MAGNETIC DISK AND TAPE MAGNETIC DISK. Oleh : HERMAN THAHIR ( PENGERTIAN MAGNETIC DISK

Transkripsi

1 MAGNETIC DISK AND TAPE MAGNETIC DISK Oleh : HERMAN THAHIR ( PENGERTIAN MAGNETIC DISK Saat ini teknologi infomarmasi telah merubah mainset dari peradaban manusia itu sendiri. Mulai dari aspek financial hingga politik. Sebut saja e-commerce yang s aat ini sudah semakin membudaya pada masyarakat kita hingga fenomena facebook sa at pemilihan presiden amerika dan indonesia kemaren, beberapa fakta tersebut sem akin menyadarkan kita bahwa saat ini teknologi computer khususnya internet telah masuk pada kehidupan kita. Pada kesempatan kali ini saya ingin membahas tentang bagaimana sebuah data itu tersimpan pada storage dan juga cara kerja dari stora ge itu sendiri. Dalam konteks ini yang ingin saya bahas adalah konteks disk magn etic dan menyimpan file dalam sebuah storage online. Pada dasarnya arsitektur memory pada computer dapat digambarkan seperti ini. Dim ana pada puncak arsitektur terdapat semacam register cpu yang bisa diakses oleh cpu dengan kecepatan penuh, sementara dibawah dari memory register terdapat memo ry cache yang bisa diakses dengan kecepatan hingga ghz. Dibawahnya terdapat memo ry utama dengan ukuran ghz dan untuk skala system parallel sudah meningkat ke uk uran thz. dibawahnya lagi terdapat disk magnetic yang hingga saat ini menjadi pi lihan kita untuk menyimpan data dalam kondisi permanen dan tidak rewriteble,jika menginginkan yang rewritable mungkin bisa digunakan flash memory yang lebih efe ktif dan efisien. Dibawahnya lagi terdapat pita magnetic dan optical disk. Beber apa factor yang perlu diperhatikan adalah saat kita mengamati setiap level memor y dari tingkatan diatas, beberapa factor mengalami perubahan, factor tersebut ad alah kecepatan dari pengaksesan memory,dan kapasitas dari. Semakin kebawah, maka waktu yang dibutuhkan untuk mengakses memory akan semakin lama, mulai dari pengaksesan register oleh cpu yang hanya membutuhkan waktu dala m skala nanosekon hingga waktu yang dibutuhkan computer untuk mengakses optical disk yang membutuhkan waktu dalam sekala detik. Parameter selanjutnya adalah par ameter kapasitas dari memory itu sendiri, semakin kebawah tingkatannya maka kapa sitas semakin besar, mulai dari kapasitas register yang berada pada ukuran 128 b yte hingga kapasitas dari disk magnetic yang mampu hingga terabyte. Pengertian dan Jenis Magnetic Disk Beberapa memory yang tergolong pada magnetic disk ini sendiri adalah flopy disk, ide disk, dan scsi disk. Magnetik disk sendiri terbuah dari piringan bundar yan g terbuat dari logam atau plastik dimana permukaan dari bahan tersebut mempunyai sifat magnetic sehingga nanti bisa menghasilkan semacam medan magnet yang sanga t diperlukan untuk proses baca tulis dari memory tersebut karena saat proses bac a/ tulis menggunakan kepala baca yang disebut dengan head. Secara fisik bentukny a adalah piringan yang bisa memutar sesuai kontrolnya. Pada awal perkembangannya piringan disk ini mempunyai ukuran diameter 50 cm, namun saat ini sudah ada yan g berukuran 3 cm dan didominasi oleh ukuran 12 cm. Cara Kerja Head Magnetic Disk Head disk ini sendiri merupakan sebuah koil induksi yang menggantung diatas perm ukaan dan tertahan pada sebuah bantalan udara, kecuali pada flopy disk dimana he ad disk menyentuh ke permukaan. Setiap track mempunyai kepala head sendiri. Sist em kerja dari head ini adalah ketika arus + ataupun arus melewati head, maka aka n menimbulkan sebuah medan magnet yang nantinya akan menarik dari head tersebut.

