Mengenal Harddisk Lebih Dekat

 Mohamad Abid Sahuri
NIM : 151020100077
Fakultas Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah Sidoarjo

 E-Mail: abidm9374@gmail.com

 Pendahuluan

      Hard Disk Drive (HDD) atau biasa dikenal dengan harddisk saja adalah sebuah media penyimpanan sekunder pada sebuah komputer. Meskipun disebut sebagai media penyimpanan sekunder namun pada kenyataannya fungsinya adalah sangat penting bahkan tidak bisa ditinggalkan lagi untuk kebutuhan sebuah komputer. Hal tersebut sangat jelas mengingat kebutuhan akan software berupa program maupun aplikasinya, serta data yang diolah membutuhkan media penyimpanan yang sangat besar, yang tidak cukup hanya ditampung oleh sebuah media penyimpanan utama berupa ROM (Read Only Memory) dan RAM (Random Access Memory). Sebagai salah satu media penyimpanan sekunder (selain disket, flashdisk, compact disc, disk tape, dll), selain memiliki kemampuan untuk menyimpan data yang sangat besar, yaitu dalam ukuran Giga Byte (GB), harddisk juga memiliki kelebihan lain diantaranya adalah kecepatan akses, baik dalam membaca maupunmenulis data, serta ketahanannya dalam menyimpan data secara fisik untuk jangka waktu,yang cukup lama.

Sejarah Singkat 

      Bermula pada sekitar tahun 1950an dimana komputer mulai dikenalkan di seluruh penjuru dunia. Adalah perusahaan IBM yang menjadi pelopor perkembangan komputer saat itu, berusaha untuk dapat membuat sebuah media penyimpanan dengan kapasitas yang sangat besar untuk memenuhi sekaligus mendukung kinerja sebuah komputer. Pada tahun 1956 IBM menciptakan 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control), yaitu media penyimpanan sekunder yang pertama berupa sebuah harddisk dengan fisik yang sangat besar dengan kapasitas data yang dapat disimpan adalah sebesar 5 MB (Mega Byte).

  Gambar 1. IBM 305 RAMAC

Bisa dibandingkan antara IBM 305 RAMAC dengan pesawat terbang dan manusia yang ada disekitarnya. Betapa ukuran fisiknya jauh lebih besar dibandingkan dengan kapasitas penyimpanan datanya yang saat itu ‘hanya’ sebesar 5 MB.

   

            Sejarah berikutnya diukir oleh Seagate selaku salah satu perusahaan pembuat harddisk. Pada tahun 1980an Seagate menciptakan harddisk pertama dengan ukuran kecil yaitu 5,25 inch dengan kapasitas 5 MB. Produk Seagate tersebut diberi nama ST-506, dengan kapasitas yang sama dengan IBM 305 RAMAC tetapi dengan ukuran fisik yang jauh lebih kecil untuk kebutuhan PC (Personal Computer).

 

     Selanjutnya perusahaan IBM maupun perusahaan besar komputer lainnya seperti Apple McIntosh dan Hewlett-Packard terus mengembangkan harddisk dengan kapasitas yang semakin besar, akses semakin cepat, namun dengan ukuran yang semakin kecil dan harga yang jauh lebih murah. Seperti yang dikenal sekarang beberapa merk harddisk terkenal seperti Seagate, Quantum, Maxtor dan Western Digital telah mencoba memenuhi semua kebutuhan akan media penyimpanan
sekunder tersebut.

BAGIAN HARDISK

     Harddisk sebenarnya merupakan suatu rangkaian dari beberapa komponen atau bagian yang secara keseluruhan kemudian menjadi satu kesatuan fungsi yaitu sebagai media penyimpanan data Secara umum bagian dari sebuah harddisk dapat digambarkan sebagai berikut : 

 

a. Cover Mounting Holes (Cover not shown)
    Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai
lubang tempat sekrup untuk memasang tutup
harddisk. 

b. Base Casting
    Bagian dasar dari harddisk untuk
meletakkan atau merangkai bagian-bagian
harddisk dalam satu kesatuan. Umumnya
terbuat dari bahan logam solid yang dicetak.
c. Actuator Arm
    Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai
lengan mekanik yang menggerakkan head
untuk membaca atau menulis data pada
piringan magnetik. Bahan yang biasanya
dipakai adalah lempengan logam yang kuat
tapi sangat ringan sehingga mudah untuk
digerakkan.

