memory eksternal

B.Memory Eksternal

Memory Eksternal adalah memori yang menyimpan data dalam media fisik berbentuk kaset atau disk. agar tetap mengaliri transistor sehingga tetap dapat menyimpan data. Oleh karena penjagaan arus itu harus dilakukan setiap beberapa saat (yang disebut refreshing) maka proses ini memakan waktu yang lebih banyak daripada kinerja Static RAM.

  

          1.Multiple Disk

         

a.harddisk

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 bagian hard disk terdiri dari sebuah jarum untuk membaca data di cakram. Mempunyai kapasitas 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 bias disimpan. Besarnya bervariasi, ada yang 1,2 GB hingga 80 GB. 1 GB sama dengan 1000 MB, sedangkan 1 MB sama dengan 1000 KB.

IDE Disk (Harddisk)

Saat IBM menggembangkan PC XT, menggunakan sebuah hardisk Seagate 10 MB untuk menyimpan program maupun data. Harddisk ini memiliki 4 head, 306 silinder dan 17 sektor per track, dicontrol oleh pengontrol disk Xebec pada sebuah kartu plug-in.

Teknologi yang berkembang pesat menjadikan pengontrol disk yang sebelumnya terpisah menjadi satu paket terintegrasi, diawali dengan teknologi drive IDE (Integrated Drive Electronics) pada tengah tahun 1980. Teknologi saat itu IDE hanya mampu menangani disk berkapasitas maksimal 528 MB dan mengontrol 2 disk. Seiring kebutuhan memori, berkembang teknologi yang mampu menangani disk berkapasitas besar. IDE berkembang menjadi EIDE (Extended Integrated Drive Electronics) yang mampu menangani harddisk lebih dari 528 MB dan mendukung pengalamatan LBA (Logical Block Addressing), yaitu metode pangalamatan yang hanya memberi nomer pada sektor – sector mulai dari 0 hingga maksimal 224-1. Metode ini mengharuskan pengontrol mampu mengkonversi alamat – alamat LBA menjadi alamat head, sektor dan silinder. Peningkatan kinerja lainnya adalah kecepatan tranfer yang lebih tinggi, mampu mengontrol 4 disk, mampu mengontrol drive CD-ROM.

SCSI Disk (Harddisk)

Disk SCSI (Small Computer System Interface) mirip dengan IDE dalam hal organisasi pengalamatannya. Perbedaannya pada piranti antarmukanya yang mampu mentransfer data dalam kecepatan tinggi. Versi disk SCSI terlihat pada tabel 5.3. Karena kecepatan transfernya tinggi, disk ini merupakan standar bagi komputer UNIX dari Sun Microsystem, HP, SGI, Machintos, Intel terutama komputer – komputer server jaringan, dan vendor – vendor lainnya.SCSI sebenarnya lebih dari sekedar piranti antarmuka harddisk. SCSI adalah sebuah bus karena SCSI mampu sebagai pengontrol hingga 7 peralatan seperti: harddisk, CD ROM, rekorder CD, scanner dan peralatan lainnya. Masing – masing peralatan memiliki ID unik sebagai media pengenalan oleh SCSI.

b.flashdisk

Adalah piranti penyimpan dari floppy drive jenis lain yang mempunyai kapasitas memori 128 MB, dengan menggunakan kabel interface jenis USB (Universal Serial Bus), sangat praktis dan ringan dengan ukuran berkisar 96 x 32 mm dan pada bagian belakang bentuknya agak menjurus keluar, digunakan untuk tempat penyimpanan baterai jenis AAA dan terdapat port USB yang disediakan penutupnya yang berbentuk sama dengan body utamanya dan juga mempunyai layar LCD yang berukuran 29,5 x 11 mm.

