SEKEDAR CATATAN

Hard disk merupakan salah satu piranti yang tidak terpisahkan dalam sistem komputer masa kini. Mulai dari komputer personal hingga mesin sekelas mainframe dan superkomputer menggunakan piranti hard disk sebagai media penyimpanan datanya.

Hard disk pertama kali ditemukan pada dekade 1950-an. Tidak seperti saat ini, hard disk kala itu memiliki ukuran diameter hingga 20 inci dengan kapasitas hanya beberapa megabyte. Pada masa itu, piranti ini disebut sebagai “fixed disks” atau “winchesters” (nama kode untuk produk keluaran IBM). Belakangan produk itu dikenal sebagai “hard disk” untuk membedakannya dengan “floppy disks”. 

Dalam tingkatan yang paling sederhana, hard disk tidak seberapa berbeda dengan kaset pada tape. Keduanya sama-sama menggunakan teknik perekaman secara magnetik dan memanfaatkan keunggulan media perekaman tersebut dimana data yang tersimpan didalamnya dapat dirubah atau dihapus sewaktu-waktu. Hard disk memiliki sebuah cakram keras (hard platter) yang mengandung media magnetik, sebagai kebalikan dari lembaran film plastik pada floppy disk dan tape. 

Komponen Penyusun 
Secara umum, komponen-komponen pokok yang menyusun sebuah hard disk terdiri dari: 

• Platter: Piringan, biasanya dibuat dari alumunium yang dilapisi dengan bahan magenetik. Pada permukaan platter inilah data pada hard disk disimpan. Sebuah had disk bisa memiliki beberapa buah platter yang bekerja simultan. 
• Lengan pembaca: Komponen ini menyangga head yang berfungsi untuk membaca/menulis pada permukaan platter. Lengan ini dikontrol melalui sebuah mekanisme yang digerakkan oleh sebuah motor-linear. Mekanisme ini bergerak dengan kecepatan dan presisi yang sangat tinggi. Lengan pembaca pada kebanyakan hard disk saat ini mampu bergerak dari pusat hingga pinggir platter, dan kemudian kembali ke pusat sebanyak 50 kali sedetik.

Penyimpanan Data

Data tersimpan di dalam hard disk dalam bentuk file. Sebuah file adalah sebutan untuk sekumpulan byte. File bisa berisi sederetan karakter atau kode ASCII yang membentuk sebuah dokumen, atau bisa juga berupa rangkaian instruksi untuk software aplikasi untuk dijalankan oleh komputer. Ringkasnya, Tidak peduli, apapun isinya, file adalah rangkaian pola-pola byte. Saat sebuah program dijalankan atas perintah komputer, hard disk akan membaca rangkaian byte itu dan mengirimkannya ke CPU.

Permukaan platter menyimpan data dalam sector dan track. Kalau dilukiskan, track membentuk lingkaran-lingkaran kosentris sepanjang permukaan platter. Setiap track akan dibagi lagi menjadi beberapa sector. 

Pada gambar 2 diatas, kita bisa melihat bagaimana permukaan platter dibagi menjadi sector dan track. Bagian yang berwarna kuning adalah track, sementara warna biru merepresentasikan sector. Suatu sector akan berisi byte dalam jumlah tetap, misalnya 256 atau 512 byte. Namun demikian, pada tingkatan drive atau sistem operasi, beberapa sector sering dikelompokkan bersama dalam sebuah cluster.

Sector dan track dibentuk melalui proses yang disebut low level format, dimana titik awal dan akhir dari setiap sector dituliskan pada platter. Proses ini mempersiapkan sebuah hard disk untuk menyimpan blok-blok byte. Setelah itu, proses high level format akan menuliskan strutur penyimpanan file, seperti file-allocation table (FAT) pada sector. Proses ini mempersiapkan hard disk untuk menyimpan file.

Kapasitas Vs Performa

Ukuran yang paling sering dipakai dalam menilik sebuah hard disk adalah seberapa besar kapasitasnya. Hard disk yang terpasang pada komputer masa kini umumnya memiliki kapasitas mulai dari puluhan hingga ratusan gigabyte. Namun, selain kapasitas, hal lain yang tidak kalah penting untuk diperhatikan adalah performanya, khususnya dalam masalah kecepatan. Ada dua parameter yang biasa dipakai untuk menentukan performa sebuah hard disk:

• Data rate: Adalah jumlah byte per detik yang dapat dihantarkan ke CPU. Besaran yang umum berkisar antara 5 hingga 40 megabyte per detik. 
• Seek time: Adalah selang waktu yang diperlukan antara saat CPU merequest sebuah file dengan saat byte pertama terkirim ke CPU. Besaran yang umum berkisar pada 10 hingga 20 milisekon. 

Disamping kedua hal diatas, performa sebuah hard disk juga ditentukan oleh jenis interface yang digunakan dan kecepatan putar piringan (platter) dari hard disk tersebut. Secara garis besar saat ini tersedia dua jenis interface untuk hard disk yaitu ATA/Ultra ATA dan SCSI. Interface yang paling umum untuk keperluan personal adalah Ultra ATA. Hard disk yang menggunakan interface ini terbagi atas ATA 100 dan ATA 133. Angka 100 dan 133 menunjukkan kecepatan transfer datanya. Untuk ini ATA 133 lebih cepat. Sementara itu hard disk SCSI lebih banyak digunakan untuk server atau sistem yang memerlukan hard disk yang sangat cepat, misalnya untuk keperluan multimedia. Karena harganya cukup mahal, maka interface ini jarang digunakan untuk keperluan personal.

