Magnetic disk dan Optical Disk Drive. Penjelasan,Komponen,Karakteristik,Metode Pengalamatan,bagian-bagian,jenis-jenis

Kali ini saya diberi tugas untuk memposting postingan tentang Magnetic disk dan Optical Disk, Yang akan saya bahas pertama adalah Magnetic Disk:

1.1 Pengertian Definisi Magnetic Disk

  Magnetic Disk adalah piringan bundar yang terbuat dari bahan tertentu (logam atau plastik) dengan permukaan dilapisi bahan yang dapat di magnetasi. Mekanisme baca / tulis yang digunakan disebut headyaitu kumparan pengkonduksi (conducting coil) selama operasi pembacaan dan penulisan, head bersifat stationer sedangkan piringan bergerak-gerak di bawahnya biasanya yang menggantung diatas permukaan dan tertahan pada sebuah bantalan udara, kecuali pada flopy disk dimana head disk menyentuh ke permukaan.

   Dalam magnetic disk terdapat dua metode layout data pada disk yaitu Constant Angular Velocity dan Multiple Soned Recording. Disk diorganisasi (permukaan dari piringan dibagi) dalam bentuk cincin – cincin konsentris yang disebut track atau garis yang memisahkan atar track seperti gambar dibawah. tiap track dipisahkan oleh gap, fungsi gap adalah untuk mencegah atau mengurangi kesalahan pembacaan atau penulisan yang disebabkan melesetnya head atau karena interferensi medan magnet. 

Blok-blok data disimpan dalam disk berukuran blok yang disebut dengan sector. Track biasanya terisi beberapa sector, umumnya 10 hingga 100 sector tiap tracknya,

Contoh dari Magnetic Disk :

·                     Harddisk

Hardisk adalah salah satu komponen perangkat keras (hardware) pendukung komputer atau laptop yang menyediakan ruang untuk menyimpan data atau output dari proses data yang dilakukan oleh komputer dan manusia. hardisk biasanya berbentuk kotak dan di dalamnya terdapat piringan tempat data – data tersimpan, hardisk bersifat menyimpan data secara paten walaupun komputer atau laptop anda matikan data – data yang ada dalam hardisk akan tetap ada, kecuali anda menghapusnya secara manual atau hardisk terkena virus.

·                     Floppydisk

Floppy disk yaitu sebuah perangkat tempat penyimpanan sebuah data atau pun file portable yang pada tahun 1990-an. Akan tetapi sekarang sudah popular di karenakan dapat mengangkut sebuah file dari computer satu dengan computer yang lainnya. Dan dengan adanya kata lain floppy disk itu merupakan sebuah kata alat yang membantu bagi pengguna computer yang dapat untuk menyimpan sebuah data atau file yang sangat penting.

1.2 Metode Pengalamatan Dalam Magnetic Disk

Metode pengalamatan dalam magnetic disk ada dua yaitu metode silinder dan metode sektor, penjelasannya sebagai berikut :

·                     Metode Silinder

Metode silinder merupakan Pengalamatan berdasarkan nomor silinder, nomor permukaan dan nomor record. Semua track dari disk pack membentuk suatu silinder. Jadi bila suatu disk pack dengan 200 track per permukaan, maka mempunyai 200 silinder. Bagian nomor permukaan dari pengalamatan record menunjukkan permukaan silinder record yang disimpan. Jika ada 11 piringan maka nomor permukaannya dari 0 – 19 atau dari 1 – 20. Pengalamatan dari nomor record menunjukkan dimana record terletak pada track yang ditunjukkan dengan nomor silinder dan nomor permukaan.

·                     Metode Sektor

Metode sektor, Setiap track dari pack dibagi kedalam sektor-sektor. Setiap sektor adalah storage area untuk banyaknya karakter yang tetap. Pengalamatan recordnya berdasarkan nomor sektor, nomor track, nomor permukaan. Nomor sektor yang diberikan oleh disk controller menunjukkan track mana yang akan diakses dan pengalamatan record terletak pada track yang mana.

Setiap track pada setiap piringan mempunyai kapasitas penyimpanan yang sama meskipun diameter tracknya berlainan. Keseragaman kapasitas dicapai dengan penyesuaian density yang tepat dari representasi data untuk setiap ukuran track. Keuntungan lain dari pendekatan keseragaman kapasitas adalah file dapat ditempatkan pada disk tanpa merubah lokasi nomor sector (track atau cylinder) pada file.