Flash disk dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti :

• Sebagai storage (penyimpan data)
• Sebagai MP3 player
• Sebagai voice recording
• Sebagai FM Tuner (radio)

Pada teknologi masa kini, flash memory mengalami perkembangan

penyimpan data dengan kapasitas menjadi 512 MB (megabyte) hingga 1 GB (gigabyte) dan dengan ukuran sekitar 18 x 16,5 x 7,5 mm yang mempunyai kemampuan transfer data sekitar 480 Mbps, sehingga untuk pengunaan file dengan memori 120 Mb, dapat melakukan pembacaan data sekitar 88 Mbps dan untuk penulisan data sekitar 5 Mbps. Bentuknya aneka ragam ada yang seukuran lebih kecil atau lebih besar dari keluaran pertamanya. Bahkan saat ini ada yang berkapasitas sekitar 2, 2 GB dengan ukuran seperti kotak kecil.Flash disk mempunyai kemampuan transfer data untuk penulisan mencapai 350 Kbps, sedangkan untuk pembacaan mencapai 665 Kbps. Pada perlengkapan pendukungnya tersedia peralatan earphone, baterai jenis AAA, kabel ektensi USB dan CD driver flash disk untuk install. Untuk versi windows ME, windows 2000 dan windows XP sudah dapat mendeteksi untuk konfigurasi flash disk, kecuali sistem operasi windows 98 belum dapat mendeteksi secara otomatis, jadi harus diinstall driver-nya terlebih dahulu.

c.floppydisk

Dengan berkembangnya komputer pribadi maka diperlukan media untuk

mendistribusikan software maupun pertukaran data. Solusinya ditemukannya disket atau floppy disk oleh IBM.

Karakteristik disket adalah head menyentuh permukaan disk saat membaca ataupun menulis. Hal ini menyebabkan disket tidak tahan lama dan sering rusak. Untuk mengurangi kerusakan atau aus pada disket, dibuat mekanisme penarikan head dan menghentikan rotasi disk ketika head tidak melakukan operasi baca dan tulis. Namun akibatnya waktu akses disket cukup lama. Gambar 5.6. memperlihatkan bentuk floppy disk.Ada dua ukuran disket yang tersedia, yaitu 5,25 inchi dan 3,5 inchi dengan masing masing memiliki versi low density (LD) dan high density (HD). Disket 5,25 inchi sudah tidak popular karena bentuknya yang besar, kapasitas lebih kecil dan selubung pembungkusnya tidak kuat.

d.CD ROM

(Compact Disk – Read Only Memory). Merupakan generasi CD yang diaplikasikan sebagai media penyimpan data komputer. Dikenalkan pertama kali oleh Phillips dan Sony tahun 1984 dalam publikasinya, yang dikenal dengan Yellow Book. Perbedaan utama dengan CD adalah CD ROM player lebih kasar dan memiliki perangkat pengoreksi kesalahan, untuk menjamin keakuratan tranfer data ke komputer. Secara fisik keduanya dibuat dengan cara yang sama, yaitu terbuat dari resin, contohnya polycarbonate, dan dilapisi dengan permukaan yang sangat reflektif seperti aluminium. Penulisan dengan cara membuat lubang mikroskopik sebagai representasi data dengan laser berintensitas tinggi. Pembacaan menggunakan laser berintensitas rendah untuk menterjemahkan lubang mikroskopik ke dalam bentuk data yang dapat dikenali komputer. Saat mengenai lubang miskrokopik, intensitas sinar laser akan berubah – ubah. Perubahan intensitas ini dideteksi oleh fotosensor dan dikonversi dalam bentuk sinyal digital.Karena disk berbentuk lingkaran, terdapat masalah dalam mekanisme baca dan tulis,yaitu masalah kecepatan. Saat disk membaca data dibagian dekat pusat disk diperlukan putaran rendah karena padatnya informasi data, sedangkan apabila data berada di bagian luar disk diperlukan kecepatan yang lebih tinggi. Ada beberapa metode mengatasai masalah kecepatan ini,

diantaranya dengan sistem constant angular velocity (CAV), yaitu bit – bit informasi direkam dengan kerapatan yang bervariasi sehingga didapatkan putaran disk yang sama. Metode ini biasa diterapkan dalam disk magnetik, kelemahannya adalah kapasitas disk menjadi berkurang.

