Pengertian, jenis, perkembangan dan fungsi harddisk

Pengertian Harddisk
Harddisk merupakan media penyimpanan sekunder dalam hardware computer  dimana data disimpan sebagai pulsa magnetik pada piringan metal yang berputar secara terintegrasi (cakram keras).

Cara Kerja Hardddisk:
Data yang akan disimpan, disimpan  kesebuah lingkaran konsentris yang disebut track. Tiap track dibagi dalam beberapa segment yang dikenal sebagai sector. Untuk melakukan operasi baca tulis data ke piringan, harddisk menggunakan head untuk melakukannya, yang berada disetiap piringan. Head inilah yang selanjut bergerak mencari sector-sector tertentu untuk dilakukan operasi terhadapnya. Waktu yang diperlukan untuk mencari sector disebut seek time. Setelah menemukan sector yang diinginkan, maka head akan berputar untuk mencari track. Waktu yang diperlukan untuk mencari track ini dinamakan latency

Harddisk merupakan media penyimpan yang didesain untuk dapat digunakan menyimpan data dalam kapasitas yang besar dikarenakan aplikasi yang tidak memungkinkan berada dalam 1 disket dan juga membutuhkan media penyimpan berkas yang besar misalnya database suatu instansi. jika dibuka, terlihat mata cakram keras pada ujung lengan bertuas yang menempel pada piringan yang dapat berputar Data yang disimpan dalam harddisk tidak akan hilang ketika tidak diberi tegangan listrik. Dalam sebuah harddisk, biasanya terdapat lebih dari satu piringan untuk memperbesar kapasitas data yang dapat ditampung.

Platter atau piringan hitam yang berputar dengan sangat cepat, yang dilapisi dengan bahan ferromagnetic untuk menyimpan data, actuator arm yang dilengkapi dengan head untuk membaca maupun menulis dan bergerak tepat di atas platter tersebut. Meskipun teknologi hard disk semakin maju pada tahun-tahun terakhir, misalnya actuator arm hanya sejauh nanometer dari platter yang berputar tanpa menabrak disk, tetap ada keterbatasan karena arsitekturnya yang mekanis.

Sejarah Perkembangan Harddisk
Hard drive pertama merupakan bagian dari sistem komputer yang dibuat oleh IBM pada pertengahan tahun 1950 yang disebut dengan IBM 305 RAMAC yang digunakan untuk perhitungan akuntansi. Hard drive ini seukuran setengah ruangan, seharga $50,000 dan hanya berukuran 5 Mb namun pada saat itu disambut sebagai inovasi terbaru. Sejak saat itu, hard drive terus mengalami perkembangan yaitu menjadi semakin kecil, murah, dan kapasitas penyimpanannya terus berkembang. Namun teknologi dasarnya tetap sama. Pada tahun 1984, Dr. Fujio Masouka dari Toshiba menciptakan flash memory yang pertama, yang diproduksi Intel sebagai produk komersil empat tahun kemudian. Berdasarkan informasi dari Toshiba, nama ”flash” disarankan. Karena tidak ada bagian mekanis, flash memory lebih tahan benturan, menggunakan daya yang lebih rendah, dan mengurangi panas.Akhirnya berhasil ditemukan media penyimpanan (storage device) dengan menggunakan flash memory, yaitu Solid State Drive (SSD ). Komunikasi antara SSD dengan sistem host menggunakan protokol yang sama dengan disk drive, tetapi SSD menyimpan dan membaca file data dalam flash memory array, bukan media yang berputar. Perkembangan teknologi flash memory dan controller akhirnya memungkinkan peningkatan kapasitas, performansi, dan reliabilitas SSD sehingga dapat digunakan dalam lingkungan server.  dan sampai sekarang masih mengalami peningkatan performa dan kapasitas.
Jenis-jenis Harddisk

1. IDE / ATA
   
   Jenis Hard Disk IDE (Integrated Drive Electronics) merupakan standar interface antara bus data motherboard computer dengan disk storage. IDE interface di buat berdasarkan IBM PC Industry Standard Architecture (ISA) 16-bit bus. Interface dari IDE adalah interface untuk storage devices yang dapat teringrasi untuk disk atau CD-ROM drive. Walaupun IDE merupakan teknologi yang umum, kebanyakan orang menggunakan istilah IDE untuk merujuk pada spesifikasi ATA. Sedangkan AHCI (Advance Host Controller Interface) merupakan mekanisme hardware yang membolehkan software untuk berkomunikasi dengan SATA seperti host bus adapter yang didesain untuk hot-plugin dan native command queuing(NCQ) yang dapat menaikan kemampuan komputer/sistem/ harddisk terutama dalam lingkungan multi tasking dengan cara membolehkan drive untuk menjalankan perintah baca tulis yang dikirim secara acak dengan tujuan untuk optimalisasi perpindahan head pada proses pembacaan.

