Storage

SYSTEMS ARCHITECTURE

“DATA STORAGE TECHNOLOGY”
PENDAHULUAN

Salah satu alat yang penting dalam Central Processing Unit (CPU) adalah data

storage (media menyimpan data). Data storage adalah suatu alat dimana data -

data disimpan.

Pada kesempatan ini, penulis mencoba membahas bagian penting dari komputer

ini beroperasi. Memiliki memori besar baik untuk mendukung eksekusi program

dan menangani jumlah data yang sangat besar.

Idealnya memang memori adalah cepat, mempunyai kapasitas besar dan

harganya terjangkau. Sayangnya untuk saat ini belum mungkin memenuhi tiga

kriteria tersebut.

Untuk memecahkan masalah seperti itu, maka dilakukan banyak usaha

pengembangan struktur memori, sehingga dapat meningkatkan kecepatan tetapi

tetap mempertahankan biaya yang terjangkau.

Data storage dibagi menjadi dua kategori: memori utama (primary storage) dan

memori sekunder (secondary storage), yang terdiri dari berbagai jenis. Untuk itu

penulis mencoba membahas satu persatu jenis memori tersebut.

Penulis

PEMBAHASAN

Seperti yang telah diuraikan pada bab pendahuluan, bahwa

data storage

(penyimpanan data) adalah salah satu alat terpenting dalam rangkaian alat yang

berada di suatu komputer. Storage atau biasa juga disebut memory adalah

suatu tempat penyimpanan atau penampung data dan program. Dapat juga

dikatakan sebagai

Electronic Filing Cabinet pada sistem komputer.

Pada bab pembahasan ini, akan dijelaskan parameter-parameter terpenting

dalam sebuah sistem memori atau data storage, seperti :

•

Kapasitas (capacity), yaitu jumlah maksimum unit data yang dapat

disimpannya.

•

Waktu pengaksesan (access time), yaitu waktu yang diperlukan untuk

mengakses data.

•

Kecepatan transfer data (data transfer rate), yaitu jumlah bit per detik data

yang dapat dibaca.

•

Waktu siklus (cycle time), yaitu ukuran seberapa sering memori dapat

diakses

•

Biaya (cost), yaitu biasa diekspresikan dalam bentuk rupiah per bit.

Selain itu juga akan dibahas tentang pembagian kategorinya, perbedaan dan

jenisnya. Serta sedikit membahas teknologi yang ada pada saat ini, apakah ada

kemajuan teknologinya dan sebagainya.

Secara umum data storage dibedakan menjadi dua bagian, yaitu:

1. Memori Utama (

Primary storage), contohnya ROM (Read Only Memory)

dan RAM (

Random Access Memory)

2. Memori Sekunder (

Secondary storage), contohnya Magnetik Disk,

Magnetik Tape dan CD / DVD ROM

1. Memory Utama (Primary Storage)
Manajemen Memori Utama

Memori utama atau lebih dikenal sebagai memori adalah sebuah

array yang

besar dari

word atau byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau

bahkan jutaan. Setiap

word atau byte mempunyai alamat tersendiri.

Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas - aktivitas yang berkaitan

dengan manajemen memori seperti:

•

Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang

menggunakannya.

•

Memilih program yang akan di-load ke memori.

Memori Utama bisa juga disebut dengan internal storage, merupakan pusat

sumber daya sebuah sistem komputer yang secara dinamis harus dialokasikan

bagi para pemakai, program dan proses. Memori ini menyimpan data dan

program sebelum diproses melalui

input devices yang akan dijalankan oleh
Central Processing Unit
(CPU) dan karenanya mempunyai ciri dapat diakses

kumpulan instruksi CPU secara langsung (dapat diraih langsung oleh CPU).

Kemudian data dan program dianalisa dibagian

control unit selanjutnya diproses

arithmatic logical unit (ALU). Setelah selesai proses, hasilnya dikembalikan

lagi ke

primary storage.

Instruksi program dan data harus ditransfer ke CPU untuk dijalankan, maka

waktu pelaksanaan setiap program tergantung pada kecepatan siklus

transfer

memori

. Teknologi utama yang digunakan oleh komputer modern untuk

menerapkan memori utama adalah sirkuit terpadu semi konduktor (IC atau

integrated circuit). Umumnya memori semi konduktor bersifat

volatile

(menguap), yaitu jika tenaga listriknya hilang, maka seluruh isi memori akan

hilang.

Idealnya memori adalah cepat, besar dan murah, karena semakin cepat memori

utama, maka semakin cepat komputer tersebut. Tapi sayangnya tidak mungkin

untuk memenuhi ketiga persyaratan tersebut secara simultan. Peningkatan

kecepatan dan ukuran dicapai bersama peningkatan biaya Untuk memenuhi

permintaan akses cepat, dilakukan banyak usaha mengembangkan struktur

cerdas yang meningkatkan kecepatan dan ukuran suatu memori dengan tetap

menjaga biaya yang masuk akal. Salah satu cara meningkatkan kecepatan

memori adalah dengan menggunakan

cache.

Jika memori utama besar, pemrosesan informasi dapat lebih cepat, karena

kebanyakan informasi yang dibutuhkan telah ada, kebalikan danan sekunder

memori yang lebih lambat. Namun penting untuk diketahui bahwa memori besar

jauh lebih lambat daripada memori yang kecil, karena itu kecepatan memori

utama biasanya memberikan batasan kecepatan (

bottleneck) pemrosesan pada

komputer.

Memori biasanya didesain untuk menyimpan data dan mengambil data dalam

kuantitas

word length. Sebenarnya jumlah bit yang disimpan atau diambil dalam

satu akses memori adalah definisi word length komputer yang paling umum.

Sebagai contoh misalnya komputer byte-addressable yang instruksinya

menghasilkan alamat 32-bit. Pada saat alamat 32-bit dikirim dari prosesor ke

unit memori,

high order 30-bit menentukan word mana yang akan diakses. Jika

kuantitas byte ditentukan, maka

low order 2-bit alamat tersebut menentukan

lokasi byte mana yang terlibat. Dalam operasi

Read, byte lain dapat diambil dari

memori, tetapi diabaikan prosesor. Akan tetapi jika operasi byte tersebut adalah

Write
, maka sirkuit kontrol memori harus memastikan bahwa isi byte lain pada

word yang sama tidak berubah.

Transfer data antara memori dan prosesor berlangsung dengan menggunakan

dua register prosesor, biasanya disebut MAR (

memory address register) dan

MDR (

memory data register). Jika panjang MAR adalah k bit dan MDR adalah n

bit, maka unit memori dapat berisi hingga

2k lokasi addressable. Selama siklus

memori,

n bit data ditransfer antara memori dan prosesor. Transfer ini

berlangsung melalui bus prosesor, yang memiliki

k jalur alamat dan n jalur data.

Bus juga menyertakan jalur kontrol

Read / Write (R / W) dan Memory Function

Completed

(MFC) untuk mengkoordinasi transfer data. Jalur kontrol lain dapat

ditambahkan untuk menunjukkan jumlah byte yang ditransfer.

Prosesor membaca data dari memori dengan me-load alamat lokasi memori

yang diperlukan ke register MAR dan men-set jalur Read / Write ke 1. Memori

merespon dengan menempatkan data dari lokasi yang dituju ke jalur data, dan

mengkonfirmasikan aksi ini dengan menyatakan sinyal MFC. Setelah menerima

sinyal MFC, prosedor me-load data pada jalur data ke dalam register MDR.

Prosesor menulis data ke dalam lokasi memori dengan me-load alamat lokasi ini

ke dalam MAR dan me-load data ke dalam MDR. Hal ini mengindikasikan

bahwa operasi tulis terlibat dengan men-set jalur Read / Write ke 0.

Jika operasi

read atau write melibatkan lokasi alamat yang berurutan dalam

memori utama, maka operasi transfer blok dapat dilakukan dimana satu-satunya

alamat yang dikirim ke memori adalah yang mengidentifikasikan lokasi pertama.

Akses memori dapat disinkronisasi menggunakan

clock, atau dikontrol

menggunakan sinyal khusus yang mengontrol transfer pada bus, menggunakan

skema signaling
. Operasi read atau write memori masing - masing dikontrol

sebagai transfer bus

input dan output.

Ukuran kecepatan unit memori yang penting adalah lama waktu antara inisiasi

operasi dan penyelesaian operasi, misalnya waktu antara read dan sinyal MFC.

Waktu ini disebut

memory access time (waktu akses memori). Ukuran lain yang

penting adalah

memory cycle time (waktu siklus memori), yang merupakan jeda

waktu minimum yang diperlukan antara inisiasi dua operasi memori yang

berurutan, misalnya waktu antara dua operasi read yang berurutan. Waktu

siklus biasanya agak lebih lama dari waktu akses, tergantung pada detil

implementasi unit memori.

Memori Utama (Primary storage) dibagi menjadi dua tipe, yaitu:

•

Read Only Memory (ROM), Memory yang hanya dapat dibaca saja tanpa

ditulisi

•

Random Access Memory (RAM) atau Content Addressable Memory

(CAM), Memory yang dapat dibaca dan ditulisi

Agar lebih jelasnya primary storage ini, akan dibahas satu persatu mengenai

ROM dan RAM.

Read Only Memory (ROM)

ROM

adalah memory yang dapat menyimpan data dan program secara

permanen atau semi permanen, artinya bila daya listrik dimatikan pada saat

operasi komputer, data dan program tidak hilang (

non volatile). Memory ini

sudah disetting oleh pabrik yang membuat

IC yang disesuaikan dengan

komputernya dan bersifat permanen, sehingga datanya tidak dapat dihapus,

ditambah atau dikurangi.

Fungsi dari

ROM adalah untuk menempatkan program Basic Input Output

System

(BIOS), yaitu program yang digunakan komputer untuk mengendalikan

komputer pertama kali, misalnya untuk pengecekan dan pengendalian

konfigurasi hardware. Setelah semua perangkat bekerja dengan baik maka

selanjutnya ditangani oleh

operating system. Untuk mengubah konfigurasi
BIOS
dapat dilakukan dengan yang dipakai oleh Complementary Metal Oxide

Semiconductor (CMOS).

Jenis - Jenis ROM:

•

Programmable ROM (PROM), memungkinkan data di-load oleh user.

PROM menyediakan fleksibilitas dan kemudahan yang tidak terdapat

pada ROM. PROM juga menyediakan pendekatan yang lebih cepat dan

lebih murah karena dapat diprogram langsung oleh user.

