Tugas 8 Memori Eksternal oleh Fajri 2103015124

 MEMORI EKSTERNAL

 Memory Eksternal adalah memori tambahan yang berfungsi untuk menyimpan data atau program. Dengan kata lain memory ini termasuk perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori utama. Contoh: Hardisk, Flash Disk, dan Floppy Disk. Pada dasarnya konsep dasar memori eksternal adalah Menyimpan data bersifat tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak. Hampir semua memori eksternal yang banyak dipakai belakangan ini berbentuk disk/piringan sehingga operasi data dilakukan dengan perputaran piringan tersebut. Dari perputaran ini, dikenal satuan rotasi piringan yang disebut RPM (Rotation Per Minute). Makin cepat perputaran, waktu akses pun semakin cepat,namu makin besar juga tekanan terhadap piringan sehingga makin besar panas yang dihasilkan. Untuk media berkapasitas besar dikenal beberapa sitem yang ukuran RPM nya sebagai berikut ;

• 3600 RPM Pre-IDE
• 5200 RPM IDE
• 5400 RPM IDE/SCSI
• 7200 RPM IDE/SCSI
• 10000 RPM SCSI

 Memori eksternal mempunyai dua fungsi utama yaitu sebagai penyimpan permanen untuk membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang.

Konsep Dasar Memori Eksternal

 Menyimpan data bersifat tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak. Memori eksternal biasa disebut juga memori eksternal yaitu perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori utama. Memori eksternal mempunyai dua tujuan utama yaitu sebagai penyimpan permanen untuk membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang.

Jenis Memori Eksternal

1. Disk / Piringan Magnetik

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 disebuthead yaitu 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 danMultiple 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

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. 

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.

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.      RAID  Redudancy Array of Independent Disk

Tiga karakteristik umum pada tingkatan RAID yaitu :

• RAID adalah merupakan sekumpulan disk drive yang dianggap oleh sistem oprasi sebagai sebuah drive logic tunggal
• Data didistribusikan ke drive fisik array.
• Kapasitas redudant disk digunakan untuk menyimpan informasi paritas yang menjamin recovability data terjadi kegagalan disk.

Ada 6 level Tidak berhirarki :

RAID 0

• Tidak Memiliki Redundansi – BUKAN RAID YG SEBENARNYA
• Data di strip dan disebar ke seluruh disk
• Round Robin striping
• Kecepatan Akses Tinggi
• Multiple data requests terjadi tdk dalam satu disk
• Pencarian data dilakukan secara paralel
• Sebuah data secara fisik tersebar terdistribusi pada keseluruhan disk

RAID 1

• Mirrored Disks , artinya selurugh disk memiliki bayangan duplikatnya masing-masing
• Data di – strip keseluruh disk
• Masing-masing data memiliki “duplikat” pada disk yg lain.
• Proses Baca bisa pada salah satu disk, tapi proses Tulis dilakukan pada kedua disk yaitu asli dan duplikatnya.
• Recovery bersifat sederhana
• Swap faulty disk & re-mirror
• No down time
• Sangat Mahal , karena biaya keseluruhan disk menjadi 2x lipat

RAID 2

• Gerakan semua Disk Disinkronisasikan satu sama lain
• stripes yang digunakan berukuran sangat kecil
• Often single byte/word
• Error correction dihitung antar disk
• Multiple parity disks menggunakan Hamming Code
• Redundancy disknya masih terlalu banyak
• Sangat Mahal
• Jarang digunakan

RAID 3

• Serupa dengan RAID-2
• Hanya ada sebuah redundant-disk tunggal, untuk semua disk
• Hanya menggunakan sistem Parity-Bit untuk recovery
• Data pada disk yang mengalami kegagalan di-recovery dari parity Bit yang ada rudundant di yang ada pada redundant disl
• kecepatan Transfer Data sangat Tinggi

RAID 4

• Setiap disk dioperasikan secara independent , tdk disinkronisasi
• Cocok untuk kebutuhan akses I/O yang tinggi
• Ukuran Stripes besar-besar
• Bit by bit parity dihitung untuk setiap disk
• Parity bit disimpan di redundant disk

RAID 5

• Seperti RAID-4
• Parity bit disebar pada seluruh disk, termasuk redundant disk
• Alokasi Parity Bit disusun secara Round robin
• Mencegah bottleneck at redundant disk
• Umum digunakan untuk network servers

RAID-6

• Double Parity P() dan Q()
• Disebar merata keseluruh disk
• Kebutuhan N disks adalah N+2
• Cocok untuk data volume tinggi

