (secaraumum)

Ada 8 karakteristik Memori yaitu :
1. Lokasi Memori
Ada 3 lokasi keberadaan memori di dlm sistem komputer yaitu :
A. Memori Lokal (CPU)
• Memori ini built-in berada dalam CPU • Memori ini diperlukan untuk semua kegiatan CPU • Memori ini disebut register. Register digunakan sebagai memori sementara dalam perhitungan maupun pengolahan data dalam prosesor

B. Memori Internal (Main memori)
• Diluar CPU tetapi bersifat internal terhadap sistem computer. • Diperlukan oleh CPU untuk proses eksekusi program. Sehingga dapat diakses secara langsung oleh prosesor tanpa modul perantara. • Memori internal menggunakan media RAM

C. Memori Eksternal
• Eksternal terhadap sistem komputer & berada diluar cpu • Untuk menyimpan data/instruksi secara permanen • Tidak diperlukan dalam proses eksekusi sehingga tidak dapat di-akses langsung oleh cpu • Memori ini terdiri dari perangkat storage peripheral (disk, pita, magnet , dll)

2. Kapasitas Memori
• Kapasitas register (memori lokal) dinyatakan dalam bit • Kapasitas main memori dalam byte (8 bit) atau word. Panj ang word umumnya 8,16 & 32 bit. • Kapasitas memori eksternal dinyatakan dalam byte

3. Satuan Transfer
Satuan transfer sama dengan jumlah saluran data yang masuk ke dan keluar dari modul memori.
• Bagi memori internal, satuan transfer merupakan jumlah Bit yg dibaca atau yg dituliskan ke dlm memori pd suatu saat.. Jumlah saluran ini sering kali sama dengan panjang word, tapi dimungkinkan juga tidak sama • Bagi memori eksternal, data ditransfer dlm juml yg jauh lebih besar dari word (block). Konsep Satuan Transfer • Word, merupakan satuan “alami”organisasi memori. Ukuran word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang instruksi. • Addressable units, pada sejumlah system, addressable unit adalah word. Namun terdapat system dengan pengalamatan pada tingkatan byte. Pada semua kasus hubungan antara panjang suatu alamat (A) dan jumlah (N) addressable unit adalah 2A =N. • Unit of Transfer adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan, kedalam memori pada suatu saat. Pada memori eksternal, transfer data biasanya lebih besar dari suatu word, yang disebut dengan block

4. Metode Akses Memori
Terdpt 4 jenis pengaksesan satuan data, sbb:
a. Sequential Access
• Memori diorganisasikan menjadi unit –unit data yang disebut record • Akses harus dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik • Informasi pengalamatan yang disimpan dipakai untuk memisahkan record –record dan untuk membantu proses pencarian. • Terdapat shared read/write mechanisme untuk penulisan/pembacaan memorinya. • Pita magnetic merupakan memori yang menggunakan metode sequential access
b. Direct Access
• Menggunakan shared R/W mechanism, tetapi setiap blok & record memiliki alamat yg unik berdasarkan lokasi fisik • Akses dilakukan langsung pada alamat memori • Waktu aksesnya bervariasi • Contohnya adalah akses pada disk

c. Random Access
• Setiap lokasi dpt dipilih secara random & diakses serta dialamati secara langsung. • Waktu mengakses lokasi tertentu tidak tergantung pada urutan akses sebelumnya & bersifat konstan. • Contohnya adalah sistem main memori

d. Associative Access
• Jenis random akses yang memungkinkan pembandingan lokasi bit yang diinginkan untuk pencocokan • Data dicari berdasarkan isinya bukan alamatnya dalam memori • Contoh memori ini adalah cache memori
5. Kinerja Memori
Ada 3 buah parameter u/ kinerja sistem memori, yaitu
• Waktu Aksess (seek time)

• Bagi RAM, waktu akses : waktu yg dibutuhkan untuk melakukan operasi W/R • Bagi non RAM, waktu akses : waktu yg dibutuh-kan u/ melakukan mekanisme W/R pd lokasi tertentu. • Waktu siklus (Cycle Time) • Waktu akses ditambah dgn waktu transien hingga sinyal hilang dari saluran atau u/ menghasilkan kembali data ini dibaca secara destruktif. • Konsep ini digunakan pada RAM • Laju Pemindahan (Transfer Rate) • Transfer rate : kecepatan pemindahan data ke unit memori/ditransfer dari unitmemori. • Bagi RAM, transer rate = 1/siklus waktu • Non-random access memory dengan perumusan sbb : TN = TA + (N/R) Dimana : TN = Waktu Rata-rata untuk membaca atau menulis N bit TA = Waktu Akses Rata-rata N = Jumlah Bit R = kecepatan transfer dalam bit per detik (bps)

6. Tipe Fisik Memori
Ada 2 tipe fisik memori, :

+ Memori Semikonduktor, memori ini memakai teknologi VLSI (very Large Scale Integration) Memori ini banyak digunakan untuk RAM + Memori Permukaan Magnetik, digunakan u/ disk atau pita magnetik.
7. Karakteristik Fisik
Ada 2 yg mencerminkan karakteristik tsb:
a. Volatile dan Non volatile
Volatile, informasi. akan rusak secara alami/hilang bila daya listrik dimatikan. Sedangkan Non volatile sebaliknya
b. Erasable non erasable
Erasable : isi memori dapat dihapus & di-gantikan dengan inf. dgn inf lainnya. Memori semikonduktor yg tdk terhapuska dan non volatile adalah ROM.
8. Organisasi

Pengaturan bit dalam menyusun word secara fisik.

Pita Magnetik

II.1  Reel-to-reel tape

Merupakan bentuk pita magnetik yang paling tua. Mempunyai ukuran lebar ½ inci dan panjangnya sekitar 2400 feet. Untuk tiap reel pita magnetik, awal dan akhir dari pita terdapat suatu daerah yang tidak digunakan untuk merekam data yang disebut leader.

BOT (beginning-of-tape) marker yaitu daerah yang merupakan penunjuk awal dari tape dan EOT (end-of-tape) marker merupakan penunjuk akhir dari tape yang dapat digunakan untuk merekam data. Volume menunjukkan identitas dari tape, yang biasanya tiap-tiap tape mempunyai identitas nomer atau kode tersendiri.

Header label menunjukkan informasi dari suatu file, termasuk nama dari file dan tanggal perekaman dari file. Trailer label berisi informasi yang sama dengan header label ditambah dengan informasi jumlah dari record untuk file bersangkutan  untuk keperluan control total (kontrol dari jumlah record yang ada di file).

Masing-masing record di pita magnetik dipisahkan dengan suatu gap (pemisah) yaitu interrecord gaps (IRG). Susunan record yang demikian disebut dengan unblocked record. Lebar dari gap biasanya sekitar ½ sampai 1 inci.

