Peripheral Storage (Sistem Komputer)

STORAGE DEVICE dan Contohnya

Storage devices pada sistem komputer adalah kata lain dari secondary storage. Fungsinya untuk menyimpan data dalam sebuah komputer. Beda loh dengan media storage.

Memory merujuk kepada bentuk penyimpanan semikonduktor yang dikenal dengan Primary Storage (Memori Utama) dan Secondary Storage (Memori Sekunder). Yang dimaksud primary storage misalnya Random-Access Memory (RAM), yaitu 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. Sedangkan yang termasuk secondary storage biasanya merujuk pada media penyimpanan yang media penyimpanan tersebut tidak diakses langsung oleh CPU. Secondary storage atau yang biasa juga disebut external storage, adalah storage yang terpisah atau tidak berhubungan langsung dengan Central Processing Unit (CPU). Kelemahan dari memori utama adalah tidak dapat menyimpan data yang permanen dan kapasitas penyimpanannya terbatas, sehingga diciptakan memori sekunder. Data pada memori sekunder adalah data yang sebelum dan sesudah diproses oleh komputer. Memori sekunder digunakan untuk menyimpan atau menampung data yang lebih besar dan pemanen, bisa juga dikatakan sebagai back-up dari memori utama.

Berikut ini yang termasuk storage device:

• Floppy Disc

Floppy Disk Drive yaitu suatu perangkat yang ada di dalam komputer sebagai asesoris dan pelengkap yang dapat menyimpan data di dalam disket dengan kapasitas rendah. Selain dapat menyimpan data didalam disket floppy disk juga dapat untuk booting computer, di dalam computer terdapat maximal dua floppy disk yaitu flopy “A” dan flopy “B” tetapi biasanya yang terpasang hanya flopy “A “ saja karena kegunaannya sangatlah terbatas.

Bagian-bagian dari disket adalah :

1.  Stress relief cutouts, berfungsi untuk membuka/tutup pengait drive.

2.  Read/Write Windows, merupakan jendela yang digunakan untuk membaca dan menulis dari mekanisme drive.

3.  Hub ring, berfungsi sebagai pegangan untuk memutar disket.

4.  Index Hole, apabila lubang yag ada pada karton/cover menumpuk dengan lubang pada disket, menandakan posisi sector 0.

5.  Write, lubang ini apabila dalam posisi terbuka, maka disket bisa dibaca dan ditulis; Apabila tertutup maka disket hanya bisa dibaca saja.

6.  Label, digunakan untuk menulis nama pemilik disket ataupun nama program/data yang tersimpan didalamnya.

• Flash Disk

Penemuan Flash Memory (NOR dan NAND) oleh Dr Fujio Masuoka tahun 1984 ketika sedang bekerja pada Toshiba sedangkan nama flash sendiri diberikan oleh koleganya yaitu Mr. Shoji Ariizumi. Type flash chip type NOR yang diperdagangkan dikenalkan oleh intel pada tahun 1988. NOR flash adalah flash dasar yang membutuhkan waktu yang cukup lama dalam menghapus dan menulis, tetapi menyediakan alamat penuh dan jalur data, memberikan akses secara acak terhadap semua lokasi memori. Tetapi sangat bagus untuk menggantikan ROM model lama, dimana memungkinkan untuk mengupdate kode program yang tersimpan. Contoh adalah BIOS. NAND flash di announced oleh Toshiba pada tahun 1989, dimana bisa melakukan proses penghapusan dan penulisan yang lebih cepat, membutuhkan tempat yang kecil untuk chip per selnya. Dengan bertambahnya kapasitas tetapi biaya bisa ditekan menyebabkan flash tipe ini cocok digunakan untuk secondary storage.

