Magnetic disk
adalah piranti penyimpanan sekunder yang paling banyak dijumpai pada sistem
komputer modern. Pada saat disk digunakan, motor drive berputar dengan
kecepatan yang sangat tinggi. Ada sebuah read-write head yang ditempatkan di
atas permukaan piringan tersebut. Permukaan disk terbagi atas beberapa track
yang masih terbagi lagi menjadi beberapa sektor.
Cakram fixed-head memiliki
satu head untuk tiap-tiap track, sedangkan cakram moving-head (atau sering
dikenal dengan nama cakram keras ) hanya memiliki satu head yang harus
dipindah-pindahkan untuk mengakses dari satu track ke track yang lainnya.
Magnetik Disk (Piringan Magnetik) terbuat dari satu atau lebih piringan hitam
metal atau plastik dan permukaannya dilapisi lapisan iron-oxide.
Perekaman
datanya disimpan pada permukaan tersebut dalam bentuk kode binary. Piringan
magnetik yang terbuat dari plastik dan sebuah piringan disebut dengan floppy
disk (micro disk dan mini disk), yang terbuat dari metal dan banyak piringan
disebut hard disk. Lapisan dasar biasanya berbahan Alumunium-Alumunium Alloy Kaca Bahan
kaca memberikan manfaat antara lain :
- Meningkatkan
reliabilitas disk
- Mengurangi R/W error
- Kemampuan untuk
mendukung kerapatan tinggi
- Kekakuan yang lebih
baik untuk mengurangi dinamisasi disk
- Kemampuan menahan
goncangan dan kerusakan
Beberapa
memory yang tergolong pada magnetic disk ini sendiri adalah Flopy Disk, IDE
Disk, dan SCSI Disk. Magnetik disk sendiri terbuat dari piringan bundar yang
terbuat dari logam atau plastik dimana permukaan dari bahan tersebut mempunyai
sifat magnetic sehingga nanti bisa menghasilkan semacam medan magnet yang
sangat diperlukan untuk proses baca tulis dari memory tersebut karena saat
proses baca/tulis menggunakan kepala baca yang disebut dengan head.
Head disk ini
sendiri merupakan sebuah koil induksi yang menggantung diatas permukaan dan
tertahan pada sebuah bantalan udara, kecuali pada flopy disk dimana head disk
menyentuh ke permukaan.
Gambar Head Magnetik
Gerakan Head, ada head
tetap setiap track memiliki kepala head sendiri, sedangkan pada head bergerak,
satu kepala head digunakan untuk beberapa track dalam satu muka disk.
- Fixed head disk terdapat sebuah head baca/tulis per track jadi ada beberapa head baca/tulis per surface. Semua head ditempatkan pada lengan memanjang ke seluruh track.
- Movable head disk hanya terdapat sebuah head baca/tulis per surface. Lengan dimana head ditempatkan dapat memanjang dan memendek untuk menuju ke salah satu track.
Pada head
bergerak adalah lengan head bergerak menuju track yang diinginkan berdasarkan
perintah dari disk drive-nya. Sistem kerja dari head ini adalah ketika arus +
ataupun arus – melewati head, maka akan menimbulkan sebuah medan magnet yang
nantinya akan menarik dari head tersebut.
Head akan bergerak ke kiri atau kekanan tergantung dari polaritas arus drive tersebut. Untuk membacanya, ketika head tersebut melewati sebuah daerah magnet maka sebuah arus + dan – dimunculkan dari head dan ini memungkinkan untuk membaca bit-bit yang telah disimpan sebelumnya.
Head akan bergerak ke kiri atau kekanan tergantung dari polaritas arus drive tersebut. Untuk membacanya, ketika head tersebut melewati sebuah daerah magnet maka sebuah arus + dan – dimunculkan dari head dan ini memungkinkan untuk membaca bit-bit yang telah disimpan sebelumnya.
Disk berada
pada sebuah disk drive yang terdiri dari lengan, tangkai yang dapat
menggerakkan disk, dan perangkat elektronik untuk keperluan input dan output
data biner. Non-removable disk secara permanen berada pada disk drive, removable disk dapat dilepas dan diganti dengan disk lain.
Urutan
melingkar bit bit ditulis ketika disk melakukan suatu proses putaran penuh yang
disebut dengan track. Setiap track dibagi dalam sektor-sektor yang memiliki panjang
tetap dan berisi 512 byte data. Namun didahului dengan proses sinkronisasi head
sebelum menulis dan membaca. Semakin banyak data yang ditulis atau dibaca maka
putarannya juga akan semakin rapat. Namun dengan kondisi seperti itu maka
peluang error bacanya juga semakin tinggi.
Semua disk
mempunyai lengan yang mampu bergerak keluar masuk pada kumparan dan piringan
yang berputar sehingga terbentuk jarak-jarak radial yang berbeda. Pada setiap
radial yang berbeda dapat ditulis. Track-track itu sendiri merupakan
serangkaian lingkaran konsentrik di sekitar kumparan.
