TEKNOLOGI MEDIA PENYIMPANAN KOMPUTER - fti.uajm.ac.id Komputer (FE)/05 Teknologi Media...kecepatan akses yang lebih tinggi Kapasitas terbatas/kecil Dapat diakses langsung oleh CPU

3/26/2012

1

TEKNOLOGI MEDIA PENYIMPANAN

KOMPUTER

N. Tri Suswanto Saptadi

Informatics EngineeringFaculty of Information Technology

Definisi Media Penyimpanan

• peralatan fisik yang berguna untuk menyimpan representasi data.

• Contoh :

Magnetic Tape, Compact Cassette, Harddisk, Flash Disk, Compact Disk (CD), DVD, Laser Disk, dll.

3/26/2012 nts/pti/tiuajm 2

3/26/2012

2

Contoh Storage



Kapasitas

Kilobyte (KB) 1 thousand

Megabyte (MB) 1 million

Gigabyte (GB) 1 billion

Terabyte (TB) 1 trillion

Petabyte (PB) 1 quadrillion

Number of bytes (characters) a storage medium can hold

Exabyte (EB) 1 quintillion

Zettabyte (ZB) 1 sextillion

Yottabyte (YB) 1 septillion

3/26/2012

3

• Primary Storage

(Penyimpan Primer)

• Secondary Storage

(Penyimpan Sekunder)


2 Macam Penyimpan Data

Primary Storage Primary Storage (Penyimpan Primer) Dicirikan dengan

kecepatan akses yang lebih tinggi

Kapasitas terbatas/kecil

Dapat diakses langsung oleh CPU

Harga mahal

Memori utama

Volatile storage

Primary storage dibatasi oleh 2 faktor, yaitu :

Harga memori primer

Masalah teknis dalam pengembangan memori utama yang sangat besar


3/26/2012

4

Primary Memory (Main Memory)Ada 4 bagian di dalam Primary Storage, yaitu:

Input Storage Area; Untuk menampung data yang dibaca.

Program Storage Area; Penyimpanan instruksi-instruksi untuk pengolahan.

Working Storage Area; Tempat dimana pemrosesan data dilakukan.

Output Storage Area; Penyimpanan informasi yang telah diolah untuk sementara waktu sebelum disalurkan ke alat-alat output.


PRIMARY STORAGE


CONTROL UNIT SECTION

ARITHMETIKA LOGICAL UNIT SECTION

INPUT

STORAGE

AREA

PROGRAM

STORAGE AREA

WORKING

STORAGE AREA

OUTPUT

STORAGE

AREA

3/26/2012

5

Bagian CPU

• Control unit section, Primary storage section, ALU section adalah bagian dari CPU.

• Berdasarkan hilang atau tidaknya berkas data atau berkas program di dalam storage, yaitu :

Volatile Storage; Berkas data atau program akan hilang, bila listrik dipadamkan.

Non Volatile Storage; Berkas data atau program tidak akan hilang, sekalipun listrik dipadamkan.


Primary Memory Komputer

• RAM (Random Access Memory);

• ROM (Read Only Memory);


3/26/2012

6

RAM (Random Access Memory);• Bagian dari main memori yang dapat kita isi

dengan data atau program dari disket atau sumber lain.

• Tempat menyimpan data sementara.

• Data-data dapat ditulis maupun dibaca pada lokasi di mana saja di dalam memori.

• Sifat dari RAM adalah volatile.


ROM (Read Only Memory);

• Memori yang hanya dapat dibaca.Pengisian ROM dengan program maupun data, dikerjakan oleh pabrik.

• ROM biasanya sudah ditulisi program maupun data dari pabrik dengan tujuan-tujuan khusus. Misal : diisi penterjemah (intrepreter) bahasa BASIC.

• ROM tidak termasuk sebagai memori yang dapat kita pergunakan untuk program-program yang kita buat.

• Sifat ROM adalah non volatile.3/26/2012 nts/pti/tiuajm 12

3/26/2012

7

Tipe-tipe lain dari ROM chip

• PROM (Programmable Read Only Memory);

Jenis dari memori yang hanya dapat diprogram. PROM dapat diprogram oleh user / pemakai, data yang diprogram akan disimpan secara permanen.

• EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory);

Jenis memori yang dapat diprogram oleh user. EPROM dapat dihapus dan diprogram ulang.

• EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory);

Memori yang dapat diprogram oleh user. EEPROM dapat dihapus dan diprogram ulang secara elektrik tanpa memindahkan chip dari circuit board.


