Bagian-bagian Hardisk dan Cara kerjanya

Saya akan berbagi ilmu mengenai bagian-bagian harddisk dan cara kerja masing-masing bagiannya.
HARDDISK adalah komponen pada komputer yang berfungsi sebagai media penyimpanan data (storage) dan juga termasuk dalamsalah satu memory eksternal dari sebuah komputer. Dan sebagai penyimpanan data permanen, jadi data tidak hilang meskipun listrik sudah dimatikan.




BAGIAN-BAGIAN HARDDISK

1. PLATTER

Piringan logam (Platter) fungsinya adalah sebagai tempat penyimpan data, jumlah iringan ini beragam mulai dari 1, 2, 3, atau lebih. Piringan ini diberi lapisan bahan magnetis yang sangat tipis (ketebalannya dalam orde persejuta inchi). Pada saat ini digunakan digunakan thin film seperti pada processor untuk membuat lapisan tersebut.

2. SPINDLE

Spindle berfungsi sebagai pusat putaran dari keping-keping cakram magnetik penyimpan data. Spindle ini berputar dengan cepat, oleh karena itu harus menggunakan high quality bearing. Namun kini harddisk sudah menggunakan fluid bearing. Dengan fluid bearing maka gaya friksi dan tingkat kebisingan dapat diminimalisir. Transfer data dipengaruhi cepat putaran rpm harddisknya.

3. MAGNETIC DISK

Magnetic disk (cakram magnetik) sebagai penyimpanan data pada harddisk. Cakram magnetik berbentuk plat tipis dengan bentuk seperti CD-R. Dalam hard disk terdiri dari 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.

4. HEAD

Head adalah pengambil data dari cakram magnetik. Berfungsi untuk melakukan proses penulisan dan pembacaan data dari platter. Banyaknya Head biasanya setara dengan banyaknya platter, namun ada juga platter yang mempunyai upper head dan lower head, atau dua kali lebih bayak dari jumlah piringan disk.

5. ENCLOSURE


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


6. 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.

7. LOGIC BOARD 

Logic Board merupakan rangkain elektronik yang mengontrol semua aktifitas komponen tersebut diatas dan berkomunikasi dengan CPU komputer .

8. MOTOR PENGGERAK

Motor penggerak yang terhubung ke Spindle yang berfungsi untuk memutar Platter dengan kecepatan yang sangat tinggi, misalnya 7200 rotation perminute (rpm). Semakin cepat putaran platter ini maka performance hardisk akan semakin baik.

9. ACTUAL AXIS

Actual axis sebagai poros untuk menjadi pegangan atau sebagai tangan robot agar Head dapat membaca sctor dari hardisk.

10. RIBBON CABLE

Ribbon cable adalah penghubung antara Head dengan Logic Board, dimana setiap dokumen atau data yang di baca oleh Head akan di kirim ke Logic Board untuk selanjutnya di kirim ke Mother Board agar Processor dapat memproses data tersebut sesuai dengan input yang di terima.

11. IDE CONECTOR

IDE Conector adalah kabel penghubung antara hardisk dengan matherboard untuk mengirim atau menerima data.
Sekarang ini hardisk rata-rata sudah menggunakan system SATA sehingga tidak memerlukan kabel Pita (Cable IDE)

12. SETTING JUMPER

Fungsinya untuk menentukan kedudukan hardisk tersebut. Dan setiap harddisk memiliki setting jumper. Bila pada komputer kita dipasang 2 buah hardisk, maka dengan menyeting Setting Jumper kita bisa menentukan mana hardisk Primer dan mana Hardisk Sekunder yang biasanya disebut Master dan Slave.

Master adalah hardisk utama tempat system di instal.

Slave adalah hardisk ke dua biasanya dibutuhkan untuk tempat penyimpanan dokumen dan data. Bila Jumper settingnya tidak di set, maka hardisk tersebut tidak akan bekerja.

13. POWER CONECTOR

Power conector dalah sumber arus yang langsung dari power supply. Power supply pada hardisk ada dua bagian :

Tegangan 12 Volt, berfungsi untuk menggerakkan mekanik seperti piringan dan Head.

Tegangan 5 Volt, berfungsi untuk mesupply daya pada Logic Board agar dapat bekerja mengirim dan menerima data.