Tipe ATA di buat berdasarkan standart tahun 1986 dengan menggunakan 16 bit paralel dan terus berkembang dengan penambahan kecepatan transfer dan ukuran sebuah disk. Standart terakhir adalah ATA-7 yang dikenalkan pertama kali pada tahun 2001 oleh komite T13(komite yang bertanggung jawab menentukan standart ATA). Tipe ATA-7 memiliki data transfer sebesar 133 MB/sec. kemudian selama tahun 2000 ditentukan standar untuk paralel ATA yang memiliki data rate sebesar 133 MB/sec, tapi paralel ATA terdapat banyak masalah hal singnal timin, EMI(electromognetic interference) dan intergitas data. Kemudian para industri berusaha menyelesaikan masalah yang di timbulkan oleh paralel ATA dan di buat standar baru yang di sebut Serial ATA (SATA)
ATA (Advanced Technology Attachment) menggunakan 16 bit paralel digunakan untuk mengontrol peralatan komputer, dan telah di pakai selama 18 tahun lebih sebagai standar. Perbedaan SATA dan ATA yang paling mudah adalah kabel data dan power yang berbeda. Standar ATA, seperti 200GB Western Digital Model, mempunyai dua inch kabel ribbon dengan 40 pin koneksi data dan membutuhkan 5V untuk setiap pin dari 4 pin connection. Sedangkan SATA seperti 120 GB western Digital Model mempunyai lebar setengah inci, 7 connector data connection sehingga lebih tipis dan mudah untuk mengatur kebel datanya. Kabel data SATA mempunyai panjang maksimal 1 meter (39.37 inci) lebih panjang dari ATA yang hanya 18 inci.


2. 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.

. 3. 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.


4. SATA

 Jenis Hard Disk – SATA dengan 15 pin kabel power dengan 250 mV, tampaknya memerlukan daya lebih banyak di bandingkan dengan 4 pin ATA, tapi dalam kenyataanya sama saja. Dan kemampuan SATA yang paling bagus adalah tercapainya maximum bandwith yang mungkin yaitu sebesar 150 MB/sec Keuntungan lainya dari SATA adalah SATA di buat dengan kemampuan hot-swap sehinga dapat mematikan dan menyalakan tanpa melakukan shut down pada sistem komputer. Sedangkan dalam harga, drive SATA lebih mahal sedikit di bandingkan drive ATA , kesimpulanya SATA lebih memiliki keuntungan dibandingkan ATA dalam connector, tenaga, dan yang paling penting performanya. Sekarang standar ATA telah mulai di tinggalkan dan produsen memilih standart SATA.



6. Harddisk SSD

Solid state drive adalah media penyimpanan data (storage) yang menggunakan solid state memory untuk penyimpanan datanya. Berbeda dengan hard disk yang menggunakan platter magnetis yang berputar, SSD menggunakan semikonduktor dengan konfigurasi NAND dalam perangkat yang menggunakan system array dalam cara kerjanya. Solid disk drive dapat menggantikan hard disk drive tradisional, sehingga sering disebut solid state disk drive atau solid state disk, meskipun secara teknis bukanlah sebuah disk. Bentuk dan dimensi SSD juga sama dengan hard drive, sehingga dapat diletakkan pada slot standar yang terdapat dalam komputer. SSD juga menggunakan interface SATA atau IDE yang sama dengan hard disk, sehingga fungsionalitasnya pun sama. Pada tahun 2007, SSD dengan kapasitas beberapa gigabyte memperoleh popularitas untuk netbook dan subnotebook. Pada tahun 2008 SSD berkembang dengan sangat pesat. Pada Maret 2008, Samsung mengumumkan akan meluncurkan solid state disk berkapasitas 258 GB pada tahun 2009. Super Talent meluncurkan SSD 256 GB tertipis. Pada Oktober 2008, Intel memproduksi SSD khusus untuk server dan workstation. Drive ini seharga $695 untuk pembelian 1000 unit. Enterprise Flash Drives (EFDs) didesain untuk aplikasi yang membutuhkan performansi tinggi (IOPS – Input/Output per Second), realiabilitas, dan efisiensi daya