1.3 Karakteristik Magnetic Disk

1.4 Komponen Pada Magnetic Disk

   Hard disk terdiri atas beberapa komponen penting. Komponen utamanya adalah pelat (platter) yang berfungsi sebagai penyimpan data. Pelat ini adalah suatu cakram padat yang berbentuk bulat datar, kedua sisi permukaannya dilapisi dengan material khusus sehingga memiliki pola-pola magnetis. Pelat ini ditempatkan dalam suatu poros yang disebut spindle. untuk lebih jelasnya lagi penjelasan dari komponen-komponen magnetic disk simak dibawah ini :)

1. Spindle

Hard disk terdiri dari spindle yang menjadi pusat putaran dari keping-keping cakram magnetik penyimpan data. Spindle ini berputar dengan cepat, oleh karena itu harus menggunakan high quality bearing.

Dahulu hard disk menggunakan ball bearing namun kini hard disk sudah menggunakan fluid bearing. Dengan fluid bearing maka gaya friksi dan tingkat kebisingan dapat diminimalisir. Spindle ini yang menentukan putaran hard disk. Semakin cepat putaran rpm hard disk maka semakin cepat transfer datanya.

2. Cakram Magnetik (Magnetic Disk)

Pada cakram magnetik inilah dilakukan penyimpanan data pada hard disk. Cakram magnetik berbentuk plat tipis dengan bentuk seperti CD-R. Dalam hard disk terdapat beberapa cakram magnetik. 

Hard disk yang pertama kali dibuat, terdiri dari 50 piringan cakram magnetik dengan ukuran 0.6 meter dan berputar dengan kecepatan 1.200 rpm. Saat ini kecepatan putaran hard disk sudah mencapai 10.000rpm dengan transfer data mencapai 3.0 Gbps.

3. Read-write Head

Read-write Head adalah pengambil data dari cakram magnetik. Head ini melayang dengan jarak yang tipis dengan cakram magnetik. Dahulu head bersentuhan langsung dengan cakram magnetik sehingga mengakibatkan keausan pada permukaan karena gesekan. Kini antara head dan cakram magnetik sudah diberi jarak sehingga umur hard disk lebih lama.

Read-write head terbuat bahan yang terus mengalami perkembangan, mulai dari Ferrite head, MIG (Metal-In-Gap) head, TF (Thin Film) Head, (Anisotropic) Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, GMR (Giant Magnetoresistive) Heads dan sekarang yang digunakan adalah CMR (Colossal Magnetoresistive) Heads.

4. Enclosure

Enclosure adalah lapisan luar pembungkus hard disk. Enclosure berfungsi melindungi semua bagian dalam hard disk agar tidak terkena debu, kelembaban dan hal lain yang dapat mengakibatkan kerusakan data.
 

Dalam enclosure terdapat breath filter yang membuat hard disk tidak kedap udara, hal ini bertujuan untuk membuang panas yang ada didalam hard disk karena proses putaran spindle dan pembacaan Read-write head.

5. Interfacing Module

Interfacing modul berupa seperangkat rangkaian elektronik yang mengendalikan kerja bagian dalam hard disk, memproses data dari head dan menghasilkan data yang siap dibaca oleh proses selanjutnya. Interfacing modul yang dahulu banyak dipakai adalah sistem IDE (Integrated Drive Electronics) dengan sistem ATA yang mempunyai koneksi 40 pin. 

Teknologi terbaru dari interfacing module adalah teknologi Serial ATA (SATA). Dengan SATA maka satu hard disk ditangani oleh satu bus tersendiri didalam chipset, sehingga penanganannya menjadi lebih cepat dan efisien. hard disk SATA sekarang perlahan sudah menggantikan hard disk ATA yang makin lama mulai hilang dari pasaran.

2.1         Pengertian Optical Disc Driver

          Optical Drive atau yang lebih dikenal dengan istilah Optical Disk Drive (ODD) adalah salah satu perangkat keras yang umumnya terdapat pada PC maupun laptop. ODD digunakan untuk membaca dan menulis data ke CD dan DVD, yang dikenal dengan istilah burning. ODD menggunakan sinar laser pada spektrum untuk membaca dan menulis data ke piringan CD maupun DVD.

