IMPIAN DUNIA: SEJARAH HARDISK DAN TEKNOLOGI HARDISK

Pengertian Hardisk

Hardisk adalah sebuah media penyimpanan di dalam computer yang bersifat permanen. Hardisk menyimpan data dalam piringan dengan pola tertentu yang disebut track dan sector.

Sejarah Dan Perkembangan Hardisk

Hard disk pertama kali yang diciptakan oleh IBM pada tahun 1956, memiliki berat 500Kg dan hanya memiliki kapasitas sebesar 5MB. Media penyimpanan seperti ini membutuhkan sebuah kompressor udara bertekanan dan belum bias di gunakan di rumah-rumah. Hard disk ini biasanya di sewakan kepada perusahaan", untuk jangka waktu tertentu. dengan biaya penyewaan $5000 US dollar/bulan.

Open Hard Disk atau dikenal dengan nama IBM 1311 diperkenalkan pada tanggal 11 oktober 1962, Harddisk ini dapat menyimpan 2 juta karakter pada disk pack yang diganti. Ketebalan Hard Disk mencapai 4 Inchi, berat 4,5Kg, dan memiliki 6 disk yang berukuran 14 inchi dan 10 permukaan yang dapat ditulis. Dibandingkan Hard Disk yang sebelumnya, HDD ini jauh lebih ringan meskipun ukuran nya masih tergolong besar.

Pada tahun 1973, IBM memulai program Winchester dengan piringan berputar yang terpasang permanen, Mekanisme loading menjadi masalahnya, demikian juga kemiripan nama HD tersebut dengan nama sebuah senjata (Winchester), sehingga HDD ini sempat diperdebatkan pada saat itu.

Pada tahun 1979 Winchester 8 inci diciptakan. Harddisk Winchester pertama untuk industri, harddisk ini masih sangat berat dan mahal, harganya sekitar 1000 euro/Mb.

Pada tahun 1980 Seagate meluncurkan Harddisk dengan ukuran 5,25 inci pertama kepasaran yang bernama ST506 (6mb) dan memiliki kecepatan akses 3600rpm. Harga Harddisk ini berkisar 1000 $.

Pada tahun 1989, Western Digital membuat standar IDE (Integrated Drive Electronics) untuk semua ukuran Harddisk.

Harddisk berkembang sangat pesat dimulai pada tahun 1997. Hal itu ditandai dengan adanya Giant Magnet Resistance (GMR) yang ditemukan oleh Peter Gurnberg, dengan DTTA-351680, IBM dapat mengatasi batasan kapasitas 10GB.

Pada tahun 2001, Maxtor memperkenalkan harddisk Maxtor VL40 32049h2, dengan kapasitas 20 GB. HDD ini masih tergolong besar pada saat itu.

Pada tahun 2004, Seagate meluncurkan Hard disk SATA pertama dengan Native Command queing. kapasitas HD ini sudah mencapai 120GB. Dibandingkan dengan tahun - tahun

sebelumnya, kapasitas HDD meningkat hingga 6 kali lipat.

Perkembangan Harddisk terus melaju dan satu tahun setelah hard disk SATA diluncurkan tepatnya pada tahun 2005 Samsung memperkenalkan sebuah hybrid hard disk 2.5 inci, HD ini menggunakan komponen mekanis magnetis dan NAND flash memory yang berfungsi sebagai buffer yang cepat. Pada tahun 2006 Seagate kembali meluncurkan sebuah hardisk HD 2.5 inci Penperdicular Recording, Momentus 5400.3, berkapasitas 160 GB yang menggunakan teknik vertical rebording.

Pada tahun 2007 Hitachi meluncurkan DeskStar 7K1000 Harddisk Terabyte pertama ke pasaran, dengan kapasitas 1000GB, atau 1 TeraByte. Dibanding pada setahun sebelumnya, kapasitas HDD meningkat hampir 10 kali lipat.

Pada tahun 2010 diciptakan Solid State Drive (SSD) yang tidak berisik, hemat daya, cepat dan sangat handal, SSD ini merupakan kriteria HDD masa depan. SSD dengan kapasitas paling besar saat ini berukuran 256GB. Namun, SSD memiliki kekurangan yang terletak pada masalah harga yang sangat mahal dibandingkan HDD. Para Ahli memprediksi bahwa masih dibutuhkan sekitar 5 tahun sampai SSD dapat menyamai kapasitas HDD konvensional dengan harga yang sama.

