Memory Eksternal ( Disk Magnetic )

Hay guys ,, kli ini gw mw nge-Share sesuatu yang Insya Allah dapat mnjadi bahan pembelajaran kalian semua ,,, selamat membaca ,,,, 

Disk Magnetik merupakan komponen yang paling utama dari memory eksternal. Baik yang dapat dipindahkan maupun yang tetap, atau keras, disk digunakan pada system berkisar antara computer pribadi ke mainframe dan supercomputer.

Disk adalah suatu piringan berbentuk lingkaran yang dibuat dari material yang nonmagnetic disebut dengan substrate, dilapisi dengan suatu material yang dapat dimagnet. Biasanya substrate mengandung material aluminium atau campuran aluminium. Terakhir ini, substrate telah diperkenalkan. Kaca substrate mempunyai sejumlah manfaat, antara lain :

·         Peningkatan pada keseragaman dari permukaan magnetic tipis untuk meningkatkan keandalan disk.

·         Suatu kelemahan penting pada kerusakan secara keseluruhan permukaan untuk mengurangi kesalahan baca-tulis.

·         Kemampuan untuk mendukung lowerfly heights.

·         Kakakuan untuk mengurangi dinamika disk.

·         Kemampuan lebih besar untuk melawan goncangan dan kerusakan.

 

Mekanisme Baca dan Tulis Magnetik

Data direkam pada disk dan kemudian didapat kembali dari disk melalui suatu kumparan bernama head. Terdapat beberapa system dua head, head baca dan head tulis. Selama operasi baca atau tulis, head seimbang ketika piringan berputar dibawah head. Mekanisme tulis yang didasarkan pada fakta bahwa aliran listrik melalui kumparan menghasilkan medan magnet. Getaran – getaran dikirim ke head tulis, dan pola megnetik direkam pada permukaan dibawah head, dengan pola yang berbeda pada arus listrik positive dan negative.

Karakteristik Fisik

Terdapat beberapa karakteristik utama yang membedakan antara berbagai jenis disk magnetic. Karakteristik tersebut antara lain :

1.      Gerakan Head

-          Head tetap (satu per track)

-          Head yang dapat dipindahkan

2.      Portabilitas disk

-          Disk yang tidak dapt dipindahkan

-          Disk yang dapat dipindahkan

3.      Sisi

-          Bersisi tunggal

-          Bersisi ganda

4.      Platter

-          Piringan tunggal

-          Multiple platter = Berbagai hitam

5.      Mekanisme head

-          Kontak (floppy)

-          Gap tetap

-          Gap aerodinamika (winchester)

Head bisa tetap atau dapat dipindahkan kemanapun berkaitan dengan arah yang radial dari piringan. Pada disk head tetap, terdapat satu head baca-tulis per track. Semua head dijaga pada suatu lengan tangan rigid yang menjangkau semua trak; system seperti itu sekarang jarang diterapkan. Pada disk head dapat dipindahkan, terdapat hanya satu head baca-tulis. Lagi, head dijaga suatu lengan tangan. Sebab head harus dapat diposisikan diatas track apapun, lengan tangan (arm) dapat diperluas atau ditarik kembali untuk tujuan ini. Disk berada dalam disk drive, yang terdiri dari lengan tangan, suatu batang yang memutar disk, dan komponen elektronika yang diperlukan untuk input dan output data biner. Demikian seterusnya.

Parameter Kinerja Disk

Rincian nyata tentang operasi I/O disk tergantung pada system computer, system operasi, dan sifat saluran I/O dan perangkat keras pengontroldisk.

Ketika disk drive beroperasi, disk berputar pada kecepatan tetap. Untuk membaca atau menulis, head harus diposisikan ditrack yang diinginkan dan pada awal sector yang diinginkan pada track itu. Pemilihan track melibatkan pergerakan head pada system head dapat dipindahkan atau secara elektronik pemilihan satu head pada system head tetap. Pada system head dapat dipindahkan, waktu yang diperlukan untuk menempatkan head padatrack dikenal sebagai waktu pencarian. Didalam kasus yang lain, sekali track terpilih, pengontrol disk akan menunggu sampai sector yang sesuai berputar agar sesuai dengan head. Waktu yang diperlukan permulaan dari sector untuk menjangkau head yang dikenal sebagai penundaan rotasi, atau rotational latency. Jumlah waktu pencarian, bila ada, dan rotational latency sama dengan waktu akses yaitu waktu yang diambil untuk menempatkan pada posisi membaca atau menulis. Sekali head sudah berada pada posisi tersebut, maka operasi baca atau tulis kemudian dapat dibentuk seperti gerak sector dibawah head; hal ini data memindahkan bagian dari operasi; waktu yang diperlukan untuk perpindahan adalah transfer time.