Lebar sebuah track
tergantung pada headnya dan seberapa akurat head tersebut ditempatkan secara
radial. Data dikirim ke memori ini dalam bentuk blok, umumnya blok lebih kecil
kapasitasnya daripada track. Blok-blok data disimpan dalam disk yang berukuran
blok, yang disebut sektor. Track biasanya terisi beberapa sektor, umumnya 10
hingga 100 sektor tiap tracknya.
Mekanisme Head
Head yang
menyentuh disk (contact) seperti pada floppy disk, head yang mempunyai celah
utara tetap maupun yang tidak tetap tergantung medan magnetnya. Celah atau
jarak head dengan disk tergantung kepadatan datanya, semakin padat datanya
dibutuhkan jarak head yang semakin dekat, namun semakin dekat head maka faktor
resikonya semakin besar, yaitu terjadinya kesalahan baca.
Teknologi
Winchester dari IBM mengantisipasi masalah celah head diatas dengan model head
aerodinamik. Head berbentuk lembaran timah yang berada dipermukaan disk apabila
tidak bergerak, seiring perputaran disk maka disk akan mengangkat headnya.
Istilah
Winchester dikenalkan IBM pada model disk 3340-nya. Model ini merupakan
removable disk pack dengan head yang dibungkus di dalam pack. Sekarang istilah
Winchester digunakan oleh sembarang disk drive yang dibungkus pack dan memakai
rancangan head aerodinamis.
Istilah Winchester dikenalkan IBM pada model disk 3340-nya. Model ini merupakan removable disk pack dengan head yang dibungkus di dalam pack. Sekarang istilah Winchester digunakan oleh sembarang disk drive yang dibungkus pack dan memakai rancangan head aerodinamis
Istilah Winchester dikenalkan IBM pada model disk 3340-nya. Model ini merupakan removable disk pack dengan head yang dibungkus di dalam pack. Sekarang istilah Winchester digunakan oleh sembarang disk drive yang dibungkus pack dan memakai rancangan head aerodinamis
Track
Banyaknya
track pada piringan menunjukkan karakteristik penyimpanan pada lapisan
permukaan, kapasitas disk drive dan mekanisme akses. Disk mempunyai 200-800
track per permukaan (banyaknya track pada piringan adalah tetap). Pada disk
pack yang terdiri dari 11 piringan mempunyai 20 permukaan untuk menyimpan data.
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 daripada permukaan yang didalam juga arm pada permukaan luar hanya dapat mengakses separuh data. Untuk mengakses, disk pack disusun pada disk drive yang didalamnya mempunyai sebuah controller, access arm, read/write head dan mekanisme untuk rotasi pack.
Metode pengalamatan dalam magnetic disk ( hardisk ) ada 2 yaitu :
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 daripada permukaan yang didalam juga arm pada permukaan luar hanya dapat mengakses separuh data. Untuk mengakses, disk pack disusun pada disk drive yang didalamnya mempunyai sebuah controller, access arm, read/write head dan mekanisme untuk rotasi pack.
Metode pengalamatan dalam magnetic disk ( hardisk ) ada 2 yaitu :
a. Metode silinder
Metode
silinder merupakan Pengalamatan berdasarkan nomor silinder, nomor permukaan dan
nomor record. Semua track 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 record menunjukkan permukaan silinder record yang disimpan. Jika ada 11 piringan maka nomor permukaannya dari 0-19 atau dari 1-20. Pengalamatan dari nomor record menunjukkan dimana record terletak pada track yang ditunjukkan dengan nomor silinder dan nomor permukaan.
Bagian nomor permukaan dari pengalamatan record menunjukkan permukaan silinder record yang disimpan. Jika ada 11 piringan maka nomor permukaannya dari 0-19 atau dari 1-20. Pengalamatan dari nomor record menunjukkan dimana record terletak pada track yang ditunjukkan dengan nomor silinder dan nomor permukaan.
b. Metode sektor.
Setiap track
dari pack dibagi kedalam sektor-sektor. Setiap sektor adalah storage area untuk
banyaknya karakter yang tetap. Pengalamatan recordnya berdasarkan nomor sektor,
nomor track, nomor permukaan. 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 penyesuaian density yang tepat dari representasi data untuk setiap ukuran track. Keuntungan lain dari pendekatan keseragaman kapasitas adalah file dapat ditempatkan pada disk tanpa merubah lokasi nomor sektor (track atau cylinder) pada file.
Setiap track pada setiap piringan mempunyai kapasitas penyimpanan yang sama meskipun diameter tracknya berlainan. Keseragaman kapasitas dicapai dengan penyesuaian density yang tepat dari representasi data untuk setiap ukuran track. Keuntungan lain dari pendekatan keseragaman kapasitas adalah file dapat ditempatkan pada disk tanpa merubah lokasi nomor sektor (track atau cylinder) pada file.