Secondary Storage (Auxiliary Memory)

• Memori dari CPU sangat terbatas sekali dan hanya dapat menyimpan informasi untuk sementara waktu.

• Alat penyimpan data yang bersifat permanen sangat diperlukan.

• Informasi yang disimpan pada alat-alat tersebut dapat diambil dan ditransfer pada CPU pada saat diperlukan.

• Alat tersebut dinamakan Secondary Storage (Auxiliary Memory) atau backing storage.


3/26/2012

8

Ada 2 jenis Secondary Storage

• Serial / Sequential Access Storage Device (SASD);

Contoh : magnetic tape, punched card, punched paper tape.

• Direct Access Storage Device (DASD);

Contoh : magnetic disk, floopy disk, mass storage.


Secondary Storage(Penyimpan Sekunder)◦ Dicirikan dengan :

Tidak dapat diakses langsung oleh CPU(harus dicopi dahulu ke buffer memori)

Kecepatan akses lebih rendah

Berharga lebih murah

Kapasitas besar. Contoh : Magnetic Tape, Magnetic Disk, Optical Disk, Flash Memory

Non volatile storage

Kegunaan utama penyimpan sekunder antara lain:◦ Penyimpan program untuk penggunaan masa datang

◦ Penyimpan informasi dalam bentuk file3/26/2012 nts/pti/tiuajm 16

3/26/2012

9

Pertimbangan di dalam memilih Alat Penyimpan

• Cara penyusunan data

• Kapasitas penyimpan

• Waktu akses

• Kecepatan transfer data

• Harga

• Persyaratan pemeliharaan

• Standarisasi


HIERARKI STORAGE


Fasteraccess time

Larger capacity and

Lower cost per-bit storage

Primary Storage

Direct Access Storage Device

Sequential Access Storage Device

3/26/2012

10

Pihak yang Terkait denganPenyimpan Data Terstruktur

Perancang Database,

Administrator Database,

Pengimplementasi DBMS.

Sifat penyimpanan data menggunakan kaidah3 mudah :

Mudah disimpan,

Mudah dicari,

Mudah diubah.


Metode Akses pada Media Penyimpanan

Metode akses yang dilaksanakan di media penyimpanan

Sequential

Direct

Organisasi Data: Sequential, Direct, Index Sequential

Jenis media penyimpanan yang mempunyai metode

akses secara sequential adalah : Magnetic tape

Jenis media penyimpanan yang mempunyai metode

akses secara direct adalah: optical disk, magnetic disk,

flash memori


3/26/2012

11

MAGNETIC TAPE (1 dari 7)

• Merupakan penyimpan sekunder dengan pengaksesan

secara sequential dan biasanya digunakan untuk

komputer jenis mini atau mainframe

• 2 jenis magnetic tape yang biasanya digunakan :

Mempunyai bentuk standart yang memiliki

lebar pita ½ “ (12,7 mm). Magnetic terbuat

dari plastik tipis yang dilapisi magnetic pada

permukaannya



Mempunyai bentuk seperti halnya yang telah kita kenal pada kaset yang terdapat di audio tape recorder


3/26/2012

12


• Data yang ada di dalam magnetic tape disimpan dalam bentuk kode-kode tertentu.

• Untuk membaca dan menulis data maka pita magnetic harus diletakkan dalam tape drive yang kira-kira bisa disamakan dengan proyektor. Tape akan terus bergerak selama proses penulisan ataupun pembacaan berlangsung dengan melewati read/write head.

• Data yang ada akan direkam dalam guratan magnetic. Sekali data tersebut terekam, maka data akan tetap tinggal sampai data tersebut terhapus atau diganti dengan data baru.

• Data yang terdapat pada magnetic tape, akan terbagi secara horizontal yang disebut channel atau tracks dan secara vertikaldidalam bentuk kolom ataupun frames.



• Secara umum, tape mempunyai 9 tracks dan data akan dikodekan dalam ASCII ataupun EBCDIC


Disamping 9 tracks, magnetic tape juga ada yang merekam datanya dalam bentuk 7 tracks, dimana track yang paling atas digunakan sebagai parity check, yang berguna bagi komputer untuk melihat apakah terjadi kesalahan dalam hal penyimpanan, perpindahan ataupun saat copy data pada setiap karakternya

3/26/2012

13


• Pada saat drive dari magnetic berputar, maka data-data yang ada akan dibaca satu demi satu. Dalam hal ini, tape membutuhkan adanya suatu tanda untuk mulai dan berhenti pada suatu record data. Pada saat berhenti dan akan melakukan pembacaan lagi ada beberapa dari bagian tape yang tidak terbaca.

