Hardisk
merupakan piranti penyimpanan sekunder dimana data disimpan sebagai pulsa
magnetik pada piringan metal magnetis yang berputar yang terintegrasi. Data
disimpan dalam lingkaran konsentris yang disebut track. Tiap track dibagi dalam
beberapa segment yang dikenal sebagai sector. Untuk melakukan operasi baca
tulis data dari dan ke piringan, harddisk menggunakan head untuk melakukannya,
yang berada disetiap piringan. Head inilah yang selanjut bergerak mencari
sector-sector tertentu untuk dilakukan operasi terhadapnya. Waktu yang
diperlukan untuk mencari sector disebut seek time. Setelah menemukan sector
yang diinginkan, maka head akan berputar untuk mencari track. Waktu yang
diperlukan untuk mencari track ini dinamakan latency.

Harddisk
merupakan media penyimpan yang didesain untuk dapat digunakan menyimpan data
dalam kapasitas yang besar. Hal ini dilatar belakangi adanya program aplikasi
yang tidak memungkinkan berada dalam 1 disket dan juga membutuhkan media
penyimpan berkas yang besar misalnya database suatu instansi. Tidak hanya itu, harddisk diharapkan
juga diimbangi dari kecepatan aksesnya. Kecepatan harddisk bila dibandingkan
dengan disket biasa, sangat jauh. Hal ini dikarenakan harddisk mempunyai
mekanisme yang berbeda dan teknologi bahan yang tentu saja lebih baik dari pada
disket biasa. Bila
tanpa harddisk, dapat dibayangkan betapa banyak yang harus disediakan untuk menyimpan
data kepegawaian suatu instansi atau menyimpan program aplikasi. Hal ini tentu
saja tidak efisien. Ditambah lagi waktu pembacaannya yang sangat lambat bila
menggunakan media penyimpanan disket konvensional tersebut.
Sejarah Perkembangan Harddisk
Harddisk
pada awal perkembangannya didominasi oleh perusahaan raksasa yang menjadi
standard komputer yaitu IBM. Ditahun-tahun berikutnya muncul
perusahaan-perusahaan lain antara lain Seagate, Quantum, Conner sampai dengan
Hewlet Packard’s di tahun 1992.Pada awalnya teknologi yang digunakan untuk
baca/tulis, antara head baca/tulisnya dan piringan metal penyimpannya saling
menyentuh. Tetapi pada saat ini hal ini dihindari, dikarenakan kecepatan putar
harddisk saat ini yang tinggi, sentuhan pada piringan metal penyimpan justru
akan merusak fisik dari piringan tersebut.
Gambar 1 : Evolusi Teknologi Hardisk
Menurut IBM
Dari gambar
tersebut dapat dilihat dari tahun 1984 sampai dengan 2006 mendatang,
perkembangan teknologi penyimpanan data berkembang cepat. Mulai dari ukuran
mikro untuk penggunaan laptop sampai ukuran normal untuk penggunaan PC Desktop.
Trend Perkembangan HardDisk
Trend
perkembangan harddisk dapat kita amati dari beberapa karakteristik berikut :
a. Kerapatan Data/Teknologi Bahan
Merupakan
ukuran teknologi bahan yang digunakan seberapa besar bit data yang mampu
disimpan dalam satu satuan persegi. Dalam hal kerapatan data dari awal sampai
sekarang terjadi evolusi yang sangat kontras. Pada awal perkembangannya
kerapannya sekitar 0.004 Gbits/in2 tetapi pada tahun 1999 labortorium IBM
sudah ada sekitar 35.3 Gbits/in2. Tetapi menurut www.bizspaceinfotech.com akan diperkenalkan apa yang dinamakan
TerraBit density. Harddisk
pada awal perkembangannya, bahan yang digunakan sebagai media penyimpan adalah
iron oxide. Tetapi sekarang banyak digunakan media thin film. Media ini
merupakan media yang lebih banyak menyimpan data dari pada iron oxide pada
luasan yang sama dan juga sifatnya yang lebih awet.
b.
Struktur head baca/tulis
Head
baca/tulis merupakan perantara antara media fisik dengan data elektronik. Lewat
head ini data ditulis ke medium fisik atau dibaca dari medium fisik. Head akan
mengubah data bit menjadi pulsa magnetik dan menuliskannya ke medium fisik.
Pada proses pembacaan data prosesnya merupakan kebalikannya.