•

Erasable Programmable ROM (EPROM), dapat dan program dapat

dihapus dan diprogram ulang dengan menggunakan peralatan sinar ultra

violet. Dengan alasan ini chip EPROM dipasang pada paket yang

memiliki jendela transparan.

Tipe ini menyediakan fleksibilitas selama fase pengembangan sistem

digital. Karena EPROM mampu mempertahankan informasi tersimpan

untuk waktu yang lama, maka dapat digunakan untuk menggantikan ROM

pada saat software dikembangkan. Dengan cara ini, perubahan dan

update memori dapat dilakukan dengan mudah.

•

Electrically Erasable Programmable ROM (EEPROM), dapat diprogram

dan dihapus dengan pulsa tegangan listrik. Satu – satunya kerugian

EEPROM adalah diperlukan tegangan yang berbeda untuk penghapusan,

penulisan dan pembacaan data yang tersimpan.

•

Flash Memory, pendekatan serupa dengan teknologi EEPROM, sel flash

berbasis pada transistor tunggal yang dikontrol oleh muatan yang

terjebak. Memori flash memiliki densitas yang lebih besar yang

menghasilkan kapasitas yang lebih tinggi dan biaya lebih rendah per bit.

Perangkat tersebut memerlukan tegangan suplai daya tunggal, dan

mengkonsumsi daya lebih rendah dalam operasinya.

Konsumsi daya rendah pada memori flash membuatnya menarik untuk

digunakan dalam perangkat portable yang dikendalikan dengan baterai.

Aplikasi yang umum antara lain komputer hand held, telepon selular,

kamera digital, dan MP3 player.

Pada komputer hand held dan telepon selular, memori flash menyimpan

software yang diperlukan untuk mengoperasikan peralatan tersebut,

sehingga meniadakan perlunya disk drive. Pada kamera digital, memori

flash digunakan untuk menyimpan data image, pada MP3 player memori

flash menyimpan data yang merupakan representasi suara. Telepon

selular, kamera digital dan MP3 player adalah contoh yang baik sistem

embedded.

Random Access Memory (RAM)

RAM adalah memory yang dapat digunakan sebagai tempat penyimpanan data

dan program sementara sewaktu digunakan oleh

prosesor. Jika komputer atau

aliran listrik dimatikan, maka data dan program di RAM akan hilang (

volatile).

Kecepatan membaca data RAM ini lebih cepat jika dibandingkan dengan

Harddisk.

Dalam RAM data dapat dibaca dan ditulisi (read / write) secara acak (

random)

oleh pemakai, karena komputer menulis data kedalam memory secara acak.

Pada saat ini kebanyakan RAM berbentuk

Chip yang berisi transistor-transistor

dalam untai Flip Flop yang disebut

Metal Oxide Semiconductor RAM

(MOSRAM)

, teknologi sebelumnya berbentuk Card. Ada dua jenis MOSRAM

yaitu RAM

statis dan RAM dinamis. Pada RAM dinamis sifatnya seperti

kapasitor makin lama makin hilang memory-nya, untuk mencegah hal ini disetiap

lokasi memory harus disegarkan kembali (

refresh) setiap dua milidetik dengan

membaca dan menuliskan kembali. Lain halnya dengan RAM statis tidak perlu

dilakukan

refresh.

Jenis-jenis RAM dibedakan dalam yang berbasis

Chip dan Card;Berbasis Chip:

•

Static RAM (SRAM), statis dan bersifat semi volatile, digunakan untuk

membantu komputer dalam kecepatan proses dan tidak perlu refresh.

•

Dynamic RAM (DRAM), dinamis dan bersifat volatile, digunakan untuk

membantu komputer dalam kecepatan proses dan memerlukan refresh.

Selain itu DRAM juga digunakan secara luas dalam unit memori komputer

karena densitas tinggi dan biaya yang cukup rendah.

•

Non Volatile RAM (NVRAM), memiliki daya listrik sendiri melalui sebuah

baterai mini, sehingga mampu menyimpan daya meskipun komputer atau

aliran listrik dimatikan, berfungsi untuk menyimpan jam, tanggal, program

setup dan konfigurasi komputer.

•

Ferro Electric RAM (FRAM), tidak memerlukan daya listrik atau baterai

mini karena sudah menggunakan daya medan listrik.

Berbasis Card:

•

Extended Data Output RAM (EDO RAM), jenis RAM untuk prosesor

Pentium yang pertama kali dibuat, mempunyai kapasitas memori 8 MB

sampai maksimum 16 MB dengan standar PC 66/100

•

Synchronous Dynamic RAM (SD RAM), dinamis untuk generasi Pentium I,

II dan III. Kecepatan bus dari memori berkisar pada frekwensi 66 Mhz

sampai dengan 133 Mhz atau disebut dengan memori PC 66/100/133.

SDRAM adalah pengembangan yang lebih baru dalam teknologi memori

DRAM yang opersinya disinkronisasikan langsung dengan sinyal clock.

SDRAM dapat digunakan dengan kecepatan clock diatas 100 MHz. Chip

tersebut didisain untuk memenuhi syarat prosesor yang tersedia secara

komersial yang digunakan dalam volume besar.

•

Double Data Rate RAM (DDR RAM), dinamis untuk generasi Pentium IV

(DDR 400). Memiliki banyak tipe dan umumnya dikelompokkan

berdasarkan bandwidth dan dipengaruhi besarkan clock yang diberikan

memori itu nantinya. Tipe yang ditawarkan PC 1600 / 2100 / 2700 / 3200

dengan clock 400 Mhz.

•

DDR Dual Channel RAM, tidak sama pemasangannya dengan SDRAM

atau DDR biasa, tetapi tipe ini berteknologi sama dengan memori

Rambus

Dynamic RAM (RD RAM

) yang memerlukan sistem dual channel, yaitu

keharusan untuk memasang dua keping modul memori dengan kecepatan

dan kapasitas yang sama untuk mendukung kerja

motherboard.

Disamping itu ada penambahan dua pasang

memori terminator, untuk

mendukung memori standar PC 2700 / 3200 / 4000 dengan clock 500 /

800 Mhz.

•

Twister DDR Dual Channel RAM, memori tipe TwinX / Twinmatch /

Twister atau kode CMX yang menandakan memori ini bisa digunakan

pada

dual channel motherboard.

•

SODIMM RAM, memori yang biasa digunakan untuk kelas server maupun

notebook.

Kinerja Memori RAM

Sebelumnya komputer menggunakan modul memori circuit board tipe

Single In-

Line Memory Module (SIMM)

untuk jenis memori EDO RAM dengan kapasitas

antara 8 MB sampai 16 MB, kemudian telah beredar modul memori dalam jenis

slot

Dual In-Line Memory Module (DIMM) berada di mainboard yang diletakkan

dengan soket processor. Dengan memori DIMM, maka digunakan jenis memori

SDRAM yang mempunyai jumlah 168 pins, sedang untuk memori DDR RAM

mempunyai jumlah sebanyak 184 pins, dimana terdapat satu tonjolan pada

bagian tengah RAM sebagai batas pemisah, antara 100 pins untuk bagian

sebelah kiri dan 84 pins untuk bagian sebelah kanan.

Untuk pemilihan jenis memori sangat dipengaruhi kinerja processor, karena

perbedaan antar internal bus pada processor dengan internal bus pada memori

akan berakibat fatal bagi kecepatan proses pengolahan aplikasi data, untuk itu

perbandingan keduanya haruslah sebanding.

Memori Asosiatif

Random Access Memory (Ram) dan Read Only Memory (ROM) adalah jenis

memori yang mempunyai suatu kesamaan, yaitu keduanya diakses melalui suatu

alamat. Pemberian suatu alamat menyebabkan memori mengembalikannya

dengan isi alamat tersebut. Sebaliknya, organisasi memori yang sangat

berbeda, disebut sebagai suatu

content addressable memori (CAM) atau memori

asosiatif

, disasarkan pada pengaksesan isi, bukan alamat. Pemberian suatu

data (nilai) menyebabkan pencarian suatu lokasi pada memori yang berisi nilai

tersebut.

Pada sebuah memori asosiatif, semua pencarian lokasi memori dilakukan secara

simultan
dan paralel dengan basis isi data untuk melihat apakah ada yang berisi

nilai yang diinginkan. Suatu lokasi yang berisi angka tersebut akan mengirim

sinyal untuk mengindikasikan bahwa nilai tersebut telah ditemukan. Karena

memori asosiatif melakukan pencarian data secara paralel, maka memori

asosiatif lebih cepat daripada RAM dalam pencarian memori. Pada aplikasi

tertentu, seperti operasi yang melihat ke suatu tabel, mereka merupakan suatu

alternatif organisasi memori yang sangat berguna. Namun, seperti yang akan

kita lihat nanti, memori asosiatif akan lebih mahal harganya daripada RAM,

karena adanya sirkuit logika tambahan yang diperlukan untuk pencocokan dan

pemilihan.

Cache Memory

Tempat penyimpanan sementara (

volatile) sejumlah kecil data untuk

meningkatkan kecepatan pengambilan atau penyimpanan data di memori oleh

prosesor yang berkecepatan tinggi. Dahulu

cache disimpan di luar prosesor dan

dapat ditambahkan. Misalnya

pipeline burst cache yang biasa ada di komputer

awal tahun 90-an. Akan tetapi seiring menurunnya biaya produksi

die atau wafer

dan untuk meningkatkan kinerja,

cache ditanamkan di prosesor. Memori ini

biasanya dibuat berdasarkan desain memori statik.

Keefektifan mekanisme cache didasarkan pada properti program komputer yang

disebut

locality of reference. Analisa program menunjukkan bahwa sebagian

besar waktu eksekusinya digunakan untuk routine dimana banyak instruksi

dieksekusi secara berulangkali.

Memori Ekstensi

Tambahan memori yang digunakan untuk membantu proses - proses dalam

komputer, biasanya berupa

buffer. Peranan tambahan memori ini sering

dilupakan akan tetapi sangat penting artinya untuk efisiensi. Biasanya tambahan

memori ini memberi gambaran kasar kemampuan dari perangkat tersebut,

sebagai contoh misalnya jumlah memori VGA, memori

soundcard.
Direct Memory Access (DMA)

Yaitu Digunakan untuk I/O device yang dapat memindahkan data dengan

kecepatan tinggi (mendekati frekuensi bus memori).

