Your SlideShare is downloading. ×
0
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
4. magnetic storage
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

4. magnetic storage

1,560

Published on

Download slide ini di http://www.rumah-belajar.org

Download slide ini di http://www.rumah-belajar.org

Published in: Education, Technology, Business
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,560
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Magnetic Storage
  • 2.  Download slide di http://rumah-belajar.org
  • 3. Berdasarkan Tipe Data Yang Disimpan• Analog Recording • Material tertentu dapat menyimpan nilai reminan magnet ( disebut material magnet) yang besarnya tergantung dari kekuatan medan yang diterapkan . • Writing head akan melakukan proses magnetisasi pada material magnet dimana arus mengalir sebanding dengan sinyal yang disimpan • Magnetic material biasanya dalam bentuk pita. Partikel magnet (FeO2 atau CrO2) ukuran 0.5 micrometer disebarkan pada permukaan pita platik atau atau film polyester • Ketika merekam pita bergerak dalam kecepatan konstan . • Masih populer sebagai penyimpan sinyal audio. Untuk penyimpanan data sudah tidak digunakan lagi (tergantikan digital recording)• Digital Recording • Material tertentu dapat menyimpan dalam karakteristik hysterisis nilai reminan magnet sehingga hanya memiliki 2 keadaan (Ms+, Ms-) yang stabil .
  • 4. Berdasarkan Tipe Akses• Sequential Acces • Lokasi membaca/menulis data secara berurutan • Masih populer sebagai penyimpan data digital cadangan (back-up) , tidak untuk akses setiap waktu karena persoalan seek time dan rotational delay.• Random Acces • Lokasi membaca/menulis data secara acak • Data dismpan dalam piring/cakram (plate) magnetik dengan Writing/Reading Head yang bergerak
  • 5. Digital Tape Drive• Tipe data yang disimpan : digital• Tipe akses : sequential• Writing/Read Head : Diam• Namun dengan teknologi yang sekarang • (multiple head track) Bitstream sangat tinggi pada saat continuous data transfer • Kapasitas besar > 1 Tera Byte • Standar Yang digunakan Linear Tape Open • LTO 5 /Ultrium (Seagate, HP, IBM) digunakan pada Mainframe • Bitstream 140 MB/s (2010 : 270 MB/s) • WORM (Write Once Read Many) • Kapasitas 1,5 Tbyte • Panjang pita 820 m • Ketebalan bahan magnetik 8,8 mikro • Jumlah Track 896
  • 6. Hardisk : Karakteristik Umum Tipe data yang disimpan : Digital Metoda akses : Random Acces Bentuk Media penyimpanan : Cakram magnetik (disc magnetic), dengan ukuran diameter 2,5”, 3,5”, 51/2” – 20 inch Kecepatan Putar Cakram (Spindle Speed) : 7200 rpm – 15.000 rpm (laptop 5400 rpm) Writing/Read Head : Bergerak
  • 7. Bagian Hardisk
  • 8. Bagian Hardisk
  • 9. Platter Merupakan cakram melingkar tempat data pada harddisk disimpan. Platter terbuat dari bahan non- magnetic (glass, ceramic atau aluminium alloy) Platter dilapisi bahan magnetis. Pada awalnya digunakan Iron(III)oxide,kemudian nickel- iron alloy dan pada saat ini Penampakan platter pada harddisk IBM cobalt- based alloy. Pada tahun 2006, satu bit menempati 200-250 nm radial dan 25-30 nm arah jari-jari platter Setiap bit data terdiri dari beberapa ratus magnetic grain
  • 10. Proses Pelapisan platter Pertama platter dilapisi dengan lapisan metallic non-magnetis dengan proses magnetron sputtering Diatasnya kemudian dilapisi lapisan pelindung berbahan karbon Diatasnya dilapisi lapisan pelumas berbentuk polymer . Kemudian memasuki proses penghilangan cacat produksi pada platter dengan menggunakan sensor khusus yang ditumpangkan pada head harddisk Penampang lapisan-lapisan pada platter harddisk
