Cara Kerja
Harddisk
Spindle memiliki sebuah penggerak yang disebut spindle motor, yang
berfungsi untuk memutar pelat harddisk dalam kecepatan tinggi.
Perputaran ini diukur dalam satuan rotation per minute (
RPM).
Makin cepat putaran tiap menitnya, makin bagus kualitas harddisk
tersebut. Ukuran yang lazim kita dengar adalah 5400, 7200, atau
10.000RPM. Sebuah peranti baca-tulis elektromagnetik yang disebut dengan
heads ditempatkan pada kedua permukaan pelat.
Heads berukuran kecil ini ditempatkan pada sebuah slider, sehingga heads bisa membaca
data/informasi yang tersimpan pada pelat
dan merekam informasi ke dalam pelat tersebut. Slider ini dihubungkan dengan sebuah lengan yang disebut
actuator
arms. Actuator arms ini sendiri dipasang mati pada poros actuator, di
mana seluruh mekanisme gerakan dari actuator ini dikendalikan oleh
sebuah papan pengendali (logic board) yang mengomunikasikan setiap
pertukaran informasi dengan komponen komputer yang lainnya. Antara
actuator dengan karena keduanya dihubungkan dengan sebuah kabel pita
tipis. Kabel inilah yang menjadi jalan instruksi dari dan ke dalam pelat
harddisk. Jumlah pelat masing-masing harddisk berbeda-beda, tergantung
dari ukuran/daya tampung masing-masing pelat dan ukuran harddisk secara
keseluruhan. Sebuah pelat harddisk pada umumnya memiliki daya tampung
antara 10 atau 20gigabyte (GB). Sebuah harddisk yang berkapasitas total
40GB berarti memiliki 2 pelat, sedangkan bila berukuran 30GB, ia
memiliki dua
buah
pelat berukuran 10 dan 20GB atau tiga buah pelat berukuran 10GB.
Masing-masing pelat harddisk mampu menangani/menampung puluhan juta bit
data. Data-data ini dikelompokkan ke dalam kelompok-kelompok yang lebih
besar, sehingga memungkinkan pengaksesan informasi yang lebih cepat dan
mudah. Masing-masing pelat memiliki dua buah head, satu berada di atas
permukaan pelat, satunya lagi ada di bawah head.
Dari
sini ketahuan bahwa harddisk yang memiliki tiga buah pelat misalnya
(rata-rata sebuah harddisk memang terdiri atas tiga pelat) memiliki
total enam permukaan dan enam head. Masing-masing pelat memiliki
kemampuan merekam dan menyimpan informasi dalam suatu lingkaran
konsentris yang disebut track (bayangkan track ini seperti
lintasan dalam suatu arena perlombaan atletik). Masing-masing track
terbagi lagi dalam bagian-bagian yang lebih kecil yang disebut sektor
(sector). Nah, setiap sektor dalam tracktrack harddisk ini mampu
menampung informasi sebesar 512 bytes.
Sektor-sektor dalam sebuah harddisk ini tidak dikelompokkan secara mandi
ri tetapi dikelompokkan lagi dalam sebuah gugusan yang lebih besar
yang disebut cluster. Apa fungsi peng-cluster-an ini? Tak lain adalah
untuk membuat mekanisme
penulisan dan penyimpanan data menjadi lebih sederhana, lebih
efisien, tidak berisiko salah, dan dengan demikian memperpanjang umur
harddisk.
Sekarang kita ambil contoh ketika kita tengah menjalankan sebuah
program spreadsheet pada komputer kita. Ketika kita memasukkan data ke
dalam program sp readsheet, di sana terjadi ribuan atau bahkan jutaan
pengaksesan disk secara ind ividual. Dengan demikian, memasukkan data
berukuran 20megabyte (MB) ke dalam sek tor-sektor berukuran 512 byte
jelas akan memakan waktu dan menjadi tidak efisien
2.Bagaimana caranya hardisk bisa diisi data?
A.Dilakukan pengaksesan terhadap harddisk untuk melihat dan
menentukan di lokasi sebelah mana informasi yang dibutuhkan ada di dalam
ruang harddisk.
Pada
proses ini, aplikasi yang kita jalankan, Sistem operasi, sistem
BIOS,
dan juga driver-driver khusus (tergantung pada aplikasi yang kita
jalankan) bekerja bersama-sama, untuk menentukan bagian mana dari
harddisk yang harus dibaca.
B.Harddisk akan bekerja dan memberikan informasi di mana
data/informasi yang dibutuhkan tersedia, sampai kemudian menyatakan,
“Informasi yang ada di track sekian sektor sekianlah yang kita
butuhkan.” Nah pola penyajian informasi yang diberikan oleh harddisk
sendiri biasanya mengikuti pola geometris.