Device controller

memindahkan data dalam blok - blok dari buffer langsung ke memory utama atau

sebaliknya tanpa campur tangan prosesor.

Interrupt hanya terjadi tiap blok bukan

tiap word atau byte data. Seluruh proses DMA dikendalikan oleh sebuah

controller bernama

DMA Controller (DMAC). DMA Controller mengirimkan atau

menerima signal dari memori dan

I/O device. Prosesor hanya mengirimkan

alamat awal data, tujuan data, panjang data ke

DMA Controller. Interrupt pada

prosesor hanya terjadi saat proses transfer selesai. Hak terhadap penggunaan

bus memory
yang diperlukan DMA controller didapatkan dengan bantuan bus

arbiter

yang dalam PC sekarang berupa chipset Northbridge.
Memori Tersier

Pada standar arsitektur sequential computer ada tiga level utama tingkatan

penyimpaana: primer, sekunder, and tersier. Memori tersier menyimpan data

dalam jumlah yang besar (terabytes, atau 10

12 bytes), tapi waktu yang

dibutuhkan untuk mengakses data biasanya dalam hitungan menit sampai jam.

Saat ini, memori tersiser membutuhkan instalasi yang besar berdasarkan /

bergantung pada disk atau tapes. Memori tersier tidak butuh banyak operasi

menulis tapi memori tersier tipikal-nya write ones atau read many. Meskipun per

megabites-nya pada harga terendah, memory tersier umumnya yang paling

mahal, elemen tunggal pada modern super computer installations. Ciri – ciri lain

memori tersier adalah non volatile, offline storage, umumnya dibangun pada

removable media contoh optical disk, flash memory.

Virtual Memory

Manajemen memori pada intinya adalah menempatkan semua bagian proses

yang akan dijalankan kedalam memori sebelum proses itu dijalankan. Untuk itu,

semua bagian proses itu harus memiliki tempat sendiri di dalam memori fisik.

Tetapi tidak semua bagian dari proses itu akan dijalankan, misalnya:

•

Pernyataan atau pilihan yang hanya akan dieksekusi pada kondisi

tertentu. Contohnya adalah: pesan-pesan

error yang hanya muncul bila

terjadi kesalahan saat program dijalankan.

•

Fungsi - fungsi yang jarang digunakan.

•

Pengalokasian memori yang lebih besar dari yang dibutuhkan. Contoh:array
, list dan tabel.

Pada memori berkapasitas besar, hal-hal ini tidak akan menjadi masalah. Akan

tetapi, pada memori yang sangat terbatas, hal ini akan menurunkan optimalisasi

utilitas dari ruang memori fisik. Sebagai solusi dari masalah-masalah ini

digunakanlah konsep memori virtual.

Memori virtual
adalah suatu teknik yang memisahkan antara memori logis dan

memori fisiknya. Teknik ini menyembunyikan aspek-aspek fisik memori dari

pengguna dengan menjadikan memori sebagai lokasi alamat virtual berupa

byte

yang tidak terbatas dan menaruh beberapa bagian dari memori virtual yang

berada di memori logis.

Berbeda dengan keterbatasan yang dimiliki oleh memori fisik, memori virtual

dapat menampung program dalam skala besar, melebihi daya tampung dari

memori fisik yang tersedia. Prinsip dari memori virtual yang patut diingat adalah

bahwa: "Kecepatan maksimum eksekusi proses di memori virtual dapat sama,

tetapi tidak pernah melampaui kecepatan eksekusi proses yang sama di sistem

tanpa menggunakan memori virtual." Konsep memori virtual pertama kali

dikemukakan Fotheringham pada tahun 1961 pada sistem komputer Atlas di

Universitas Manchester, Inggris (

Hariyanto, Bambang: 2001).

Sebagaimana dikatakan di atas bahwa hanya sebagian dari program yang

diletakkan di memori fisik. Hal ini memberikan keuntungan:

•

Berkurangnya proses M / K yang dibutuhkan (lalu lintas M / K menjadi

rendah). Misalnya untuk program butuh membaca dari

disk dan

memasukkan dalam memory setiap kali diakses.

•

Ruang menjadi lebih leluasa karena berkurangnya memori fisik yang

digunakan. Contoh, untuk program 10 MB tidak seluruh bagian

dimasukkan dalam memori fisik. Pesan - pesan error hanya dimasukkan

jika terjadi error.

•

Meningkatnya respon, karena menurunnya beban M / K dan memori.

•

Bertambahnya jumlah pengguna yang dapat dilayani. Ruang memori

yang masih tersedia luas memungkinkan komputer untuk menerima lebih

banyak permintaan dari pengguna.

Gagasan utama dari memori virtual adalah ukuran gabungan program, data dan

stack melampaui jumlah memori fisik yang tersedia. Sistem operasi menyimpan

bagian-bagian proses yang sedang digunakan di memori fisik (memori utama)

dan sisanya diletakkan di disk.

Begitu bagian yang berada di disk diperlukan, maka bagian di memori yang tidak

diperlukan akan dikeluarkan dari memori fisik (

swap - out) dan diganti (swap - in)

oleh bagian disk yang diperlukan itu.

Memori virtual diimplementasikan dalam sistem

multiprogramming. Misalnya: 10

program dengan ukuran 2 Mb dapat berjalan di memori berkapasitas 4 Mb. Tiap

program dialokasikan 256 KByte dan bagian-bagian proses

swap in) masuk ke

dalam memori fisik begitu diperlukan dan akan keluar (

swap out) jika sedang

tidak diperlukan. Dengan demikian, sistem

multiprogramming menjadi lebih

efisien.

Memori virtual dapat dilakukan melalui dua cara:

•

Permintaan pemberian halaman (demand paging).

•

Permintaan segmentasi (demand segmentation). Contoh: IBM OS/2.

Algoritma dari permintaan segmentasi lebih kompleks, karena itu jarang

diimplementasikan.

Gambar virtual memori
Proteksi Memori

Proteksi adalah sebuah sistem yang mencegah sebuah proses dari pengambilan

memori proses lain yang sedang berjalan pada komputer yang sama dan pada

saat yang sama pula. Proteksi memori selalu mempekerjakan hardware (Memory

Manajemen Unit) dan sistem software untuk mengalokasikan memori yang

berbeda untuk proses yang berbeda dan untuk mengatasi exception yang

muncul ketika sebuah proses mencoba untuk mengakses memori di luar batas.

Efektivitas dari proteksi memori berbeda antara sistem operasi yang satu dengan

yang lainnya. Ada beberapa cara yang berbeda untuk mencapai proteksi

memori. Segmentasi dan pemberian halaman adalah dua metode yang paling

umum digunakan.

Segmentasi adalah skema manajemen memori dengan cara membagi memori

menjadi segmen - segmen. Dengan demikian, sebuah program dibagi menjadi

segmen-segmen. Segmen adalah sebuah unit logis, yaitu unit yang terdiri dari

beberapa bagian yang berjenis yang sama. Segmen dapat terbagi jika terdapat

elemen di tabel segmen yang berasal dari dua proses yang berbeda yang

menunjuk pada alamat fisik yang sama. Saling berbagi ini muncul di level

segmen dan pada saat ini terjadi semua informasi dapat turut terbagi. Proteksi

dapat terjadi karena ada bit proteksi yang berhubungan dengan setiap elemen

dari segmen tabel. Bit - proteksi ini berguna untuk mencegah akses ilegal ke

memori. Caranya: menempatkan sebuah array di dalam segmen itu sehingga

perangkat keras manajemen memori secara otomatis akan mengecek indeks

array-nya legal atau tidak.

Pemberian halaman merupakan metode yang paling sering digunakan untuk

proteksi memori. Pemberian halaman adalah suatu metoda yang memungkinkan

suatu alamat fisik memori yang tersedia dapat tidak berurutan. Proteksi memori

di lingkungan halaman bisa dilakukan dengan cara memproteksi bit - bit yang

berhubungan dengan setiap frame. Biasanya bit - bit ini disimpan didalam

sebuah tabel halaman. Satu bit bisa didefinisikan sebagai baca - tulis atau hanya

baca saja. Setiap referensi ke memori menggunakan tabel halaman untuk

menemukan nomor frame yang benar. Pada saat alamat fisik sedang dihitung,

bit proteksi bisa mengecek bahwa kita tidak bisa menulis ke mode tulis saja.

Ketika sebuah program berjalan di luar batas memori, DOS, Windows 3.x,

Windows 95 / 98 dan sistem operasi lain sebelumnya, tidak dapat mengatasi hal

tersebut. Sistem operasi seperti Unix, OS/2, Windows NT, 2000 dan XP lebih

tahan dan mengizinkan program tersebut untuk diberhentikan tanpa

mempengaruhi program lain yang sedang aktif.

Ruang Alamat Logika dan Fisik

Alamat Logika adalah alamat yang dibentuk di CPU, disebut juga alamat virtual.

Alamat fisik adalah alamat yang telihat oleh memori. Waktu kompilasi dan waktu

pemanggilan menghasilkan daerah dimana alamat logika dan alamat fisik sama.

Sedangkan pada waktu eksekusi menghasilkan alamat fisik dan logika yang

berbeda. Kumpulan alamat logika yang dibuat oleh program adalah ruang alamat

logika. Kumpulan alamat fisik yang berkorespondensi dengan alamat logika

disebut ruang alamat fisik. Untuk mengubah dari alamat logika ke alamat fisik

diperlukan suatu perangkat keras yang bernama

Memory Management Unit

(MMU).

Gambar MMU

bertambah setiap alamat dibuat oleh proses pengguna, pada waktu yang sama

alamat ini dikirim ke memori. Program pengguna tidak dapat langsung

mengakses memori. Ketika ada program yang menunjuk ke alamat memori,

kemudian mengoperasikannya, dan menaruh lagi di memori, akan di lokasikan

awal oleh MMU, karena program pengguna hanya berinterkasi dengan alamat

logika. Pengubahan dari alamat logika ke alamat fisik adalah pusat dari

manajemen memori.