  • 11. antiferromagnetically-coupled (AFC)media Merupakan teknologi pelapisan platter yang ditemukan IBM pada tahun 2001 untuk meningkatkan kapasitas penyimpanan harddisk Diantara dua lapisan magnetik platter ditambahkan lapisan elemen ruthenium(serupa dengan platinum) setebal 3 atom yang dapat memperkecil ukuran fisis dari 1 bit data. Kepadatan yang sebelumnya hanya mencapai 20-40 Gb/inch2 meningkat menjadi 100 Gb/inch2
  • 12. Magnetic grain vs Continuousmagnetic Magnetic grain merupakan teknologi penempatan bagian magnetis pada platter dimana bagian magnetis tersebut berbentuk titik-titik kecil Dengan magnetics grain akan mengurangi ukuran tempat yang diperlukan oleh 1bit data. Pada continuous magnetic terjadi bentuk Neel spikes yaitu pembagian daerah yang tidak rata (spikes)pada dua daerah magnetis yang berbeda polarisasinya.
  • 13. Metode Penyimpanan Magnetis padaplatter Longitudional Recording : Proses penyimpanan data dimana arah medan magnet yang digunakan untuk merepresentasikan bit adalah secara horisontal kekanan atau kekiri Perpendicular Recording: Proses penyimpanan data terbaru dimana arah medan magnet yang digunakan untuk merepresentasikan bit adalah secara vertikal keatas atau kebawah sehingga bisa memperkecil ukuran fisis bit data
  • 14. Grafik perkembangan kepadatan datapada platter
  • 15. Pembagian Platter dalam harddisk Silinder : Track pada semua permukaan platter harddisk yang memiliki jarak yang sama terhadap pemutar(spindle) Track : Lingkaran-lingkaran kecil pada permukaan cakram tempat data disimpan Sektor : Bagian-bagian kecil dari track yang dibagi secara radial dan biasanya dengan kapasitas 512 bytes
  • 16. Head Merupakan bagian harddisk yang digunakan untuk membaca atau menulis data pada platter. Ketika bekerja, heads melayang diatas permukaan platter sejauh kira-kira 3 nanometer dan pada teknologi baru akan terus berkurang agar memungkinkan kepadatan Microphotograph dari harddisk head . data yang lebih tinggi pada platter. Ukuran depan sekitar 0,3*1 mm. Bagian Ketinggian heads terhadap platter oranye merupakan bagian yang bekerja untuk menulis/ membaca data dikontrol oleh desain air bearing yang dicetak pada permukaan slider yang menghadap ke platter. Apabila head mengenai permukaan platter, maka hal itu bisa menggores permukaan magnetis platter dan merusak harddisk
  • 17. Perkembangan teknologi head Ferrite head : Terbuat dari sepotong kecil material yang termagnetisasi berbentuk C bernama ferrite yang dililit oleh kabel coil. Metal in Gap (MIG) head : head ferrit dengan sepotong kecil logam pada head gap yang bertugas mengkonsentrasikan medan magnet dan membolehkan head untuk membaca/tulis pada area lebih kecil. Thin film head : Mirip dengan Ferrite head tetapi diproduksi menggunakan proses photolithographic sehingga menghasilkan head yang kecil dan bisa membaca/tulis pada area yang lebih kecil dibandingkan MIG. Kapasitas pada 1995 mencapai 5 GByte Magnetoresistive(MR)read head (1996): Optimalisasi dari thin film head untuk menulis dengan memanfaatkan medan magnet untuk merubah resistansi dari material agar mudah ditulis dan MR head terpisah untuk membaca. Memanfaatkan Dikembangkan lagi menjadi Giant Magnetoresistive (GMR ) head. Tunneling Magnetoresistive(TMR) head (2005) : teknologi terbaru MR yang memanfaatkan koil pemanas untuk mengubah bentuk bagian transduser dari head pada saat beroperasi.
  • 18. Perkembangan teknologi head(cont)