Sebagai tambahan terhadap waktu akses dan waktu transfer, ada beberapa penundaan antrian secara normal berhubungan dengan disk operasi I/O. ketika mengeluarkan proses meminta I/O, proses pertama kali harus antri menuggu sampai perangkat siap. Pada waktu itu, perangkat ditugaskan untuk melakukan proses tersebut. Jika perangkat berbagi dengan saluran I/O tunggal atau set saluran I/O dengan disk drive yang lain, maka mungkin terdapat masa penantian tambahan untuk saluran yang tersedia. Sebaliknya, pencarian dilakukan untuk melalui akses disk.

Dalam beberapa server dengan system mutakhir, suatu teknik yang dikenal sebagai Rotational Positional Sensing (RPS) digunakan. Kerjanya sebagai berikut :

Ketika perintah pencarian telah dikeluarkan, saluran yang dilepaskan untuk menangani operasi I/O yang lain. Ketika pencarian deselesaikan, perangkat menentukan ketika data akan berputar dibawah head. Ketika sector itu mendekati head, perangkat mencoba untuk mendirikan kembali alur komunikasi ke host. Jika baik unit control maupun saluran sibuk dengan I/O yang lain, maka usaha koneksi gagal dan perangkat harus berputar satu revolusi yang utuh sebelum dapat menyambung kembali, yang disebut dengan RPS luput. h-d adalah elemen penundaan ekstra yang harus ditambahkan ke saluran waktu.

Waktu Pencarian

Waktu pencarian adalah waktu yang diperlukan untuk menggerakkan lengan untuk mencari track. Ini merupakan tantangan yang sulit saat ini. Waktu pencarian terdiri dari dua komponen utama : waktu startup awal dan waktu yang diambil untuk melintasi track yang harus dilewati lengan akses ketika meningkat kecepatannya. Sayangnya, transversal waktu bukan fungsi linier dari jumlah track, tetapi meliputi waktu awal dan suatu waktu penyelesaian (waktu setelah memposisikan head diatas track target sampai di identifikasi track ditetapkan).

Banyak peningkatan didapatkan dari komponen disk kecil dan ringan. Beberapa tahun yang lalu, sebuah disk umumnya mempunyai diameter 14 inci (36cm), sedangkan ukuran paling umum saat ini adalah 3,5 inci (8,9cm), mengurangi jarak bahwa lengan harus bergerak. Umumnya rata-rata waktu pencarian pada perangkat keras kontemporer adalah dibawah 10ms.

Penundaan Rotational

Disk berputar pada kecepatan berkisar antara 3600 rpm (untuk perangkat yang bisa dibawa seperti kamera digital) keatas, ketika buku ini ditulis, kecepatannya 15.000 rpm; merupakan kecepatan terakhir, terdapat satu revolusi per 4ms. Jadi rata-rata penundaan rotational akan menjadi 2ms.

Waktu transfer ke disk atau dari disk tergantung dari kecepatan perputaran disk.

Dengan rumus :

 

T = b / rN 

 

Dimana :

T          = Waktu transfer

b          = Jumlah byte untuk ditransfer

N          = Jumlah byte pada suatu track

r           = Kecepatan perputaran dalam putaran per detik

Sehingga total rata-rata waktu akses sebagai berikut :

Ta = Ts + 1/2 + T

Dimana :

Ts = Rata – rata waktu pencarian

Perbandingan perwaktuan dilakukan dengan membandingkan perwaktuan dua atau lebih operasi I/O untuk melihat kinerja disk.

Semoga apa yang saya berikan kali ini dapat menjadi bahan pembelajaran anda semua ,,, terima kasih ,,, dan maaf atas segala kekurangannya untuk itu kritik dan saran dari pembaca saat saya butuhkan ,,, agar bisa lebih baik kedepannya.