TEKNOLOGI HARDISK

Fokus pengembangan teknologi pada harddisk yaitu pada aspek :

1. Kecepatan akses.

2. Kapasitas(kerapatan data yang semakin tinggi). Merupakan ukuran teknologi bahan yang digunakan seberapa besar bit data yang mampu disimpan dalam satu satuan persegi. Kapasitas harddisk pada saat ini sudah mencapai orde ratusan GB. Hal ini dikarenakan teknologi bahan yang semakin baik, kerapatan data yang semakin tinggi. Teknologi dari Western Digital saat ini telah mampu membuat harddisk 200GB dengan kecepatan 7200RPM. Sedangkan Maxtor dengan Maxtor MaxLine II-nya yaitu harddisk berukuran 300GB dengan kecepatan 5400RPM.

3. Bahan pembuat harddisk.

pada awal perkembangannya, bahan yang digunakan sebagai media penyimpan adalah iron oxide. Tetapi sekarang banyak digunakan media thin film. Media ini merupakan media yang lebih banyak menyimpan data dari pada iron oxide pada luasan yang sama dan juga sifatnya yang lebih awet.

TEKNOLOGI S.M.A.R.T (Self Monitoring, Analysis and Reporting Technology)

SMART adalah teknologi monitoring kinerja hard disk. Dengan SMART maka hard disk mampu mendeteksi adanya error dan melaporkan error ini kepada sistem. SMART paertama kali dipelopori oleh COMPAQ, namun kini hampir semua menggunakan teknologi SMART.

Keuntungan penggunaan SMART adalah adanya peringatan dini terhadap ketidak normalan yang terjadi pada hard disk sehingga pengguna dapat melakukan tindakan preventif seperti memback-up data.

Perpendicular Recording

Perpendicular Recording adalah proses perekaman data kedalam HDD dengan memposisikan arah magnetisme di permukaan Platter secara vertikal. Dibandingkan dengan cara konvensional yang merekam secara horizontal, densitas penyimpanan memori dapat ditingkatkan sehingga dapat memanfaatkan permukaan platter secara efisien.

Advanced Technology Attachment(ATA)

Advanced Technology Attachment(ATA) merupakan interface yang distandarisasi untuk menghubungkan perangkat penyimpanan dengan PC. ATA . Jumlah IDE ada 4 buah tiap MBKoneksi dengan kabel pipih 80 pin interface yang bottleneck dan menghambat panas

Teknologi Sata (Serial ATA)

Serial Advanced Technology Attachment (SATA) adalah bus primer pada komputer yang di desain untuk mentransfer data antara motherboard dan media penyimpanan data, seperti hard disk dan optical drive di dalam komputer. Keuntungan utama menggunakan hard disk SATA adalah transfer data yang lebih cepat, Bisa memindahkan ataupun menambah device selama operasi (jika sistem operasinya support), kabel yang lebih tipis Disk SATA, HARD disk dengan tipe SATA (Serial Advanced Technology Attachment), yaitu interface disk ATA (Advanced Technology Attachment) dengan versi serialnya menggunakan kabel tipis yang memiliki total kabel kecil sekitar dua pertiga dari total kabel harddisk dengan tipe EIDE atau ATA disk yang berjumlah 39 pins dan SATA mempunyai kecepatan pengiriman data sangat tinggi serta mengurangi latensi. Sehingga bus serial ini mampu melebihi kecepatan bus paralel sehingga proses pendinginan udara dapat efisien, dan keunggulan lainnya.

SATA menggunakan line 4 sinyal yang memungkinkan kabel yang lebih ringkas dan murah dibandingkan dengan PATA. SATA mengakomodasi fitur baru seperti hot-swapping dan native command queuing.
Drive SATA bisa ditancapkan ke kontroler Serial Attached SCSI (SAS) sehingga bisa berkomunikasi dengan kabel fisik yang sama seperti disk asli SAS, namun disk SAS tidak bisa ditancapkan ke kontroler SATA.
Kabel power dan kabel SATA mengalami perubahan yang cukup signifikan dibandingkan kabel Parallel ATA. Kabel data SATA menggunakan 7 konduktor di mana 4 di antaranya adalah line aktif untuk data. Oleh karena bentuknya lebih kecil, kabel SATA lebih mudah digunakan di ruangan yang lebih sempit dan lebih efisien untuk pendinginan