3. Memori Optikal

a. Laser Disk (LD) atau cakram laser

Cakram laser (LD) adalah sebuah piringan optical yang digunakan untuk menyimpan video dan film, dan merupakan media penyimpan data pada cakram optic komersial pertama. Cakram laser awalnya dinamakan Discovision pada tahun 1978, teknologinya dilisensikan dan dijual dengan nama Reflective Optical Video disc, laser Video disk, Laser vision, discovision, dan MCA discovision sampai akhirnya pioneer electronis memiliki sebagian format ini dan akhirnya dinamai Laser Disc pada pertengahan dan akhir 1980-an.

b. CD (Compact Disk)

Cakram Digital (CD), cakram padat, atau piringan cakram adalah sebuah piringan optikal yang digunakan untuk menyimpan data secara digital. Awalnya CD dikembangkan untuk menyimpan audio digital dan diperkenalkan pada tahun 1982, tetapi kemudian juga memungkinkan untuk penyimpanan jenis data lainnya. Audio CD telah tersedia secara komersial sejak Oktober 1982. Pada tahun 2010, CD ditetapkan sebagai media penyimpanan audio standar.

c. CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory)

CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) adalah sebuah piringan kompak dari jenis piringan optic (optical disk) yang dapat menyimpan data. Ukuran data yang  dapat disimpan saat ini bisa mencapai 700 MB atau 7 Juta Bit. CD-ROM bersifat read only (hanya dapat dibaca dan tidak dapat ditulisi).

d. CD-RW (Compact Disk ReWritable)

CD-RW adalah CD-ROMyang dapat ditulis kembali. CD-RW menggunakan media berukuran sama dengan CD-R tetapi bukan menggunakan bahan pewarna cyanin atau pthalocyanine, CD-RW menggunakan logam perpaduan antara perak, indium, antimon, dan tellurium untuk lapisan perekaman. Cakram CD-RW relative lebih mahal dibandingkan cakram CD-R.

e. DVD

DVD adalah sejenis cakram optic yang dapat digunakan  untuk menyimpan data termasuk film dengan kualitas video dan audio yang lebih baik dari kualitas VCD. DVD pada awalnya adalah singkatan dari digital video disc, namun beberapa  pihak ingin agar kepanjangannya diganti menjadi digital versatile disc (cakram serba guna digital) agar jelas bahwa format ini bukan hanya untuk video saja. Karena consensus antara kedua pihak ini tidak dicapai, sekarang nama resminya adalah DVD saja dan huruf-huruf tersebut secara resmi bukan singkatan dari apapun. Rata-rata kecepatan transfer data DVD adalah 1.321 MB/s dengan rata-rata burst transfer 12 MB/s.

4. Pita Magnetik

Pita magnetik adalah salah satu alat penimpanan eksternal yang menggunakan pita magnetik yang terbuat dari plastik.

Adapun macam-macam pita magnetik adalah sbb:

a. QIC

QIC adalah singkatan dari dari quarter-inch-tape. Semula dibuat oleh perusahaan 3M untuk menyimpan data telekomunikasi, tetapi kemudian banyak digunakan pada PC tunggal karena harganya murah. Tape QIC secara otomatis mengoreksi data yang baru saja ditulis, dan jika menemui kesalahan, otomotis akan menuliskan kembali ke bagian pita berikutnya. Kelemahan utama QIC adalah pada kompatibilitasnya. Tak semua drive QIC kompatibel dengan standar. Biasanya QIC menggunakan 72 track (jalur penulisan data pada pita). Saat ini maksimal 144 track, dengan kemampuan merekam data 10 sampai dengan 13 GB.

b. Travan

Travan dengan format TR-5 memiliki 108 track. Kemampuan penyimpanan sebesar 10GB/20GB dan dengan kecepatan transfer data sebesar 1 Mbps.

c. DAT

DAT merupakan singkatan dari Digital Audio Tape. Teknologi DAT dipergunakan untuk merekam pada pita dengan lebar 4 mm dengan mempergunakan teknik perekaman helical scan, yaitu teknik yang digunakan untuk merekam pada video tape dengan kecepatan putaran 2000 RPM. Pada teknik helical scan, perekamandilakukan dalam posisi tulis agak miring, mampu merekam lebih padat. Untuk menghindari kesalahan, perekaman ditambah dengan ECC (Error Correction Code). Bila ada kesalahan perekaman, perekaman akan dilakukan ulang. Bila pada saat restore (data dibaca untuk dituliskan ke hard disk) pita akan diputarterlebih dahulu untuk menemukan titik ujung penulisan data. Saat mengembalikan data dari pita ke sistem komputer, apabila terjadi kesalahan,kerusakan tersebut dapat diperbaiki dengan menggunakan ECC. Setelah semua data terverifikasi dengan benar, seluruh data dituliskan ke hard disk. Salah satu format DAT adalah DDS (Digital Data Storage). Salah satu standar DDS yaitu DDS-4 yang mempunyai kapasitas 20GB (atau 40GB untuk yang terkompresi) dengan kecepatan transfer data sebesar 2,4/4,8 Mbps.