. Ringkasan Keuntungan dan Kekurangan Penggunaan SSD
Berikut adalah daftar keuntungan, diikuti dengan daftar kerugian penggunaan SSD, baik RAM maupun Flash:
Keuntungan
• Start-up yang lebih cepat, karena tidak memerlukan spin-up (perputaran) (RAM & Flash)
• Pada umumnya, kecepatan pembacaan dan akses secara acak yang lebih cepat. Hal ini disebabkan karena tidak adanya head untuk membaca/manulis untuk digerakan (RAM &
Flash)
• Latency time yang sangat rendah, karena seek-time SSD yang jauh lebih baik dibandingkan hard disk drive yang terbaik. Pada aplikasi-aplikasi dimana seek time hard disk adalah faktor yang membatasi, hal ini akan berdampak pada proses booting yang lebih cepat dan mempercepat start up aplikasi. (RAM & Flash)
• Penulisan yang sangat cepat (RAM, hampir sama cepatnya untuk Flash modern)
• Tidak berisik. Karena tidak adanya komponen yang bergerak menyebabkan SSD sama sekali tidak menimbulkan suara, kecuali, seperti pada kasus model high-end dan high-capacity, model-model semacam ini disertai dengan kipas pendingin. (RAM & Flash)
• Untuk SSD Flash dengan kapasitas yang rendah, konsumsi listrik dan panas yang dihasilkan relatif kecil. Meskipun SSD high-end dan SSD berbasis DRAM mungkin memiliki kebutuhan tenaga yang lebih besar. (Flash)
• Ketahanan mekanik yang tinggi, dimungkinkan karena rendahnya penggunaan komponen yang bergerak. (RAM & Flash)
• Kemampuan untuk menangani goncangan yang ekstrim, ketinggian, getaran dan temperatur yang ekstrim. Hal ini sekali lagi disebabkan karena tidak adanya komponen yang bergerak.
Hal ini menjadikan SSD berguna bagi laptop, komputer bergerak dan peralatan yang beroperasi pada kondisi ekstrim. (Flash)
• Range temperatur operasional yang besar. Hard dist biasa memiliki range temperatur operasional antara 5-55 derajat celcius. Kebanyakan flash drive dapat beroperasi hingga 70 derajat, dan beberapa drive untuk keperluan industri dapat bekerja pada temperatur yang lebih tinggi.
• Kinerja pembacaan yang stabil. Tidak seperti hard disk drive, kinerja SSD nyaris konstan dan dapat ditentukan pada keseluruhan media penyimpanan. Hal ini disebabkan karena seek time yang hampir konstan dan tidak tergantung pada lokasi fisik dari data, dan karenanya, fragmentasi file hampir tidak memiliki efek pada kinerja pembacaan.
• Untuk SSD dengan kapasitas rendah, berat dan ukuran yang lebih kecil dibandingkan dengan hard disk. SSD dapat digunakan untuk menyimpan hingga kapasitas 20 GB pada sebuah CompactFlash dengan ukuran 42.8×36.4x5mm. SSD hingga 256 GB lebih ringan dibandingkan hard drive dengan kapasistas yang sama.
• Ketika kegagalan terjadi, umumnya kegagalan yang terjadi adalah pada waktu penulisan atau penghapusan, tidak pada saat pembacaan. Dengan menggunakan HDD tradisional, kegagalan cenderung terjadi pada saat pembacaan. Jika drive mendeteksi kegagalan pada saat menulis, data dapat ditulis pada cell yang baru tanpa harus kehilangan data. Jika drive mengalami kegagalan pada saat membaca, maka pada umumnya data akan hilang selamanya.
Kelemahan
-Biaya – pada pertengahan 2008, harga SSD masih lebih mahal per gigabytenya dibandingkan dengan hard drive konvensional. SSD dengan grade standar (untuk konsumen biasa) pada umumnya berkisar antara 2 hingga 3.5 USD per GB untuk flash drive dan melebihi 80 USD untuk SSD berbasis RAM. Hal ini jauh diatas hard drive konvensional yang berkisar dibawah 0.15 USD.
- Kapasitas, pada saat ini jauh dibawah hard drive konvensional (kapasitas flash SSD diprediksi akan meningkat secara cepat, dengan drive eksperimen mencapai 1 TB)
- SSD berbasis DRAM memiliki kerentanan yang lebih besar terhadap listrik yang mati tiba-tiba
- Kemampuan tulis (hapus) yang terbatas – cell cell flash-memory akan aus setelah 1.000 hingga 10.000 penulisan untuk MLS dan hingga 100.000 penulisan untuk SLC. Meskipun cell-cell dengan daya tahan tinggi dapat tahan hingga 1-5 juta penulisan (kebanyakan log file, file allocation table dan bagian-bagian yang sering digunakan pada file system melebihi jumlah ini pada masa hidup komputer). File system khusu atau desain firmware dapat memitigasi masalah ini dengan menyebar penulisan ke seluruh device (disebut dengan wead leveling). SSD berbasis DRAM tidak mengalami permasalahan dengan batasan penulisan ini.
-Kecepatan penulisan yang lebih lambat. Karena erase block dan sebuah SSD berbasis flash umumnya cukup besar (0,5 – 1 megabyte), hal ini akan menyebahkan kecepatan penulisan acak yang lebih lambat dibandingkan hard disk konvensional dan karenanya rentan terhadap fragmentasi penulisan. SSD berbasis DRAM tidak mengalami permasalahan ini.
-Kepadatan penyimpanan yang lebih rendah. Hard disk dapat menyimpan lebih banyak data per unit volume dibandingkan DRAM adalah Flash SSD, kecuali untuk kapasitas yang sangat kecil atau perangkat kecil.
- Konsusmsi listrik yang lebih besar pada saat idle atau pada saat workload rendah. Runtime dari baterai laptop akan berkuran dengan menggunakan sebuah SSD dibandingkan menggunakan 7200 RPM 2,5’’ hard disk laptop. Flash drive juga menggunakan lebih banyak tenaga per gigabyte.
-  SSD berbasis RAM memerlukan tenaga yang lebih besar dibandingkan hard disk, baik ketika beroperasi maupun ketika dimatikan.