Optical drive pada PC

Sebelum tahun 2005, ODD yang beredar di pasaran ketika itu umumnya hanya bisa melakukan satu fungsi saja, salah satu antara membaca atau menulis data ke CD maupun DVD. Kompatibilitas terhadap format CD dan DVD pun masih terbatas. Namun setelah tahun 2005, hampir semua ODD yang beredar di pasaran sudah mampu melakukan kedua operasi baik membaca maupun menulis data dari dan ke dalam CD atau DVD serta telah mendukung banyak format yang tersedia di pasaran.

Optical drive pada laptop

ODD ini mulai populer sejak kemunculan media penyimpanan berbentuk kepingan yang menggantikan media simpan sebelumnya yaitu Floppy Disk yang umumnya hanya berukuran 1.44 MB. Jika Anda sempat mengalami menggunakan komputer pada awal tahun 2000-an, Anda tentu tidak asing dengan media simpan tersebut. Kemajuan teknologi dalam hal kapasitas simpan dari Floppy Disk ke ODD membuat drive ini melejit populer. Sejak saat ini software-software komersial mulai banyak menggunakan CD dan DVD untuk mendistribusikan produk mereka.

External ODD

Seperti halnya hard disk drive (HDD), ODD beberapa tahun belakangan ini juga diproduksi sebagai perangkat eksternal, yaitu ODD external. ODD eksternal ini disediakan untuk memberikan akses CD dan DVD pada laptop-laptop kecil, tipe netbook, yang tidak dilengkapi ODD karena desainnya yang sangat kecil dan ramping. Namun pengaplikasian ODD ini tidak terbatas hanya pada PC dan laptop saja. Jika Anda mempunyai CD maupun DVD player, baik yang di rumah maupun di mobil, sebagai kelengkapan dalam home theater, video game seperti Nintendo, Playstations dan lain sejenisnya, semuanya itu juga termasuk ke dalam kategori ODD.

2.2 Sejarah Optical Disk

                     James T. Rusell adalah orang yang pertama kali menemukan CD. Sejak kecil, James dikenal dengan jiwa penemunya. Pada tahun 1937, saat berusia 6 tahun, James membuat remote control untuk kapal perang mainannya dengan menggunakan kotak makan siangnya.James juga termasuk orang pertama yang menikmati televisi dan keyboard sebagai media masukan dan ke komputer. James seorang penggila musik dimasa itu. Dia sangat tidak puas dengan kualitas musik yang dihasilkan keping piriongan hitam Gramafon (phonograph).Karena penasaran, sampai-sampai James bereskperimen mengghunakan duri kaktus sebagai jarus pembaca piringan hitam.James sudah menduga kalau hasil eksperimennya sia-sia. James menginginkan sistem yang akan merekam dan memutar kembali lagi sebuah lagu tanpa harus kontak langsung antarbagiannya. James melihat bahwa cara terbaik untuk itu adalah dengan menggunakan cahaya.

Setelah jungkir balik memeras otak selama beberapa tahun, akhirnya dia menemukan cara menyimpan data dalam piringan sensitif cahaya. Data ini dimodelkan dalam `bit` cahaya yang sangat kecil. Sebuah sinar laser akan membaca struktur bit cahaya ini, kemudian komputer akan mengubah data ini ke dalam sinyal elektronik. Dan untuk pertama kalinya lahirlah compact disc.

Kemudian pada tahun 1970, James menerima hak paten.Pada tahun 1972, Klass Compaan, seorang ahli fisika di Phillips Research berhasil menampilkan model video disc berwarna pertama.Pada waktu itu belum dipublikasikan secara luas karena masih banyak kelemahannya. Pada waktu yang hampir bersamaan, Phillips meluncurkan audio CD pertama ke pasaran, namun mengalami masalah pada saat proses menerjemahkan data, sehingga gagal putar. Kemudian pada tahun 1978, Phillips bekerja sama dengan Sony, dan mengembangkan standar baku untuk memproduksi CD. Dua tahun kemudian, Phillips dan Sony berhasil meluncurkan audio digital compact disc dengan standar baku, dan mulai dipasarkan secara resmi di Eropa dan Jepang pada tahun 1982. Baru pada tahun 1983, CD mulai dipasarkan di Amerika Serikat.