CARA KERJA:

Ketika kita hendak mengambil data pada hardisk, motor akan memutarkan spindle sehingga platter pun akan turut berputar. Head actuator arm akan bergerak dengan sendirinya ke posisi yang tepat diatas platter dimana data disimpan. Head kemudian akan mendeteksi magnetik bits (membaca data) yang terdapat pada platter tersebut dan mengubahnya menjadi data yang sesuai yang dapat digunakan oleh komputer.

Sebaliknya, ketika kita hendak menyimpan data pada hardisk, maka head tersebut akan mengirimkan pulsa magnetik (menuliskan data) pada platter yang akan merubah sifat magnetik dari platter tersebut dan data pun akan tersimpan. Hal yang perlu diketahui juga adalah bahwa posisi head tersebut ketika melakukan proses baca/tulis adalah melayang diatas permukaan flat disk dengan jarak yang sangat dekat (konon katanya lebih kecil daripada ukuran rambut manusia). Jadi posisi head tidaklah menyentuh permukaan disk. Begitu juga ketika hardisk dimatikan secara benar (dengan mem-parkir hardisk atau menekan tombol shutdown), maka posisi head akan menempati daerah yang disebut landing zone. Apabila dalam keadaaan bekerja head tergoncang (melebihi goncanan yang diperbolehkan), maka akan menyebabkan head menyentuh permukaan disk dan bisa mengakibatkan hardisk mengalami bad sector.

Sektor-sektor dalam sebuah hard disk ini tidak dikelompokkan secara mandiri 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 hard disk.

Sekarang kita ambil contoh ketika kita tengah menjalankan sebuah program spreadsheet pada komputer kita. Ketika kita memasukkan data ke dalam program spreadsheet, di sana terjadi ribuan atau bahkan jutaan pengaksesan disk secara individual. Dengan demikian, memasukkan data berukuran 20megabyte (MB) ke dalam sektor-sektor berukuran 512 byte jelas akan memakan waktu dan menjadi tidak efisien.


 GAMBAR BAGIAN-BAGIAN HARDDISK

CD dan DVD sudah ada dimana-mana saat ini. CD digunakan untuk menyimpan semua file anda. Musik, gambar, video, dan berbagai software bisa masuk dalam satu keping CD. Compact Disk sangat mudah digunakan dan sangatlah murah. Dengan Rp. 10.000, banyak toko yang memberikan 4 keping CD sekaligus. Jika anda memiliki CD-R Drive, maka anda bisa memindahkan semua data-data anda ke sebuah CD.

Pada artikel ini, kita akan melihat bagaimana cara kerja CD dan juga CD Drive-nya.

Material yang digunakan pada CD

CD menggunakan beberapa material, sehingga dapat menyimpan informasi. Bahan untuk membuat CD adalah sebagai berikut:

1.                  Label

2.                  Acrylic

3.                  Aluminium

4.                  Polycarbonate plastic

Sebuah CD dapat menampung informasi hingga 783 MB jika dihitung secara pasnya. CD memiliki diameter 4,8-inch (12 cm). Untuk menampung 783 MB pada ukuran kecil seperti ini, bentuk byte secara individual sangatlah kecil.

CD merupakan benda yang simpel yang terbuat dari plastik. Tebal CD adalah 1,2 mm. Sebagian besar dari CD terdapat polycarbonate plastic bersih yang dibentuk dengan injeksi. Saat pembuatan, plastik ini ditekan menjadi  microscopic bumps (tonjolan mikroskopik) yang diarahkan satu, continuous, dan spiral yang sangatlah panjang dari sebuah data. Ketika polycarbonate yang bersih sudah dibentuk, reflective aluminum yang tipis akan ditambahkan pada disc, yang akan melapisi tonjolan tersebut. Kemudian acrylic akan disemprotkan ke aluminum untuk melindunginya. Sebuah label akan di-print di acrylic tersebut.

Spiral

Sebuah CD memiliki data berbentuk spiral. Jika pada Hard disk memiliki bentuk data yang tepat berbentuk lingkaran, CD berbentuk spiral. Tentu saja, data berbentuk spiral memiliki tempat untuk memulai dan mengakhiri. Pada CD, spiral tersebut dimulai pada bagian tengah dan terus berlanjut keujung dari CD tersebut.

