MAKALAH
MAGNETIC DISK
Disusun Oleh:
- M Rafi Aziz
- Nurul Taufik H
- Reza Fauzabil R
- Rudiana
SMKN 1 GARUT
2017
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirobbil‘alamin, puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan tulisan ini mengenai“ Magnetic Disk”
Kami menyadari bahwa kemampuan dalam menulis masih banyak kekurangan. Untuk itu kami mohon maaf dan dengan kerendahan hati, kami bersedia menerima kritik saran yang bersifat membangun untuk memperbaiki tulisan ini.
Garut, 22 Maret 2017
LEMBAR JUDUL
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
B. Batasan Masalah
C. Rumusan Masalah
D. Tujuan
E. Manfaat
PEMBAHASAN
A. Pengertian Magnetic Disk
B. Karakteristik dan Komponen Pada Magnetic Disk
C. Prinsip Kerja Magnetic Disk
D. Kelebihan dan Kekurangan Magnetic Disk
PENUTUP
A. Simpulan
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
A. Latar Belakang Masalah
Perkembangan teknologi komputer mengalami perubahan dari generasi ke generasi. Awal munculnya teknologi komputer dapat dilihat dalam sejarah sejak digunakannya Abakus yang ditemukan di Babiliona (Irak) sekitar 5000 tahun yang lalu yang digunakan sebagai alat hitung manual pertama (Sutanta, 2011). Dahulu media penyimpanan komputer mempunyai ukuran yang sangat besar, kurang praktis, dan kapasitas untuk menampungnya sangat kecil (Sequoia, 2010).
Seiring perkembangan teknologi komputer, maka banyak perubahan termasuk perubahan pada media penyimpanannya. Media penyimpanan tersebut tidak bisa dipisahkan dari komputer karena media penyimpanan merupakan bagian dari komputer yang memiliki kerja sebagai penyimpanan software atau program. Media penyimpanan dibedakan menjadi 2 yaitu memori primer dan sekunder. Memori primer digunakan untuk akses langsung data oleh prosesor serta menunjukkan kemampuan proses yang lebih cepat, sangat mahal dan tidak sebagian besar digunakan untuk penyimpanan data. Kebanyakan sistem komputer di seluruh dunia menggunakan memori utama hanya untuk proses bootstrapping dengan tujuan tertentu, contoh memori primer yaitu RAM dan ROM. Memori sekunder digunakan untuk penyimpanan data secara permanen, meskipun data yang tersimpan pada perangkat sekunder dipertahankan bahkan ketika itu tidak diberikan power. Tidak seperti memori utama, memori sekunder tidak langsung dapat diakses oleh komputer. Ketika komputer membutuhkan untuk menjalankan aplikasi yang tersimpan dalam memori sekunder, pertama kali membawa ke penyimpanan memori utama untuk sementara waktu, kemudian mengontrol dan menjalankan pelaksanaannya. Setelah eksekusi aplikasi dilakukan, prosesor melepaskan aplikasi dan mengembalikan kontrol dan data memori pada perangkat memori sekunder. Contoh memori sekunder yaitu hard disk, flash disk, magnetic disc (http://www.sridianti.com/pengertian-memori-komputer-jenis-memori-komputer.html, 24 Maret 2015). Setiap jenis media penyimpanan komputer memiliki karakteristik dan cara kerja sendiri. Untuk itu, pada makalah ini akan dibahas mengenai media penyimpanan yaitu Magnetic Disk.
Pada pembahasan makalah ini meliputi pengertian Magnetic Disk, karakteristik dan komponen pada Magnetic Disk, prinsip kerja pada Magnetic Disk serta kelebihan dan kekurangan pada Magnetic Disk.
Berdasarkan latar belakang dan batasan masalah di atas, maka rumusan masalah dalam makalah ini yaitu:
1. Apa yang dimaksud dengan Magnetic Disk.
2. Apa saja karakteristik dan komponen pada Magnetic Disk?
3. Apa prinsip kerja pada Magnetic Disk?
4. Apa saja kelebihan dan kekurangan Magnetic Disk?
Penulisan makalah ini bertujuan untuk mengetahui pengertian Magnetic Disk, karakteristik dan komponen pada Magnetic Disk, prinsip kerja pada Magnetic Disk serta kelebihan dan kekurangan pada Magnetic Disk.