Seluruh proses dan data berada di memori fisik ketika dieksekusi. Ukuran dari

memori fisik terbatas. Untuk mendapatkan utilisasi ruang memori yang baik, kita

melakukan

pemanggilan dinamis. Dengan pemanggilan dinamis, sebuah rutin

tidak akan dipanggil sampai diperlukan. Semua rutin diletakkan di

disk, dalam

format yang dapat dialokasikan ulang. Program utama di tempatkan di memori

dan dieksekusi. Jika sebuah rutin memanggil rutin lainnya, maka akan dicek dulu

apakah rutin yang dipanggil ada di dalam memori atau tidak, jika tidak ada maka

linkage loader
dipanggil untuk menempatkan rutin yang diinginkan ke memori

dan memperbaharui tabel alamat program untuk menyesuaikan perubahan.

Kemudian kontrol diletakan pada rutin yang baru dipanggil.

Keuntungan dari pemanggilan dinamis adalah rutin yang tidak digunakan tidak

pernah dipanggil. Metode ini berguna untuk kode dalam jumlah banyak, ketika

muncul kasus-kasus yang tidak lazim, seperti rutin yang salah. Dalam kode yang

besar, walaupun ukuran kode besar, tapi yang dipanggil dapat jauh lebih kecil.

Pemanggilan Dinamis tidak memerlukan bantuan sistem operasi. Ini adalah

tanggung-jawab para pengguna untuk merancang program yang mengambil

keuntungan dari metode ini. Sistem operasi dapat membantu pembuat program

dengan menyediakan kumpulan data rutin untuk mengimplementasi

pemanggilan dinamis.

Memori Sekunder (Secondary Storage)

Memori Sekunder (Secondary storage) atau yang biasa juga disebut

external

storage

, adalah storage yang terpisah atau tidak berhubungan langsung dengan
Central Processing Unit (CPU)
. Memori sekunder digunakan untuk menyimpan

atau menampung data yang lebih besar dan pemanen, bisa juga dikatakan

sebagai back-up dari memori utama. Data dalam memori sekunder tidak

dikontrol langsung oleh komputer, meskipun datanya berasal dari memori utama.

Kelemahan dari memori utama adalah tidak dapat menyimpan data yang

permanen dan kapasitas penyimpanannya terbatas, sehingga diciptakanlah

memori sekunder. Data pada memori sekunder adalah data yang sebelum dan

sesudah diproses oleh komputer.

Sistem operasi bertanggungjawab atas aktivitas - aktivitas yang berkaitan

dengan manajemen disk seperti:

Free - space management.

alokasi penyimpanan.

penjadwalan disk.

Sebelum membahas jenis – jenis memori sekunder, ada baiknya mengenal

beberapa istilah dalam manajemen disk terlebih dahulu.

Beberapa aspek yang termasuk aspek penting dalam Managemen Disk:

Format Disk

Disk adalah salah satu tempat penyimpanan data. Sebelum sebuah disk dapat

digunakan, disk harus dibagi - bagi dalam beberapa sektor. Sektor - sektor ini

yang kemudian akan dibaca oleh pengendali. Pembentukan sektor - sektor ini

disebut

low level formatting atau physical formatting. Low level formatting juga

akan mengisi disk dengan beberapa struktur data penting seperti

header dan
trailer
. Header dan trailer mempunyai informasi seperti nomor sektor, dan Error

Correcting Code

(ECC). ECC ini berfungsi sebagai correcting code karena

mempunyai kemampuan untuk mendeteksi bit yang salah, menghitung nilai yang

benar dan kemudian mengubahnya. Ketika proses penulisan, ECC di-update

dengan menghitung bit di area data. Pada proses pembacaan, ECC dihitung

ulang dan dicocokan dengan nilai ECC yang tersimpan saat penulisan. Jika

nilainya berbeda maka dipastikan ada sektor yang terkorup.

Agar dapat menyimpan data, OS harus menyimpan struktur datanya dalam disk

tersebut. Proses itu dilakukan dalam dua tahap, yaitu partisi dan

logical

formatting

. Partisi akan membagi disk menjadi beberapa silinder yang dapat

diperlakukan secara independen.

Logical formatting akan membentuk sistem

berkas disertai pemetaan disk. Terkadang sistem berkas ini dirasakan

menggangu proses alokasi suatu data, sehingga diadakan sistem partisi lain

yang tidak mengikutkan pembentukan sistem berkas, disebut

raw disk.

Boot Block

Saat sebuah komputer dijalankan, sistem akan mencari sebuah

initial program

yang akan memulai segala sesuatunya.

Initial program-nya (initial bootstrap)

bersifat sederhana dan akan menginisialisasi seluruh aspek yang diperlukan bagi

komputer untuk beroperasi dengan baik seperti CPU registers, controller, dan

yang terakhir adalah Sistem Operasinya. Pada kebanyakan komputer,

bootstrap

disimpan di ROM (

read only memory) karena letaknya yang tetap dan dapat

langsung dieksekusi ketika pertama kali listrik dijalankan. Letak

bootstrap di

ROM juga menguntungkan karena sifatnya yang read only memungkinkan dia

untuk tidak terinfeksi virus. Untuk melakukan tugasnya,

bootstrap mencari kernel

di disk dan me-

load kernel ke memori dan kemudian loncat ke initial address

untuk memulai eksekusi OS.

Untuk alasan praktis,

bootstrap sering dibuat berbentuk kecil (tiny loader) dan

diletakkan di ROM, yang kemudian akan me-

load full bootstrap dari disk bagian

disk yang disebut

boot block. Perubahan menjadi bentuk simple ini bertujuan jika

diadakan perubahan pada

bootstrap, maka struktur ROM tidak perlu dirubah

semuanya.

Bad Block

Bad

block adalah satu atau lebih sektor yang cacat atau rusak. Kerusakan ini

dapat diakibatkan karena kerentanan disk jika sering dipindah - pindah atau

kemasukan benda asing. Dalam disk sederhana seperti IDE

controller, bad block

akan ditangani secara manual seperti dengan perintah format pada MS-DOS

yang akan mencari

bad block dan menulis nilai spesial ke FAT entry agar tidak

mengalokasikan

branch routine ke blok tersebut.

SCSI mengatasi

bad block dengan cara yang lebih baik. Daftar bad block-nya

dipertahankan oleh

controller pada saat low level formatting, dan terus diperbarui

selama disk itu digunakan.

Low level formatting akan memindahkan bad sector

itu ke tempat lain yang kosong dengan algoritma

sector sparing atau forwarding.
Sector sparing
dijalankan dengan ECC mendeteksi bad sector dan

melaporkannya ke OS, sehingga saat sistem dijalankan sekali lagi,

controller

akan menggantikan

bad sector tersebut dengan sektor kosong. algoritma lain

yang sering digunakan adalah

sector slipping. Ketika sebuah bad sector

terdeteksi, sistem akan meng-copy semua isi sektor ke sektor selanjutnya secara

bertahap satu - satu sampai ditemukan sektor kosong. Misal

bad sector di sektor

7, maka isinya akan dipindahkan ke sektor 8, isi sektor 8 dipindahakan ke 9 dan

seterusnya.

Jenis - Jenis Memori Sekunder:

•

Pita Magnetik (Magnetic tape), untuk membaca dan menulis data dari dan

ke pita magnit melalui read / write head, dimana proses menulis pada pita

magnit sifatnya

destructive, yaitu bila data baru ditulis dan data yang lama

akan langsung terhapus. Sedangkan proses membaca dari pita magnit

adalah bersifat

non-destructive, yaitu sesudah dibaca pita magnetic masih

berisi data yang sama sebelum dibaca. Pita magnetik merupakan salah

satu jenis memori sekunder yang digunakan untuk penyimpanan

offline

yang besar. Pita magnetik juga berfungsi sebagai media transfer data

yang paling sederhana antara mesin-mesin yang tidak mempunyai

sambungan komunikasi secara langsung.

Karakteristik pita magnetik:

Ukuran pita tape:

􀂃

lebar ½ inch atau 35 mm, dilapisi dengan medium

perekaman magnetik

􀂃

Panjang pita ada yang 600, 800, 1200 dan 2400 feets

Pita ini biasanya terbagi menjadi 7 atau 9 track searah dengan

panjang pita tersebut.

Pita tape terbuat dari bahan campuran plastik dan ferric oxide

Jumlah data yang disimpan terkecil adalah 20 MB dan untuk jenis

tape optis dapat menyimpan 1000 GB atau 1 Terabyte dan panjang

pitanya 800 m.

Organisasi file pada tape adalah sequential organization, yaitu

penyusunan yang berurut sehingga untuk mencari data dimulai dari

data pertama sampai data tersebut ditemukan.

Pengambilan data tertentu (retrieval) sangat lambat, karena

sebelum sampai data yang dimaksud harus melalui dan membaca

data demi data sebelumnya, ini disebut

sequential access.

Data yang disimpang dalam magnetic tape umumnya data yang

tidak memerlukan perubahan (data baku) atau untuk

backup data

Kecepatan baca atau mencatat data pada pita tape tergantung

model dan instruksinya, namun dapat diperkirakan antara 15000

sampai 60000 bytes per detiknya.

Bit-bit direkam sebagai spot magnetik pada tiap track dan membentuk

suatu

karakter; ada satu bit yang umumnya digunakan sebagai sebuah bit

paritas untuk pendeteksian kesalahan. Kerapatan rekaman (

recording

density

) umumnya diekspresikan dalam byte per inchi (bpi), umumnya

800, 1600 dan 6250 bpi.

Pita tersebut diproses oleh sebuah

tape drive yang memiliki satu head

read / write untuk setiap track dan mampu membaca atau menulis satu

karakter penuh pada suatu satuan waktu. Karena keadaan fisik tape drive

tersebut, maka pita harus dipindahkan dalam kecepatan tertentu untuk

melakukan pembacaan dan penulisan.

Kecepatan piranti pita magnetik tersebut adalah antara 18,75 hingga 200

inchi per detik. Jika pita berhenti, maka dibutuhkan waktu lagi untuk

mendapatkan perpindahan yang cukup cepat untuk melakukan

pembacaan dan penulisan. Jika pita berhenti diantara dua karakter, maka

kita tidak akan mungkin memindahkannya dengan cukup cepat untuk

pembacaan dan penulisan pada saat karakter berikutnya lewat di bawah

head read / write. Untuk mengatasi hal tersebut, karakter disimpan dalam

kelompok-kelompok yang disebut sebagai

record. Panjang record bisa

tetap (

fixed) atau variable. Record-record dipisahkan oleh gap antar

record (

interrecord gap) dan karakter akhir record (end of record

character

). Besar gap antar record antara 0,3 sampai 0,75 inchi. Jika

record pendek, maka hampir semua kapasitas penyimpanan pita akan

terbuang percuma menjadi gap antar record. Karena itu untuk

meningkatkan utilitas pita, record dibentuk sedemikian rupa sehingga

mereka jauh lebih panjang daripada gap yang dibutuhkan. Sekelompok

record membentuk sebuah

file. File dipisahkan oleh sebuah gap (kira-kira

3 inchi) dan karakter akhir file (

end of file character). Semua record

dibaca dan ditulis sekaligus dan pita hanya berhenti pada gap antar

record. Pita dapat dipercepat selama gap tersebut sampai ke record

berikutnya.