Gap tersebut tidak dapat digunakan untuk merekam data, sehingga semakain banyak gap, berarti semakin banyak tempat yang terbuang. Untuk menghemat tempat yang terbuang, maka beberapa record dapat dijadikan sebuah block dan masing-masing block hanya dipisahkan dengan sebuah gap saja yaitu interblock gaps (IBG). Jumlah dari record untuk tiap blockdisebut dengan blocking factor. Misalnya tiap block berisi 3 buah record, maka disebut dengan mempunyai blocking factor 3.

Jumlah dari data yang diletakkan di pita magnetik untuk suatu panjang yang tertentu disebut tape density (kepadatan pita). Semakin padat, maka semakin besar kapasitas dari pita. Kepadatan ini ditunjukkan dengan ukuran byte per inch (BPI).

II.2  Cartridge Tape

Disebut juga streaming tape dirancang khusus untuk menyimpan hasil dari suatu backup dari file di disk. Cartridge tape banyak digunakan pada komputer mini.

Gambar II.2.Tape cartridges are frequently used for backing up hard discs on microcomputers

II.3  Cassette Tape

Pita magnetik yang banyak digunakan di komputer mikro adalah cassette tape. Selain untuk merekam musik dapat juga digunakan untuk merekam signal berbentuk bilangan binari yang dikenal oleh komputer. Suatu teknik yang digunakan untuk mewakili bilangan binari di cassette tape dikenal dengan nama FSK (Frequency Shift Keying). Sebagai pembaca atau perekam data digunakan tape recorder biasa.

Gambar.1I.3 .Cassette Tape

        I.           Pembahasan

III.I  System kerja

Pada proses penyimpanan atau pembacaan data, kepala pita (tape head) harus menyentuh media, sehingga dapat mempercepat kinerja pita. Data pada pita magnetik direkam secara berurutan dengan menggunakan drive khusus untuk masing-masing jenis pita magnetik.

Data yang disimpan dalam pita magnetik berbentuk titik bermagnit, titik tersebut ditunjukan dengan tanda panah, panah yang mengarah ke atas ada magnitnya (1), tanda panah yang mengarah kebawah tidak ada magnitnya (0). Kolom vertikal terdiri dari 9 bits dimana 8 bits untuk menyimpan karakter dan 1 bits untuk parity check.

 

Gambar.III.1. bilangan biner

III.I.1   Prinsip Magnetic

Bahan yang paling terpengaruh oleh magnet adalah besi yang mengandung walaupun beberapa bahan lainnya juga menunjukkan sifat magnetik. Ketika suatu material magnetik terkena medan magnet menjadi "magnetised", yaitu, ia tetap medan magnet. Secara umum, semakin sulit untuk magnetise bahan magnetik, semakin baik mempertahankan daya tarik itu. Semakin mudah untuk material magnetik, semakin mudah untuk kemudian menghapus magnet. Medan magnet dapat dihapus atau dikurangi dengan beberapa cara termasuk pemanasan dan shock mekanik (memalu), tetapi untuk tujuan kita, mereka adalah "Dihapus" oleh aplikasi medan magnet yang kuat bolak-balik yang kemudian dikurangi menjadi nol. Lapangan ini siklus berganti-ganti gaya magnet dari bahan yang de-magnetised (dihapus) dari satu polaritas melalui nol dengan polaritas yang lain secara bertahap mengurangi jumlah sampai amplitudo dari medan magnet jatuh ke nol dan material yang tersisa dengan daya magnet nol.

Kepala yang digunakan dalam duplicators harus dibuat dari bahan yang mudah magnetised dalam rangka untuk menjalankan fungsi mereka, dan ini membuat mereka rentan untuk menjadi sengaja magnetised oleh medan "nyasar" magnet. Suatu bagian penting dari menggunakan Peniru adalah demagnetising teratur kepala dan komponen lainnya di jalur rekaman. 

[Catatan : Bahkan meninggalkan duplikator dalam satu posisi untuk waktu yang lama akan menghasilkan medan magnet alami bumi yang melakukan hal ini sampai batas tertentu.] 

Karena lapisan tercatat kaset adalah magnet, itu dipengaruhi oleh medan magnetik ini menemukan, bukan hanya medan magnet yang terjaga dengan baik duplicators memproduksi dan kepala menghapus rekaman. Seorang kepala budak akan gagal untuk benar merekam kaset jika itu telah menjadi magnetised. Seorang Master Copy dapat sebagian atau seluruhnya dihapus oleh medan magnet tersesat, dan ini bisa dihasilkan oleh seorang kepala yang rusak atau beberapa komponen rusak lainnya di duplikator, atau dengan sengaja menempatkan Master Salin ke dalam modul Slave. Kebanyakan kaset duplicators mengabaikan mencatat melindungi lubang di kaset, sehingga mereka akan menghapus Master Copy jika ditempatkan dalam modul yang salah. Copy Master atau kaset disalin dapat rusak oleh medan yang dihasilkan oleh bagian lain dari duplikator, seperti kerangka baja roller mencubit, jika bagian yang telah menjadi magnetised. 

[Catatan : Perlu dicatat bahwa sebuah magnet yang kuat adalah bagian penting dari loudspeaker. Perawatan harus diambil untuk menjaga pengeras suara, atau peralatan apapun yang mengandung loudspeaker, jauh dari kaset dan dari duplicators tape.] 

Kaset menggunakan "magnetic tape", yaitu, sebuah pita plastik yang dilapisi dengan partikel magnet halus, diselenggarakan di pengikat. Partikel, dan karenanya rekaman itu, bisa magnetised. Binder tidak sempurna, dan beberapa dari partikel-partikel magnetik menjadi hilang ke tape dan disimpan di atas kepala dan bagian lain dari duplikator. Sayangnya, partikel-partikel ini secara kimiawi sangat mirip dengan karat, dan perlu dihapus sebelum mereka menyebabkan karat atau bentuk-bentuk lain dari korosi. Mereka juga sedikit kasar, dan ini menyebabkan dipakai sebagai rekaman tersebut akan dipindahkan di atas kepala, pemandu tape, dll 

Tape perekam dan pemutar kepala terdiri dari sebuah "cincin" dari bahan mudah magnetised dengan "celah" pada sudut kanan ke arah perjalanan tape, dan dengan sebuah kumparan kawat tembaga luka di cincin.

"Rekaman kepala" mengubah sinyal listrik menjadi medan magnet yang sesuai di jurang yang magnetises pita saat melintas. Hal ini meninggalkan berbagai pola magnetisme pada pita yang merupakan salinan dari sinyal listrik, yang pada gilirannya adalah salinan dari tekanan udara dari suara asli. 

Ketika direkam melewati celah dari "Replay Kepala" pola gaya magnet pada pita menghasilkan sinyal listrik yang sesuai dalam gulungan kepala. Pada akhirnya, ketika kaset dimainkan, kepala replay (sering disebut dengan "bermain head") dari pemain ternyata sinyal ini kembali menjadi suara.