Manfaat yang diharapkan dari penulisan makalah ini agar pembaca dapat memperoleh pengetahuan mengenai pengertian Magnetic Disk, karakteristik dan komponen pada Magnetic Disk, prinsip kerja pada Magnetic Disk serta kelebihan dan kekurangan pada Magnetic Disk.
BAB II
A. Pengertian Magnetic Disk
Pangera dan Ariyus (2005) mengungkapkan bahwa Magnetic Disk merupakan piranti penyimpanan sekunder yang paling banyak dijumpai pada system komputer modern. Disk adalah sebuah piringan bundar yang dibuat dari logam atau plastik yang dilapisi dengan bahan yang dapat dimagnetisasi. Data yang dikirim akan direkam di atasnya dan kemudian dapat dibaca dari disk dengan menggunakan komponen pengkonduksi (conducting coil) yang dikenal dengan head. Selama operasi pembacaan dan penulisan, head akan bekerja dengan sifat stasioner sedangankan piringan berputar di bawah head tersebut.
Pada saat disk digunakan, motor drive berputar dengan kecepatan yang sangat tinggi (biasanya 60-100 putaran per detik). Mekanisme penulisan didasarkan pada medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik yang mengalir melalui sebuah kumparan, tegangan dikirim ke head dan pola-pola magnetik direkam pada permukaan di bawahnya, dengan pola yang berbeda bagi arus listrik positif dan negatif. Mekanisme pembacaan didasarkan pada arus listrik yang berada di dalam kumparan yang dihasilkan oleh medan listrik yang bergerak relatif terhadap kumparan. Pada saat disk melintas bagian bawah head, permukaan disk mengeluarkan arus yang mempunyai polaritas yang sama dengan polaritas waktu merekam pada disk tersebut.
Lebar dari piringan disk berkisar antara 1,8 sampai 14 inchi. Disk yang berukuran besar terdapat pada system-sistem yang besar karena daya simpannya juga sangat besar dan proses transfer data yang tinggi. Disk yang kecil banyak kita jumpai di pasaran, biasanya dipakai pada PC.
Gambar 1. Susunan Magnetic Disk
Dalam magnetic disk terdapat dua metode layout data pada disk yaitu Constant Angular Velocity dan Multiple Soned Recording. Disk diorganisasi (permukaan dari piringan dibagi) dalam bentuk cincin-cincin konsentris yang disebut track atau garis yang memisahkan atar track seperti gambar dibawah. tiap track dipisahkan oleh gap, fungsi gap adalah untuk mencegah atau mengurangi kesalahan pembacaan atau penulisan yang disebabkan melesetnya head atau karena interferensi medan magnet. Blok-blok data disimpan dalam disk berukuran blok yang disebut dengan sector. Track biasanya terisi beberapa sector, umumnya 10 hingga 100 sector tiap tracknya, untuk lebih jelas lagi lihat gambar berikut ini (http://mata-cyber.blogspot.com/2014/07/definisi-contoh-penjelasan-lengkap-tentang-magnetic-disk.html, 24 Maret 2015):
Gambar 2. Track dan Sector pada Magnetic Disk
Contoh dari Magnetic Disk:
1. Harddisk
2. Floppydisk
B. Karakteristik dan Komponen Pada Magnetic Disk
Tabel 1. Karakteristik Magnetic Disk
Gambar 3. Komponen Pada Magnetic Disk
1. Spindle
Hard disk terdiri dari spindle yang menjadi pusat putaran dari keping-keping cakram magnetik penyimpan data. Spindle ini berputar dengan cepat, oleh karena itu harus menggunakan high quality bearing.