2 Head akan bergerak ke kiri atau kekanan tergantung dari polaritas arus drive te rsebut.untuk membacanya, ketika head tersebut melewati sebuah daerah magnet maka sebuah arus + dan dimunculkan dari head dan ini memungkinkan untuk membaca bitbit yang telah disimpan sebelumnya. Urutan melingkar bit bit ditulis ketika disk melakukan suatu putaran penuh yang disebut dengan track. Setiap track dibagi dalam sector-sektor yang memilik panja ng tetap dan berisi 512 byte data. Namun didahului dengan proses sinkronisasi he ad sebelum menulis dan membaca. Semakin banyak data yang ditulis atau dibaca mak a putarannya juga akan semakin rapat. Namun dengan kondisi seperti itu maka pelu ang error bacanya juga semakin tinggi. Teknologi winchester dari ibm mengantisip asi masalah celah head diatas dengan model head aerodinamik. Head berbentuk lemb aran timah yang berada dipermukaan disk apabila tidak bergerak, seiring perputar an disk maka disk akan mengangkat headnya. Istilah winchester dikenalkan ibm pad a model disk 3340-nya. Model ini merupakan removable disk pack dengan head yang dibungkus di dalam pack. Sekarang istilah winchester digunakan oleh sembarang di sk drive yang dibungkus pack dan memakai rancangan head aerodinamis. Semua disk mempunyai lengan yang mampu bergerak keluar masuk pada kumparan dan p iringan yang berputar sehingga terbentuk jarak-jarak radial yang berbeda. Pada s etiap radial yang berbeda dapat ditulis. Track track itu sendiri merupakan seran gkaian lingkaran konsentrik di sekitar kumparan. Lebar sebuah track tergantung p ada headnya dan seberapa akurat head tersebut ditempatkan secara radial. Data di kirim ke memori ini dalam bentuk blok, umumnya blok lebih kecil kapasitasnya dar ipada track. Blok blok data disimpan dalam disk yang berukuran blok, yang disebu t sector.t rack biasanya terisi beberapa sector, umumnya 10 hingga 100 sector ti ap tracknya. Block Diagram Magnetic Disc Penjelasan Umum Magnetik Disk Disk adalah piringan bundar yang terbuat dari bahan tertentu (logam atau plastik ) dengan permukaan dilapisi bahan yang dapat di magnetisasi. Mekanisme baca/tulis menggunakan kepala baca atau tulis yang disebut head, merupakan komparan pengkonduksi (conducting coil). Desain fisiknya, head bersifat stasioner sedangkan piringan disk berputar sesuai kontrolnya Dua metode layout data pada disk, yaitu constant angular velocity dan multiple zoned recording Disk diorganisasi dalam bentuk cincin cincin konsentris yang disebut track Tiap track pada disk dipisahkan oleh gap(gap: mencegah atau mengurangi kesalahan pembacaan maupun penulisan yang disebabkan melesetnya head atau karena interferensi medan magnet) Sejumlah bit yang sama akan menempati track track yang tersedia Semakin ke dalam disk maka kerapatan (density) disk akan bertambah besar Data dikirim ke memori ini dalam bentuk blok, umumnya blok lebih kecil kapasitasnya daripada track Blok blok data disimpan dalam disk yang berukuran blok, yang disebut sector Track biasanya terisi beberapa sector, umumnya 10 hingga 100 sector tiap trackny a FORMAT DATA PADA TRACK DISK KARAKTERISTIK MAGNETIK DISK GERAKAN HEAD Portabilitas disk _Disk yang tetap (non-removable disk) _Disk yang dapat dipindah (removable disk). _Keuntungan disk yang dapat dipindah atau