Flash Disk adalah piranti penyimpan dari floppy drive jenis lain dengan menggunakan kabel interface jenis USB (Universal Serial Bus). Flash drive ini bisa dibaca dan ditulis, sangat praktis dan ringan dengan ukuran berkisar 50 x 15 x 6 mm. Bahkan untuk saat ini, ukurannya semakin kecil dengan kapasitas yang jauh lebih besar, hingga mencapai 1 TB.

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.

USB flash drive memiliki banyak kelebihan dibandingkan alat penyimpanan data lainnya, khususnya disket. Alat ini lebih cepat, kecil, dengan kapasitas lebih besar, serta lebih dapat diandalkan (karena tidak memiliki bagian yang bergerak).

• 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. Komponen-komponen bagian hard disk terdiri dari sebuah jarum untuk membaca data di cakram. Mempunyai kapasitas yang jauh 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, mulai dari puluhan GB hingga 2 TB. 1 TB sama dengan 1000 GB, 1 GBsama 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 darisebuah track terluar ke track terdalam untuk membandingkan perpindahan head dalam hard disk.

Jenis - Jenis Hard Disk:

o Disk ATA / EIDE, hard disk dengan tipe EIDE (Enhanced IntegratedDrive 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.

o 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.

o 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.

o 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 inimampu 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.

• Disk Optik (Optical Disk)

  

Media optik yang ada saat ini adalah berbentuk CD (CompactDisk). 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 diperkenalkan pada tahun 1982 oleh Philips dan Sony, yang juga mempublikasikan spesifikasi lengkap perangkat tersebut. CD tersebut merupakan audio CD, yaitu digital audio. Dengan cepat industri komputer menyadari bahwa jumlah data audio yang besar dapat digantikan dengan data digital komputer.

Versi keluaran pertama di desain untuk menyimpan hingga 75 menit, yang memerlukan total sekitar 3 x 10⁹ bit (3 gigabit) penyimpanan. Sejak saat itu, perangkat dengan kapasitas yang lebih tinggi telah dikembangkan. Video CD mampu menyimpan fulllength movie. Video CD memerlukan kapasitas penyimpanan bit yang setingkat lebih besar daripada Audio CD. Multimedia CD juga cocok untuk menyimpan sejumlah besar data komputer.

CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) merupakan sebuah perangkat baru yang penting dalam penyimpanan data, pengambilan data, dan penyebaran informasi. CD-ROM bisa menyimpan dan memainkan audio, video, graphic images, data digital, dan teks digital. CD memuat data komputer sama seperti hard disk.

Diameter sebuah CD adalah 4,7 inci (12 cm) dan ketebalannya 0,047 inci. Sebuah compact disk dapat menyimpan data hingga 600-700MB, yang ekuivalen dengan:

-  1500 buah floppy disks 5,25-inci

-  450 buah floppy disks 3.5-inci

-  200 buah buku dengan masing-masing berisi 1.000 halaman

-  10 computer magnetic tapes

-  v275.000 halaman berisi teks

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 fotodetektor 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 inidiprogram 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 danpanjang 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 dari40 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 700Mb. 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 yangdigunakan 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 dijelaskan 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. Batasantersebut mencapai 1000 kali.

CD – RW bila sedang melakukan perekaman atau penyimpanan 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 unggu ldengan 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 yangmembaca isi tersimpan dan membandingkannya dengan data yang asli.

Side digunakan untuk mengacu dalam menyimpan data didalam 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.

Pada saat ini, telah dikembangkan juga teknologi blu-ray disc, yaitu generasi baru optical disk untuk menyimpan high definition video dan high density data. Nama blu-ray berasal dari laser blue-violet yang dipergunakan untuk membaca dan menulis pada disc. Teknologi ini dikembangkan oleh Blu-ray Disc Association. Disc ini mempunyai kapasitas penyimpanan lebih dari DVD, karena menggunakan gelombang yang lebih pendek (405nm). Single layer blu-ray dapat menyimpan 4 jam high definition video with audio, sedangkan dual layer dapat menyimpan sampai 8 jam