Pita magnetik merupakan sistem

memori akses sekuensial (sequential

access memory

). Pada jenis media penyimpanan ini, data ditulis sesuai

urutan pemunculan mereka. Pada pembacaan data, setiap record diuji

secara sekuensial sampai data yang diinginkan dapat kita peroleh. Oleh

karena itu, waktu akses sangat tergantung pada

posisi record tersebut

pada pita pada saat ia diperlukan dan pada posisi head read / write

sepanjang pita. Kecepatan data pada piranti pita magnetik berkisar

antara 15 – 250 kilo byte per detik.

Jenis Magnetic Tape Drive:

􀂃

Media input berbentuk cassette tipe drive internal dengan interface

IDE mempunyai kapasitas 30 GB

􀂃

Media input berbentuk cassette perangkap back up portable tipe

drive eksternal dengan interface USB mempunyai kapasitas

memori 20 GB.

􀂃

Eksternal drive tape dengan tipe single drive, yaitu single catridge

dan 7 catridges, dengan interface USB mempunyai cartridge

kapasitas 200 GB dan native 400 GB compressed, untuk transfer

data rate 35 Mpbs, native 70 Mbps compressed.

•

Magnetic disk, mempunyai tipe:

Floppy disk (diskette),

mulai diperkenalkan sekitar tahun 1970. Berbentuk cakram lentur dan

berbentuk mini, dipakai di

Personal Computer (PC). Terbuat dari

bahan

plastik mylar, yaitu plastik tipis yang dilapisi bahan magnectic

dan pada bagian atasnya diberi lapisan

Iron Oxide (Oxid Besi),

sehingga dapat berfungsi untuk merekam data dan mempunyai daya

penggerak berkisar 300 rpm. Floppy disk lebih murah harganya

daripada hard disk, karena putarannya lebih lambat pada saat

membaca atau menulis data. Floppy disk lebih rentah terhadap

gesekan di permukaan magnetiknya. Memiliki kapasitas kecil > 1 – 2

MB.

Pada floppy disk ada sebuah lubang segi empat yang letaknya

dipinggiran floppy disk. Lubang ini berguna untuk melindungi data

yang ada pada floppy disk agar data tersebut tidak hilang, yaitu

dengan cara menutup lubang tersebut. Pada floppy disk ini jumlah

tracks yang digunakan tergantung pada jenis komputer yang

digunakan.

Jenis dan ukuran floppy disk:

•

Floppy disk 8 inci, lebih banyak digunakan pada komputer mini dan

mainframe, dengan kapasitas 5,5 MB

•

Floppy disk 5 ¼ inci, mempunyai dua tipe yaitu Double Density

(DD) dengan kapasitas 360 KB dan High Density (HD) dengan

kapasitas 1,2 MB

•

Floppy disk 3 ½ inci, mempunyai dua tipe yaitu Double Density

(DD) dengan kapasitas 720 KB dan High Density (HD) dengan

kapasitas 1, 44 MB dan 2, 88 MB

Zip Drive

adalah floppy drive yang dapat dipindah - pindahkan, dimana

menggunakan floppy disk yang berkapasitas tinggi dengan volume

penyimpanan data 100 MB dan 250 MB. Zip drive sendiri tidak

termasuk yang tercepat, namun bila pertimbangan portabilitasnya,

maka tidak salah untuk memilih model Zip drive dengan koneksi USB

(

universal Serial Bus) akan lebih mudah untuk gonta ganti antar PC

dalam mentransfer file besar dan kompatible dengan disk drive 1, 44

Mb.

Flash Disk

Adalah piranti penyimpan dari floppy drive jenis lain yang mempunyai

kapasitas memori 128 MB, dengan menggunakan kabel interface jenis

USB (

Universal Serial Bus), sangat praktis dan ringan dengan ukuran

berkisar 96 x 32 mm dan pada bagian belakang bentuknya agak

menjurus keluar, digunakan untuk tempat penyimpanan baterai jenis

AAA dan terdapat port USB yang disediakan penutupnya yang

berbentuk sama dengan body utamanya dan juga mempunyai layar

LCD yang berukuran 29,5 x 11 mm.

Flash disk dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti :

Sebagai storage (penyimpan data)

Sebagai MP3 player

Sebagai voice recording

Sebagai FM Tuner (radio)

Keempat fungsi ini dikendalikan dengan tombol – tombol yang tersedia

di kedua sisi samping body nya, yaitu :

Untuk storage salah satu tombol difungsikan melakukan lock

agar data didalamnya dapat diproteksi

Untuk fitur MP3 player tersedia sebuah tombol on / off, tombol

menu serta tombol – tombol bantuan untuk mengatur setting

yang disediakan.

Untuk sumber tenaga disediakan sebuah port khusus untuk

menampung daya baterai jenis AAA dibagian belakang dalam

penggunaan MP3 player, voice recording ataupun FM tuner.

Untuk penyimpan data biasa, sumber tenaga diambil langsung

melalui USB yang dikoneksi ke PC, secara otomatis di layar

monitor akan menyala dan dan menampilkan pesan pada layar

yang memberitahukan bahwa koneksi sedang berlangsung

antara flash drive dengan PC.

Flash disk mempunyai kemampuan transfer data untuk penulisan

mencapai 350 Kbps, sedangkan untuk pembacaan mencapai 665

Kbps. Pada perlengkapan pendukungnya tersedia peralatan

earphone, baterai jenis AAA, kabel ektensi USB dan CD driver flash

disk untuk install. Untuk versi windows ME, windows 2000 dan

windows XP sudah dapat mendeteksi untuk konfigurasi flash disk,

kecuali sistem operasi windows 98 belum dapat mendeteksi secara

otomatis, jadi harus diinstall driver-nya terlebih dahulu.

Pada teknologi masa kini, flash memory mengalami perkembangan

penyimpan data dengan kapasitas menjadi 512 MB (megabyte) hingga

1 GB (gigabyte) dan dengan ukuran sekitar 18 x 16,5 x 7,5 mm yang

mempunyai kemampuan transfer data sekitar 480 Mbps, sehingga

untuk pengunaan file dengan memori 120 Mb, dapat melakukan

pembacaan data sekitar 88 Mbps dan untuk penulisan data sekitar 5

Mbps. Bentuknya aneka ragam ada yang seukuran lebih kecil atau

lebih besar dari keluaran pertamanya. Bahkan saat ini ada yang

berkapasitas sekitar 2, 2 GB dengan ukuran seperti kotak kecil.

Hard Disk,

biasa disebut juga dengan cakram keras berbentuk piringan hitam

terbuat dari alumunium dan dilapisi bahan magnetic. Hard disk sudah

menjadi komponen utama dari PC untuk sistem operasi. Komponenkomponen

bagian hard disk terdiri dari sebuah jarum untuk membaca

data di cakram. Mempunyai kapasitas lebih besar dari floppy disk.

Kecepatan putarannya bervariasi, ada yang 5400 putaran per menit

bahkan ada yang sampai 7200 putaran per menit. Kemampuan

sebuah hardisk biasanya ditentukan oleh banyaknya data yang bisa

disimpan. Besarnya bervariasi, ada yang 1,2 GB hingga 80 GB. 1 GB

sama dengan 1000 MB, sedangkan 1 MB sama dengan 1000 KB.

Spesifikasi Kinerja Hard Disk:

Kecepatan Putar dari Platter (piringan),

mempunyai penggerak 5400,

7200, 10000 sampai 15000 Rpm, sehingga semakin besar kapasitas

penggeraknya semakin cepat platter dari suatu hard disk berputar

akan semakin baik dan cepat dalam proses baca dan tulis (simpan)

data.

Kecepatan Waktu (seek time),
adalah waktu yang dibutuhkan dalam

satuan millisecond oleh hard disk untuk memindahkan head-nya dari

sebuah

track ke track berikutnya dan memindahkan head-nya dari

sebuah

track terluar ke track terdalam untuk membandingkan

perpindahan head dalam hard disk.

Untuk spesifikasi seek time dikenal dengan istilah:

Average Seek Time, yaitu nilai rata-rata dari seek time paling tinggi

dan seek time paling rendah.

Track to Track Seek Time, yaitu waktu yang dibutuhkan oleh hard

disk untuk memindahkan head-nya dari sebuah track ke track

berikutnya yang bersebelahan.

Full Stroke Seek Time, yaitu waktu yang dibutuhkan untuk

memindahkan head antara track terdalam dengan track terluar.

Areal Density,
adalah banyaknya data yang disimpan untuk suatu

daerah dengan ukuran tertentu.

Latency
, adalah waktu yang dibutuhkan hard disk dalam memindahkan

head-nya untuk membuat sektor yang diinginkan berada tepat dibawah

head. Setelah membutuhkan seek time pada saat head tiba di track,

lokasi sektor yang diinginkan itu letaknya berdekatan dengan lokasi

head dan sebentar lagi sektor tersebut akan melewati head tersebut.

Head Switch Time
, adalah waktu yang diperlukan hard disk untuk

men-switch head ketika menulis file yang besar pada sebuah cylinder

tanpa perpindahan head ke cylinder lain.

Access Time
, adalah waktu yang dibutuhkan hard disk dalam

menunjukkan Total Delay antara dimulainya operasi baca / tulis

dengan waktu sebelum hard disk membaca / menulis, bisa juga

dikatakan Access Time adalah

Average Seek Time ditambah dengan
Average Latency.
Direct Access
, proses pengambilan data tertentu (retrieval) yang

sangat cepat karena dapat langsung menuju ke data yang dimaksud.

Gambar struktur hard disk

Array Disk Raid (Hard disk dengan RAID System)

Kecepatan prosesor telah meningkat sangat pesat sampai saat ini.

Performa prosesor telah digandakan

setiap 18 bulan. Kecepatan

memori semikonduktor telah meningkat pada tingkat menengah.