3 diganti ganti adalah tidak terbatas dengan kapasitas disk dan lebih fleksibel MAGNETIC TAPE Pada tahun 1950-an magnetic tape telah digunakan pertama kali oleh ibm untuk men yimpan data. Saat sebuah rol magetic tape dapat menyimpan data setara dengan punch card, membuat magnetic tape sangat populer sebagai cara menyimpan data komputer hingga pertengahan tahun 1980-a. Magnetic tape adalah model pertama dari pada secondary memory. Tape ini juga dip akai untuk alat input/output dimana informasi dimasukkan ke cpu dari tape dan in formasi diambil dari cpu lalu disimpan pada tape lainnya. Panjang tape pada umumnya 2400 feet, lebarnya 0.5 inch dan tebalnya 2 mm. Data d isimpan dalam bintik kecil yang bermagnit dan tidak tampak pada bahan plastik ya ng dilapisi ferroksida. Flexible plastiknya disebut mylar. Mekanisme aksesnya ad alah tape drive. Memori perangkat yang terdiri dari panjang tipis dilapisi plastik strip dengan o ksida besi; digunakan untuk merekam audio atau video atau sinyal komputer untuk menyimpan informasi; ia ikut bersama belasan kaset untuk merekam w awancara. Tetapi sebagai informasi media penyimpanan, magnetic tape tidak stabil sebagai f ilm atau kertas. Benar merawat, film dan kertas dapat nonacidic abad terakhir, s edangkan magnetic tape hanya akan berlangsung beberapa dekade. Penggunaan magnet is untuk media penyimpanan yang lebih mengecewakan oleh prevalensi beberapa form at (misalnya, u-matic, vhs, s-vhs, 8mm, dan betacam untuk video), jenis media (o ksida besi, kromium dioksida, barium ferrite, logam particulate dan logam evapor ated), dan oleh kemajuan pesat dalam teknologi media. Di sisi lain, buku-buku ya ng hampir sama format dipelihara selama berabad-abad, memiliki hampir seluruhnya digunakan tinta di atas kertas sebagai media penyimpanan informasi, dan tidak m emerlukan teknologi khusus untuk mengakses informasi yang direkam. Demikian juga, baru mikrofilm, microfiche, dan film film yang dikenal dengan stabilitas ketik a disimpan di dalam lingkungan yang baik, dan melihat format belum berubah secar a signifikan selama bertahun-tahun. (the rincian acetate backing film lama yang plagues bahan dibahas dalam pasal 2,3: substrat deformasi). Laporan ini akan mem bandingkan perawatan dan prosedur untuk menangani kaset dengan prosedur untuk ke rtas dan film bila memungkinkan. FUNGSI MAGNETIC TAPE: Untuk media penyimpanan Untuk alat input/output Untuk merekam audio, video atau sinyal CARA KERJA MAGNETIC TAPE: Data direkam secara digit pada media tape sebagai titik-titik magnetisasi pada l apisan ferroksida. Magnetisasi positif menyatakan 1 bit, sedangkan magnetisasi n egatif menyatakan 0 bit atau sebaliknya. SISTEM BLOCK PADA MAGNETIC Tape: Data yang dibaca dari atau ditulis ke tape dalam suatu grup karakter disebut blo ck. Suatu block adalah jumlah terkecil dari data yang dapat ditransfer antara se condary memory dan primary memory pada saat akses. Sebuah block dapat terdiri da ri satu atau lebih record. Sebuah block dapat merupakan physical record. Diantara 2 block terdapat ruang yang kita sebut sebagai gap (inter block gap). KEUNTUNGAN PENGGUNAAN MAGNETIC TAPE: Panjang record tidak terbatas.

4 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 memerlu kan pemrosesan seluruhnya KETERBATASAN MAGNETIC TAPE: Akses langsung terhadap record lambat Masalah lingkungan Memerlukan penafsiran terhadap mesin Proses harus sequential REEL TO REEL TAPE: merupakan bentuk magnetic tape tertua. Alat ini mempunyai ukuran lebar 0,5 inchi dan panjangnya mencapai 2400 feet. Jika 1 feet 12 inchi, maka 2400 feet berarti inchi. Bisa dibayangkan panjangnya seperti apa. Biasanya pula mempunyai d ensity atau tingkat kerapatan hingga 6250 bit per inchi. Setiap reel pita magnetic terdapat dua daerah yang tidak digunakan untuk merekam data yang disebut dengan leader. keterangan gambar: 1. Leader 2. Bot (beginning of tape) yaitu daerah penunjuk awal dari tape 3. Volume label menunjukkan identitas label 4. Header menunjukkan informasi dari suatu file 5. Data 6.trailer label menunjukkan informasi sama dengan header label 7. Eot menunjukkan data dari tape. 8. Leader Keterangan gambar: 1. Irg(interrecord gap) pemisah record dengan lebar 0,5 1 inchi dan tidak dpt me nyimpan data 2. Record tempat penyimpanan data Ibg (interblock gap) yaitu pemisah kelompok record sehingga kapasitasnya lebih b anyak dibanding dengan irg. Suau magnetic tape terdapat density yang telah ditentukan. Jika semakin padat ma ka kapasitasnya pun akan semakin besar. Misalnya jika suatu magnetic tape dengan panjang 2400 feet dan density 6250bpi maka magnetic tape tersebut dapat menampu ng 180 juta byte. Alat unyuk merekam dan membaca data di pita magnetik adalah tape drive. Catrige tape: catrige tape dibuat untuk menyimpan hasil dari suatu backup dari file ke disk. B anyak digunakan untuk komputer mini. Untuk memnggunkannya dibutuhkan catrige tap e unit. Casette tape: Cassette tape banyak digunakan di komputer mikro. Selain untuk merekam lagu cass ette tape dapat digunakan untuk merekam sinyall berbentuk bilangan binary. Suatu tekhinik untuk mewakili bilangan biner dicassette tape disebut dengan fsk (freq uency shift keying). Untuk menggunakannya dibutuhkantape recorder biasa. Magnetic disk media yang digunakan pada peralatan penyimpan magnetik dilapisi dengan logam oks ida, oksida ini adalah material feromagnetik, yang berarti jika ini dibiarkan pa da bidang yang mengandung magnet secara permanen akan menjadi magnet. Penggeraknya menggunakan motor untuk memutar media pada kecepatan tinggi, dan pe ngaksesan informasi menggunakan alat kecil yang dinamakan head.