Yang dimaksud dengan pola geometris di sini adalah sebuah pola
penyajian informasi yang menggunakan istilah silinder, track, dan
sector. Ketika informasi ditemukan, akan ada permintaan supaya
mengirimkan informasi tersebut melalui interface harddisk untuk
memberikan alamat yang tepat (sektor berapa, track berapa, silinder
mana) dan setelah itu informasi/data pada sector tersebut siap dibaca.
C.Pengendali program yang ada pada harddisk akan mengecek untuk
memastikan apakah informasi yang diminta sudah tersedia pada internal
buffer yang dimiliki oleh harddisk (biasanya disebut cache atau buffer).
Bila sudah oke, pengendali ini akan menyuplai informasi tersebut
secara langsung, tanpa harus melihat lagi ke permukaan pelat itu karena
seluruh informasi yang dibutuhkan sudah dihidangkan di dalam buffer.
Dalam banyak kejadian, harddisk pada umumnya tetap berputar ketika
proses di atas berlangsung. Namun ada kalanya juga tidak, lantaran
manajemen power pada harddisk memerintahkan kepada disk untuk tidak
berputar dalam rangka penghematan energi. Papan pengendali yang ada di
dalam harddisk menerjemahkan instruksi tentang alamat data yang diminta
dan selama proses itu berlangsung, ia akan senantiasa siaga untuk
memastikan pada silinder dan track mana informasi yang dibutuhkan itu
tersimpan.
Nah, papan pengendali ini pulalah yang kemudian meminta actuator
untuk menggerakkan head menuju ke lokasi yang dimaksud. Ketika head
sudah berada pada lokasi yang tepat, pengendali akan mengaktifkan head
tersebut untuk melakukan proses pembacaan. Mulailah head membaca track
demi track untuk mencari sektor yang diminta. Proses inilah yang memakan
waktu, sampai kemudian head menemukan sektor yang tepat dan kemudian
siap membacakan data/informasi yang terkandung di dalamnya.
D.Papan pengendali akan mengkoordinasikan aliran informasi dari
harddisk menuju ke ruang simpan sementara (buffer, cache). Informasi ini
kemudian dikirimkan melalui interface harddisk menuju sistem memori
utama untuk kemudian dieksekusi sesuai dengan aplikasi atau perintah
yang kita jalankan.
3 dan 4. Apakah cara mengisi data pada hardisk sama dengn mengisi
data pada flashdisk? Kalau berbeda, bagaimana caranya flashdisk bisa
diisi data?
Cara mengisi data hardisk dan flashdisk sudah jelas berbeda
Dikarenakan Hardisk menggunakan cakram/piringn magnetic dan flashdisk adalah alat penyimpanan data memori flash tipe NAND
Alat ini lebih cepat, kecil, dengan kapasitas lebih besar, serta
lebih dapat diandalkan (karena tidak memiliki bagian yang bergerak)
daripada disket.
Namun flashdisk juga memiliki umur penyimpanan data yang singkat,
biasanya ketahanan data pada flashdisk rata-rata 5 tahun. Ini disebabkan
oleh memori flash yang digunakan tidak bertahan lama. Bandingkan dengan
HardDisk yang memiliki ketahanan data hingga 12 tahun, CD/DVD
berkualitas (dan bermerek terkenal) selama 15 tahun jika cara
penyimpanannya benar.
Cara Flashdisk bisa diisi data
Tipe Flashdisk biasanya menggunakan struktur NAND Flash Memory
Chip memori flash NAND mempunyai dua tingkat struktur hirarkis. Pada
tingkat terendah, bit disusun ke dalam halaman, biasanya masing-masing 2
KB. Pages/halaman adalah unit dari read and write dalam
NAND flash.
Dalam rangka untuk memulai sebuah operasi I/O, sebuah perintah
menetapkan pages ID dikirim ke memori flash controller, yang menetapkan
waktu setup tetap terlepas dari jumlah bit harus dibaca atau ditulis.
Dengan demikian, bit berikutnya dalam halaman yang dipilih saat ini
dapat dibaca atau ditulis jauh lebih efisien daripada bit dari halaman
yang berbeda.
Tidak seperti seperti dalam sebuah disk, kesalahan untuk memulai
sebuah operasi I/O pada halaman adalah konstan, bukan fungsi dari
operasi I/O sebelumnya (tidak ada keuntungan untuk halaman membaca
secara berurutan).
Pages dikelompokkan ke dalam struktur tingkat yang lebih tinggi yang
disebut menghapus blok, yang terdiri dari masing-masing ~64 halaman.
Sementara halaman adalah unit read dan write, erase block adalah unit
penghapusan (erasure). Seperti dijelaskan di atas, menulis ke halaman
hanya dapat menghapus bit (membuat mereka nol), tidak mengesetnya.
Akhirnya, jumlah siklus menghapus per erase block terbatas, dan
biasanya berkisar dari 10.000 hingga 1.000.000. Setelah batas siklus
telah terlampaui, maka blok hilang, dan itu mustahil untuk melakukan
menulis lebih jauh ke halaman di dalamnya.