HARDISK TEH NAON ??? (Bagian 2)

HARDISK

(PART TWO)

Pada tulisan bagian pertama yang berjudul "Teknologi Hardisk - Bagian 1", Anda sudah disuguhi sekilas mengenai hardisk dan apa saja yang ada di dalamnya. Pada tulisan bagian kedua ini, Anda akan mengetahui lebih banyak lagi mengenai teknologi hardisk seperti track, sector dan lain sebagainya. Selamat menikmati.

Track dan Sector

Setiap platter dibagi-bagi menjadi beberapa track (jumlahnya ribuan) yang membentuk melingkar. Satu track terlalu banyak menampung informasi untuk dikatakan sebagai bagian terkecil dari unit penyimpanan, sehingga setiap track dibagi-bagi lagi menjadi sector. Sektor merupakan unit terkecil yang bisa diakses melalui alamat tertentu yang tersimpan pada hard disk, dan biasanya bisa menyimpan 512 bytes informasi. Hard disk PC pertama memiliki 417 sector per track. Saat ini bisa memiliki ribuan sector pada tiap tracknya.

Areal Density

Areal density, kadang disebut juga dengan bit density, mengacu pada jumlah data yang bisa disimpan pada sejumlah platter. Karena permukaan platter merupakan bidang dua dimensi, areal density berarti satuan dari jumlah bit yang bisa disimpan pada satu tempat. Satuannya yang dipakai adalah bits per square inch (BPSI).
Karena merupakan satuan dua dimensi, areal density dihasilkan dari perkalian dua satuan lainnya yang satu dimensi:

Track Density:

Merupakan satuan yang menyatakan sebagaimana rapatkah track-track pada disk terkumpul atau seberapa banyak track pada setiap inchi platter. Satuannya track per inch (TPI).
Linear atau Recording Density: menyatakan seberapa banyak bit yang bisa ditampung pada setiap satu inchi track. Satuannya bits per inch per track (BPI).
Dengan mengalikan kedua nilai tersebut dihasilkanlah nilai areal density yang satuannya bits per square inch (BPSI). Jika jumlah maksimum linear density misalnya 300000 BPI dan track density kira-kira 18.333 TPI, maka areal density maksimum kurang lebih sekitar 5500000000 BPSI atau 5.5 Gbits/in2. Hard disk masa kini memiliki areal density lebih dari 10 Gbits/in2, dan di lab IBM pada tahun 1999 bisa mencapai 35.3 Gbits/in2 dengan 524000 BPI linear density dan 67300 TPI track density. Bandingkan dengan hard disk pertama yang memiliki sekitar 0.004 Gbits/in2!

Head

Bagian yang paling mengagumkan dari hard disk adalah head yang digunakan untuk membaca dan menulis data pada platter. Head yang digunakan pada hard disk-hard disk saat ini posisinya melayang di atas permukaan platter dan melakukan tugasnya (membaca dan menulis) tanpa sedikitpun bersentuhan secara fisik dengan permukaan platter. Head melakukan proses magnetisasi. Jarak antara head dengan platter disebut dengan floating height atau flying height. Kadang disebut juga dengan head gap. Head terbuat dari pegas baja yang bisa menekan platter ketika platter tersebut dalam keadaan berhenti. Ketika platter berputar, putaran tersebut menyebabkan udara mangalir di bawah head dan menyebabkannya terangkat dari permukaan platter sehingga bisa dikatakan “melayang”.
Karena jarak yang begitu dekat antara head dan permukaan platter (sekitar sepersejuta inchi), hard disk diproduksi pada ruangan yang bebas dari udara luar. Tetapi bukan berarti hampa udara, karena bagaimanapun juga udara diperlukan untuk proses pengangkatan head dari permukaan platter ketika platter tersebut berputar.

Sungguh mengagumkan bahwa dengan jarak yang sangat dekat, antara head dan platter tidak bersentuhan sama sekali! Sebagai perbandingan, jarak antara head dan platter pada hard disk modern adalah 0.5 mikroinchi (?inchi), sedangkan rambut manusia sekitar 2000 mikroinci.

Beberapa Standarisasi Pada Hard Disk

Jika sekarang kita melihat-lihat informasi teknis (spesifikasi) hard disk di toko-toko komputer, kita akan dibingungkan dengan berbagai istilah seperti ATA-2, ATA 3, IDE, EIDE, ATAPI dan sebagainya. Namun perlu diketahui bahwa istilah-istilah tersebut ada yang merupakan standar yang resmi dan ada juga yang tidak resmi. Yang resmi disini maksudnya yang disetujui oleh ANSI (American National Standards Indstitute) yang merupakan suatu organisasi yang mengembangkan standarisasi di dunia. Contohnya: ATA-1, ATA-2, ATAPI. Sedangkan IDE, EIDE, Fast-ATA, merupakan istilah unofficial yang dipakai oleh produsen hard disk tertentu.
ATA (Advanced Technology Attachment) merupakan suatu standar yang digunakan untuk menentukan suatu antarmuka (interface) yang dirancang berdasarkan bus ISA 16-bit yang juga digunakan pada PC. Spesifikasi ATA berhubungan dengan daya dan antarmuka sinyal data antara motherboard dengan controller disk drive. ATA hanya mendukung dua perangkat saja (sering disebut dengan master dan slave).
Awalnya disebut IDE (Integrated Drive Electronics), ATA ditemukan oleh Compaq sekitar tahun 1986, dan dikembangkan bersama-sama oleh Western Digital, Imprimis, dan Conner Peripheral. Usaha untuk men-standarkan interface ini dimulai pada tahun 1988. Draft pertama muncul pada bulan Maret 1989, dan setelah selesai diserahkan ke ANSI group X3T10 (yang memberi nama ATA) untuk disahkan pada bulan November 1990. X3T10 kemudian mengembangkan ATA menjadi Advanced Technology Attachment Interface with Extensions (ATA-2), yang kemudian diikuti dengan ATA-3 dan seterusnya.
Keterangan:

PIO Modes

Merupakan suatu metode pengiriman data melalui antarmuka IDE/ATA yang menggunakan programmed I/O (PIO). Teknik ini melakukan proses pengiriman data dengan cara sistem CPU dan hardware yang bersangkutan secara langsung mengendalikan transfer data antara memori sistem dan hard disk. Ada beberapa kecepatan yang berbeda pada PIO yang disebut dengan PIO Modes. Berikut tabel perbandingannya:

DMA Modes

Pada PIO, ketika proses pengiriman data sedang berlangsung, CPU terus mengawasi proses tersebut sampai selesai. Hal ini tentu saja akan menghambat kinerja sistem secara keseluruhan karena CPU adalah pusat dari pemrosesan pada suatu komputer dan tidak melakukan tugas itu saja. Oleh karena itu, solusinya adalah dengan membebaskan kerja CPU dalam proses pengiriman data antara hard disk dan sistem, sehingga hard disk dan memori sistem dapat langsung berkomunikasi ketika terjadi proses pengiriman data. Teknik ini disebut dengan Direct Memory Addressing (DMA). Seperti halnya PIO, ada beberapa mode dalam DMA yang disebut dengan DMA Modes. Berikut tabel perbandingannya:

Ultra DMA

Kunci pada teknologi ini adalah double transition clocking. Sebelum Ultra DMA, satu transfer terjadi pada satu siklus clock. Sedangkan pada Ultra DMA pada satu siklus clock terjadi dua kali lipatnya. Berikut tabel perbandingannya:

LBA (Logical Block Addressing).

Merupakan pola pengalamatan sector pada hard disk yang digunakan pada semua hard disk SCSI dan IDE (untuk ATA-2 dan sesudahnya). Sebelum diperkenalkannya LBA, BIOS hanya membolehkan hard disk yang memiliki kapasitas maksimum 504 MB (1024 cylinder, 63 sector per track, 16 head, dan 512 byte per sector). Hal tersebut tidak terjadi pada BIOS modern, tapi tetap masih ada keterbatasannya yaitu maksimum 8 GB (1024 cylinder, 63 sector per track, 256 head, dan 512 byte per sector). Untungnya sistem operasi modern (termasuk Windows 9x, Windows NT dan Linux) tidak memperdulikan konfigurasi BIOS lagi untuk hal tersebut, karena mereka menggunakan direct LBA-based call.
Response TimeDefinisi umum dari response time adalah:
“Waktu yang diperlukan oleh sistem untuk menanggapi suatu permintaan dan melakukan tugas sesuai dengan permintaan tersebut.”
(Sumber: Operating System, William Stallings: hal 378)
Saya tidak menemukan istilah response time yang berkaitan dengan hard disk. Tetapi ada istilah lain yang mirip, yaitu access time. Definisinya sebagai berikut:
“Access time merupakan waktu yang diperlukan oleh suatu perangkat (dalam hal ini hard disk) untuk menerima suatu permintaan baca atau tulis pada suatu lokasi dan melaporkan bahwa proses baca dan tulis selesai.”
(Sumber: Jargonary™ v1.0)
Pada istilah response time dan access time, terdapat persamaan sifat, yaitu semakin kecil nilai suatu response time atau access time, maka semakin baik. Berarti bisa dikatakan bahwa nilai access time pada hard disk menentukan kecepatannya.
Nilai access time suatu hard disk didapat dari perkalian antara nilai seek time dan rotational latency. Definisinya sebagai berikut:
“Seek time merupakan waktu yang diperlukan oleh actuator untuk memindahkan head ke track tertentu pada platter ketika mengakses data.“
(Sumber: Google, keyword: define: access time)
“Rotational latency (atau rotational delay) merupakan waktu yang diperlukan oleh suatu sector pada platter untuk berputar menuju head.“
(Sumber: Webopedia.com)
Sebagai perbandingan, access time suatu hard disk adalah 18 ms (miliseconds) atau lebih kecil, sedangkan RAM sekitar 80 ns (nanoseconds) atau lebih kecil.
Selain access time, seek time, dan rotational latency, ada juga RPM (Revolution Per Minute) yang merupakan satuan dari banyaknya putaran suatu platter dalam satu detik. Saat ini di pasaran satuan RPM lebih populer sebagai penentu kecepatan hard disk, nilainya antara lain: 5400, 7200, 10000 dan 15000. Untuk hard disk dengan 7200 RPM berarti platter-nya berputar sebanyak 7200 kali dalam satu menit atau 120 putaran dalam satu detik! Berikut tabel lengkapnya:

Pada tabel tersebut diketahui bahwa ternyata RPM juga merupakan kecepatan putar dari spindle.
Referensi
http://www.seagate.com
http://www.acmehowto.com
dan dari berbagai sumber lainnya.