d. Mammoth

Mammoth memiliki teknologi yang lebih maju dan handal. Drive Mammoth memiliki suku cadang yang lebih sedikit dibandingkan drive 8mm serta didesain secara khusus untuk meningkatkan reliabilitas, dengan mengjaga kestabilan putaran dan penarikan pita. Mammoth memiliki system peredam guncangan dan dapat mengkalibrasi diri serta mencari serta melaporkan adanya kesalahan.Mammoth menggunakan ECC Reed Solomon dua level yang dapat membetulkan kesalahan dengan menuliskan ulang blok yang bersangkutan padatrack yang sama. Mammoth-2 (M2) memecahkan standar kecepatan dan kapasitas pita. Jika kecepatan semula hanya 12 Mbps dan dengan kapasitasmaksimal 60GB, maka dengan antarmuka Ultra 2/LVD SCSI, dengan hend multichannel, algoritma pembetulan kesalahan ECC3, kompresi dengan ALDC (Adaptive Lossless Data Compression), kapasitas maksimalnya menjadi 150GB dan dengan kecepatan 30 Mbps. Mammoth mengalami perkembangan drastis pada teknologi pita yang dahulunya dikenal sebagai peranti perekam yang kecepatannya sangat jauh tertinggal dibandingkan dengan piringan magnetik.

e. Super DLT

SuperDLT memanfaatkan teknik LGMR (Laser Guide Magnetic Recording) yangmenggabungkan antara perekaman optik dan magnetik dengan menggunakan laser sehingga dapat menempatkan head perekaman secara lebih presisi dan lebih handal terhadap goncangan dari luar. Sistem POS (Pivoting Optical Servo) yang diterapkan dalam LGMR ini memungkinkan penulisan dalam track yang lebih padat, menurunkan biaya pembuatan, serta meningkatkan kenyamanan pengguna karena tak perlu melakukan pemformatan terlebih dulu.

f. Teknologi ADR

ADR (Advanced Digital Recording) merupakan produk hasil riset Philip melalui anak perusahaannya OnStream. Produk pertama yang diluncurkan pada tahun 1999 memiliki kapasitas normal 15 gigabyte dan 30 gigabyte untuk kompresi. ADR memiliki drive yang dapat mengatur posisi secara tepat bila ada pergeseran pita yang paling kecil sekalipun. ADR dapat membuat 192 track pada tape 8mm.

QA PERTEMUAN 8

1. Berikut merupakan beberapa tipe dari external memory, kecuali ….

a. Magnetic Disc

b. Optical Disc

c. Magnetic Tape

d. Electric Disc

2. Terdapat beberapa jenis media penyimpanan berbasis optical disc, kecuali ….

a. CD

b. DVD

c. Floppy disk

d. Blu-Ray

3. Jenis storage berikut yang memiliki kecepatan transfer data paling cepat adalah ….

a. SSD

b. Hard disk

c. DVD

d. Flash disk

4. Pengertian dari non removable disk ialah ..

a. Dapat dilepas dan diganti disk lain

b. Dapat ditambah kapasitasnya

c. Terpasang permanen dalam drive

d. Mudah transfer data antar sistem

e. Memberi penyimpanan yang tidak terbatas

5. Dibawah ini yang merupakan fungsi dari memori external adalah …

a. Menyimpan data hasil dari proses ALU sebelum dikirim ke output

b. Sebagai tempat sistem operasi

c. Sebagai tempat penyimpanan permanen untuk membantu kerja RAM

d. Menampung program yang berasal dari input

6. Jenis memori eksternal dengan akses data secara terurut disebut …

a. DASD

b. SASD

c. ALU

d. ASD

7. Memori external yang berupa kartu berlubang adalah ..

a. Magnetic Tape

b. Hard Disk

c. Punched Card

d. Optical Disk

8. Bagian dari disk yang membentuk lingkaran konsentris pada hard disk disebut …

a. Sector

b. Track

c. Cluster

d. Gap

9. Jenis memori yang memiliki kecepatan transfer data paling lambat adalah …

a. Flash Disk

b. SSD

c. DVD

d. Floppy Disk

10. Jenis RAID yang unggul dalam performa namun lemah dalam redundancy data ialah ..

a. RAID 0

b. RAID 1

c. RAID 2

d. RAID 3

Sumber Materi

Sumber Tugas