Gambar 2 Desain karakteristik kebanyakan head baca/tulis
Proses baca
tulis data merupakan hal yang sangat penting, oleh karena itu mekanismenya juga
perlu diperhatikan. Dalam pendahuluan sebelumnya terdapat perbedaan letak fisik
head dalam operasinya. Dulu head bersentuhan fisik dengan metal penyimpan. Kini
antara head dan metal penyimpan sudah diberi jarak. Bila head bersentuhan
dengan metal penyimpan, hal ini akan menyebabkan kerusakan permanen fisik, head
yang aus, tentu saja panas akibat gesekan. Apalagi teknologi sekarang kecepatan
putar harddisk sudah sangat cepat. Selain itu teknologi head harddiskpun juga
mengalami evolusi.Evolusi head baca/tulis harddisk : Ferrite head, Metal-In-Gap
(MIG) head, Thin Film (TF) Head, (Anisotropic) Magnetoresistive (MR/AMR) Heads,
Giant Magnetoresistive (GMR) Heads dan sekarang yang digunakan adalah Colossal
Magnetoresistive (CMR) Heads. Ferrite
head, merupakan teknologi head yang paling kuno, terbuat dari inti besi yang
berbentuk huruf U dan dibungkus oleh lilitan elektromagnetis. Teknologi ini
diimplementasikan pada pertengahan tahun 1980 pada harddisk Seagate ST-251.
Kebanyakan terdapat pada harddisk yang ukurannya kurang dari 50MB. Metal-In-Gap (MIG), merupakan
penyempurnaan dari head Ferrite. Biasanya digunakan pada harddisk yang
ukurannya 50MB sampai dengan 100MB. Thin Film (TF) heads, berbeda jauh dengan jenis head
sebelumnya. Head ini dibuat dengan proses photolothografi seperti yang
digunakan pada pembuatan prosessor. (Anisotropic) Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, head ini
digunakan untuk membaca saja. Untuk penulisannya digunakan head jenis Thin
Film. Diimplementasikan pada harddisk ukuran 1GB sampai dengan 30GB. Giant Magnetoresistive (GMR) Heads,
merupakan penemuan dari peneliti Eropa Peter Gruenberg and Albert Fert.
Digunakan pada harddisk ukuran besar seperti 75GB dan kerapatan tinggi sekitar
10 Gbits/in2 sampai
dengan 15 Gbits/in2.
Karena
teknologi Giant Magnetoresistive (GMR) mulai ditarik dari pasaran, sebagai
penggantinya adalah Colossal Magnetoresistive (CMR).
Kecepatan Putar Disk
Kecepatan
putar pada jaman awal sekitar 3600RPM. Dengan semakin berkembangnya teknologi,
kecepatan putar ditingkatkan menjadi 4500RPM dan 5400RPM. Karena kebutuhan
media penyimpan yang mempunyai kemampuan tinggi dibuatlah dengan kecepatan
7200RPM yang digunakan pada harddisk SCSI.
Berikut
tabel kecepatan harddisk yang diaplikasikan pada berbagai jenis interface yang
berberda :
3. Kapasitas
Kapasitas
harddisk pada saat ini sudah mencapai orde ratusan GB. Hal ini dikarenakan
teknologi bahan yang semakin baik, kerapatan data yang semakin tinggi.
Teknologi dari Western Digital saat ini telah mampu membuat harddisk 200GB
dengan kecepatan 7200RPM. Sedangkan Maxtor dengan Maxtor MaxLine II-nya yaitu
harddisk berukuran 300GB dengan kecepatan 5400RPM. Beriringan dengan transisi ke ukuran
harddisk yang lebih kecil dan kapasitas yang semakin besar terjadi penurunan
dramatik dalam harga per megabyte penyimpanan, membuat hardisk kapasitas besar
tercapai harganya oleh para pemakai komputer biasa.
Teknologi Harddisk masadepan
Harddisk
dimasa mendatang salah satunya dititik beratkan pada kecepatan akses dan
kapasitasnya. Hal ini dapat dilakukan dengan mereduksi komponen mekanis dari
fisik harddisknya. Komponen mekanis yang tidak mampu bekerja pada frekuensi
tinggi digeser dengan komponen yang bersifat elektris yang mampu bekerja dalam
orde MHz bahkan GHz.
Dapat
dilihat saat ini sudah dirilis berbagai macam media penyimpan elektronis dalam
bentuk kecil. Misalnya USB Drive dan MultiMedia Card. Bila nantinya teknologi
ini diterapkan dan dapat harganya terjangkau, kemampuan komputer dari sisi
kecepatan akses baca/tulis media penyimpan akan meningkat pesat. Otomatis
kemampuan PC Server untuk melayani request dari client akan meningkat.