TEKNOLOGI RAID

RAID singkatan dari Redundant Array of Independent Disks. Teknologi ini membagi atau mereplikasi data ke dalam beberapa hard disk terpisah. Meski terdiri dari beberapa HD, sistem operasi akan membacanya sebagai satu disk. RAID didesain untuk meningkatkan keandalan data dan/atau meningkatkan kinerja I/O dari hard disk. Saat menyimpan sebuah data, data yang sama akan disimpan dalam hard disk lain, sehingga tingkat kegagalan penyimpanan data akibat kerusakan disk akan berkurang. Sebaliknya, data dalam setiap hard disk juga akan dibaca pada waktu bersamaan. Dengan begitu, akses data akan lebih cepat karena jika satu hard disk gagal terbaca, maka data yang sama pada hard disk lain akan menggantikannya.

LEVEL PADA RAID

Ada 5 level pada RAID, mulai dari RAID 1 hingga RAID 5. Penomoran ini semata-mata hanyalah menunjukkan perbedaan metoda yang dipakai untuk memproteksi data harddisk dan tidak ada hubunggannya dengan tingkat kecepatan maupun kualitas. Tiap level RAID didesain khusus untuk aplikasi khusus. Pemilihan RAID yang tepat untuk server ditentukan berdasarkan cara memakai jaringan.

RAID level 1

RAID 1 identik dengan total redundansi dimana 2 harddisk yang masing-masing samakapasitasnya menyalin isi (mirorring) data disk satu sama lainnya. Yang satu secara otomatis dan secara terus menerus melakukan back-up terhadap yang lainnya. Operasi dialihkan ke salah satu dari drive tunggal yang normal bila yang lainnya rusak.

RAID 1 didesain untuk menangani data yang teramat penting (bernilai amat mahal/sulit diganti bila hilang). Konsep kerja ini menyebabkan kapasitas total harddisk akan berkurang setengahnya walau tidak mempengaruhi performance keseluruhan. Kontroller RAID 1 yang lebih canggih biasanya mampu mengirimkan data sebanyak 2 kali lipat dengan cara membaca sektor-sektor yang bersangkutan dari 2 drive secara serentak.

RAID level 2

Cara kerjanya adalah dengan memisahkan masing-masing bit dari byte/blok data pada drive yang terpisah dan menambahkannya pada beberapa drive lainnya untuk pemeriksaan kesalahan.

RAID level 2 tidak cocok digunakan untuk menyimpan file data dengan ukuran yang kecil. Keuntungan penggunaan RAID Level 2 adalah kecepatan transfer data yang tinggi. Hal ini didapat karena drive mengirimkan data secara paralel. Setiap kesalahan yang terjadi akan dikoreksi tanpa menimbulkan waktu tunda sedikitpun karena kontrolernya dapat memanfaatan informasi yang ada tanpa perlu membaca ulang drive lagi.

RAID level 3

RAID level 3 memanfaat prinsip pendeteksian kesalahan bukan mengkoreksi kesalahan. Pendeteksian kesalahan dilakukan dengan pemrosesan pemeriksaan paritas. Saat error terdeteksi oleh kontroler maka RAID akan membaca ulang data pada drive untuk menyelesaikan masalah error tersebut. Artinya seluruh piringan disk pada RAID akan berputar lebih banyak dari biasanya. RAID 3 biasanya digunakan pada Superkomputer.

RAID level 4

RAID level 4 bekerja pada level sektor bukannya level bit. Sebuah file pada RAID 4 akan dipecah menjadi beberapa sektor dimana setiap sektorna akan disebarkan pada semua drive. Lalu nantinya sektor itu akan dibaca secara serial. Pertama dari drive ke 1,lalu ke 3 , dst.

Untuk pendeteksian kesalahan RAID 4 menambahkan sebuah drive paritas dan kontroler RAID 4 dapat memperbaiki performancenya dengan teknik data striping. Dua atau lebih sektor dari drive yang berlainan dapat dibaca secara serentak lalu disimpan pada RAM berkecepatan tinggi dan secara berurutan akan dikirimkan ke user dengan kecepatan tinggi.

