Prinsip Kerja Magnetic Disc ( Penyimpanan Magnet )

Magnetic Disc

( Penyimpanan Magnet )

Magnetic Disc ( Penyimpanan Magnet ) , merupakan piranti penyimpanaan sekunder yang paling banyak dijumpai pada sistem komputer modern. Pada saat disk digunakan, motor drive berputar dengan kecepatan sangat tinggi . ada sebuah read - write head yang ditempatkan diatas piringan tersebut. Permukaan disk terbagi atas beberapa track yang masih terbagi lagi menjadi beberapa sektor, yaitu ;

• Cakram fixed-head memiliki satu head untuk tiap - tiap track 
• Cakram moving-head ( cakram keras ) hanya memiliki satu head yang harus dipindah - pindahkan untuk mengakses dari satu track ke track yang lainnya.

Pengertian dan Jenis Magnetic Disk

Beberapa memory yang tergolong pada magnetik disk ini sendiri adalah ;

• Floopy Disk
• IDE Disk, dan
• SCSI Disk

Magnetik Disk sendiri berbentuk piringan bundar yang terbuat dari logam atau plastik dimana permukaan bahan tersebut mempunyai sifat magnetic sehingga akan menghasilkan semacam medan magnet yang sangat diperlukan untuk proses baca tulis dari memori tersebut , karena saat proses baca / tulis menggunakan kepala baca yang disebut head. Pada awal perkembangannya piringan disk ini mempunyai ukuran diameter 50 Cm, namun saat ini sudah ada yang berukuran 3 Cm dan didominasi oleh ukuran 12 Cm

Cara Kerja Head Magnetic Disk

Head disk sendiri merupakan sebuah koil induksi yang menggantung diatas permukaan dan tertahan sebuah bantalan udara, berbeda dengan Floopy Disk  dimana head disk menyentuh ke permukaan.

Sistem Kerja Dari Head Disk

Ketika arus positif ( + ) ataupun arus negatif ( - ) melewati head, maka akan menimbulkan sebuah medan magnet yang nantinya akan menarik head tersebut. Head akan bergerak ke kiri atau kekanan tergantung dari polaritas arus drive tersebut untuk membacanya, Ketika head tersebut melewati daerah magnet maka arus ( + ) dan ( - ) dimunculkan dari head dan ini memungkinkan untuk membaca bit - bit yang telah disimpan sebelumnya.

Urutan melingkar bit -bit ditulis ketika disk melakukan 1 putaran penuh yang disebut dengan track. setiap track dibagi dalam sektor - sektor yang memiliki panjang tetap dan berisi 512 byte data, semakin banyak data yang ditulis atau dibaca maka putarannya akan semakin rapat, sehingga dengan kondisi seperti itu peluang error pembacaan data juga semakin tinggi.

Teknologi Winchester dari IBM mengantisipasi masalah celah head diatas dengan model head aerodinamik. Head berbentuk lembaran timah yang berada dipermukaan disk, apabila tidak bergerak seiring perputaran disk maka disk akan mengankat headnya. Istilah winchester dikenalkan IBM pada modek disk 3340 - nya. Model ini merupakan removable disk pack dengan head yang dibungkus di dalam pack. Sekarang istilah winchester digunakan oleh sembarang disk drive yang di bungkus pack dan memakai rancangan aerodinamis.

Semua disk mempunyai lengan yang mampu bergerak keluar masuk pada kumparan dan piringan yang berputar sehingga terbentuk jarak-jarak radial yang berbeda. Pada setiap radial yang berbeda dapat ditulis.

Track-track itu sendiri merupakan serangkaian lingkaran konsentrik di sekitar kumparan. Lebar sebuah track tergantung pada headnya dan seberapa akurat head tersebut ditempatkan secara radial .

Data dikirimkan ke mempri 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 track

• 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 tracknya 

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 diganti – ganti adalah tidak terbatas dengankapasitas disk dan lebih fleksibel

MAGNETIC TAPE

 Pada tahun 1950-an magnetic tape telah digunakan pertama kali oleh ibm untuk menyimpan data. Saat sebuah rol magetic tape dapat menyimpan data setara dengan 10.000 punch card, membuat magnetic tape sangat populer sebagai cara menyimpan data komputer hingga pertengahan tahun 1980-a.

Panjang tape pada umumnya 2400 feet, lebarnya 0.5 inch dan tebalnya 2 mm. Data disimpan dalam bintik kecil yang bermagnit dan tidak tampak pada bahan plastik yang dilapisi ferroksida. Flexible plastiknya disebut mylar. Mekanisme aksesnya adalah tape drive.
komputer untuk menyimpan informasi; “ia ikut bersama belasan kaset untuk merekam wawancara.

• Untuk media penyimpanan
• Untuk alat input/output
• Untuk merekam audio, video atau sinyal
• Data direkam secara digit pada media tape sebagai titik-titik magnetisasi pada lapisan ferroksida. Magnetisasi positif menyatakan 1 bit, sedangkan magnetisasi negatif menyatakan 0 bit atau sebaliknya.

Tape:

• Data yang dibaca dari atau ditulis ke tape dalam suatu grup karakter disebut block. Suatu block adalah jumlah terkecil dari data yang dapat ditransfer antara secondary memory dan primary memory pada saat akses. Sebuah block dapat terdiri dari satu atau lebih record. Sebuah block dapat merupakan physical record.
• Diantara 2 block terdapat ruang yang kita sebut sebagai gap (inter block gap).

