Cara Kerja Harddisk

Hard-disk Basics

Hardisk digunakan di berbagai perangkat dari dekstop pc, server, laptop sampai camcorder. Pada tahun1950 (tahun ditemukannya hardisk) hardisk sering disebut juga sebagai “fixed-disk” atau “winchester” (code name hardisk pada waktu itu tepatnya dari IBM). Alasan kemudian diubah sebutannya menjadi hard disk karena untuk membedakannya dengan floppy-disk (yang juga populer pada waktu itu). Pada dasarnya kedua media penyimpanan tersebut menggunakan prinsip yang sama antara hard disk dan floppy, hanya saja medium yang digunakan untuk menyimpan data magnetic-nya yang berbeda, pada hard disk menggunakan hard-platter sedangkan pada floppy menggunakan flexible-plastic. Metode penyimpanannya juga sama seperti layaknya magnetic storage lainnya. Salah satu keuntungan dari magnetic storageadalah mudah untuk ditulis dan dihapus, serta data yang disimpan (dalam bentukmagnetic flux) mampu bertahan hingga beberapa tahun.

Cassette Tape vs. Hard Disk

Sebelum lanjut, berikut ini adalah perbedaan antara hard-disk dengan cassette-tape :

• Bahan atau material magnetik yang digunakan pada cassette-tape (floppy-disk) dilapisi menggunakan plastik strip. pada hard-disk material magnetik-nya dilapisi menggunakan alumunium atau glass disk dengan tingkat presisi yang sangat tinggi. kemudian dilapisi dengan lapisan kaca secara halus.
• Dengan pita kaset magnetik perlu fast-forward atau reverse buat pindah ke suatu point (titik dimana data akan dibaca / ditulis / dihapus), dengan hard-disk kita bisa pindah ke point manapun secara instan.
• Pada pita kaset, head point yang untuk membaca dan menulis bersentuhan langsung dengan mediumnya, sedangkan pada hard-disk tidak, head-point nya melayang tepat diatas plat. never touch the head.
• Pita pada kaset bergerak over the head (diatas head) pada kecepatan 2 inch /detik sedangkan pada hard disk, platternya dapat berputar hingga 3000 inch per detik (sekitar 270kph atau 434.5 km/jam).
• Informasi pada hard-disk disimpan pada domain yang sangat sangat sangat sangat kecil jika dibandingkan dengan pita kaset (floppy-disk). hal ini mungkin terjadi karena tingkat presisi yang sangat tinggi dan kecepatan medium yang digunakan.

Capacity and Performance
Secara umum sebuah PC dekstop memiliki ukuran hard-disk antara 40 hingga 160 GB. Data yang ada disimpan dalam bentuk file-file. file itu sendiri merupakan kumpulan dari beberapa string byte (data digital). byte bisa berupa ASCII code untuk menyimpan string atau text file, atau instruksi data untuk mengeksekusi software atau applikasi, atau berupa data pada database, atau bisa berupa beberapa warna pixles untuk menyimpan data bitmap, JPEG, atau GIF. Apapun isinya si hardisk akan mengirimkan serangkain bit tersebut untuk diproses lebih lanjut.

Ada tiga parameter untuk mengukur performa hard-disk :

• Data Rate: merupakan tingkat data yang dapat di baca dan ditulis per satuan waktu. biasanya antara 10 sampai 50 Mb per detik. Hal ini juga dipengaruhi oleh jenis kabel (SATA, IDE) dan mode hardisknya (AHCI). Selain itu kecepatan putaran platter juga berpengaruh pada data rate (5400RPM/7200RPM/10000RPM).
• Seek time: merupakan waktu yang dibutuhkan oleh CPU pada saat dia meminta request fila atau data pada hardisk, biasanya 10 – 20 ms.
• Capacity: kapasitas yang mampu disimpan.

Inside: Electronics Board
Dibungkus menggunakan aluminium box dengan elektronik kontrol yang menempel pada box tersebut. elektronik kontrol mengendalikan read / write pada hardisk dan mengatur kecepatan motor pada platter. elektronik kontrol juga mengatur magnetic field pada head, sehingga dia mampu merubah state dari menulis atau menghapus.

Inside: Beneath the Board
Dibawah board terdapat koneksi ke motor yang berfungsi memutar platter, dan lubang ventilasi yang terfiltrasi sangat tinggi (platter yang ada didalam harus dalam keadaan steril) untuk menyeimbangkan tekanan udara didalam dan diluar.

The Platters: secara umum berputar antara 3600 rpm hingga 7200 rpm tapi saat ini sudah ada yang mengeluarkan hingga 10.000 rpm (dari WD). Platter ini dibuat dengan toleransi yang sangat luar biasa. kesalahan sedikit akan menghasilkan ketidakberesan pada hard disk.
Didalammnya terdapat interior yang simple tetapi sangatlah presisi

The Arm: benda ini memegang read/write head pada ujung-nya. Arm ini mampu bergerak dari tepi dalam sampai tepi luar, sehingg mampu mencakup seluruh domain hard-disk. kecepatan geraknya pun luar binasa hingga sampai 50 kali per detik, dari tepi luar ke dalam.

Inside: The Platters and Heads
Agar Hard-disk mampu menampung banyak data (yang mampu disimpan maksudnya), sebagian besar hard-disk menggunakan multiple platter (Platter lebih dari satu). Di hard-disk ini terdapat 3 platter dan 6 read/write head.

Mekanisme yang digunakan untuk menggerakkan Arm dan Platter haruslah sangat presisi, karena data yang disimpan di dalam medium magnetik pada platter juga pada domain yang extra mini, hal ini bisa dibangun dengan high speed linear motor.

Storing The Data
Data disimpan pada permukaan platter dalam bentuk sector dan tracks. Tracks merupakan lingkaran yang konsentris dan Sector merupakan bagian dari track yang dibagi-bagi lagi sehingga membentuk pie.

Track secara umum dapat dilihat dalam garis berwarna kuning, sedangkan Sector berwarna biru. Sector berisi fixed number of bytes (maksudnya jumlah byte yang tetap) biasanya 256 atau 512. Di dalam level drive maupun sistem operasi, sector sering di kelompokan bersama yang disebut sebagai clusters.
Proses format pada level rendah (low level formatting) membentuk (membangun) sectors dan tracks pada platter. start point dari awal sampai akhir ditulis di dalam platter dalam bentuk magnetic flux. Proses ini mempersiapkan hardisk untuk menyimpan bytes. Proses format pada level tinggi (high level formatting) menulis struktur file-storage, seperti file allocation table, dan sectors. Proses ini mempersiapkan hardisk untuk menyimpan data (file).