• Bagian tersebut, disebut dengan Inter Record Block yang terjadi diantara setiap blok data.

• Inter Record Gap secara otomatis akan terbentuk oleh sistem komputer setelah selesai merekam karakter yang terakhir



• Ukuran record dalam hal ini ditentukan oleh jumlah data yang tersimpan.


Beberapa record yang tergabung dalam suatu kesatuan disebut sebagai logical record. Beberapa logical record akan tersimpan dalam sebuah physical record.

3/26/2012

14


Tape bersifat Offline, artinya hanya bisa dipasang bilamana perlu.

Berikut karakteristik:◦ Pengaksesannya lambat◦ Tidak cocok untuk piranti partner CPU (seperti disk)◦ Cocok untuk membackup data, sebab blok dalam

tape lebih besar dibandingkan dengan blok dalam disk

◦ Baik untuk mengarsip data yang jarang dipakai, tetapi mempunyai nilai historis

◦ Pengaksesan data paling akhir memerlukan waktu yang besar


Backup Data

Mengapa dilakukan?

– Menghindari resiko piranti yang selalu bergerak, sehingga menyebabkan kerusakan data

– Data dapat hilang karena terjadi sentuhan tak wajar antara head dengan permukaan disk

– Gangguan lain secara fisik dan kualitas media


3/26/2012

15

OPTICAL DISK (1 dari 3)

• Adalah suatu akses langsung ke disc yang menulis dan membaca dengan cahaya.

• Contoh media penyimpanan yang bersifat optic ini adalah : CD, DVD

• CDROM dapat menyimpan data hingga 600MB, tetapi kini banyak dipasarkan hingga ukuran gigabyte. Dengan kapasitas yang begitu besar, maka daya tampung CDROM bisa disamakan dengan sekitar 430 disket yang berukuran 1.4MB



Untuk melakukan penyimpanan data, CDROM menggunakan panas sinar laser yang akan membakar metalic film melalui sebuah lubang khusus. Lubang inilah yang menyajikan data dalam bentuk binary. Dikarenakan hal tersebut, data yang sudah tertulis diatas CDROM belum bisa diperbaiki/diganti baru. User hanya bisa membaca untuk kemudian

dipindahkan kedalam harddisk. Hal ini sesuai dengan namanya, yaitu Compact Disc Read Only Memory.


3/26/2012

16


Saat ini cukup banyak CD dengan kemampuan Read dan Write, dalam arti kata bisa digunakan untuk menulis dan membaca secara berulang-ulang seperti halnya sebuah disket.

Bentuk track pada CDROM adalah spiral. Track ini akan terus menyambung mulai dari bagian luar melingkar-lingkar sampai ke bagian dalam. Track berbetuk spiral menyebabkan waktu aksess secara acak lebih lambat dibandingkan dengan track konsentris pada harddisk. Sektor-sektor pada track berdampingan mulai dari track terluar dan melingkar sampai track terdalam.


MAGNETIC DISK (1 dari 3)

• Media yang digunakan pada peralatan penyimpan magnetik dilapisi dengan logam oksida, oksida ini adalah material feromagnetik, yang berarti jika ini dibiarkan pada bidang yang mengandung magnet secara permanen akan menjadi magnet.

• Penggeraknya menggunakan motor untuk memutar media pada kecepatan tinggi, dan pengaksesan informasi menggunakan alat kecil yang dinamakan head.


3/26/2012

17


• Karakteristik fisik : (1 dari 2)

– Bisa terdiri dari sebuah piringan disk → floppy disk

– Bisa terdiri dari kumpulan beberapa piringan → harddisk

– Dapat diakses secara langsung/ direct

– Akses dilaksanakan oleh R/W Head yang tersedia pada masing-masing permukaan piringan

– Permukaan setiap piringan dibagi “menjadi track” yang merupakan lingkaran konsentris/ sepusat



• Karakteristik fisik : (2 dari 2)

– Permukaan tiap cakram terbuat dari bahan besi yang mudah dimagneti

– Setiap track dibagi menjadi sektor-sektor/ blok.