Berikut Ini Beberapa Rangkuman Referensi Singkat Mengenai
Hard Disk ;
INTERFACE HARD DISK IDE (Integrated
Drive Electronics) ;
standar
lama yang masih ada. Murah, dan terintegrasi dengan MB merupakan alasan
teknologi ini teta p ada.Jumlah IDE ada 4 buah tiap MBKoneksi dengan kabel
pipih 80 pininterface yang bottleneck dan menghambat panas
SCSI (Small Computer Standard Interface)
Kecapatan
160 mb/detik Jenis
SCSI (SCASI I, Wide SCSI, Ultra wide)Menggunakan card tersendiriMB teknologi
baru sudah menyertakan card SCSInya .
SCSI
biasanya digunakan untuk system server, yang menuntut kinerja tinggi Sistem SCSI dikenal dengan teknologi
RAID,sistem penyusunan, penulisan, keamanan dengan beberapa HD.
RAID
(Redudancy Array of Independent Disk), merupakan sekumpulan diskdrive yang dianggap oleh OS sebagai drive
tunggal.Recovery dan security menjadi prioritas.
Pemasangan Harddisk
Kabel IDE
terdapat strip warna merah Power supply ditancapkan bersebelahan atau sejajar dengan warna merah pada kabel
IDEJika salah komputer tidak akan bootingLakukan deteksi HD lewat BIOS
Proses Baca Hardisk
Saat sebuah sistem operasi mengirimkan data kepada
hard drive untuk direkam, drive tersebut memproses data tersebut menggunakan
sebuah formula matematikal yang kompleks yang menambahkan sebuah bit ekstra
pada data tersebut.Bit tersebut tidak memakan tempat: Di kemudian hari, saat
data diambil, bit ekstra tersebut memungkinkan drive untuk mendeteksi dan
mengkoreksi kesalahan acak yang disebabkan oleh variasi dari medan magnet di
dalam drive tersebut. Kemudian, drive tersebut
menggerakkan head melalui track yang sesuai dari platter tersebut. Waktu untuk
menggerakkan head tersebut dinamakan “seek time”. Saat berada di atas track
yang benar, drive menunggu sampai platter berputar hingga sector yang
diinginkan berada di bawah head. Jumlah
waktu tersebut dinamakan “drive latency”. Semakin pendek waktu `seek` dan
`latency`, semakin cepat drive tersebut menyelesaikan pekerjaannya. Saat komponen elektronik drive menentukan bahwa sebuah
head berada di atas sector yang tepat untuk menulis data, drive mengirimkan pulsa
elektrik pada head tersebut. Pulsa tersebut menghasilkan sebuah medan magnetik yang
mengubah permukaan magnetik pada platter. Variasi yang terekam tersebut
sekarang mewakili sebuah data.Membaca data
memerlukan beberapa proses perekaman. Drive memposisikan bagian pembaca dari head di atas track yang sesuai, dan
kemudian menunggu sector yang tepat untuk berputar di atasnya.Saat
spektrum magnetik tertentu yang mewakili data Anda pada sector dan track yang tepat berada tepat di atas head pembaca, komponen
elektronik drive mendeteksi perubahan kecil pada medan magnetik dan
mengubahnya menjadi bit. Saat drive tersebut selesai mengecek error pada bit
dan membetulkannya jika perlu, ia kemudian
mengirimkan data tersebut pada sistem operasi.
Sectors dan Tracks
Tracks
adalah bagian dari sepanjanjang keliling lingkaran dari luar sampai ke dalam.Sedangkan sector
adalah bagian dari tracks.Sectors memiliki jumlah bytes yang sudah diatur.
Ada ribuan
sector dalam HD
1 sectors normalnya menyimpan 512 byte informasi
Bahan Pembuat Hardisk
Saat ini hd dibuat dengan teknologi material media
magnetik disebut thin film.Lebih rapat, masa pakainya, kecil, ringan dari bahan
oxide
Mekanisme Kerja Hard Disk
Proses baca
tulis dilakukan oleh lengan hd dengan media Fisik magnetikHead hardisk
melakukan konversi bits ke pulse magnetik dan menyimpannya ke dalam platters,
dan mengembalikan data jika proses pembacaan dilakukan Hard disk memiliki “Hard platter” yang
berfungsi untuk menyimpan medan magnet.Pada dasarnya cara kerja hard disk
adalah dengan menggunakan teknik perekaman medan magnet. Cara kerja teknik magnet tersebut
memanfaatkan Iron oxide(FeO) atau karat dari besi, Ferric oxide (Fe2O3) atau oxida lain dari besi. 2 oxida tersebut adalah
zat yang bersifat ferromagnetic , yaitu jika didekatkan
ke medan magnet maka akan ditarik secara permanen oleh zat tersebut.
Referensi :