Zaman Kian Berkembang.Dikarenakan Fungsi Dari CD yang Belum maksimal, akhirnya muncullah DVD atau Digital Versatile Disk.Sebagai informasi, DVD sempat diberi julukan “Delayed, Very Delayed”.Hal ini disebabkan lamanya format ini diluncurkan di pasaran.Bahkan berbagai studio film memberi julukan “Digital Video Disc”.Singkatan ini diubah menjadi Versatile Disk oleh beberapa aplikasi. Oleh sebab itu untuk menghilangkan ambigu terhadap singkatan DVD yang ada, sehingga diputuskan untuk mengunakan nama DVD saja. Perusahaan-perusahaan yang peduli akan perkembangan teknologi optik kemudian membentuk suatu konsorsium yang terdiri atas: JVC, Hitachi, Matsushita, Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sony, Thompson, Time-Warner, dan Toshiba. Tapi, tidak lama kemudian akan aktif lagi dan digantikan dengan kehadiran forum DVD. Teknologi DVD pertama kali diperkenalkan oleh negara Jepang pada tahun 1996.Tidak lama kemudian, format ini mulai masuk ke pasar Amerika dan sekarang telah banyak digunakan di berbagai belahan dunia. Format DVD memiliki sejarah yang penuh dengan ketidakpastian serta mendapat berbagai proses dari berbagai pihak. Format DVD yang menjadi kontroversial ini diawali oleh berbagai protes yang datang dari studio film pada tahun 1996. Di mana pada saat itu banyak studio film yang mengkwatirkan akan kedatangan format ini malah akan menambah jumlah pembajakan akan teknologi optik seperti halnya CD musik atau film yang dapat dengan mudah didapatkan dengan harga murah bahkan gratis. Perdebatan antara studio film dengan format DVD mengakibatkan format ini agak tertunda selama hampir 1 tahun.Setelah itu, format ini juga mengalami masalah dalam hal format DVD yang berbagai jenis di pasaran.

2.3 Bagian optical disk

Bagian paling penting dari Optical Drive adalah Optical Path (bagian komponen Laser maupun Optic), yang ditempatkan dalam Pickup Head (PUH). Biasanya, ia dibentuk dari semi konduktor Laser, komponen lensa yang berfungsi mengarahkan sinar Laser, dan komponen Fhotodiode yang bertugas mendeteksi refleksi cahaya dari permukaan media Disc.

Pada awalnya, Laser dari peripheral CD menggunakan cahaya Laser dengan Wavelenght sebesar 780 nm, yang termasuk ke dalam jangkauan Inframerah. Untuk peripheral DVD, Wavelenght dikurangi menjadi 650 nm (sinar warna merah), dan berlanjut pada Blu-ray Disc dengan menggunakan Wavelenght 405 nm (sinar warna ungu).

Di dalam menggunakan fungsi Optical dari penulisan dan pembacaan data, Optical Drive menggunakan dua mekanisme Servo. Pertama sebagai pengendali jarak antara lensa dengan permukaan Disc. Hal ini agar sinar Laser tetep fokus pada titik Laser yang ada pada pemukaan Disc. Servo yang kedua berfungsi menggerakan Head lensa dari piringan radius Disc paling tengah hingga radius Disc paling ujung. Dengan ini, semua barisan dapat terbaca secara kontinu.

2. 4 IMPLEMENTASI LASER/OPTIC PADA MEDIA DISC

2.4.1. ROM (Read Only Memory).

Ketika dalam proses pembuatan atau pencetakan data Disc ROM di pabrik, data dibentuk menggunakan cara di-pres. Sehingga terbentuk lubang-lubang disetiap jalur permukaan Disc. Hal ini akan membentuk serial data layaknya 1 atau 0 (digital), karena perbedaan refleksi Wavelenght sinar Laser untuk permukaan tanpa lubang dengan permukaan berlubang. Lubang ini biasanya memiliki kedalaman antara seperempat hingga seperenam Wavelenght Laser yang digunakan.

2.4.2. Recordable (+/-R)

Unit Optical Drive juga dapat secara langsung me-record data kedalam media Disc. Salah satunya yang paling awal adalah tipe Optical Drive Recordable. Drive hanya dapat menuliskan sekali saja ke dalam media Optical Disc kosong. Tipe-tipe medianya sendiri dalam bentuk CR-R, DVD-R, DVD+R, atau BD-R Disc. Proses Encoding data (biasa disebut burn), dengan cara memanaskan bagian lapisan organik dari permukaan media menggunakan sinar Laser. Hal ini akan membuat perubahan terhadap tingkat Reflektivitas dari lapisan organik tersebut. Bagian yang ipanaskan tersebut dapat dianalogikan seperti lubang-lubang yang menggunkan proses press dimedia ROM. Untuk Recordable Disc, proses ini adalah permanen dan media kosong hanya dapat ditulis sekali saja. Terdapat perbedaan antara sinar Laser untuk red dan record. Untuk red, biasanya hanya membutuhkan Laser berkekuatan 5 mW sedangkan untuk record membutuhkan Laser yang jauh lebih kuat lagi. Hal ini dikarenakan proses pemanasan oleh sinar Laser. Selain itu, semakin cepat proses penulisan, semakin seikit pula oleh Laser. Untuk mendapatkan hasil yang maksimal, Laser menggunakan daya 100 mW untuk gelombang kontinu dan 225 mW. Gelombang pluse.