Hal ini mungkin untuk menggunakan kepala yang sama untuk kedua merekam dan memutar ulang, dan perekam kaset jenis pelanggan yang paling melakukan hal ini. Tapi untuk performa optimal, "Profesional" recorder biasanya memiliki catatan terpisah dan kepala bermain sehingga setiap kepala dapat dioptimalkan untuk peran khususnya. Duplicators beroperasi pada batas-batas teknologi karena kecepatan pita yang lebih tinggi digunakan, dan sehingga kepala permainan dek Guru dan merekam kepala Budak selalu berbeda. 

Banyak duplicators termasuk "menghapus" fasilitas di atas geladak budak, tetapi tidak semua melakukannya. Hapus kepala beroperasi dengan menggunakan amplitudo konstan, sinyal tingkat tinggi ke tape seperti lewat. Karena rekaman awalnya pengalaman sebagai sinyal yang sangat kuat, yang menurun karena setiap partikel magnet bergerak menjauh dari kepala, secara efektif menghapus rekaman.

III.I.2   Prinsip Listrik

Karena duplikator bergerak pita pada beberapa kali kecepatan normal, hal ini menimbulkan rentang frekuensi perekaman dengan faktor yang sama. Sebagai contoh, perhatikan Master Copy yang direkam dengan suara memiliki kisaran 40 Hz sampai 10 kHz. Dalam sebuah operasi duplikator pada kecepatan 8X, sirkuit sinyal harus menangani berbagai 320 Hz sampai 80 kHz. Dalam kasus yang beroperasi duplikator di 16X, rentang frekuensi 640 Hz sampai 160 kHz! kepala Merancang dan sirkuit untuk rentang frekuensi bisa menjadi tantangan serius! 

[Catatan : Kepala digunakan dalam recorder biasanya terbuat dari paduan khusus besi, tetapi paduan ini mungkin bukan yang paling cocok untuk merekam frekuensi tinggi yang ditemukan di duplicators. Untuk alasan ini beberapa duplicators modern opsional dapat dipasang dengan "ferit" kepala. Ferrites adalah keramik sintetis, dan memiliki batas atas frekuensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan "ferri" (paduan besi) kepala. Ferrites biasanya lebih mahal, tapi lebih awet karena permukaan dimana pita melewati lebih sulit. Oleh karena itu, di mana teknisi yang kompeten hanya tersedia untuk mengunjungi pada interval waktu yang panjang, biaya tinggi dibenarkan sebagai kepala memakai serius membatasi kinerja duplikator.] 

Sebuah komponen frekuensi tinggi yang disebut "bias" ditambahkan ke sinyal diterapkan pada head di semua recorder, termasuk duplicators. bias diperlukan untuk mendapatkan rekaman linier, tetapi tidak dapat didengar dalam rekaman selesai. Frekuensi bias harus pada frekuensi beberapa kali lebih tinggi daripada frekuensi sinyal tertinggi untuk direkam, dan ini menambah kesulitan merancang rangkaian rekaman yang sesuai. Selain itu, jumlah bias memiliki efek diucapkan pada rentang frekuensi, tingkat kebisingan dan jumlah distorsi dari sinyal yang direkam. Oleh karena itu harus akurat disesuaikan, tetapi ini biasanya dilakukan oleh teknisi yang berpengalaman ketika servis peralatan. Jumlah optimum bias tergantung pada jenis pita yang digunakan, sehingga sebaiknya harus disesuaikan untuk mendapatkan kinerja yang terbaik dengan satu jenis / merek tape, dan kemudian hanya jenis / merek tape digunakan untuk membuat salinan.

III.I.3  Prinsip mekanis

Semua tape recorder dan pemain membutuhkan kaset untuk bergerak melewati kepala pada kecepatan konstan, tepat dan duplicators tidak terkecuali. Awalnya, ini dicapai dengan mengemudi kapstan menggunakan "sinkron" motor yang dengan desain mereka berputar pada kecepatan terkunci dengan frekuensi listrik. Ini adalah sistem yang sederhana, namun memiliki kelemahan bahwa frekuensi listrik yang berbeda di berbagai belahan dunia. Baru-baru ini, duplicators telah menggunakan motor yang berjalan pada kecepatan elektronik stabil. Ini dapat beroperasi dari induk frekuensi apapun. 

Semua duplicators saat ini digunakan dalam GRN mempunyai tata letak mekanik konvensional, di mana tape ditarik melewati kepala oleh roller (tekanan) mencubit, yang menekan pita terhadap penggulung berputar. Beberapa berarti diperlukan untuk menyediakan kontrol pasokan dan mengambil-up spindle, dan biasanya ini harus menyediakan fasilitas setidaknya mundur. Hal ini biasanya dilakukan oleh salah satu dari sejumlah kemungkinan susunan sabuk karet, slip kopling, roda gigi, dll Sarana harus disediakan untuk merasakan akhir tape (rekaman selesai). Banyak duplicators juga menyediakan mundur otomatis. duplicators lama biasanya akan mengontrol pengoperasian berbagai fungsi dengan saklar listrik sederhana dan komponen mekanik. Kemudian duplicators menggunakan model logika sirkuit elektronik untuk mengontrol pengoperasian mekanisme tersebut.

Macam-Macam Pita Magnetik

a.    QIC

QIC adalah singkatan dari dari quarter-inch-tape. Semula dibuat oleh perusahaan 3M untuk menyimpan data telekomunikasi, tetapi kemudian banyak digunakan pada PC tunggal karena harganya murah. Tape QIC secara otomatis mengoreksi data yang baru saja ditulis, dan jika menemui kesalahan, otomotis akan menuliskan kembali ke bagian pita berikutnya. Kelemahan utama QIC adalah pada kompatibilitasnya. Tak semua drive QIC kompatibel dengan standar. Biasanya QIC menggunakan 72 track (jalur penulisan data pada pita). Saat ini maksimal 144 track, dengan kemampuan merekam data 10 sampai dengan 13 GB.

b.    Travan

Travan dengan format TR-5 memiliki 108 track. Kemampuan penyimpanan sebesar 10GB/20GB dan dengan kecepatan transfer data sebesar 1 Mbps.

c.    DAT

DAT merupakan singkatan dari Digital Audio Tape. Teknologi DAT dipergunakan untuk merekam pada pita dengan lebar 4 mm dengan mempergunakan teknik perekaman helical scan, yaitu teknik yang digunakan untuk merekam pada video tape dengan kecepatan putaran 2000 RPM. Pada teknik helical scan, perekaman dilakukan dalam posisi tulis agak miring, mampu merekam lebih padat. Untuk menghindari kesalahan, perekaman ditambah dengan ECC (Error Correction Code). Bila ada kesalahan perekaman, perekaman akan dilakukan ulang. Bila pada saat restore (data dibaca untuk dituliskan ke hard disk) pita akan diputar terlebih dahulu untuk menemukan titik ujung penulisan data. Saat mengembalikan data dari pita ke sistem komputer, apabila terjadi kesalahan, kerusakan tersebut dapat diperbaiki dengan menggunakan ECC. Setelah semua data terverifikasi dengan benar, seluruh data dituliskan ke hard disk. Salah satu format DAT adalah DDS (Digital Data Storage). Salah satu standar DDS yaitu DDS-4 yang mempunyai kapasitas 20GB (atau 40GB untuk yang terkompresi) dengan kecepatan transfer data sebesar 2,4/4,8 Mbps.