Dahulu hard disk menggunakan ball bearing namun kini hard disk sudah menggunakan fluid bearing. Dengan fluid bearing maka gaya friksi dan tingkat kebisingan dapat diminimalisir.Spindle ini yang menentukan putaran hard disk. Semakin cepat putaran rpm hard disk maka semakin cepat transfer datanya.
2. Cakram Magnetik (Magnetic Disk)
Pada cakram magnetik inilah dilakukan penyimpanan data pada hard disk. Cakram magnetik berbentuk plat tipis dengan bentuk seperti CD-R. Dalam hard disk terdapat beberapa cakram magnetik. Hard disk yang pertama kali dibuat, terdiri dari 50 piringan cakram magnetik dengan ukuran 0.6 meter dan berputar dengan kecepatan 1.200 rpm. Saat ini kecepatan putaran hard disk sudah mencapai 10.000 rpm dengan transfer data mencapai 3.0 Gbps.
3. Read-write Head
Read-write Head adalah pengambil data dari cakram magnetik. Head ini melayang dengan jarak yang tipis dengan cakram magnetik. Dahulu head bersentuhan langsung dengan cakram magnetik sehingga mengakibatkan keausan pada permukaan karena gesekan. Kini antara head dan cakram magnetik sudah diberi jarak sehingga umur hard disk lebih lama.
Read-write head terbuat bahan yang terus mengalami perkembangan, mulai dari Ferrite head, MIG (Metal-In-Gap) head, TF (Thin Film) Head, (Anisotropic) Magnetoresistive(MR/AMR) Heads, GMR (Giant Magnetoresistive) Heads dan sekarang yang digunakan adalah CMR (Colossal Magnetoresistive) Heads.
4. Enclosure
Enclosure adalah lapisan luar pembungkus hard disk. Enclosure berfungsi melindungi semua bagian dalam hard disk agar tidak terkena debu, kelembaban dan hal lain yang dapat mengakibatkan kerusakan data.
Dalam enclosure terdapat breath filter yang membuat hard disk tidak kedap udara, hal ini bertujuan untuk membuang panas yang ada didalam hard disk karena proses putaran spindledan pembacaan Read-write head.
5. Interfacing Module
Interfacing modul berupa seperangkat rangkaian elektronik yang mengendalikan kerja bagian dalam hard disk, memproses data dari head dan menghasilkan data yang siap dibaca oleh proses selanjutnya. Interfacing modul yang dahulu banyak dipakai adalah sistem IDE (Integrated Drive Electronics) dengan sistem ATA yang mempunyai koneksi 40 pin.
Teknologi terbaru dari interfacing module adalah teknologi Serial ATA (SATA). Dengan SATA maka satu hard disk ditangani oleh satu bus tersendiri didalam chipset, sehingga penanganannya menjadi lebih cepat dan efisien. Hard disk SATA sekarang perlahan sudah menggantikan hard disk ATA yang makin lama mulai hilang dari pasaran.
C. Prinsip Kerja Magnetic Disk
Disk Pack adalah jenis alat penyimpanan pada Magnetic Disk, yang terdiri dari beberapa tumpukan piringan aluminium. Dalam sebuah pack/tumpukan umumnya terdiri dari 11 piringan. Setiap piringan diameternya 14 inch (8 inch pada mini disk) dan menyerupai piringan hitam. Permukaannya dilapisi dengan metal-oxide film yang mengandung magnetisasi seperti pada magnetic tape.
Banyak 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.
Kedua sisi dari setiap piringan digunakan untuk menyimpan data, kecuali pada permukaan yang paling atas dan paling bawah tidak digunakan untuk menyimpan data, karena pada bagian tersebut lebih mudah terkena kotoran / debu dari pada permukaan yang di dalam. Juga arm pada permukaan luar hanya dapat mengakses separuh data.
Untuk mengakses, disk pack disusun pada disk drive yang didalamnya mempunyai sebuahcontroller, 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.