Peningkatan yang relatif paling kecil dalam hal kecepatan adalah pada

perangkat penyimpanan disk, yang waktu aksesnya masih berada

pada orde milidetik.

Perangkat performa tinggi cenderung mahal, terkadang dimungkinkan

untuk mencapai performa sangat tinggi pada harga yang terjangkau

dengan menggunakan sejumlah perangkat biaya rendah yang

beroperasi secara

paralel. Banyak disk drive magnetik dapat

digunakan untuk menyediakan unit penyimpanan performa tinggi.

Pada tahun 1988, para peneliti di Universitas California Berkeley

mengusulkan sistem penyimpanan yang berbasis banyak disk

sebanyak 5 (lima) disk. Mereka menyebutnya RAID (

Redundant Array

of Inexpensive Disk

Bila menggunakan banyak disk juga memungkinkan untuk

meningkatkan keandalan sisten secara keseluruhan. Para peneliti

tersebut mengusulkan 6 (enam) konfigurasi yang berbeda. Konfigurasi

tersebut dikenal sebagai tingkat RAID sekalipun tidak terdapat hirarki.

Tiga karakteristik umum dari RAID, yaitu:

1. Menurut

Stallings [Stallings2001], RAID adalah sebuah sebuah set

dari beberapa

physical drive yang dipandang oleh sistem operasi

sebagai sebuah

logical drive.

2. Data didistribusikan ke dalam array dari beberapa

physical drive.

3. Kapasitas disk yang berlebih digunakan untuk menyimpan

informasi paritas, yang menjamin data dapat diperbaiki jika terjadi

kegagalan pada salah satu disk.

Selain data

stripping dan mirroring, ada satu tindakan lagi yaitu
kombinasi stripping dan mirroring
. Tindakan ini membutuhkan banyak

biaya karena harus mengadakan lebih dari dua buah disk sebagai

pembagi dan back-up data.

RAID juga sebagai alternatif sekuriti kerusakan data, karena disk

memiliki resiko yang tinggi mengalami kerusakan. Kerusakan disk

dapat berakibat turunnya kinerja atau hilangnya sejumlah data.

Walaupun sudah dibuatkan sistem backup data, tetap saja

kemungkinan itu ada, karenanya reliabilitas dari suatu disk harus dapat

terus ditingkatkan.

Peningkatan Kehandalan dan Kinerja

Peningkatan Kehandalan dan Kinerja dari disk dapat dicapai melalui

dua cara:

1. Redudansi

Peningkatan kehandalan disk dapat dilakukan dengan redundansi,

yaitu menyimpan informasi tambahan yang dapat dipakai untuk

membentuk kembali informasi yang hilang jika suatu disk

mengalami kegagalan. Salah satu teknik untuk redundansi ini

adalah dengan cara

mirroring atau shadowing, yaitu dengan

membuat duplikasi dari tiap - tiap disk. Jadi, sebuah disk

logical

terdiri dari 2 disk

physical, dan setiap penulisan dilakukan pada

kedua disk, sehingga jika salah satu disk gagal, data masih dapat

diambil dari disk yang lainnya, kecuali jika disk kedua gagal

sebelum kegagalan pada disk pertama diperbaiki.

Pada cara ini, berarti diperlukan media penyimpanan yang dua kali

lebih besar daripada ukuran data sebenarnya. Akan tetapi, dengan

cara ini pengaksesan disk yang dilakukan untuk membaca dapat

ditingkatkan dua kali lipat. Hal ini dikarenakan setengah dari

permintaan membaca dapat dikirim ke masing-masing disk. Cara

lain yang digunakan adalah paritas blok

interleaved, yaitu

menyimpan blok-blok data pada beberapa disk dan blok paritas

pada sebuah (atau sebagian kecil) disk.

2. Paralelisme

Peningkatan kinerja dapat dilakukan dengan mengakses banyak

disk secara paralel. Pada

disk mirroring, di mana pengaksesan

disk untuk membaca data menjadi dua kali lipat karena permintaan

dapat dilakukan pada kedua disk, tetapi kecepatan transfer data

pada setiap disk tetap sama. Kita dapat meningkatkan kecepatan

transfer ini dengan cara melakukan data

striping ke dalam

beberapa disk. Data

striping, yaitu menggunakan sekelompok disk

sebagai satu kesatuan unit penyimpanan, menyimpan bit data dari

setiap

byte secara terpisah pada beberapa disk (paralel).
Level RAID dibagi menjadi 6 (enam):

RAID Level 0, adalah konfigurasi dasar yang dimaksudkan untuk

meningkatkan performa. Suatu file besar tunggal disimpan dalam

beberapa unit disk terpisah dengan memecah file menjadi sejumlah

bagian yang lebih kecil dan menyimpan pecahan tersebut pada

disk yang berbeda.

Tindakan ini disebut sebagai

data striping. Pada saat file diakses

untuk pembacaan, semua disk dapat mengirimkan datanya secara

paralel
. Waktu transfer total file setara dengan waktu transfer yang

diperlukan dalam sistem disk tunggal dibagi jumlah disk yang

digunakan dalam

array. Akan tetapi waktu akses, yaitu jeda

pencarian dan rotasi yang diperlukan untuk mencari awal dta pada

tiap disk, tidak direduksi. Sebenarnya karena tiap disk beroperasi

secara mandiri satu sama lain, waktu akses bervariasi dan

diperlukan

buffering pecahan data yang diakses, maka file lengkap

dapat dirakit ulang dan dikirim ke prosesor yang me-request

sebagai entitas tunggal. Ini adalah operasi array disk paling

sederhana yang hanya meningkatkan performa data flow time.

Kelemahan data stipping adalah apabila salah satu disk ada

kerusakan, maka data sebagian akan hilang dan tidak dapat

melengkapi data pada disk lainnya.

RAID Level 1, ditujukan untuk menyediakan keandalan yang lebih

baik dengan menyimpan copy data identik pada dua disk bukan

hanya satu. Dua disk tersebut disebut

mirror satu sama lain.

Kemudian jika satu disk gagal, semua operasi read dan write

ditujukan ke mirror drive-nya. Cara tersebut baik dari segi

keamanan (

security), tetapi ini merupakan cara yang mahal untuk

meningkatkan keandalan karena semua disk diduplikasi.

Raid level 2, ini merupakan pengorganisasian dengan error

correcting code (ECC)

. Seperti pada memori di mana pendeteksian

terjadinya error menggunakan paritas bit. Setiap

byte data

mempunyai sebuah paritas bit yang bersesuaian yang

merepresentasikan jumlah bit di dalam

byte data tersebut di mana

paritas bit = 0, jika jumlah bit genap atau paritas = 1 jika ganjil. Jadi,

jika salah satu bit pada data berubah, paritas berubah dan tidak

sesuai dengan paritas bit yang tersimpan. Dengan demikian,

apabila terjadi kegagalan pada salah satu disk, data dapat dibentuk

kembali dengan membaca

error correction bit pada disk lain.

Raid level 3, merupakan pengorganisasian dengan paritas bit
interleaved
. Pengorganisasian ini hampir sama dengan RAID level

2, perbedaannya adalah RAID level 3 ini hanya memerlukan

sebuah disk redundan, berapa pun jumlah kumpulan disknya. Jadi

tidak menggunakan ECC, melainkan hanya menggunakan sebuah

bit paritas untuk sekumpulan bit yang mempunyai posisi yang sama

pada setiap disk yang berisi data. Selain itu juga menggunakan

data

striping dan mengakses disk - disk secara paralel.

RAID level 4, merupakan pengorganisasian dengan paritas blok
interleaved
, yaitu menggunakan striping data pada level blok,

menyimpan sebuah paritas blok pada sebuah disk yang terpisah

untuk setiap blok data pada disk - disk lain yang bersesuaian. Jika

sebuah disk gagal, blok paritas tersebut dapat digunakan untuk

membentuk kembali blok - blok data pada disk yang gagal tadi.

Kecepatan transfer untuk membaca data tinggi, karena setiap disk -

disk data dapat diakses secara paralel. Demikian juga dengan

penulisan, karena disk data dan paritas dapat ditulis secara paralel.

Raid level 5, merupakan pengorganisasian dengan paritas blok
interleaved
tersebar. Data dan paritas disebar pada semua disk

termasuk sebuah disk tambahan. Pada setiap blok, salah satu dari

disk menyimpan paritas dan disk yang lainnya menyimpan data.

Sebagai contoh, jika terdapat kumpulan dari 5 disk, paritas blok ke

n akan disimpan pada disk (n mod 5) + 1; blok ke n dari empat disk

yang lain menyimpan data yang sebenarnya dari blok tersebut.

Sebuah paritas blok tidak menyimpan paritas untuk blok data pada

disk yang sama, karena kegagalan sebuah disk akan

menyebabkan data hilang bersama dengan paritasnya dan data

tersebut tidak dapat diperbaiki. Penyebaran paritas pada setiap

disk ini menghindari penggunaan berlebihan dari sebuah paritas

disk seperti pada RAID level 4.

RAID level 6, disebut juga redudansi P + Q, seperti RAID level 5,

tetapi menyimpan informasi redundan tambahan untuk

mengantisipasi kegagalan dari beberapa disk sekaligus. RAID level

6 melakukan dua perhitungan paritas yang berbeda, kemudian

disimpan di dalam blok-blok yang terpisah pada disk - disk yang

berbeda. Jadi jika disk data yang digunakan sebanyak n buah disk,

maka jumlah disk yang dibutuhkan untuk RAID level 6 ini adalah n

+ 2 disk. Keuntungan dari RAID level 6 ini adalah kehandalan data

yang sangat tinggi, karena untuk menyebabkan data hilang,

kegagalan harus terjadi pada tiga buah disk dalam interval rata-rata

untuk perbaikan data

Mean Time To Repair (MTTR). Kerugiannya

yaitu penalti waktu pada saat penulisan data, karena setiap

penulisan yang dilakukan akan mempengaruhi dua buah paritas

blok.