– Sektor/ blok merupakan unit penyimpanan yang dapat dialamati

– No track yang sama di setiap permukaan piringan apabila “dihubungkan” secara virtual akan membagi apa yang dikenal sebagai “silinder”


3/26/2012

18

Flash Memori?



3/26/2012

19

Sejarah Penyimpanan Data

Perkembangan media penyimpanan data (data storage) sejak komputer tercipta berubah sangat signifikan.

Perbandingannya sangat mencolok, sebagai contoh data yang tersimpan dalam sebuah media penyimpanan sangat kecil, di bawah 4096 bits. Jika dikalkulasikan, 1 DVD setara dengan 90.000.000 punch card.


1. Punch Card• Sejak tahun 1725 telah dirancang sebuah media untuk

menyimpan data yang diperkenalkan oleh seorang tokoh bernama Basile Bouchon menggunakan sebuah kertas berforasi untuk menyimpan pola yang digunakan pada kain.

• Pertama kali dipatenkan untuk penyimpanan data sekitar 23 September 1884 oleh Herman Hollerith – sebuah penemuan yang digunakan lebih dari 100 tahun hingga pertengahan 1970.

• Contoh di sini adalah bagaimana sebuah punch card dapat berfungsi sebagai media penyimpanan, memiliki 90 kolom (90 column punch card), terjadi tahun 1972.

• Jumlah data yang tersimpan dalam media tersebut sangat kecil, dan fungsi utamanya bukanlah menyimpan data namun menyimpan pengaturan (setting) untuk mesin yang berbeda.3/26/2012 nts/pti/tiuajm 38

3/26/2012

20

2. Punch Tape

• Seorang tokoh bernama Alexander Bain merupakan

orang yang pertama kali mengetahui penggunaan

paper tape yang biasanya digunakan untuk mesin

faksimili dan mesin telegram (tahun 1846).


Setiap baris tape menampilkan

satu karakter, namun karena

Anda dapat membuat fanfold

dengan mudah maka dapat

menyimpan beberapa data

secara signifikan

menggunakan punch tape

dibandingkan dengan punch

card.

3. Selectron Tube

• Pada tahun 1946 RCA mulai

mengembagkan Selectron

Tube yang merupakan awal

format memori komputer.

• Selectron Tube terbesar

berukuran 10 inci yang dapat

menyimpan 4096 bits Harga

satu buah tabung sangat

mahal dan umurnya sangat

pendek di pasaran.


3/26/2012

21

4. Magnetic Tape

• Pada tahun 1950-an magnetic tape telah digunakan pertama kali oleh IBM untuk menyimpan data.

• Saat sebuah rol magetic tape dapat menyimpan data setara dengan 10.000 punch card, membuat magnetic tape sangat populer sebagai cara menyimpan data komputer hingga pertengahan tahun 1980-an.


5. Compact Cassette

Compact Cassette merupakan salah satu bagian dari Magnetic Tape, dikarenakan sudah banyak dari kita yang telah memilikinya, hal itu menjadi bagian yang khusus.

Compact Cassette diperkenalkan oleh Philips pada tahun 1963, namun tidak sampai tahun 1970 menjadi populer. Komputer, seperti ZX Spectrum, Commodore 64 dan Amstrad CPC menggunakan kaset untuk menyimpan data.

Standar 90 menit Compact Cassette dapat menyimpan sekitar 700kB hingga 1MB dari data tiap sisinya. Jika disetarakan dengan DVD, maka data dalam Compact Cassette dapat dijalankan selama 281 hari.


3/26/2012

22

6. Magnetic Drum

• Magnetic Drum memiliki panjang 16 inci yang bekerja 12.500 putaran tiap menit.

• Media ini digunakan untuk menunjang komputer IBM 650 sekitar 10.000 karakter dari Memori Utama.


7.Floppy Disk (1 dari 2)

• Pada tahun 1969, floppy disk pertama kali diperkenalkan. Saat itu hanya bisa membaca (read-only), jadi ketika data tersimpan tidak dapat dimodifikasi maupun dihapus.


Ukurannya 8 inch dan dapat menyimpan data sekitar 80kB. Empat tahun kemudian, floppy disk yang sama muncul dan dapat menyimpan data sebanyak 256kB.

3/26/2012

23

7.Floppy Disk (2 dari 2)

• Selain itu ada 5,25 inci dan 3,5 inci

• Kemampuan yang dimiliki adalah dapat ditulis kembali (writeable).


Perkembangan selanjutnya, pada tahun 1990 lahir disk dengan ukuran 3 inci yang dapat menyimpan data sekitar 250 MB, atau biasa disebut juga Zip disk.