Disk controller menangani perubahan kode dari pengalamatan record, termasuk pemilihandrive yang tepat dan perubahan kode dari posisi data yang dibutuhkan disk pack pada drive.Controller juga mengatur buffer storage untuk menangani masalah deteksi kesalahan, koreksi kesalahan dan mengontrol aktivitas read/write head.
Susunan piringan pada disk pack berputar terus-menerus dengan kecepatan perputarannya 3600 per-menit. Tidak seperti pada tape, perputaran disk tidak berhenti di antara piringan-piringan pada device.
1. Representasi Data dan Pengalamatan
Data pada disk juga di block seperti data pada magnetic tape. Pemanggilan sebuahblock 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. Kemampuan mengakses secara direct pada disk menunjukkan bahwa record tidak selalu diakses secara sequential. Ada 2 teknik dasar untuk pengalamatan data yang disimpan pada disk, yaitu :
1.1 Metode Silinder
Pengalamatan berdasarkan nomor silinder, nomor permukaan dan nomor record. Semuatrack dari disk pack membentuk suatu silinder. Jadi bila suatu disk pack dengan 200 track per-permukaan, maka mempunyai 200 silinder. Bagian nomor permukaan dari pengalamatan recordmenunjukkan permukaan silinder record yang disimpan. Jika ada 11 piringan, maka nomor permukaannya dari 0-19 (1-20). Pengalamatan dari nomor record menunjukkan dimana recordterletak pada track yang ditunjukkan dengan nomor silinder dan nomor permukaan.
1.2 Metode Sektor
Setiap track dari pack dibagi ke dalam sektor-sektor. Setiap sektor adalah storagearea untuk banyaknya karakter yang tetap. Pengalamatan recordnya berdasarkan nomor sektor, nomor track dan nomor permukaan. Nomor sektor yang diberikan oleh disk controller menunjukkan track mana yang akan diakses dan pengalamatan record terletak pada track yang mana. Setiap track pada setiap piringan mempunyai kapasitas penyimpanan yang sama, meskipun diameter tracknya berlainan. Keseragaman kapasitas dicapai dengan penyesuaiandensity yang tepat dari representasi data untuk setiap ukuran track. Keuntungan lain pendekatan keseragaman kapasitas adalah file dapat ditempatkan pada disk tanpa merubah lokasi nomor sektor (track atau cylinder) pada file.
2. Movable-Head Disk Access
Movable-head disk drive mempunyai sebuah read/write head untuk setiap permukaan penyimpanan recordnya. Sistem mekanik yang digunakan oleh kumpulan posisi dari access-arm sedemikian sehingga read/write head dari pengalamatan permukaan menunjuk ke track. Semuaaccess-arm pada device dipindahkan secara serentak tetapi hanya head yang aktif yang akan menunjuk ke permukaan.
3. Cara Pengaksesan Record yang Disimpan pada Disk Pack
Disk controller merubah kode yang ditunjuk oleh pengalamatan record dan menunjuktrack yang mana pada device tempat record tersebut. Access arm dipindahkan, sehingga posisiread/write head terletak pada silinder yang tepat.
Read/write head ini menunjuk ke track yang aktif. Maka disk akan berputar hingga menunjuk record pada lokasi read write head. Kemudian data akan dibaca dan ditransfer melalui channel yang diminta oleh program dalam komputer.
ACCESS TIME = SEEK TIME (pemindahan arm ke cylinder)
+ HEAD ACTIVATION TIME (pemilihan track)
+ ROTATIONAL DELAY (pemilihan record)
+ TRANSFER TIME
3.1 Seek Time
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan read/write head pada disk ke posisi silinder yang tepat.
3.2 Head Activational Time
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan read/write head pada disk ke posisi track yang tepat.
3.3 Rotational Delay (Lateney)
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk perputaran piringan sampai posisi record yang tepat.
3.4 Transfer Time
Adalah waktu yang menunjukkan kecepatan perputaran dan banyaknya data yang ditransfer.
4. Fixed - Head Disk Access
Disk yang mempunyai sebuah read/write head untuk setiap track pada setiap permukaan penyimpanan, yang mekanisme pengaksesannya tidak dapat dipindahkan daricylinder ke cylinder.