5 Karakteristik fisik pack adalah jenis alat penyimpanan pada magnetic disk, yang terdiri dari beberapa tumpukan piringan alumenium. Dalam sebuah pack/tumpukan umumnya terdiri dari 11 piringan, setiap piringan dia meternya 14 inch (8 inch pada minidisk) dan menyerupai piringan hitam. Permukaannya dilapisi dengan metal oxide film yang mengandung magnetisasi sepert i pada magnetic tape. Banyaknya track pada piringan menunjukkan karakteristik pe nyimpanan pada lapisan permukaan, kapasitas disk drive dan mekanisme akses. Disk mempunyai track per permukaan (banyaknya track pada piringan adalah tetap). Pada disk pack yang terdiri dari 11 piringan mempunyai 20 permukaan unt uk menyimpan data. Kedua sisi dari setiap piringan digunakan untuk menyimpan data, kecuali pada per mukaan yang paling atas dan paling bawah tidak digunakan untuk menyimpan data, k arena pada bagian tersebut lebih mudah terkena kotoran/debu. Untuk mengakses, disk pack disusun pada disk drive yang didalamnya mempunyai seb uah controller, access arm, read/write head dan mekanisme untuk rotasi pack. Ada disk drive yang dibuat built-in dengan disk pack, sehingga disk pack ini tid ak dapat dipindahkan yang disebut non removable, sedangkan disk pack yang dapat dipindahkan disebut removable. 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 un tuk diakses oleh sebuah program. Ada 2 teknik dasar untuk pengalamatan data yang disimpan pada disk. Metode silinder pengalamatan berdasarkan nomor silinder, nomor permukaan dan nomor record. Semua track dari disk pack membentuk suatu silinder bagian nomor permukaan dari pengalamatan record menunjukkan permukaan silinder r ecord yang disimpan. Pengalamatan dari nomor record menunjukkan letak record pada track yang ditunjuk kan dengan nomor silinder dan nomor permukaan. Metode sektor setiap track dari pack dibagi kedalam sektor-sektor. Setiap sektor adalah storag e area untuk banyaknya karakter yang tetap. Pengalamatan recordnya berdasarkan n omor sektor, nomor track, nomor permukaan. Setiap track pada setiap piringan mempunyai kapasitas penyimpanan yang sama mesk ipun diameter tracknya berlainan. Keseragaman kapasitas dicapai dengan penyesuai an density yang tepat dari representasi data untuk setiap ukuran track. Keuntungan lain dari pendekatan keseragaman kapasitas adalah file dapat ditempat kan pada disk tanpa merubah lokasi nomor sector (track atau cylinder) pada file. Waktu akses pada magnetic tape seek time waktu yang dibutuhkan untuk menggerakan read/write head pada disk ke posisi sili nder yang tepat. Head activation time waktu yang dibutuhkan untuk menggerakan read/write head pada disk ke posisi trac k yang tepat. Rotational delay (latency) waktu yang dibutuhkan untuk perputaran piringan sampai posisi record yang tepat Transfer time waktu yang menunjukan kecepatan perputaran dan banyaknya data yang ditransfer DAFTAR PUSTAKA MAGNETIC

6