Gambar Level RAID
(
Gambar ini diadaptasi dari (Silberschatz2002, hal. 507)

RAID level 0 + 1 dan 1 + 0, ini merupakan kombinasi dari RAID level 0

dan 1. RAID level 0 memiliki kinerja yang baik, sedangkan RAID level

1 memiliki kehandalan. Namun, dalam kenyataannya kedua hal ini

sama pentingnya. Dalam RAID 0 + 1, sekumpulan disk di-strip,

kemudian strip tersebut di-mirror ke disk - disk yang lain, menghasilkan

strip - strip data yang sama. Kombinasi lainnya yaitu RAID 1 + 0, di

mana disk - disk di-mirror secara berpasangan, dan kemudian hasil

pasangan mirrornya di-strip. RAID 1 + 0 ini mempunyai keuntungan

lebih dibandingkan dengan RAID 0 + 1. Sebagai contoh, jika sebuah

disk gagal pada RAID 0 + 1, seluruh strip-nya tidak dapat diakses,

hanya sebagian strip saja yang dapat diakses, sedangkan pada RAID

1 + 0, disk yang gagal tersebut tidak dapat diakses, tetapi pasangan

mirror-nya masih dapat diakses, yaitu disk - disk selain dari disk yang

gagal.

Beberapa pengaturan hibrida telah dikembangkan setelahnya,

misalnya RAID 10 adalah array yang menggabungkan fitur RAID 0 dan

RAID 1. Perlakuan skema lain yang lebih detil bisa didapatkan pada

referensi 6 hingga 10.

Konsep RAID telah mendapatkan penerimaan komersial. Misalnya

salah satu produk merek komputer dari amerika menawarkan produk

berbasis RAID 0, RAID 1 dan RAID 10. Akhirnya kita sebaiknya

memperhatikan bahwa dengan sangat menurunkan harga disk drive

magnetik selama beberapa tahun terakhir, maka mungkin tidak begitu

tepat menyebut ‘

inexpensive’ disk dalam RAID. Istilah RAID telah

didefinisikan ulang oleh industri menjadi ‘

independent’ disk.

Gambar RAID 0 + 1 dan 1 + 0
Gambar ini diadaptasi dari (Silberschatz2002, hal 511).

Jenis - Jenis Hard Disk:

Disk ATA / EIDE, hard disk dengan tipe EIDE (Enhanced Integrated

Drive Electronic

) atau tipe ATA (Advanced Technology Attachment)

adalah standar versi terbaru suatu antar muka disk yang sesuai

untuk koneksi ke bus, Banyak produsen disk memiliki rentang disk

dengan antar muka EIDE / ATA, disk semacam itu dapat

dihubungkan langsung ke bus PCI, yang digunakan pada banyak

PC (personal computer). Keuntungan drive EIDE / ATA yang

signifikan adalah harganya yang cukup murah, karena

penggunaannya di pasaran PC. Salah satu kekurangan utamanya

adalah diperlukan kontroler terpisah untuk tiap drive jika dua drive

digunakan bersamaan untuk meningkatkan performa. Salah satu

produsen chip yang terkenal sudah menyertakan kontroler yang

memungkinkan disk EIDE / ATA dihubungkan langsung ke

motherboard
.

Disk SCSI, banyak disk memiliki antar muka yang didesain untuk

koneksi ke bus SCSI standar. Disk tersebut cenderung lebih

mahal, tetapi mempunyai performa yang lebih baik, yang

dimungkinkan karena kelebihan bus SCSI daripada bus PCI.

Akses yang bersamaan dapat dilakukan ke banyak disk drive

karena antar muka drive secara aktif dihubungkan ke bus SCSI

hanya pada saat drive tersebut siap untuk transfer data. Hal ini

terutama berguna dalam aplikasi dimana terdapat sejumlah besar

request
untuk file kecil, yang sering terjadi dalam komputer yang

digunakan sebagai

file server.

Disk RAID, menjanjikan performa yang luar biasa dan

menyediakan penyimpanan yang besar dan handal. Disk tersebut

digunakan baik dalam komputer performa tinggi atau dalam sistem

yang memerlukan keandalan yang lebih tingi dari tingkat normal.

Akan tetapi, dengan semakin menurunnya harga ke tingkat yang

lebih terjangkau, disk tersebut menjadi lebih menarik bahkan untuk

sistem komputer dengan ukuran rata – rata.

Disk SATA, hard disk dengan tipe SATA (Serial Advanced

Technology Attachment

), yaitu interface disk ATA (Advanced

Technology Attachment

) dengan versi Serialnya menggunakan

kabel tipis yang memiliki total kabel kecil sekitar dua pertiga dari

total kabel harddisk dengan tipe EIDE atau ATA disk yang

berjumlah 39 pins dan SATA mempunyai kecepatan pengiriman

data sangat tinggi serta mengurani

latensi. Sehingga bus serial ini

mampu melebihi kecepatan bus paralel.

SATA dalam mentransfer data secara berurutan atau serial lewat

kabelnya dan juga secara teknik SATA menyusun sendiri disk yang

tersambung ke dalam motherboard tanpa adanya sistem

master

ataupun

slave, sehingga kabel SATA hanya dapat digunakan pada

satu hard disk.

Tipe hard disk yang telah dibahas ini, semuanya masuk dalam kategori

internal hard disk, maksudnya yang diinstall di dalam CPU. Selain

internal hard disk ada juga eksternal harddisk (hard disk yang berada

diluar CPU), jadi bisa dipindah – pindahkan.

Eksternal hard disk mempunyai kecepatan rotasi 7200 rpm,

pemasangannya sangat mudah, tidak perlu membongkar PC dan

hanya dengan menghubungkan port USB ke PC, dan dapat

mentransfer data 480 Mbps.

Disk Optik (Optical Disk)

Media optik yang ada saat ini adalah berbentuk CD (

Compact

Disk

). CD terbuat dari plat alumunium yang dapat dilapisi dengan

bahan – bahan

chrome yang mengkilat dan tidak menggunakan

bahan magnetic melainkan bahan yang dapat memantulkan

cahaya. Compact disk pertama lazim digunakan dalam sistem

audio, merupakan aplikasi pertama dari teknologi ini. Setelahnya,

teknologi optik diadaptasi ke lingkungan komputer untuk

menyediakan penyimpanan

read only kapasitas tinggi yang disebut
CD ROM.

Generasi CD pertama kali dikembangkan pada pertengahan tahun

1980-an oleh perusahaan Sony dan Philips, yang juga

mempublikasikan spesifikasi lengkap perangkat tersebut.

Teknologi tersebut mengeksploitasi kemungkinan penggunaan

representasi analog untuk sinyal suara analog. CD diperlukan

untuk menyimpan setidaknya satu jam suara atau musik, untuk itu

diadakan uji coba dengan mengambil sampel 16 bit sinyal analog

pada kecepatan 44.100 sampel per detik. Sampling rate ini dua

kali frekuensi tertinggi dalam sinyal suara asli, sehingga

memungkinkan rekonstruksi yang cukup akurat.

Versi keluaran pertama di desain untuk menyimpan hingga 75

menit, yang memerlukan total sekitar 3 x 10

9 bit (3 gigabit)

penyimpanan. Sejak saat itu, perangkat dengan kapasitas yang

lebih tinggi telah dikembangkan. Video CD mampu menyimpan

full

length movie

. Video CD memerlukan kapasitas penyimpanan bit

yang setingkat lebih besar daripada Audio CD. Multimedia CD juga

cocok untuk menyimpan sejumlah besar data komputer.

Gambar struktur optical disk
Teknologi Compact Disk

Teknologi optik yang dipakai untuk sistem CD didasarkan pada

sumber sinar laser. Berkas laser diarahkan ke permukaan disk

yang berputar. Lekukan fisik pada permukaan CD diatur sepanjang

track disk
. Lekukan tersebut merefleksikan berkas terfokus ke foto

detektor

yang mendeteksi pola biner yang tersimpan.

Laser tersebut memancarkan berkas

sinar koheren yang

difokuskan dengan tajam pada permukaan disk. Sinar koheren

terdiri dari gelombang tersinkronisasi yang memiliki panjang

gelombang yang sama. Jika berkas sinar koheren digabungkan

dengan berkas lain dari jenis yang sama dan dua berkas tersebut

berada dalam satu fase, maka hasilnya akan berupa berkas yang

lebih terang. Akan tetapi jika gelombang dua berkas tersebut

berbeda fase 180 derajat, maka keduanya akan saling

meniadakan. Sehingga jika fotodetektor digunakan untuk

mendeteksi berkas tersebut, maka akan mendeteksi titik terang

pada kasus pertama dan titik gelap pada kasus kedua.

Lapisan dasar CD adalah dari bahan plastik polikarbonat, yang

berfungsi sebagai basis gelas transparan. Permukaan plastik ini

diprogram untuk menyimpan data dengan melekukkan lapisan

tersebut dengan

pit (pola hole). Bagian yang tidak dilekukkan

disebut

land. Lapisan tipis bahan alumunium perefleksi

ditempatkan pada bagian atas disk yang terprogram. Alumunium

tersebut kemudian dilapisi dengan

acrylic pelindung. Terakhir

lapisan paling atas disimpan dan diberi cap dengan label.

Ketebalan total CD adalah 1,2 mm. hampir seluruhnya memakai

plastik polikarbonat, lapisan yang lain sangat tipis.

Sumber laser dan fotodetektor ditempatkan di bawah plastik

polikarbonat. Berkas yang dipancarkan melintasi plastik ini,

direfleksikan oleh lapisan alumunium dan melintas balik menuju

fotodetektor
.

CD menggunakan skema

encoding kompleks untuk menyatakan

data, tiap byte data dinyatakan dengan kode 14 bit, menyediakan

kemampuan

deteksi error. CD memiliki diameter 120 mm, terdapat

lubang 15 mm di tengah. Data disimpan pad track yang menutupi

area tersebut dari radius 25 mm hingga radius 58 mm. Jarak

antara track adalah 1,6 mikron. Pit memiliki lebar 0,5 mikron dan

panjang 0,8 hingga 3 mikron. CD mempunyai lebih dari 15.000

track, jika seluruh track spiral dipisah – pisahkan maka akan

mencapai panjam 5 km.

Jumlah ini mengindikasikan kerapatan track sekitar 6000 track /

cm, yang lebih tinggi daripada kerapatan yang dapat dicapai dalam

disk magnetik. Dalam hard disk kerapatan berada dalam rentang

dari 800 hingga 2000 track / cm dan dalam floppy disk kurang dari

40 track / cm.

Jenis – Jenis Compact Disk (CD):

􀂙

CD ROM, adalah salah satu versi CD yang bersifat read only

dan mempunyai kapasitas rekamnya antara 650 Mb sampai 700

Mb. CD ROM merupakan media penyimpanan yang

removable

dengan harga murah, mudah didapat dan bersifat multiguna

(untuk data, audio atau video). Informasi disimpan dalam bentuk

biner
, maka cocok untuk digunakan sebagai medium dalam

sistem komputer.