Pada gambar disamping, bentuk dari track spiral tidaklah sebesar itu. Diameter dari track adalah 1,6 microns (1 meter = 1 juta microns) yang memisahkan antara garis track yang satu dengan yang lainnya.

Bumps (Tonjolan)

Tonjolan pada sebuah track memiliki lebar 0,5 microns. Memiliki panjang 0,83 microns dan memiliki tinggi 125nanometers (1 Meter = 1 milyar nanometer). Untuk lebih jelasnya, bisa dilihat pada gambar disamping.

Jika dilihat secara sekilas, tonjolan tersebut tidak akan terlihat oleh mata telanjang. Namun, laser dapat melihatnya. Karena bentuk tonjolan tersebut sangatlah kecil, spiral yang dibuat sangatlah panjang. Jadinya, banyak data bisa dimasukkan dalam CD. Jika spiral tersebut bisa diangkat, panjang dari spiral tersebut mencapai 5 KM jauhnya.

Komponen dari CD Drive
CD Drive atau CD Player memiliki tugas untuk membaca tonjolan yang ada di CD. Karena tonjolan tersebut sangatlah kecil, lensa laser yang ada di CD Drive sangatlah akurat dan presisi. Di dalam CD Drive, terdapat 3 komponen utama.

Drive Motor: Berfungsi untuk memutar CD. Kecepatan perputarannya diantara 200 hingga 500 RPM  (Rotation Per Minute).

Laser Lens: Berfungsi untuk membaca tonjolan di CD.

Tracking mechanism: Menggerakkan komponen laser lens, sehingga laser lens dapat mengikuti arah pergerakan dari spiral tersebut. Tracking mechanism ini dapat bergerak dengan resolusi micron,  mengikuti arah gerak spiral.

Cara Kerja CD Drive Membaca data di CD

Di dalam CD Drive, laser lens akan mengeluarkan laser ke kepingan CD. Setelah laser tersebut mengenai tonjolan yang ada di CD, sinar itu pun memantul ke sebuah optical pickup. Pantulan sinar itulah yang dapat membaca setiap bit informasi yang ada di CD. Kemudian, sinyal bit digital itu diolah menjadi data analog dan diantarkan ke signal amplifier untuk diolah lebih lanjut oleh komputer. Setelah itu, komputer akan mengenal data analog itu dan datanya menjadi terpampang di layar anda.

Ilustrasi dari proses tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini

Pengaruh Magnet terhadap CD dan Pita Kaset

Magnet dapat merusak data. Hal ini terutama benar dalam kasus floppy disk dan beberapa hard drive keluaran jaman dulu.
Namun Anda mungkin bertanya-tanya apakah magnet bisa pula merusak data yang disimpan dalam CD atau pita kaset.

-Cara Kerja Pita Kaset
Pita kaset menyimpan informasi dengan cara menyusun partikel magnetik kecil dengan konfigurasi tertentu.
Saat diputar, pita kaset akan bersentuhan dengan kepala kumparan magnetik dan menyebabkan munculnya gelombang elektromagnetik. Gelombang ini lantas ditafsirkan sebagai suara.
Dalam kasus kaset, suara direkam dan diputar dengan melibatkan partikel magnetik.

Pengaruh Magnet pada Pita Kaset
Karena cara kerja yang melibatkan magnet, rekaman pada pita kaset dapat rusak atau bahkan hilang oleh magnet yang kuat.
Itu sebab penting untuk menjauhkan pita kaset koleksi Anda dari paparan magnet kuat yang bisa merusak koleksi lagu jadul kesayangan Anda.

Magnet dapat merusak data. Hal ini terutama benar dalam kasus floppy disk dan beberapa hard drive keluaran jaman dulu.Namun Anda mungkin bertanya-tanya apakah magnet bisa pula merusak data yang disimpan dalam CD atau pita kaset.

-Cara Kerja CD
CD menggunakan laser saat memutar dan merekam data. Alur kecil pada permukaan CD dibaca oleh laser dan diinterpretasi menjadi suara.
Jadi, tidak seperti pita kaset, CD bekerja tanpa melibatkan magnet.