8. World’s first hard drive• Tanggal 13 September 1956, komputer IBM 305

RAMA dalam kondisi tidak terselubungi. Komputer

tidak mengalami perubahan sejak dapat menyimpan

data sekitar 4.4 MB (setara dengan 5 milyar karakter)

– saat itu sudah menjadi hal yang menakjubkan.


Data tersimpan dalam 50 buah

Magnetic Diks yang berukuran 24

inci. Lebih dari 1000 sistim

dibangun dan diproduksi pada

akhir tahun 1961. IBM

mengeluarkan seharga $3,200 per

bulan untuk memproduksi

komputer.

3/26/2012

24

9. Hard drive (1 dari 3)

• Hard drive masih diproduksi di bawah pengembangan yang tetap (konstan).


Hitachi Deskstar 7K yang Anda lihat pada gambar adalah hard drive pertama kali yang dapat menyimpan data 500GB setara dengan 120.000 World’s first hard drive IBM 305 RAMAC.

Hal ini cenderung tiap tahun kita dapat memperoleh drive yang dapat menyimpan data secara cepat dengan harga murah.



Step 1.Circuit board controls

movement of head actuator

and a small motor.

Step 2.Small motor spins

platters while

computer is running.

Step 3.When software requests a

disk access, read/write

heads determine current

or new location of data.

Step 4.Head actuator positions

read/write head arms over

correct location on platters

to read or write data.

3/26/2012

25

hard disk


What is a disk cache?


Portion of memory

that processor uses to

store frequently

accessed items

second requestfor data—to hard disk

disk cache

first requestfor data—to disk cache

processor

10. FlashDisk • USB flash drive adalah alat

penyimpanan data memori flash tipe NAND yang memiliki alat penghubung USB yang terintegrasi.

• Flash drive ini biasanya kecil, ringan, serta bisa dibaca dan ditulis.

• Per November 2006, kapasitas yang tersedia untuk USB flash drive ada dari 128 megabyte sampai 64 gigabyte


3/26/2012

26

11. Laser Disk• Tahun 1958, Laser Disk

ditemukan namun tidak sampai tahun 1972 untuk pertama kalinya Video Disk didemonstrasikan kepada publik.


Enam tahun kemudian, yaitu tahun 1978, sudah tersedia di beberapa pasaran. Hal yang tidak mungkin menyimpan data pada disk, namun mereka dapat menyimpan data dalam bentuk video dan gambar secara signifikan dengan kualitas tinggi lebih canggih dari teknik pada VHS.

12. Compact Disk

• Compact disk muncul bermula dari penemuan Laser Disk, namun berukuran lebih kecil.

• Dikembangkan oleh kerjasama antara SONY dan Philips pada tahun 1979 dan Compact Disk sangat berlimpah di pasaran pada tahun 1982.

• Sekarang tipe CD dapat menyimpan data sebesar 700MB.


3/26/2012

27

13.DVD

• DVD (Digital Versatile Disc atau Digital Video Disc) merupakan dasar dari CD menggunakan teknologi laser yang berbeda.


Panjang gelombang laser menggunakan 780nm sinar inframerah (standar CD menggunakan 625 nm hingga 650nm sinar inframerah) yang membuatnya memungkinkan menyimpan data pada space yang sama.

Dua lapisan DVD dapat menyimpan data sebesar 8.5 GB.

14. Media Penyimpanan Masa Depan

• Ada beberapa media penyimpanan data modern seperti kartu memori (memory card), kita tidak memiliki hal semacam itu, namun dalam perkembangan masa depan ada kemungkinan me-launching Blu-Ray dan HD DVD – persaingan dua format sebagai pengganti compact disc yang dapat menyimpan data lebih banyak.


Apa yang akan Anda ucapkan jika suatu saat memiliki Holographic Versatile Disc (HVD) yang dapat menyimpan data 160 kali lebih banyak dari Blu-Ray Disc.

Kemampuan menyimpan data hingga 3.9 TB (Tera Byte) dalam sebuah disk atau secara dengan 4.600 – 11.900 jam menjalankan video menggunakan MPEG4.

Documents

TEKNOLOGI MEDIA PENYIMPANAN KOMPUTER - fti.uajm.ac.id Komputer (FE)/05 Teknologi Media...kecepatan akses yang lebih tinggi Kapasitas terbatas/kecil Dapat diakses langsung oleh CPU