  • 19. Teknologi GMR Giant Magneto-Resistive Tech merupakan teknologi material masa kini GMR menggunakan material TFI & anisotropic MR Thn 1988 menggunakan MR tech dengan material nickel-iron alloys Thn 1992 IBM berexperimen menggunakan GMR pertama kali Thn 1997 harddisk komersil pertama menggunakan GMR buatan IBM Areal Density GMR mencapai 4.1Gbits / in2 dengan sensor Material magnetis penyusun GMR thickness 0.04 micron Skrg areal density GMR mencapai 10 Gbits / in2, sensor 0.02 micron
  • 20. Mekanisme GMR Head terdiri dari 3 bagian, yaitu : shield, read solenoid, write solenoid Write solenoid memiliki medan yg besar untuk membalik-balik polaritas magnetic pada material. 1 block bernilai 1 bit, arah polarisasi menentukan bit yang disimpan Makin tinggi recording density, makin kecil physical size, makin kecil power Mekanisme read-write pada platter consumption, makin tinggi kecepatan Teknologi GMR recording, head makin ringan
  • 21. Konstruksi Head GMR
  • 22. MEKANIK Bagian mekanik dari harddisk adalah spindle motor dan actuator arm Motor digunakan untuk memutar platter, actuator untuk menggerakkan head slider
  • 23. Head Slider Merupakan tempat untuk head berada dan berfungsi untuk memegang head dan memastikan head pada posisi yang benar Kiri adalah penampang slider pada harddisk 5,25’’ kapasitas 40 MB dengan ferrite head. Kanan adalah penampang slider pada harddisk 3,25” kapasitas 3,2 GB dengan MR-head
  • 24. Head Arms Merupakan sepotong logam tipis yang biasanya berbentuk segitiga dimana head sliders ditempatkan. Setiap read/write head memiliki satu Arms yang terhubung pada aktuator head untuk membentuk satu kesatuan. Artinya ketika aktuator bergerak, maka setiap head akan Gambar penampang head arms pada harddisk. Arms tidak berbentuk solid tapi berlubang untuk bergerak bersamaan secara mengurangi massa arms sehingga memungkinkan sinkron. Head tidak bisa bergerak pergerakan lebih cepat dan peningatan ketelitian. secara individu pada track yang berbeda.
  • 25. Head Actuator Merupakan alat untuk memposisikan head arms ke tracks yang berbeda pada permukaan platter. Karena kecepatan mekanis lebih lambat dibandingkan elektronis, maka pergerakan aktuator sangat mempengaruhi kecepatan harddisk Stepper motor merupakan aktuator harddisk generasi awal. Harddisk modern menggunakan servomotor sebagai aktuator. Penampang stepper motor pada harddisk Penampang servo motor pada harddisk
  • 26. Landing Zone Karena sangat dekatnya jarak antara head dan permukaan disk, kontaminasi dari head read-write nya bisa menyebabkan head crash. Head crash bisa disebabkan oleh electronic failure, a power failure yang tiba-tiba, physical shock, pemakaian dalam jangka waktu yang lama, korosi, platters dan heads yang dimanufaktur secara buruk. Sistem spindle dari hard disk bergantung pada tekanan udara di dalam enclosure nya untuk menyangga head nya pada jarak yang tepat di atas perputaran platter. Untuk menjaga tekanan udara serta kondisi lingkungan tetap dalam jangkuan yang aman bagi operasional, hard disk drive sekarang ini dilengkapi dengan sensor temperatur dan breather hole untuk penjagaan tekanan udara.
  • 27. Landing Zones Pada hard disk model lama, sudden power interruptions dan power failure menyebabkan hard disk mati dengan posisi head pada data zone yang berisiko kehilangan data. Biasanya diatasi dengan metode parking yang manual sebelum melakukan proses shut down. Untuk mencegah hal tersebut, hard disk modern ketika powering down, memindahkan head nya ke landing zone (sebuah daerah pada platter yang biasanya terletak di diameter dalam yang biasanya tidak terdapat data dan biasa disebut juga dengan Contact Start/Stop Zone).