e. CD – R

(Compact Disk Recordables) Secara fisik CD-R merupakan CD polikarbonat kosong berdiameter 120 mm sama seperti CD ROM. Perbedaannya adanya alur – alur untuk mengarahkan laser saat penulisan. Awalnya CD-R dilapisi emas sebagai media refleksinya. Permukaan reflektif pada lapisan emas tidak memiliki depresi atau lekukan – lekukan fisik seperti halnya pada lapisan aluminium sehingga harus dibuat tiruan lekukan antara pit dan land-nya. Caranya dengan menambahkan lapisan pewarna di antara pilikarbonat dan lapisan emas. Jenis pewarna yang sering digunakan adalah cyanine yang berwarna hijau dan pthalocynineyang berwarna oranye kekuning-kuningan. Pewarna ini sama seperti yang digunakan dalam film fotografi sehingga menjadikan Kodak dan Fuji produsen utama CD-R.

Sebelum digunakan pewarna bersifat transparan sehingga sinar laser berdaya tinggi dapat menembus sampai ke lapisan emas saat proses penulisan. Saat sinar laser mengenai titik pewarna, sinar ini memanaskannya sehingga pewarna terurai melepaskan ikatan kimianya membentuk suatu noda. Noda – noda inilah sebagai representasi data yang nantinya dapat dikenali oleh fotodetektor apabila disinari dengan laser berdaya rendah saat proses pembacaan. Seperti halnya jenis CD lainnya, CD-R dipublikasikan dalam buku tersendiri yang memuat spisifikasi teknisnya yang dikenal dengan Orange Book. Buku ini dipublikasikan tahun 1989.

Terdapat format pengembangan, yaitu ditemukannya seri CD-ROM XA yang

memungkinkan penulisan CD-R secara inkremental sehingga menambah fleksibilitas produk ini. Kenapa hal ini bisa dilakukan, karena sistem ini memiliki multitrack dan setiap track memiliki VOTC (volume table of content) tersendiri. Berbeda dengan model CD-ROM sebelumnya yang hanya memiliki VOTC tunggal pada permulaan saja.

2.RAID

RAID (Redundancy Array of Independent Disk) merupakan organisasi disk memori yang mampu menangani beberapa disk dengan sistem akses paralel dan redudansi ditambahkan untuk meningkatkan reliabilitas. Karena kerja paralel inilah dihasilkan resultan kecepatan disk yang lebih cepat. Teknologi database sangatlah penting dalam model disk ini karena pengontrol disk harus mendistribusikan data pada sejumlah disk dan juga membacaan kembali. Karakteristik umum disk RAID :

• RAID adalah sekumpulan disk drive yang dianggap sebagai sistem tunggal disk.

• Data didistribusikan ke drive fisik array.

• Kapasitas redudant disk digunakan untuk menyimpan informasi paritas, yang menjamin recoveribility data ketika terjadi masalah atau kegagalan disk. Jadi RAID merupakan salah satu jawaban masalah kesenjangan kecepatan disk memori dengan CPU dengan cara menggantikan disk berkapasitas besar dengan sejumlah disk – disk berkapasitas kecil dan mendistribusikan data pada disk – disk tersebut sedemikian rupa sehingga nantinya dapat dibaca kembali.

RAID tingkat 0

Sebenarnya bukan RAID karena tidak menggunakan redundansi dalam meningkatkan kinerjanya. Data didistribusikan pada seluruh disk secara array merupakan keuntungan dari pada menggunakan satu disk berkapasitas besar.

Sejalan perkembangan RAID – 0 menjadi model data strip pada disk dengan suatu management tertentu hingga data sistem data dianggap tersimpan pada suatu disk logik. Mekanisme tranfer data dalam satu sektor sekaligus sehingga hanya baik untuk menangani tranfer data besar.