Sementara itu, kecepatan putaran pada hard disk berkorelasi dengan kecepatan akses datanya. Makin tinggi kecepatan putar sebuah hard disk (dinyatakan dalam RPM, Race Per Minutes/putaran per menit) maka aksesnya akan lebih cepat. Saat ini, untuk interface Ultra ATA, tersedia kecepatan 5400 dan 7200 RPM. Ada juga vendor yang menawarkan kecepatan putar hingga 9500 RPM walaupun masih jarang.

Perkembangan Harddisk saat ini

1. 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 evolusi yang sangat kontras. Pada awal perkembangannya kerapannya sekitar 0.004 Gbits/in2 tetapi pada tahun 1999 labortorium IBM sudah ada sekitar 35.3 Gbits/in2. Tetapi menurut bizpaceinfo akan diperkenalkan apa yang dinamakan TerraBit density. Harddisk pada awal perkembangannya, bahan yang digunakan sebagai media penyimpan adalah iron oxide. Tetapi sekarang banyak digunakan media thin film. Media ini merupakan media yang lebih banyak menyimpan data dari pada iron oxide pada luasan yang sama dan juga sifatnya yang lebih awet. 

2. Struktur head baca/tulis
Head baca/ tulis merupakan perantara antara media fisik dengan data elektronik. Lewat head ini data ditulis ke medium fisik atau dibaca dari medium fisik. Head akan mengubah data bit menjadi pulsa magnetik dan menuliskannya ke medium fisik. Pada proses pembacaan data prosesnya merupakan kebalikannya.

Proses baca tulis data merupakan hal yang sangat penting, oleh karena itu mekanismenya juga perlu diperhatikan. Dalam pendahuluan sebelumnya terdapat perbedaan letak fisik head dalam operasinya. Dulu 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. Apalagi teknologi sekarang kecepatan putar harddisk sudah sangat cepat. Selain itu teknologi head harddiskpun juga mengalami evolusi. Evolusi head baca/tulis harddisk : Ferrite head, Metal-In-Gap (MIG) head, Thin Film (TF) Head, (Anisotropic) Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, Giant Magnetoresistive (GMR) Heads dan sekarang yang digunakan adalah Colossal Magnetoresistive (CMR) Heads. Ferrite head, merupakan teknologi head yang paling kuno, terbuat dari inti besi yang berbentuk huruf U dan dibungkus oleh lilitan elektromagnetis. Teknologi ini diimplementasikan pada pertengahan tahun 1980 pada harddisk Seagate ST-251. Kebanyakan terdapat pada harddisk yang ukurannya kurang dari 50MB. Metal-In-Gap (MIG), merupakan penyempurnaan dari head Ferrite. Biasanya digunakan pada harddisk yang ukurannya 50MB sampai dengan 100MB. Thin Film (TF) heads, berbeda jauh dengan jenis head sebelumnya. Head ini dibuat dengan proses photolothografi seperti yang digunakan pada pembuatan prosessor. (Anisotropic) Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, head ini digunakan untuk membaca saja. Untuk penulisannya digunakan head jenis Thin Film. Diimplementasikan pada harddisk ukuran 1GB sampai dengan 30GB. Giant Magnetoresistive (GMR) Heads, merupakan penemuan dari peneliti Eropa Peter Gruenberg and Albert Fert. Digunakan pada harddisk ukuran besar seperti 75GB dan kerapatan tinggi sekitar 10 Gbits/in2 sampai dengan 15 Gbits/in2.

Karena teknologi Giant Magnetoresistive (GMR) mulai ditarik dari pasaran, sebagai penggantinya adalah Colossal Magnetoresistive (CMR).

Kecepatan putar pada jaman awal sekitar 3600RPM. Dengan semakin berkembangnya teknologi, kecepatan putar ditingkatkan menjadi 4500RPM dan 5400RPM. Karena kebutuhan media penyimpan yang mempunyai kemampuan tinggi dibuatlah dengan kecepatan 7200RPM yang digunakan pada harddisk SCSI.

3. Kapasitas
Kapasitas harddisk pada saat ini sudah mencapai orde ratusan GB. Hal ini dikarenakan teknologi bahan yang semakin baik, kerapatan data yang semakin tinggi. Teknologi dari Western Digital saat ini telah mampu membuat harddisk 200GB dengan kecepatan 7200RPM. Sedangkan Maxtor dengan Maxtor MaxLine II-nya yaitu harddisk berukuran 300GB dengan kecepatan 5400RPM. Beriringan dengan transisi ke ukuran harddisk yang lebih kecil dan kapasitas yang semakin besar terjadi penurunan dramatik dalam harga per megabyte penyimpanan, membuat hardisk kapasitas besar tercapai harganya oleh para pemakai komputer biasa. hd4.jpg Gambar 3 Sistem kontrol head Pada tiap piringan penyimpan terdapat satu head. Untuk menjangkau tengah pinggir piringan digunakan sliders sebagai perantaranya.

Teknologi Harddisk masa-depan

Harddisk dimasa mendatang salah satunya dititik beratkan pada kecepatan akses dan kapasitasnya. Hal ini dapat dilakukan dengan mereduksi komponen mekanis dari fisik harddisknya. Komponen mekanis yang tidak mampu bekerja pada frekuensi tinggi digeser dengan komponen yang bersifat elektris yang mampu bekerja dalam orde MHz bahkan GHz.

Dapat dilihat saat ini sudah dirilis berbagai macam media penyimpan elektronis dalam bentuk kecil. Misalnya USB Drive dan MultiMedia Card. Bila nantinya teknologi ini diterapkan dan dapat harganya terjangkau, kemampuan komputer dari sisi kecepatan akses baca/tulis media penyimpan akan meningkat pesat. Otomatis kemampuan PC Server untuk melayani request dari client akan meningkat.

5 Penyebab Kerusakan pada Harddisk

Tips Merawat Harddis