  • 28. HARDDISK LOGIC BOARD Prosesor  mengatur interfacing sistem elektronik (mis : interrrupt, block transfer) dan penempatan mekanik pada track dan sector (mis : motor servo, voice coil pada arm). ADC, DAC  mengubah sinyal digital menjadi tegangan untuk induksi magnetik dan sebaliknya Data Cache  storage sementara untuk melakukan block transfer
  • 29. CACHE Perbedaan kecepatan antara hard drive (mekanik) dengan harddisk interface (elektronik) merupakan alasan utama adanya internal buffer. Merupakan storage sementara untuk melakukan block transfer Static RAM dengan ukuran 256KB – 16MB Cache mempercepat data transfer rate Write Cache pada Seagate Barracuda (4MB)
  • 30. File SystemMerupakan cara Sistem operasi dalam mengorganisasikan harddisk. Tabel beberapa sistem file yagn digunakan pada saat ini dan ukuran harddisk yang bisa ditangani
  • 31. FAT (File AlocationTable) file system Pertama kali diperkenalkan oleh MS-DOS pada 1981. Fungsi dari FAT adalah untuk menyediakan pemetaan clusters(unit terkecil penyimpanan pada operating system) dan lokasi fisis dari data pada silinder, track dan sektor dalam bentuk pengalamatan yagn digunakan oleh harddisk kontroller. FAT berisi setiap alamat dari cluster awal tiap file. Setiap cluster memiliki pointer kepada cluster selanjutnya dalam file itu atau petunjuk end of file yang berbentuk (0xFFFF). Semakin kecil cluster maka pemakaian harddisk semakin efisien karena apabila satu cluster sudah dipesan oleh satu file maka file lain tidak bisa memakainya walaupun masih banyak yang kosong. Contoh sistem FAT dengan 3 file pada harddisk dimana file1.txt menempati cluster 2,3,dan 4, file2.txt menempati cluster 5,6,8 dan file3.txt menempati cluster 7
  • 32. NTFS Adalah sistem file baru dari Windows NT NTFS mengatur filenya dalam bentuk direktori dan file. Daftar file dalam suatu direktorinya tersusun terurut. Pada FAT jika satu sektor terjadi kerusakan, maka rusaklah seluruh file sistemnya, akan tetapi NTFS tidak demikian, karena memiliki kemampuan untuk memperbaiki file yang rusak. NTFS memiliki kelemahan yaitu jika terjadi kegagalan pada komputer (karena listrik mati, problem OS, dll) dan sistem file belum sempat menulis datanya ke hard disk, maka kerusakan pada sistem file akan sukar diperbaiki. Untuk mengatasi kelemahan NTFS tersebut, NTFS mengikuti model database. Transaksi – transaksi terhadap sistem file tercatat dalam suatu transaksi. Jika terjadi kerusakan maka perbubahan sistem dapat
  • 33. Perbandingan FAT dan NTFS Sistem File FAT NTFSNama file/direktori 8 titik 3 255 karakterMax. besar file 4 GB (232 B) 4 GB (232 B)Max. besar partisi 540 MB 2,1 GBAtribut Dasar Lebih extendedStruktur direktori Link list B-treeDapat dimanipulasi oleh DOS, OS/2, Win 98 Win NT
  • 34. PERFORMANSI Kapasitas  Banyaknya data yang dapat disimpan. Kapasitas = track / platter(surface) * sector / track * byte / sector Kapasitas bergantung pada areal density dari platter juga. Seek time  waktu yang diperlukan head untuk menemukan physical location pada platter Rotational Latency  waktu yang diperlukan oleh suatu sector yg diakses untuk menempatkan diri dibawah head Command Processing Overhead Average Access time  waktu antara request sampai data diberikan oleh harddisk. Access time = seek + latency + overheadPerformance harddisk modern Maxtor 7B300S0 MaXLine III  300GB, 7200rpm, SATA/150, 16MB cache, average seek time < 9.0ms Seagate Technology ST373453LW Cheetah  73GB, Ultra320 SCSI, 15000rpm, average seek time = 3.6ms
  • 35. Faktor-faktor yang mempengaruhikecepatan Harddisk Kecepatan Putaran Jumlah Sectors per Track Seek time / head switch time / cylinder switch time Waktu Akses Data Besar cache dalam Harddisk Cara pengorganisasian data pada Harddisk Kecepatan transfer Data Jenis Interface(EIDE/SCSI)

×