d.    8mm

Teknologi pita 8mm semula ditujukan untuk industri video, untuk menyimpan citra berwarna berkualitas tinggi. Saat ini teknologi 8mm telah diadopsi oleh industri komputer sebagai cara

menyimpan data dalam jumlah besar, lebih besar daripada DAT. Pita 8mm juga memanfaatkan teknologi helical scan. Selain itu ada dua protokol utama yang diterapkan pada teknologi ini, dengan mempergunakan algoritma kompresi yang berbeda dan teknologi drive yang berbeda juga. Teknologi tersebut adalah Mammoth buatan Exabyte Corporation serta AIT (Advanced Intelligent Tape) buatan Seagate dan Sony.

e.    Mammoth

Mammoth memiliki teknologi yang lebih maju dan handal. Drive Mammoth memiliki suku cadang yang lebih sedikit dibandingkan drive 8mm serta didesain secara khusus untuk meningkatkan reliabilitas, dengan mengjaga kestabilan putaran dan penarikan pita. Mammoth memiliki system peredam guncangan dan dapat mengkalibrasi diri serta mencari serta melaporkan adanya kesalahan. Mammoth menggunakan ECC Reed Solomon dua level yang dapat membetulkan kesalahan dengan menuliskan ulang blok yang bersangkutan pada track yang sama. Mammoth-2 (M2) memecahkan standar kecepatan dan kapasitas pita. Jika kecepatan semula hanya 12 Mbps dan dengan kapasitas maksimal 60GB, maka dengan antarmuka Ultra 2/LVD SCSI, dengan hend multichannel, algoritma pembetulan kesalahan ECC3, kompresi dengan ALDC (Adaptive Lossless Data Compression), kapasitas maksimalnya menjadi 150GB dan dengan kecepatan 30 Mbps. Mammoth mengalami perkembangan drastis pada teknologi pita yang dahulunya dikenal sebagai peranti perekam yang kecepatannya sangat jauh tertinggal dibandingkan dengan piringan magnetik.

f.    Teknologi AIT

Tape cartridge AIT memanfaatkan cip MIC yangberupa EEPROM 64KB. Fungsi cip ini adalah untuk merekam semua informasi yang kalau pada pita lain selalu terdapat dalam segmen pertama. Informasi yang dimaksud antara lain berupa indeks yang menandai lokasi data dalam berkas. Saat pita dimasukkan ke dalam drive, konektor di dalam drive akan terhubung ke cip MIC. Karena lokasi data dalam berkas dapat diketahui langsung dari cip MIC, maka drive dapat memperkirakan seberapa jauh harus menggulung, dan tak perlu membaca tanda alamat seperti yang ada di pita pada umumnya. Saat lokasi data hampir tercapai, kecepatan putaran berkurang, dan motor mengurangi kecepatan untuk mulai membaca tanda identitas alamat guna mencari lokasi data yang sebenarnya. Hasil dari teknologi adalah kecepatan yang jauh meningkat sampai 150 kali kecepatan pita normal. Selain itu, keausan media menjadi terkurangi karena head hanya membaca tanda identitas alamat setelah mendekati lokasi file yang di minta saja. AIT juga memanfaatkan teknologi ALDC (Advanced Lossless Data Compression) milik IBM. Selain itu juga menerapkan ECC red-while-write yang mendeteksi dan membetulkan kesalahan penulisan.

Sebagai tambahan, integritas data lebih diperbaiki dengan memanfaatkan teknologi AME (Advanced Metal Evaporated). Media pita biasanya berupa lapisan bahan magnetik yang terbuat dari partikel metal atau oksida dengan berbagai kekuatan magnetik, yang dikombinasi dengan bahan perekat untuk merekatkan bahan tersebut ke pita plastik. Pelapisan media dapat dilakukan dengan penyemprotan. Namun, cara ini dapat mengakibatkan kontaminasi media dengan bahan kimia lain yang berakibat pada penurunan kualitas perekaman. Teknologi AME menggunakan ruangan hampa udara berisi partikel metal yang diuapkan, karenanya molekul magnetik ini lebih menyatu tanpa menggunakan perekat. Kemudian lapisan tersebut ditutup dengan karbon yang sangat keras menyerupai intan DLC (Diamond Like Carbon) untuk menjga lapisan magnetis di bawahnya dari keausan atau goresan. Dengan adanya pemanfaatan teknologi AME ini maka usia

pita AIT menjadi lebih lama. Pada generasi ketiga, AIT-3 memiliki kapsitas mencapai 100 gigabyte tanpa kompresi dan dengan kecepatan transfer 28 Mbps atau 260 gigabyte dengan kompresi dan kecepatan 12 Mbps. Pada teknologi generasi berikutnya, Super- AIT (S-AIT), yang memanfaatkan fitur AIT berkerapatan tinggi, kapasitas tanpa kompresinya menjadi 500 gigabyte.

g.    Digital Linear Tape

Digital Linear Tape (DLT) buatan DEC (Digital Equipment Corporation) dibuat pertama kali pada pertengahan 1980; diterapkan pada mesin MicroVAX, yang akhirnya dipergunakan oleh

Quantum Corporation pada 1994. Pita DLT lebih lebar 60% dibandingkan dengan pita 8mm dan merupakan pita magnetik yang terlebar. Track penyimpanannya 128 atau 208. Hal yang unik pada pita DLT terletak pada rancangan mekanisme head-nya, yaitu HGA (Head Guide Assembly). HGA yang berbentuk seperti bumerang dari plat alumunium ini memungkinkan minimalisasi kontak antara pita dengan head tersebut, sehingga memperpanjang usia pita maupun head. DLT juga memiliki sistem pengendali akselerasi dan penurunan kecepatan pita dengan tepat, serta didesain untuk dapat membersihkan diri. Hal ini membuat kontak antara pita dan head terjadi dengan baik sehingga usia head sekitar 30.000 jam- jauh lebih tinggi dibandingkan dengan usia head peranti 8mm yang hanya 2.000 jam. Keunggulan DLT yang lain adalah indeks berkas yang terletak di akhir pita, yang memungkinkan head menemukan track tempat berkas berada cepat. Fitur ini membuat produk-produk DLT dapat menemukan berkas apa saja dalam pita berkapasitas 20 gigabyte dalam rata-rata waktu 45 detik.