Operasi penulisan lebih lamban dari operasi pembacaan. Hal ini dikarenakan RAID 4 memakai teknologi baca setelah tulis. Artinya setelah data dituliskan ke disk lalu dilakukan pembacaan untuk menentukan paritas kemudian data paritas tersebut dituliskan ke drive parity.

level 5

RAID 5 melenyapkan drive parity yang ada pada RAID 4. Informasi pemeriksaan paritas ditambahkan sebagai sektor biasa yang menjelajahi seluruh disk pada RAID persis sepeti halnya data biasa lainnya. Keuntungannya adalah kontroler RAID 5 mampu menyediakan kempuan data striping dan elevator seeking.

TEKNOLOGI HAS (Host attached storage)

Host-Attached Storage (HAS) adalah pengaksesan storage melalui port M/K lokal. Port-port ini menggunakan beberapa teknologi. PC biasanya menggunakan sebuah arsitektur bus M/K yang bernama IDE atau ATA. Arsitektur ini men-support maksimal 2 drivesimplified cabling adalah SATA. High-end workstation dan server biasanya menggunakan arsitektur M/K yang lebih rumit, seperti SCSI atau fiber channel (FC).

SCSI adalah sebuah arsitektur bus. Medium fisiknya biasanya adalah kabel ribbon yang memiliki jumlah konduktor yang banyak (biasanya 50 atau 68). Protokol SCSI men-support maksimal 16 device dalam bus. Biasanya, device tersebut termasuk sebuah controller card dalam host (SCSI initiator, yang meminta operasi) dan sampai 15 storage device (SCSI target, yang menjalankan perintah). Sebuah SCSI disk adalah sebuah SCSI target yang biasa, tapi protokolnya menyediakan kemampuan untuk menuliskan sampai 8 logical unit pada setiap SCSI target. Penggunaan logical unit addressing biasanya adalah perintah langsung pada komponen dari array RAID atau komponen dari removable media library.

FC adalah sebuah arsitektur seri berkecepatan tinggi yang dapat beroperasi pada serat optik atau pada kabel copper 4-konduktor. FC mempunyai dua varian. Yang pertama adalah sebuah switched fabric besar yang mempunyai 24-bit space alamat. Varian ini diharapkan dapat mendominasi di masa depan dan merupakan dasar dari storage-area network (SAN). Karena besarnya space alamat dan sifat switched dari komunikasi, banyak host dan device penyimpanan dapat di-attach pada fabric, memungkinkan fleksibilitas yang tinggi dalam komunikasi M/K. Varian FC lain adalah abritrated loop (FC-AL) yang bisa menuliskan 126 device (drive dan controller).

Banyak variasi dari device penyimpanan yang cocok untuk digunakan sebagai HAS. Beberapa diantaranya adalah hard disk, RAID array, serta drive CD, DVD dan tape. Perintah M/K yang menginisiasikan transfer data ke HAS device adalah membaca dan menulis logical data block yang diarahkan ke unit penyimpanan teridentifikasi yang spesifik (seperti bus ID, SCSI ID, dan target logical unit).

TEKNOLOGI NAS (Network Attached Storage)

Network-Attached Storage (NAS) adalah storage hard disk yg dikonfigurasi dengan memberikannya IP Address dan dipasang di jaringan LAN (bukan dengan cara memasang langsung di komputer yg menjalankan aplikasi), sehingga dapat diakses oleh beberapa user sekaligus. Dengan cara memindahkan akses ke storage beserta manajemennya dari server seperti ini, maka program aplikasi dan file dapat diakses lebih cepat, tidak menggunakan resource prosesor yg sama lagi. NAS ini terdiri dari hard disk storage (umumnya juga termasuk sistem RAID multi disc) beserta software utk mengkonfigurasinya. Dari sisi instalasi, perbedaan NAS dengan DAS adalah sejak awal pengguna NAS sudah harus menentukan berapa besar hard disk yg akan dialokasikan utk keperluan tertentu.

NAS sistem jaringan peralatan yang mengandung satu atau lebih hard drive, sering disusun menjadi logis, wadah penyimpanan berlebihan atau array RAID. Network-attached storage menghapus tanggung jawab melayani file dari server lain pada jaringan. Mereka biasanya menyediakan akses ke file menggunakan protokol jaringan file sharing seperti NFS, SMB / CIFS, atau AFP