2.4.3. Rewriteable (+/-RW)

Pada unit tipe Rewriteable, seperti CD-RW , DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM, atau BD-RE bahan yang digunakan pada permukaan pada permukaan adalah Crystallinmetal Alloy. Dengan menggunakan bahan ini, proses pembakaran (burn) dapat dikondisikan lagi seperti semula melalui pemakaian data Laser yang bervariasi.

Terdapat dua mobel Optical Drive untuk jenis kapasitas dua kali lipat. Pertama, model Double-Sided yang menempatkan permukaan data pada setiap sisi Disc. Hal ini cukup memudahkan proses burn, hanya saja sedikit menyusahkan penggunaan karena untuk mengakses sisi lain harus dengan membalikan media Disc secara fisik (bongkar-pasang).

Berikutnya adalah model Dobel Layer, yakni media Disc yang memiliki dua Layer berbeda dari satu Disc, yang dipisahkan oleh Layer Semi-Reflektif kedua Layer ini dapat diakses pada sisi Disc yang sama. Namun memerlukan Optif untuk mengubah fokus Laser agar dapat mengakses layar ke dua.

2.5 Jenis-jenis Optical Disc

2.5.1 Compact Disc (CD)
CD atau laser optical disc adalah jenis Piringan optik generasi pertama kali yang muncul sebelum adanya DVD. proses read dan write masih dilakukan oleh sinar laser. Oleh karena itu CD jauh lebih cepat dibanding Disket.

Ada 3 macam CD diantaranya adalah :

1. CD ROM (Compact disc read only memory) adalah sebuah piringan kompak dari jenis piringan optik (optical disc) yang dapat menyimpan data yang cukup besar, dapat mencapai 700MB
2. CD-WORM (Compact disc write only memory) adalah compact disc yang dapat ditulis lewat komputer . sesuai namanya proses menulis hanya dapat dilakukan sekali, setelah ditulis data tidak bisa dihapus atau dirubah. biasanya dikenal dengan CD-R(Recordable).
3. CD-RW (Compact Disc Rewritable) adalah Compact Disc yang memungkinkan data yang sudah direkam dapat dihapuis dan diganti dengan data yang baru.
4. CD-R (Compact Disc Recordable) merupakan CD yang hanya bisa menyimpan data dan isinya tidak bisa diubah lagi.

2.5.2 Digital Video Disc (DVD)
DVD adalah generasi selanjutnya dari teknologi penyimpanan dengan menggunakan media optical disc. DVD berkapasitas jauh lebih besar dibanding CD. Dan juga jauh lebih cepat dengan Kecepatan rata-rata transfer hingga 1,321 MB/s dengan rata-rata burst transfer 12MB/s

2.5.3 Blu-ray Disc

Blu-ray adalah format optik yang berfungsi untuk menyimpan media digital, termasuk video High definition berkapasitas tinggi. Blu-ray merupakan perkembangan dari CD dan DVD, keunggulan Blu-ray yaitu pada lapisan sided Blu-ray disc, yaitu lebih besar 35 kali dibanding CD, dan lebih besar 5 kali dari DVD. Kapasitas Blu-ray dual layer memiliki kemampuan penyimpanan hingga 50GB per keping.

Teknologi Blu-ray memanfaatkan sinar laser ungu-biru untuk membaca dan menulis data pada disc optik. Satu Blu-ray disc berkapasitas 25GB single layer.

2.5.4 Fluorescent Multilayer Disc (FM Disc)

Fluorescent Multilayer Disc (FM Disc) merupakan jenis Optical Disc yang dapat menampung data hingga 140GB sekaligus, dengan kecepatan baca data sampai 1GB/s.

FM Disc berbeda dengan Optical Disc yang beredar saat ini, warnanya tidak keemasan atau keperakan, namun warnanya bening seperti plastik transparan.