Pengaruh Magnet pada CD
Magnet tidak akan mempengaruhi CD. Meskipun magnet mungkin dapat menempel ke permukaan CD, namun hal ini tidak akan merusak data yang tersimpan di dalamnya.
Jadi Anda bisa menyimpan koleksi CD bersamaan dengan benda-benda bermuatan magnet tanpa khawatir terjadi kerusakan atau kehilangan data.

Kesimpulan
Saat ini, CD sudah menggantikan pita kaset sebagai media penyimpanan lagu. Namun, sebagian orang mungkin saja masih memiliki pita kaset sebagai koleksi.
Agar pita kaset koleksi Anda tetap awet, pastikan untuk menyimpannya jauh dari magnet kuat.
Selain itu dianjurkan pula untuk me-rewind atau fast forward kaset koleksi Anda setidaknya setahun sekali untuk menghindarkan kerusakan pada formasi magnetik pada pita.

Prinsip Kerja DVD Player

DVD player memiliki tugas menemukan dan membaca data yang disimpan sebagai bump pada DVD. Memandang seberapa kecil bump.DVD player merupakan peralatan yang harus mampu membaca ukuran kecil dengan tepat. Pengarah terdiri dari tiga komponen dasar utama:

Sebuah pengarah motor pemutar disc. Pengarah motor mengendalikan putaran dengan teliti antara 200 dan 500 rpm, tergantung pada track mana yang dibaca.

Sistem laser dan lensa untuk memfokuskan bump dan membacanya. Cahaya berasal lasermemiliki panjang gelombang lebih pendek (640 nm) dari pada cahaya laser dalam CD player (780 nanometer), sehingga memungkinkan laser DVD memfokuskan lubang DVDyang lebih kecil. 

Tracking mechanism yang dapat menggerakkan susunan laser sehingga berkas laser dapat mengikuti spiral track. Sistem tracking juga harus mampu menggerakkan laser pada resolusi mikro.

Dalam DVD player, terdapat bit teknologi komputer yang baik meliputi pembentukan data kedalam blok data yang dapat dimengerti dan juga mengirimkannya kembali ke DAC dalam kasus data audio video, atau ke komponen lain secara langsung dalam format digital dalam kasus digital video atau data.

Dasar kerja DVD player adalah memfokuskan laser pada track bump. Laser dapat fokusjuga pada bahan semi transparan reflektif dibelakang lapisan terdekat atau dalam kasus disc lapisan ganda melalui lapisan ini dan bahan reflektif di dalam lapisan

yang  lebih dalam. Berkas laser dilewatkan melalui lapisan policarbonat, lapisan reflektif di belakang memantulkannya danmenumbuk piranti opto elektronik pendeteksi perubahan cahaya. Bump memantulkan cahayadengan cara berbeda dibandingkan area datar dari disc dan sensor opto elektronik mendeteksi perubahan cahaya yang dipantulkan. Pengarah elektronik menginterpretasikan perubahan pantulansebagai susunan pemba aan bit-bit yang kemudian tersusun dalam byte.

        Bagian paling keras dari pembacaan DVD adalah mempertahankan berkas laser memusat di atas track data. Pemusatan merupakan pekerjaan dari sistem tracking. Sebagaimana DVD player, sistem tracking harus menggerakkan laser keluar secara terus menerus.Bila gerakan laser keluar darisenter disc, bump bergerak melalui laser pada kecepatan yang bertambah. Ini terjadi karena linier,atau tangensial, kecepatan bump sama dengan jari jari kali kecepatan perputaran disc. Maka sebagaimana gerakan laser keluar, gelendong motor pemintalan DVD harus melambat sedemikian  sehingga bump berjalan melewati laser pada suatu kecepatan yang tetap dan data yang diubah disc pada kelajuan tetap. 

Suatu hal yang menarik bahwa jika DVD mempunyai lapisan kedua, awal track data lapisan menjadi di luar disc sebagai ganti didalam. Ini memungkinkan player transisi secaracepat dari satu lapisan ke berikutnya, tanpa menunda pengeluaran data, karena ini tidak harus menggerakkan laser kembali ke senter dari disc untuk membaca lapisan berikutnya.