Umur pakai atau daya tahan CD ROM tergantung dari dari

bahan atau material yang digunakan. Faktor temperatur atau

kelembaban lingkungan juga turut mempengaruhi. Semakin

lembab udaranya semakin pendek pula umurnya, karena

material CD ROM tersebut akan bereaksi dengan molekul

oksigen dan hidrogen di udara, lama kelamaan kemampuan

refleksinya di dalam drive tidak akan dipantulkan secara

sempurna, sehingga data – data yang ada di dalam CD ROM

tidak semuanya dapat dilihat. Faktor lain yang dapat

menyebabkan kerusakan adalah goresan yang terjadi karena

CD ROM sering diputar,

handling yang tidak tepat dan

penyimpanan yang buruk.

Faktor persoalan lain yang ada di CD adalah untuk memastikan

integritas data yang tersimpan. Karena pit sangat kecil, maka

sulit untuk menerapkan semua pit secara sempurna. Dalam

perekaman audio dan video, beberapa error dalam data dapat

ditoleransi karena tampaknya tidak mempengaruhi suara atau

image yang direproduksi dalam cara yang dapat dimengerti.

Akan tetapi dalam perekaman aplikasi komputer error tersebut

tidak dapat diterima.

Karena ketidak sempurnaan fisik tidak dapat dihindarkan, maka

perlu menggunakan bit tambahan untuk menyediakan

kemampuan pemeriksaan

error dan koreksi. CD ROM yang

digunakan dalam aplikasi komputer memiliki kemampuan

tersebut.

􀂙

CD – R, adalah standar untuk format CD yang recordable atau

CD yang nantinya hanya dapat digunakan sekali pakai saja

untuk merekam data, audio atau video. Bersifat permanen, jadi

data tidak dapat dihapus. Tipe CD ini baru dikembangkan pada

akhir tahun 1990-an. Suatu track spiral diimplementasikan

pada disk untuk membakar pit menjadi

dye organik pada track.

Pada saat titik yang dibakar dipanaskan diatas temperatur kritis,

maka titik tersebut menjadi buram. Titik bakar tersebut

merefleksikan lebih sedikit sinar pada saat dibaca sesudahnya.

Seperti yang telah diterangkan sebelumnya, data disimpan

secara permanen, bagian yang tidak digunakan atau yang

masih kosong pada disk dapat digunakan untuk menyimpan

data tambahan pada saat berikutnya.

􀂙

CD – RW, adalah standar untuk format CD yang ReWritable.

Artinya dapat digunakan secara berulang – ulang. CD – RW

cocok bila digunakan sebagai backup data, misalnya

menghapus file atau data yang lama dan menggantinya dengan

file atau data yang baru. Karena dapat dipakai berulang kali

maka CD ini dikenal paling fleksibel. Walaupun dapat dipakai

berulang kali, tetapi untuk idealnya sebaiknya dibatasi. Batasan

tersebut mencapai 1000 kali.

CD – RW bila sedang melakukan perekaman atau penyimpana

data ke dalam disk biasanya agak memakan waktu lama dan

tergantung dari koneksi drive ke PC. Untuk CD – RW drive

internal memiliki dua tipe interface, yaitu tipe interface IDE /

ATA dan tipe interface SCSI. Tipe interface SCSI kecepatan

koneksinya lebih cepat daripada IDE / ATA. Kecepatan CD –

RW dituliskan dalam format misalnya

52 x 32 x 52, itu artinya:

pembakaran media CD – R dengan kecepatan 52 x,

pembakaran media CD – ReWritetable dengan kecepatan 32 x,

pembakaran media CD – R, CD – ROM dan CD – RW dengan

kecepatan 52 x.

Struktur dasar CD – RW mirip dengan struktur CD – R. sebagai

pengganti dye organik dalam lapisan perekam, digunakan

campuran (

alloy) perak, indium, antimony dan tellurium.

Drive CD – RW biasanya dapat menangani media compact disk

yang lain, seperti dapat membaca CD – ROM dan membaca

dan menulisi CD – R. Drive tersebut didesain untuk memenuhi

persyaratan standar antar muka interkoneksi, seperti EIDE,

SCSI dan USB.

Drive CD – RW menggunakan tiga daya laser yang berbeda.

Daya tertinggi digunakan untuk merekam pit, daya menengah

digunakan untuk membawa campuran ke dalam keadaan

crystalline
disebut ‘erase power’. Daya terendah digunakan

untuk membaca informasi yang tersimpan.

Teknologi CD – RW telah menjadikan CD – R kurang relevan

karena CD – RW menawarkan kemampuan lebih unggul

dengan harga yang sedikit lebih mahal.

􀂙

DVD (Digital Versatile Disk), adalah disk media optik yang

mampu menyimpan data digital dalam jumlah yang besar

termasuk jenis multimedia, seperti musik dan film yang

berdurasi panjang dengan kualitas gambar dan suara sangat

bagus. Standard DVD pertama didefinisikan pada tahun 1996

oleh suatu konsorsium perusahaan. Tujuannya adalah agar

dapat menyimpan suatu

full length movie pada satu sisi disk

DVD.

Ukuran fisiknya sama dengan ukuran CD, memiliki ketebalan 1,

2 mm dan berdiameter 120 mm. Kapasitas penyimpanannya

dibuat lebih besar daripada CD dengan beberapa perubahan

disain:

•

Laser sinar merah yang panjang gelombang 635 mm

digunakan sebagai pengganti laser sinar infra red dalam

CD, yang memiliki panjang gelombang 780 mm.

Panjang gelombang yang lebih pendek

memungkinkannya untuk memfokuskan sinar ke titik

yang lebih kecil.

•

Pit lebih kecil, dengan panjang minimum 0,4 mikron

•

Track diletakkan lebih berdekatan, jarak antar track 0,74

mikron.

Dengan menggunakan peningkatan ini menghasilkan kapasitas

DVD 4,7 gigabyte.

DVD ada yang berformat ditulisi sekali (DVD – R), ada juga

yang berformat ditulisi berulang – ulang (DVD – RW) atau

disebut juga dengan DVD – RAM. Tipe DVD – RAM

menyediakan kapasitas penyimpanan yang lebih besar.

Kerugiannya hanyalah harga yang relatif lebih mahal tapi tidak

sebanding dengan kecepatan penulisannya yang relatif lambat.

Untuk memastikan data telah direkam atau disimpan dengan

tepat pada disk, maka dilakukan suatu proses yang disebut

write verification
. Proses ini dilakukan oleh DVD – RAM yang

membaca isi tersimpan dan membandingkannya dengan data

yang asli.

Side
digunakan untuk mengacu dalam menyimpan data di

dalam DVD. Bila kepingan DVD dengan

double side, maka

penyimpanan data bisa bolak balik.

Layer digunakan untuk

lapisan penyimpan data dalam satu sisi, jadi apabila DVD

dengan

double layer, maka dalam satu sisi memiliki dua lapisan

penyimpan data.

Waktu akses untuk drive DVD sama dengan drive CD, akan

tetapi pada saat DVD berotasi pada kecepatan yang sama,

kecepatan transfer data lebih tinggi, karena kerapatan pit yang

lebih tinggi.

Pemeliharaan CD / DVD:

Metode pemeliharaan untuk CD / DVD supaya data – data yang

tersimpan sampai jangka waktu yang cukup lama, yaitu :

Bila meletakkan CD / DVD harus tegak lurus dengan

keadaan terbungkus dalam lemari, misalnya seperti

menempatkan buku.

Gunakan cairan pembersih yang bebas dari tinta atau spidol,

sebaiknya gunakan cairan alkohol untuk menghilangkan

kotoran atau noda yang berat. Gunakan kain lap katun yang

bersih, upayakan membersihkannya dari bagian dalam

sampai keluar.

Jangan menyentuh piringan selain bagian tepi luar atau

lubang tengahnya dan jangan menyentuh tengahnya

ataupun dilekukan.

Bila memungkinkan simpan dalam ruangan gelap, kering

dan sejuk dengan udara bersih dan hindari sinar matahari

langsung.

Hindari piringan tergores, untuk itu jangan diletakkan dekat

benda – benda tajam atau yang dapat menggores piringan.

Hierarchical Storage Management (HSM)

HSM memperluas storage hierarchy di atas primary memory dan secondary

storage untuk membentuk tertiary storage, yang biasa diimplementasikan dalam

bentuk juke box dari kumpulan tapes atau removable disk.

Berkas - berkas yang ukurannya kecil dan sering digunakan dibiarkan berada di

dalam disk. Berkas - berkas yang ukurannya besar dan jarang digunakan

disimpan dalam jukebox.

HSM biasanya digunakan pada super komputer dan large installations yang

menggunakan data - data dalam volume sangat besar.

Kecepatan dari

tertiary storage dipengaruhi oleh 2 (dua) aspek: bandwidth dan
latency
. Sustained bandwidth adalah waktu rata - rata ketika melakukan transfer

dalam ukuran yang besar, yaitu jumlah byte dibagi waktu transfer. Istilah

bandwidth
dari suatu drive dapat dimengerti sebagai sustained bandwidth.
Effective bandwidth
menghitung rata - rata waktu IO, termasuk waktu untuk seek

atau

locate dan waktu penggantian cartridge di dalam jukebox.
Access latency
adalah waktu yang dibutuhkan untuk menemukan lokasi dari

suatu data.

KESIMPULAN

Memori atau data storage adalah media penyimpan program dan data dalam

sistem komputer.

Memori atau data storage adalah komponen utama dalam komputer.

Karakteristik, kapasitas dan kecepatannya sangat penting dalam menentukan

performa komputer.

Pengembangan dalam teknologi semikonduktor, menghasilkan peningkatan

yang baik sekali dalam hal kecepatan dan kapasitas memori, disamping itu biaya

dapat ditekan, walaupun ada peningkatan harga tetapi masih terjangkau.

Bentuk dan jenis medianyapun juga sudah bermacam - macam bentuknya,

dibuat sesuai kebutuhan user.

Memori sekunder, dalam bentuk magnetik disk dan optik, menyediakan

kapasitas terbesar dalam hirarki memori. Mekanisme memorivirtual membuat

interaksi antara disk dan memori utama transparan bagi user.

Categories:

YUK BELAJAR !

Storage

Leave a Reply

Lencana Facebook

YUK BELAJAR !