TAPE:

• Panjang record tidak terbatas.
• 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 memerlukan pemrosesan seluruhnya

TAPE:

• Akses langsung terhadap record lambat
• Masalah lingkungan
• Memerlukan penafsiran terhadap mesin
• Proses harus sequential

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 28800 inchi. Bisa dibayangkan panjangnya seperti apa. Biasanya pula mempunyai density 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.

• Leader
• Bot (beginning of tape) yaitu daerah penunjuk awal dari tape
• Volume label menunjukkan identitas label
• Header menunjukkan informasi dari suatu file Data
• trailer label menunjukkan informasi sama dengan header label
• Eot menunjukkan data dari tape.

Leader

1. Irg(interrecord gap) pemisah record dengan lebar 0,5 – 1 inchi dan tidak dpt menyimpan data
2. Record tempat penyimpanan data

Suau magnetic tape terdapat density yang telah ditentukan. Jika semakin padat maka kapasitasnya pun akan semakin besar. Misalnya jika suatu magnetic tape dengan panjang 2400 feet dan density 6250bpi maka magnetic tape tersebut dapat menampung 180 juta byte.

Alat unyuk merekam dan membaca data di pita magnetik adalah tape drive.
catrige tape dibuat untuk menyimpan hasil dari suatu backup dari file ke disk. Banyak digunakan untuk komputer mini. 

Untuk memnggunkannya dibutuhkan catrige tape unit.
Cassette tape banyak digunakan di komputer mikro. Selain untuk merekam lagu cassette tape dapat digunakan untuk merekam sinyall berbentuk bilangan binary. Suatu tekhinik untuk mewakili bilangan biner dicassette tape disebut dengan fsk (frequency shift keying). Untuk menggunakannya dibutuhkantape recorder biasa.

Magnetic disk

media yang digunakan pada peralatan penyimpan magnetik dilapisi dengan logam oksida, oksida ini adalah material feromagnetik, yang berarti jika ini dibiarkan pada bidang yang mengandung magnet secara permanen akan menjadi magnet.
Penggeraknya menggunakan motor untuk memutar media pada kecepatan tinggi, dan pengaksesan informasi menggunakan alat kecil yang dinamakan head.
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 diameternya 14 inch (8 inch pada minidisk) dan menyerupai piringan hitam.
Permukaannya dilapisi dengan metal oxide film yang mengandung magnetisasi seperti pada magnetic tape. Banyaknya track pada piringan menunjukkan karakteristik penyimpanan pada lapisan permukaan, kapasitas disk drive dan mekanisme akses.
Disk mempunyai 200-800 track per permukaan (banyaknya track pada piringan adalah tetap). Pada disk pack yang terdiri dari 11 piringan mempunyai 20 permukaan untuk menyimpan data.
Untuk mengakses, disk pack disusun pada disk drive yang didalamnya mempunyai sebuah 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 tidak 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 untuk 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 record yang disimpan.
Pengalamatan dari nomor record menunjukkan letak record pada track yang ditunjukkan dengan nomor silinder dan nomor permukaan.

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.
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.
Waktu akses pada magnetic tape

Seek time
waktu yang dibutuhkan untuk menggerakan read/write head pada disk ke posisi silinder yang tepat.

Head activation time
waktu yang dibutuhkan untuk menggerakan read/write head pada disk ke posisi track 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


Magnetic tape adalah model pertama dari pada secondary memory. Tape ini juga dipakai untuk alat input/output dimana informasi dimasukkan ke cpu dari tape dan informasi diambil dari cpu lalu disimpan pada tape lainnya.

Memori perangkat yang terdiri dari panjang tipis dilapisi plastik strip dengan oksida besi; digunakan untuk merekam audio atau video atau sinyal

Tetapi sebagai informasi media penyimpanan, magnetic tape tidak stabil sebagai film atau kertas. Benar merawat, film dan kertas dapat nonacidic abad terakhir, sedangkan magnetic tape hanya akan berlangsung beberapa dekade. Penggunaan magnetis untuk media penyimpanan yang lebih mengecewakan oleh prevalensi beberapa format (misalnya, u-matic, vhs, s-vhs, 8mm, dan betacam untuk video), jenis media (oksida besi, kromium dioksida, barium ferrite, logam particulate dan logam evaporated), dan oleh kemajuan pesat dalam teknologi media. Di sisi lain, buku-buku yang hampir sama format dipelihara selama berabad-abad, memiliki hampir seluruhnya digunakan tinta di atas kertas sebagai media penyimpanan informasi, dan tidak memerlukan teknologi khusus untuk mengakses informasi yang direkam. Demikian juga, baru mikrofilm, microfiche, dan film film yang dikenal dengan stabilitas ketika disimpan di dalam lingkungan yang baik, dan melihat format belum berubah secara signifikan selama bertahun-tahun. (the rincian acetate backing film lama yang plagues bahan dibahas dalam pasal 2,3: substrat deformasi). Laporan ini akan membandingkan perawatan dan prosedur untuk menangani kaset dengan prosedur untuk kertas dan film bila memungkinkan.

Sumber Referensi : Wikipedia & The Herman Tahir