Untuk mencegah kesalahan, DLT menggunakan pendekatan berlapis, dimulai dengan pemanfaaatan cip ASIC (Application-specific Integrated Circuit) yang membuat kode pembetulan kesalahan ECC Reed Solomon sebanyak 16 KB di setiap 64 KB data pemakai, CRC (Cyclic Redundancy code) 64-bit serta EDC (Error-detecyion Code) untuk setiap 4 KB data. Hal ini masih ditambah lagi dengan verifikasi penulisan data pada saat penulisan, serta otomatis menuliskan kembali data yang direkam pada saat dijumpai adanya kesalahan perekaman. Keunggulan utama DLT terletak pada kapasitas penyimpanan yang lebih besar, kecepatan

transfer data yang lebih tinggi, dan reliabitasi yang lebih tinggi, terutama karena media pita tak menyentuh drive secara fisik.

h.    Super DLT

Super DLT memanfaatkan teknik LGMR (Laser Guide Magnetic Recording) yang menggabungkan antara perekaman optik dan magnetik dengan menggunakan laser sehingga dapat menempatkan head perekaman secara lebih presisi dan lebih handal terhadap goncangan dari luar. Sistem POS (Pivoting Optical Servo) yang diterapkan dalam LGMR ini memungkinkan penulisan dalam track yang lebih padat, menurunkan biaya pembuatan, serta meningkatkan kenyamanan pengguna karena tak perlu melakukan pemformatan terlebih dulu.

Kapasitas super DLT lebih ditingkatkan lagi sebanyak 10-20% dengan memanfaatkan sisi belakang pita untuk merekam data. Sebagai hasilnya, diperoleh kapasitas perekaman tak terkompresi sebesar 1,2 terabyte pada satu cartridge dan dengan kecepatan transfer data 100 Mbps.

i.    Teknologi ADR

ADR (Advanced Digital Recording) merupakan produk hasil riset Philip melalui anak

perusahaannya OnStream. Produk pertama yang diluncurkan pada tahun 1999 memiliki kapasitas

normal 15 gigabyte dan 30 gigabyte untuk kompresi. ADR memiliki drive yang dapat mengatur posisi secara tepat bila ada pergeseran pita yang paling kecil sekalipun. ADR dapat membuat 192 track pada tape 8mm.

RAID

Apa itu RAID? Panduan & Perbandingan Lengkap Tentang Teknologi RAID!

Apa itu RAID? Menurut Wikipedia, RAID (yang kepanjangannya adalah Redundant Array of Independent Disks), adalah sebuah teknologi di dalam penyimpanan data komputer yang digunakan untuk mengimplementasikan fitur toleransi kesalahan pada media penyimpanan komputer (utamanya adalah hard disk) dengan menggunakan cara redundansi (penumpukan) data, baik itu dengan menggunakan perangkat lunak, maupun unit perangkat keras RAID terpisah.

Dengan RAID, data yang disimpan akan dibagi/direplika ke beberapa hardisk  secara terpisah, guna untuk meningkatkan kehandalan data atau bisa juga untuk meningkatkkan performa I/O hardisk.

Kehandalan data bisa terpenuhi dengan RAID karena penyimpanan data tidak hanya diletakkan di beberapa disk. Jika ada disk yang rusak, data akan tetap aman, dan hardisk yang rusak dapat diganti dengan segera tanpa mempengaruhi eksistensi data.
Peningkatan performa I/O hardisk bisa terpenuhi karena ketika hardisk melakukan baca/tulis tidak dilakukan sendiri, tetapi dilakukan bersama-sama dengan hardisk lainnya. Istilahnya mereka secara gotong royong melakukan tugas. Sebagai contoh, RAID 0 dengan 2 hardisk, jika kecepatan per disk adalah 7200 rpm, maka dengan RAID 0, kecepatan berlipat ganda, 2 x 7200 rpm = 14400 rpm!

Sejarah RAID

Penggunaan istilah RAID pertama kali diperkenalkan oleh David A. Patterson, Garth A. Gibson dan Randy Katz dari University of California, Berkeley, Amerika Serikat pada tahun 1987. Tetapi walaupun mereka yang menggunakan istilah RAID pertama kali, tetapi hak paten RAID sejatinya dimiliki oleh Norman Ken Ouchi dari IBM, yang pada tahun 1978 mendapatkan paten nomor 092732 dengan judul “System for recovering data stored in failed memory unit”.

Level-Level Standar RAID

Pada dasarnya, level standar RAID ada 5. Tetapi seiring dengan perkembangan teknologi komputer, beberapa level-level baru bermunculan. Di artikel ini, saya akan membahas 7 level RAID yang sering digunakan.

RAID 0

RAID 0 (atau yang disebut juga dengan stripe set atau striped volume), data akan disimpan terpisah secara merata ke dua hardisk atau lebih, tanpa informasi parity untuk meningkatkan kecepatan. Parity data di RAID digunakan untuk memeriksa error hardisk & mendapatkan redundansi data. Jika ada hardisk yang rusak, secara otomatis RAID akan melakukan rekonstruksi data pada hardisk yang baru.
Nah, pada RAID 0, parity data tidak ada, sehingga jika ada hardisk yang rusak, maka secara otomatis data akan rusak. Tidak ada redundansi/kehandalan data di level RAID 0. Pada umumnya, RAID 0 digunakan untuk meningkatkan performa baca/tulis saja, atau untuk memperbesar kapasitas simpan, tanpa mementingkan redundansi data.

23

Seperti yang sudah saya sebutkan sebelumnya, dengan RAID 0, kecepatan I/O hardisk akan meningkat karena kinerja baca/tulis dikerjakan bersama-sama. Dengan 3 hardisk SATA 7200 rpm, anda akan memiliki performa setara 3 x 7200 rpm = 21600 rpm.
Dengan RAID 0, 3 x 1 TB hardisk = 3 TB hardisk!

RAID 1

Dengan RAID 1, data di hardisk pertama akan di salin (mirroring) persis sama ke hardisk kedua. Jika anda lebih mementingkan performa baca & kehandalan data, ketimbang simpan, maka RAID 1 adalah pilihan yang pas.

Pada RAID 1, jika pada salah satu hardisk terjadi kerusakan, maka data akan tetap aman karena sudah tersalin di hardisk kedua. Jika hardisk yang rusak mendapatkan ganti, maka secara otomatis RAID 1 akan melakukan salinan/mirorring ke hardisk yang baru.

2 Hardisk yang diatur dengan RAID 1, total kapasitasnya hanya seperti memiliki 1 hardisk saja. Jadi semisal 2 x 1 TB hardisk dengan RAID 1, maka kapasitas simpan yang bisa dipakai adalah 1 TB saja.

Kecepatan baca/tulis pada RAID 1 cukup bagus, walau tidak setinggi performa pada RAID 0. Kekurangan RAID 1 hanyalah pada kapasitas simpan saja.

RAID 1 banyak digunakan pada operating system (OS) & transactional database.