ACCESS TIME = HEAD-ACTIVATION TIME + ROTATIONAL DELAY + TRANSFER TIME
Banyaknya read/write head menyebabkan harga dari fixed-head disk drive lebih mahal dari movable-head disk drive. Disk yang menggunakan fixed-head disk drive mempunyai kapasitas dan density yang lebih kecil dibandingkan dengan disk yang menggunakan movable-head disk drive.
5. Organisasi Berkas dan Metoda Akses pada Magnetic Disk
Untuk membentuk suatu berkas di dalam magnetic disk bisa dilakukan secarasequential, index-sequential ataupun direct. Sedangkan untuk mengambil suatu data dari berkas yang disimpan dalam disk, bisa dilakukan secara langsung dengan menggunakan direct access method atau dengan sequential access method (secara sequential).
D. Kelebihan dan Kekurangan Magnetic Disk
Media magnetik seperti disket floppy dan hard disk mempunya sejumlah keunggulan dibanding dengan media lainnya. Penyimpanan data pada media ini bersifat nonvolatile, artinya data yang telah disimpan tidak akan hilang ketika komputer dimatikan. Data pada media ini dapat dibaca, dihapus dan ditulis ulang. Keunggulan lainnya ialah, media ini mudah digunakan. Selain memiliki keunggulan, media ini juga mempunyai kelemahan.
Musuh utama dari media magnetik seperti disket floppy dan hard disk. Karena jamur dan karat ini, maka daya tahan atau umur media ini menjadi pendek. Jika dipakai secara kontinu atau terus menerus sekitar 8 jam per hari, maka umur suatu disket floppy paling lama 1 (satu) tahun, dan umur hard disk paling lama 3 (tiga) tahun. Kelemahan lain dari media magnetik ini ialah bentuknya yang bergaris-garis (track, sector), sehingga kecepatan dan kapasitas simpannya termasuk rendah jika dibanding dengan media optik.
Table 2. Kecepatan Putar dan Aplikasinya
BAB III
Berdasarkan hasil pembahasan dapat disimpulkan bahwa:
1. Magnetic Disk merupakan piranti penyimpanan sekunder yang berbentuk sebuah piringan bundar yang dibuat dari logam atau plastik yang dilapisi dengan bahan yang dapat dimagnetisasi.
2. Karakteristik Magnetic Disk terletak pada gerakan head, portabilitas disk, sides, platters dan mekanismenya.
3. Komponen Magnetic Disk terdiri dari spindle, cakram magnetic, read-write head, enclosuredan interfacing module.
4. Cara kerja Magnetic Disk meliputi representasi data dan pengalamatan (metode silinder dan sector), movable-head disk access, cara pengaksesan record yang disimpan pada disk pack, fixed - head disk access, serta organisasi berkas dan metoda akses pada magnetic disk.
5. Kelebihan dari Magnetic Disk adalah bersifat nonvolatile, artinya data yang telah disimpan tidak akan hilang ketika komputer dimatikan.
6. Kelemahan Magnetic Disk adalah mudah jamur dan karat, sehingga umurnya pendek/tidak awet.
Kajian dalam makalah ini masih banyak kekurangan, untuk itu kajian lebih lanjut sangat diperlukan terutama mengenai perbandingan Magnetic Disk dengan media penyimpan lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
Pangera, A., A., dan Ariyus, D., 2005, Sistem Operasi, Yogyakarta: ANDI.
Sequoia Content Production, 2010, Cara Salah Membersihkan Komputer & Gadget, Jakarta: PT Elex Media Komputindo.
Sutanta, E., 2011, Basis Data dalam Tinjauan Konseptual, Yogyakarta: ANDI.
http://rinatavibriyanti.blogspot.com/2013/10/prinsip-kerja-magnetik-disk-hardisk.html, diakses 24 Maret 2015.
http://www.sridianti.com/pengertian-memori-komputer-jenis-memori-komputer.html, diakses 24 Maret 2015.