RAID tingkat 1

Pada RAID – 1, redundansi diperoleh dengan cara menduplikasi seluruh data pada disk mirror-nya. Seperti halnya RAID – 0, pada tingkat 1 juga menggunakan teknologistripping,perbedaannya adalah dalam tingkat 1 setiap strip logik dipetakkan ke dua disk yang secara logika terpisah sehingga setiap disk pada array akan memiliki mirror disk yang berisi data sama. Hal ini menjadikan RAID – 1 mahal. Keuntungan RAID – 1:

• Permintaan pembacaan dapat dilayani oleh salah satu disk karena terdapat dua disk berisi data sama, tergantung waktu akses yang tercepat.

• Permintaan penyimpanan atau penulisan dilakukan pada 2 disk secara paralel.

• Terdapat back-up data, yaitu dalam disk mirror-nya.

RAID – 1 mempunyai peningkatan kinerja sekitar dua kali lipat dibandingkan RAID – 0 pada operasi baca, namun untuk operasi tulis tidak secara signifikan terjadi peningkatan. Cocok digunakan untuk menangani data yang sering mengalami kegagalan dalam proses pembacaan. RAID – 1 masih bekerja berdasarkan sektor – sektornya.

RAID tingkat 2

RAID – 2 mengganakan teknik akses paralel untuk semua disk. Dalam proses operasinya, seluruh disk berpartisipasi dan mengeksekusi setiap permintaan sehingga terdapat mekanisme sinkronisasi perputaran disk dan headnya. Teknologi stripping juga digunakan dalam tingkat ini, hanya stripnya berukuran kecil, sering kali dalam ukuran word atau byte. Koreksi kesalahan menggunakan sistem bit paritas dengan kode Hamming. Cocok digunakan untuk menangani sistem yang kerap mengalami kesalahan disk.

RAID tingkat 3

Diorganisasikan mirip dengan RAID – 2, perbedaannya pada RAID – 3 hanya membutuhkan disk redudant tunggal, tidak tergantung jumlah array disknya. Bit paritas dikomputasikan untuk setiap data word dan ditulis pada disk paritas khusus. Saat terjadi kegagalan drive, data disusun kembali dari sisa data yang masih baik dan dari informasi paritasnya. RAID – 3 menggunakan akses paralel dengan data didistribusikan dalam bentuk strip-strip kecil. Kinerjanya menghasilkan transfer berkecepatan tinggi, namun hanya dapat mengeksekusi sebuah permintaan I/O saja sehingga kalau digunakan pada lingkungan transaksi data tinggi terjadi penurunan kinerja.

RAID tingkat 4

RAID – 4 menggunakan teknik akses yang independen untuk setiap disknya sehingga permintaan baca atau tulis dilayani secara paralel. RAID ini cocok untuk menangani system dengan kelajuan tranfer data yang tinggi. Tidak memerlukan sinkronisasi disk karena setiap disknya beroperasi secara independen. Stripping data dalam ukuran yang besar. Strip paritas bit per bit dihitung ke seluruh strip yang berkaitan pada setiap disk data. Paritas disimpan pada disk paritas khusus. Saat operasi penulisan, array management software tidak hanya meng-update data tetapi juga paritas yang terkait. Keuntungannya dengan disk paritas yang khusus menjadikan keamanan data lebih terjamin, namun dengan disk paritas yang terpisah akan memperlambat kinerjanya.

RAID tingkat 5

Mempunyai kemiripan dengan RAID – 4 dalam organisasinya, perbedaannya adalah strip – strip paritas didistribusikan pada seluruh disk. Untuk keamanan, strip paritas suatu disk disimpan pada disk lainnya. RAID – 4 merupakan perbaikan dari RAID – 4 dalam hal peningkatan kinerjanya. Disk ini biasanya digunakan dalam server jaringan.

RAID tingkat 6

Merupakan teknologi RAID terbaru. Menggunakan metode penghitungan dua paritas untuk alasan keakuratan dan antisipasi terhadap koreksi kesalahan. Seperti halnya RAID – 5, paritas tersimpan pada disk lainnya. Memiliki kecepatan transfer yang tinggi.