24

RAID 5

RAID 5 menggunakan metode block-level striping dengan data parity didistribusikan ke semua hardisk. RAID 5 cukup populer karena mampu menghadirkan redundansi data dengan biaya yang tidak terlalu besar.

RAID 5 memiliki toleransi kerusakan disk hanya satu saja, sama seperti RAID 1. Jadi, jika anda menggunakan 3 x 1TB hardisk, maka kapasitas simpan yang bisa digunakan adalah 2 TB saja, karena 1 TB lainnya digunakan untuk toleransi kerusakan.

RAID 5 memiliki performa baca dua kali lipat lebih cepat, tetapi tidak ada peningkatan pada performa tulis. RAID level ini dianjurkan untuk penyimpanan data, file server, atau untuk backup server.

RAID 6

RAID 6 sejatinya hampir sama dengan RAID 5, yang membedakan cuma penambahan parity block. Jika pada RAID 5 toleransi kerusakan disk hanya satu, pada RAID 6 memiliki 2 disk. Dengan penambahan ekstra parity block, maka redundansi data lebih bagus ketimbang RAID 5.

Performa baca/tulis tidak ada beda dengan RAID 5. Level RAID 6 biasanya dianjurkan untuk solusi HA (High Availability), Mission Critical Apps, dan server yang membutuhkan kapasitas simpan yang besar).

RAID 10

RAID 10 biasa juga disebut dengan RAID 1+0 atau RAID 1&0, mirip dengan RAID 0+1, cuma perbedaanya adalah penggunaan level RAIDnya dibalik.

RAID 10 sebenarnya bukan level standar RAID yang diciptakan untuk driver Linux MD. RAID 10 membutuhkan minimal 4 buah hardisk.

RAID 10 adalah kombinasi antara RAID 0 (data striping) dan RAID 1 (mirroring). Memiliki performa baca/tulis & redundansi data tertinggi (memiliki toleransi kerusakan hingga beberapa hardisk).

RAID 10 memiliki toleransi kerusakan 1 hardisk per mirror stripe.

RAID 10 biasanya banyak diimplementasikan pada database, web server & server aplikasi atau server-server yang membutuhkan performa hardisk tinggi.

RAID 50

RAID 50 (atau juga disebut dengan RAID 5+0) merupakan kombinasi block-level striping dari RAID 0 dengan distribusi parity dari RAID 5. RAID 50 membutuhkan minimal 6 hardisk.

Jika salah satu hardisk dari masing-masing RAID 5 ada yang rusak, data akan tetap aman. Akan tetapi jika hardisk yang rusak tidak segera diganti, dan hardisk dari RAID 5 tersebut ada yang rusak lagi, maka semua data di RAID 50 akan rusak. Penggantian hardisk harus dilakukan agar data tetap terjaga redundansinya. RAID 50 memilik toleransi kerusakan 1 hardisk per sub-array. Seperti halnya RAID 10, RAID 50 juga memiliki performa baca/tulis & redundansi data tinggi (memiliki toleransi kerusakan hingga beberapa hardisk).RAID 50 biasanya banyak di implementasikan pada server database, server aplikasi, dan server penyimpanan file.

RAID 60

RAID 60 (atau juga disebut dengan RAID 6+0) merupakan kombinasi block-level striping dari RAID 0 dengan distribusi parity dari RAID 6. RAID 60 membutuhkan minimal 8 hardisk.RAID 50 dan RAID 60 tidak banyak perbedaan, yang membedakan hanya pada toleransi kerusakan hardisk. Jika pada RAID 50 toleransi kerusakannya 1 hardisk per sub-array, sedang di RAID 60 adalah 2 hardisk per sub-array.RAID 60 biasanya banyak di implementasikan pada solusi High Availability, Mission Critical Apps,atau server yang membutuhkan kapasitas simpan besar.

27

Magnetik Disk

1.Pengertian Definisi 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 seperti gambar dibawah. 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. 

Blok-blok data disimpan dalam disk berukuran blok yang disebut dengan sector. Track biasanya terisi beberapa sector, umumnya 10 hingga 100 sector tiap tracknya, untuk lebih jelas lagi lihat gambar berikut ini :

Contoh dari Magnetic Disk :

• Harddisk
• Floppydisk

2.Metode Pengalamatan Dalam Magnetic Disk

Metode pengalamatan dalam magnetic disk ada dua yaitu metode silinder dan metode sektor, penjelasannya sebagai berikut :

1.Metode Silinder

  Metode silinder merupakan 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 atau dari 1 – 20. Pengalamatan dari nomor record menunjukkan dimana record terletak pada track yang ditunjukkan dengan nomor silinder dan nomor permukaan.

2.Metode Sektor

   Metode sektor, Setiap track dari pack dibagi kedalam sektor-sektor. Setiap sektor adalah storage area untuk banyaknya karakter yang tetap. Pengalamatan recordnya berdasarkan nomor sektor, nomor track, 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 dari pendekatan keseragaman kapasitas adalah file dapat ditempatkan pada disk tanpa merubah lokasi nomor sector (track atau cylinder) pada file.

3.Karakteristik Magnetic Disk

4.Komponen Pada Magnetic Disk

   Hard 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. Pelat ini ditempatkan dalam suatu poros yang disebut spindle. untuk lebih jelasnya lagi penjelasan dari komponen-komponen magnetic disk simak dibawah ini :)

1. 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 bearing. Dengan fluid bearing maka gaya friksi dan tingkat kebisingan dapat diminimalisir. Spindle ini yang menentukan putaran hard disk. Semakin cepat putaran rpm hard disk maka semakin cepat transfer datanya.

2. 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.

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 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.

4. 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.

5. Interfacing Module

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.

Cukup sekian artikel Penjelasan Lengkap Tentang Magnetic Disk yang dapat saya share di malam ini semoga bermanfaat bagi sobat semuannya :) jangan lupa selalu berkomentar untuk menghargai karya orang lain :v wkwkwkwk sampai jumpa sampai bertemu kembali yak :D

Karakteristik Pada Memori

Masalah yang kompleks dari memori komputer akan lebih mudah kita pelajari dengan menggolongkannya menurut karakteristiknya. Sistem memori komputer memiliki beberapa karakteristik penting, diantaranya :

Lokasi

Ada 3 lokasi keberadaan memori di dlm sistem komputer yaitu :

1.     Memori Lokal (CPU)

-         Memori ini built-in berada dalam CPU (mikroprosesor)

-         Memori ini diperlukan untuk semua kegiatan CPU

-         Memori ini disebut register. Register digunakan sebagai memori sementara dalam perhitungan maupun pengolahan data dalam prosesor

-         Diakses langsung oleh prosesor dalam menjalankan operasinya

2.     Memori internal

-      Berada di luar CPU tetapi bersifat internal terhadap sistem komputer,

-      Diperlukan oleh CPU untuk proses eksekusi (operasi) program, sehingga dapat diakses secara langsung oleh prosesor (CPU) tanpa modul perantara,

-      Memori internal sering juga disebut sebagai memori primer atau memori utama.