 d. Actuator Axis
Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai
poros pergerakan lengan mekanik.
e. Actuator
Bagian dari harddisk berupa blok logam
yang bersifat magnetik yang di dalamnya
terdapat motor penggerak lengan mekanik.
f. Spindle
Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai
mesin pemutar piringan saat harddisk
beroperasi. Apabila tutup spindle dibuka
akan tampak kumparan di dalamnya berupa
beberapa lilitan kabel melingkar yang
memberikan sifat magnetik.
g. Slider (and Head)
Bagian dari harddisk yang berfungsi untuk
membaca dan menulis data pada piringan
magnetik.
h. SCSI Interface Connector, (ATA/IDE)
Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai
konektor untuk menghubungkan harddisk
dengan motherboard

o. Platters
    Bagian dari harddisk berupa piringan yang

biasanya terbuat dari bahan logam atau
sejenisnya dan bersifat magnetik. Bahan
yang digunakan sebagai media penyimpan
adalah iron oxide dan thin film. Media thin
film untuk saat ini lebih banyak digunakan
karena merupakan media yang dapat
menyimpan lebih banyak data dari pada iron
oxide pada luas media yang sama dan juga
sifatnya yang lebih awet.
p. Case Mounting Holes
   Bagian dari harddisk berupa lubang tempat
sekrup untuk pemasangan pada komputer.
Sedangkan jika dilihat dari bagian bawah
yang terbuka
q. Circuit Board
    Bagian dari harddisk berupa papan
rangkaian elektronik untuk mengoperasikan
harddisk.

CARA KERJA
      Saat harddisk mulai beroperasi, spindle berputar menggerakkan piringan dengan sangat cepat. Lengan ayun bergerak ke dalam dan keluar sisi piringan menggerakkan head untuk melakukan pembacaan dan penulisan data baik dari dan ke piringan. Piringan terdiri atas bagian yang disebut track, yaitu bagian yang melingkar secara konsentris pada seluruh sisi luar dan dalam piringan. Selanjutnya track dibagi menjadi beberapa bagian atau segment yang disebut dengan sector. Tiap sector umumnya dapat menampung informasi sampai dengan 512 byte. Data yang dikirim ke sebuah harddsik melalui suatu sistem operasi untuk direkam, diproses menggunakan sebuah rumusan yang kompleks. Kemudian harddisk menambahkan sebuah bit ekstra pada data yang dikirimkan. Bit tersebut tidak memakan suatu tempat. Di waktu
kemudian, pada saat data diambil kembali, bit ekstramemungkinkanharddiskuntuk mendeteksi dan mengkoreksi kesalahan acak yang disebabkan oleh variasi dari medan magnet didalamharddisk. Kemudian,harddisk menggerakkan head melalui track yang sesuai dari platter. Waktu untuk menggerakkan head disebut dengan “seek time”. Saat berada di atas track yang benar, harddisk menunggu sampai
platter berputar hingga sector yang diinginkan berada di bawah head. Satuan waktu untuk
mencari dan menemukan sector disebut dengan “drive latency”. Semakin pendek waktu ”seek time” dan “drive latency”, maka semakin cepat harddisk menyelesaikan tugasnya.
      Pada waktu komponen elektronik harddisk menentukan sebuah head berada di atas sector
yang tepat untuk menulis data, drive mengirimkan pulsa elektrik pada head tersebut. Pulsa elektrik tersebut menghasilkan sebuah medan magnetik yang mengubah permukaan magnetik pada platter. Variasi yang terekam tersebutselanjutnyamewakilisebuah data. Membaca data memerlukan beberapa proses perekaman.
  Harddisk memposisikan bagian pembaca dari head di atas track yang sesuai, dan kemudian menunggu sector yang tepat untuk berputar di atasnya. Saat spektrum magnetik tertentu yang mewakili data pada sector dan track yang tepat berada tepat di atas head, komponen elektronik harddisk mendeteksi perubahan kecil pada medan magnetik dan mengubahnya menjadi bit. Saat harddisk selesai melakukan cek error pada bit dan melakukan koreksi jika perlu, maka data kemudian dikirimkan pada sistem operasi.

Karakteristik Harddisk
Perkembangan harddisk selanjutnya ditentukan
oleh beberapa karakteristik antara lain :
a. Kerapatan Data/Teknologi Bahan
   Merupakan ukuran teknologi bahan yang digunakan seberapa besar bit data yang mampu disimpan dalam satu satuan persegi. Dalam hal kerapatan data dari awal sampai sekarang terjadi perkembangan yang sangat pesat, jika pada awal mula data yang dapat disimpan kerapatannya hanya sekitar 0.004
Gbits/in2, pada tahun 1999 laboratorium IBM sudah membuatnya menjadi sekitar 35.3 Gbits/in2 dan sekarang sudah lebih besar lagi.
b. Struktur head baca/tulis
Proses baca tulis data merupakan hal yang sangat penting, oleh karena itu
mekanismenya juga perlu diperhatikan. Terdapat perbedaan letak fisik head dalam
operasinya. Dahulu head bersentuhan fisik dengan metal penyimpan. Kini antara head dan metal penyimpan sudah diberi jarak. Bila head bersentuhan dengan metal penyimpan, hal ini akan menyebabkan kerusakan permanen fisik, head yang aus, tentu saja panas akibat gesekan.