3.Optical Disk

Mulai tahun 1983 sistem penyimpanan data di optical disc mulai diperkenalkan dengan diluncurkannya Digital Audio Compact Disc. Setelah itu mulai berkembanglah teknologi penyimpanan pada optical disc ini.

Baik CD-Audio maupun CD-ROM memakai teknologi yang sama, yaitu sama-sama terbuat dari resin (polycarbonate), dan dilapisi oleh permukaan yang sangatreflektif seperti Aluminium . Informasi direkam secara digital sebagai lubang-lubang mikroskopik pada permukaan yang reflektif. Proses ini dilakukan dengan menggunakan laser yang berintensitas tinggi. Permukaan yang berlubang mikroskopik ini kemudian dilapisi oleh lapisan bening. Informasi dibaca dengan menggunakan laser berintensitas rendah yang menyinari lapisan bening tersebut sementara motor memutar disk. Intensitas laser tersebut berubah setelah mengenai lubang-lubang tersebut kemudian terefleksikan dan dideteksi oleh fotosensor yang kemudian dikonversikan menjadi data digital.

Kemajuan terbaru dari optical disc ini adalah disk yang dapat ditulis ulang. Pada sistem ini, energi laser digunakan secara besama-sama dengan prinsip medan magnet untuk menulis dan membaca informasi. Pada proses tulis, laser memanasi titik pada disk yang hendak diproses, kemudian setelah itu medan magnet dapat mengubah arah medan titik tersebut sementara temperaturnya ditingkatkan. Karena proses tersebut tidak mengubah disk secara fisik maka proses penulisan dapat dilakukan berulang-ulang. Pada proses baca, araha medan magnet yang telah dipolarisasi tersebut akan membelokkan sinar laser dengan arah tertentu, sehingga terefleksikan dan dideteksi oleh fotosensor yang kemudian dikonversikan menjadi digital.

Satuan X pada CDROM drive (pada umumnya) sebenarnya mengacu pada kecepatan baca dari CD tersebut di track terluar (jika track terluar terpakai alias CD-nya penuh). Sedangkan kecepatan baca di track terdalamnya jauh lebih lambat. Misalkan ada CD-ROM drive 48X ‘max’, itu berarti kecepatan baca track terluarnya 40x namun untuk track terdalam hanya 19X. Yang utama sebenarnya bukan hanya kecepatan putar yang ditingkatkan, namun sistem pembacaan, route data, mode transfer, interface, dll, seperti yang dilakukan Kenwood 52X dengan teknologi TrueX-nya di mana dengan kecepatan putar hanya < ½ dari cd biasa (misal 48x), bias memberikan kecepatan transfer merata (dalam-luar) antara 45-52X di seluruh permukaan CD.

4.Pita Magnetik

Sistem pita magnetik menggunakan teknik pembacaan dan penulisan yang identik dengan sistem disk magnetik.Medium pita magnetik berbentuk track – track paralel, sistem pita lama berjumlah 9 buah track sehingga memungkinkan penyimpanan satu byte sekali simpan dengan satu bit paritas pada track sisanya. Sistem pita baru menggunakan 18 atau 36 track sebagai penyesuaian terhadap lebar word dalam format digital.Seperti pada disk, pita magnetik dibaca dan ditulisi dalam bentuk blok – blok yang bersambungan (kontinyu) yang disebut physical record. Blok – blok tersebut dipisahkan oleh gap yang disebut inter-record gap.

Head pita magnetik merupakan perangkat sequential access. Head harus menyesuaikan letak record yang akan dibaca ataupun akan ditulisi. Apabila head berada di tempat lebih atas dari record yang diinginkan maka pita perlu dimundurkan dahulu, baru dilakukan pembacaan dengan arah maju. Hal ini sangat berbeda pada teknologi disk yang menggunakan teknik direct access.

Kecepatan putaran pita magnetik adalah rendah sehingga transfer data menjadi lambat, saat ini pita magnetik mulai ditinggalkan digantikan oleh jenis – jenis produk CD.