-      Memori internal biasanya menggunakan media RAM

3.     Memori Eksternal

-         Merupakan perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan, dan penyimpanan data di luar memori utama

-         Diakses oleh prosesor melalui piranti I/O

-         Eksternal terhadap sistem komputer & berada diluar cpu

-         Untuk menyimpan data/instruksi secara permanen

-         Tidak diperlukan dalam proses eksekusi sehingga tidak dapat di-akses langsung oleh CPU. Memori ini terdiri dari perangkat storage peripheral (disk, pita, magnet , dll)

Kapasitas Memori

Kapasitas memori internal maupun eksternal biasanya dinyatakan dalam mentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word, keberadaan memori di dalam sistem Komputer.

-         Panjang word umumnya 8, 16, 32 bit

-         Memori eksternal biasanya lebih besar kapasitasnya daripada memori internal, hal ini disebabkan karena teknologi dan sifat penggunaannya yang berbeda

Satuan transfer

Satuan transfer sama dengan jumlah saluran data yang masuk ke dan keluar dari modul memori. Jumlah saluran ini sering kali sama dengan panjang word, tapi dimungkinkan juga tidak sama. Bagi memori internal, satuan transfer merupakan jumlah Bit yang dibaca atau yg dituliskan ke dalam memori pada suatu saat. Jumlah saluran ini sering kali sama dengan panjang word, tapi dimungkinkan juga tidak sama, sedangkan bagi  memori eksternal, data ditransfer dalam jumlah yang jauh lebih besar dari word (block).

Konsep Satuan Transfer

·        Word, merupakan satuan “alami” organisasi memori. Ukuran word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang instruksi.

·        Addressable units, pada sejumlah system, addressable unit adalah word. Namun terdapat system dengan pengalamatan pada tingkatan byte. Pada semua kasus hubungan antara panjang suatu alamat (A) dan jumlah (N) addressable unit adalah 2A =N.

·        Unit of Transfer adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan, kedalam memori pada suatu saat. Pada memori eksternal, transfer data biasanya lebih besar dari suatu word, yang disebut dengan block

Metode Akses

Terdapat empat jenis pengaksesan satuan data, yaitu sebagai berikut :

a.     Sequential access

-         Memori diorganisasikan menjadi unit-unit data, yang disebut record.

-         Akses dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik.

-         Informasi pengalamatan dipakai untuk memisahkan record-record dan untuk membantu proses pencarian.

-         Mekanisme baca/tulis digunakan secara bersama (shared read/write mechanism), dengan cara berjalan menuju lokasi yang diinginkan untuk mengeluarkan record.

-         Waktu access record sangat bervariasi.

Contoh sequential access adalah akses pada pita magnetik.

-         Terdapat shared read/write mechanisme untuk penulisan/pembacaan memorinya.

-         Pita magnetic merupakan memori yang menggunakan metode sequential access

b.     Direct access

-         Menggunakan shared R/W mechanism, tetapi setiap blok dan record memiliki alamat yang unik berdasarkan lokasi fisik

-         Akses dilakukan langsung pada alamat memori

-         Seperti sequential access, direct access juga menggunaka shared read/write mechanism, tetapi setiap blok dan record memiliki alamat yang unik berdasarkan lokasi fisik

-         Akses dilakukan secara langsung terhadap kisaran umum (general vicinity) untuk mencapai lokasi akhir

-         Waktu aksesnya bervariasi.

Contoh direct access adalah akses pada disk.

c.      Random access

-         Setiap lokasi dapat dipilih secara random dan diakses serta dialamati secara langsung.

-         Waktu untuk mengakses lokasi tertentu tidak tergantung pada urutan akses sebelumnya dan bersifat konstan.

Contoh random access adalah sistem memori utama.

d.     Associative access

-         Setiap word dapat dicari berdasarkan pada isinya dan bukan berdasarkan alamatnya dalam memori

-         Seperti pada RAM, setiap lokasi memiliki mekanisme pengalamatannya sendiri.

-         Waktu pencariannya tidak bergantung secara konstan terhadap lokasi atau pola access sebelumnya.

Contoh associative access adalah memori cache.

Kinerja

Ada tiga buah parameter untuk kinerja sistem memori, yaitu :

a.     Access time (Waktu Akses)

Bagi RAM, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis. Bagi non RAM, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan mekanisme baca tulis pada lokasi tertentu

b.     Cycle time (Waktu Siklus)

Waktu siklus adalah waktu akses ditambah dengan waktu transien hingga sinyal hilang dari saluran sinyal atau untuk menghasilkan kembali data bila data ini dibaca secara destruktif.

c.      Transfer rate (Laju Pemindahan)

Transfer rate adalah kecepatan pemindahan data ke unit memori atau ditransfer dari unit memori. Bagi RAM, transfer rate sama dengan 1/(waktu siklus). Bagi non RAM terdapat hubungan:

TN =TA +n/R

TN = Waktu rata-rata untuk membaca atau menulis N bit.

TA = Waktu access rata-rata.

n = Jumlah bit.

R = Kec. transfer, dalam bit per detik (bps).

Tipe Fisik

-         Semikonduktor

-         Permukaan magnetik

Karakteristik Fisik

Ada dua kriteria yang mencerminkan karakteristik fisik memori, yaitu:

a.     Volatile dan Non-volatile

Pada memori volatile, informasi akan rusak secara alami atau hilang bila daya listriknya dimatikan. Selain itu, pada memori non-volatile, sekali informasi direkam akan tetap berada di sana tanpa mengalami kerusakan sebelum dilakukan perubahan. Pada memori ini daya listrik tidak diperlukan untuk mempertahankan informasi tersebut. Memori permukaan magnetik adalah non volatile. Memori semikonduktor dapat berupa volatile atau non volatile.

b.     Erasable dan Non-erasable

Erasable artinya isi memori dapat dihapus dan diganti dengan informasi lain. Memori semikonduktor yang tidak terhapuskan dan non volatile adalah ROM.

Keandalan Memori

Untuk memperoleh keandalan sistem ada tiga pertanyaan yang diajukan: Berapa banyak ? Berapa cepat ?  Berapa mahal ?. Pertanyaan berapa banyak adalah sesuatu yang sulit dijawab, karena berapapun kapasitas memori tentu aplikasi akan menggunakannya. Jawaban pertanyaan berapa cepat adalah memori harus mempu mengikuti kecepatan CPU sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar CPU dan memori tanpa adanya waktu tunggu karena komponen lain belum selesai prosesnya. Mengenai harga, sangatlah relatif. Bagi produsen selalu mencari harga produksi paling murah tanpa mengorbankan kualitasnya untuk memiliki daya saing di pasaran. Hubungan harga, kapasitas dan waktu akses adalah :

⦁    Semakin kecil waktu akses, semakin besar harga per bitnya.

⦁    Semakin besar kapasitas, semakin kecil harga per bitnya.

⦁    Semakin besar kapasitas, semakin besar waktu aksesnya.

    Dilema yang dihadapi para perancang adalah keinginan menerapkan teknologi untuk kapasitas memori yang besar karena harga per bit yang murah namun hal itu dibatasi oleh teknologi dalam memperoleh waktu akses yang cepat. Salah satu pengorganisasian masalah ini adalah menggunakan hirarki memori. Seperti terlihat pada gambar 4.3, bahwa semakin menurunnya hirarki maka hal berikut akan terjadi :

⦁    Penurunan harga/bit

⦁    Peningkatan kapasitas

⦁    Peningkatan waktu akses

⦁    Penurunan frekuensi akses memori oleh CPU.

    Kunci keberhasilan hirarki ini pada penurunan frekuensi aksesnya. Semakin lambat memori maka keperluan CPU untuk mengaksesnya semakin sedikit. Secara keseluruhan sistem komputer akan tetap cepat namun kebutuhan kapasitas memori besar terpenuhi.

Rangkaian Memori RAM - EPROM

Mask ROM

Mask ROM adalah ROM yang tidak bisa ditulis ulang (non-flashable) sehingga tidak dapat di up-grade. Data pada ROM dimasukkan langsung melalui mask pada saat perakitan chip. Hal ini membuatnya sangat ekonomis terutama jika kita memproduksi dalam jumlah banyak.Namun hal ini juga menjadi sangat mahal karena tidak fleksibel. Sebuah perubahan walaupun hanya satu bit membutuhkan mask baru yang tentu saja tidak murah. Karena tidak fleksibel maka jarang ada yang menggunakannya lagi.

PROM (Programmable Read-Only Memory)

PROM kependekan dari Programmable Read Only Memory.PROM adalah salah satu jenis ROM, merupakan alat penyimpan berupa memori (memory device) yang hanya bisa dibaca isinya. PROM memang tergolong memori non-volatile, artinya program yang tersimpan di dalamnya tidak akan hilang walaupun komputer dimatikan (tidak mendapatkan daya listrik). Program yang tersimpan di dalamnya bersifat permanen.Biasanya digunakan untuk menyimpan program bahasa mesin yang sudah menjadi bagian hardware (perangkat keras) komputer.Contohnya adalah program yang men-start komputer ketika komputer baru dinyalakan (di-on-kan).Program yang ada di dalam PROM diisi oleh pabrik pembuatnya.Pengisian program ke dalam PROM menggunakan alat khusus bernama PROM burner, atau PROM Writer Program atau informasi yang telah diisikan atau direkamkan ke dalam PROM, tidak dapat dihapus lagi.

EPROM

Dari semua jenis memori diatas, yang sering digunakan adalah memori jenis EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory)karena harganya paling murah dan mudah didapat dipasaran.EPROM merupakan ROM yang dapat menghapus data yang tersimpan dan menuliskannya kembali dengan program yang baru.Berikut ini adalah contoh dari memori jenis EPROM type 2764.

Ada tiga bagian pokok yang membentuk EPROM yaitu masukan alamat, data keluaran, dan masukan kontrol.Masukan alamat digunakan untuk memilih data yang tersimpan pada lokasi EPROM.Banyaknya lokasi yang tersedia adalah 2 pangkat n alamat. Sehingga untuk EPROM yang terdiri dari 10 bit alamat, akan mempunyai 2 pangkat 10 = 1024 lokasi yang dapat teralamati. Satu lokasi alamat didalam EPROM dapat menyimpan 8 bit data. Setiap bit data yang tersimpan didalam EPROM akan berbentuk bilangan biner 1 atau 0. Untuk mengaktifkan EPROM harus diperhatikan pena OE dan CE. OE ( Output Enable) jika berlogic 0 maka keluaran D0 s/d D7 akan aktif. Jika OE berlogic 1 maka keluaran D0 s/d D7 akan Hi-Z (Hi-Z atau High Impedansi merupakan keadaan yang menandakan keluaran berada dalam keadaan tidak aktif). CE ( Chip Enable) harus berlogic 0 untuk mengaktifkan EPROM. Jika CE berlogic 1 keluaran akan Hi-Z dan tidak terpengaruh oleh kondisi sinyal OE.

Untuk membaca EPROM alamat pada mikroprosesor harus dihubungkan dengan alamat pada EPROM. Alamat ini akan didekode oleh EPROM untuk menentukan lokasi yang ingin dipilih. Kemudian pena OE dan CE harus berlogic 0 agar EPROM aktif. Untuk memprogram EPROM dapat menggunakan EPW ( EPROM Programmer Writer). Pena PGM harus berlogic 0 ketika memprogram EPROM. Pada operasi pembacaan normal, pena PGM diberi logic 1.

EEPROM

EEPROM kependekan dari Electrically Erasable Programmable Read Only Memory.Seperti halnya PROM dan EPROM, EEPROM merupakan memori non-volatile. Informasi, data atau program yang tersimpan di dalamnya tidak akan hilang walaupun komputer dimatikan, dan tidak membutuhkan daya listrik untuk mempertahankan atau menjaga informasi atau program yang tersimpan di dalamnya. EEPROM adalah komponen yang banyak digunakan dalam komputer dan peralatan elektronik lain untuk menyimpan konfigurasi data pada peralatan elektronik tersebut. Kapasitas atau daya tampung simpan datanya sangat terbatas.Pada sistem hardware komputer, chip EEPROM umumnya digunakan untuk menyimpan data konfigurasi BIOS dan pengaturan (setting) sistem yang berhubungan dengannya.EEPROM memiliki kelebihan tersendiri dibandingkan EPROM. EEPROM dapat dihapus secara elektris menggunakan sinar ultraviolet, sehingga proses penghapusannya lebih cepat dibandingkan EPROM. Penghapusan juga dapat dilakukan secara elektrik dari papan circuit dengan menggunakan perangkat lunak EEPROM Programmer.Alat yang dapat digunakan untuk menghapus isi EEPROM disebut EEPROM Rewriter.Produk EEPROM versi awal, hanya dapat dihapus dan diisi ulang kurang lebih sebanyak 100 kali. Sedangkan produk-produk terbaru dapat dihapus dan diisi ulang (erase-rewrite) sampai ribuan kali (bahkan beberapa informasi menyebutkan mampu sampai 100 ribu kali)

Daftar Pustaka

http://blog-fabrianne.blogspot.co.id/2014/03/tugas-makalah-karakteristik-sistem.html

http://orkomit.blogspot.co.id/2014/10/bab-4-memori-pendahuluan-unit-memori.html

http://uddinanaklamongan.blogspot.co.id/2010/04/sistem-memori-ram-dan-rom.html

http://dewidamayanti1a.blogspot.com/2012/12/penyimpanan-eksternal.html

http://argoadjah.blogspot.com/2010/12/prinsip-kerja-pita-magnetik.html