Media Penyimpanan Definisi Media Penyimpanan merupakan peralatan fisik

Media Penyimpanan

Definisi • Media Penyimpanan merupakan peralatan fisik yang menyimpan representasi data. • Terbagi menjadi 2 golongan, yakni : – Penyimpanan Primer : kecepatan akses tinggi, kapasitas lebih kecil, dan berharga mahal (Internal Storage). – Penyimpanan Sekunder : kecepatan akses rendah, kapasitas besar, dan berharga lebih murah (Eksternal Storage). • Media Penyimpanan Sekunder merupakan media yang digunakan untuk menyimpan data di luar Main Memory pada komputer.

Primary Storage Ada 4 bagian di dalam Primary Storage, yakni : • 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, Primary storage section, dan ALU section merupakan bagian dari CPU. CONTROL UNIT SECTION INPUT STORAGE AREA PROGRAM STORAGE AREA WORKING STORAGE AREA OUTPUT STORAGE AREA Primary Storage Section ARITHMATIC LOGICAL UNIT SECTION 4

Tipe Storage Berdasarkan hilang atau tidaknya berkas data atau berkas program di dalam storage, yakni : • Volatile Storage – Berkas data atau program akan hilang bila listrik dipadamkan. • Non Volatile Storage – Berkas data atau program tidak akan hilang sekalipun listrik dipadamkan. 5

Primary Memory komputer terdiri atas 2 bagian : • RAM (Random Access Memory) • ROM (Read Only Memory) 6

Random Access Memory • Bagian dari Main Memory yang dapat kita isi dengan data atau program dari disc atau sumber lain, • dimana data-data dapat ditulis maupun dibaca pada lokasi dimana saja di dalam memori. RAM bersifat volatile. 7

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. • Misalnya diisi dengan interpreter (penerjemah) bahasa BASIC. • ROM tidak termasuk sebagai memori yang dapat kita pergunakan untuk program-program yang kita buat. ROM bersifat non volatile 8

• Umumnya ROM digunakan untuk menyimpan firmware, yaitu perangkat lunak yang berhubungan dengan perangkat keras. • Contoh ROM semacam ini adalah ROM BIOS berisi program dasar sistem komputer yang berfungsi untuk mengatur dan menyiapkan semua peralatan atau komponen yang ada atau yang terpasang pada komputer saat komputer ‘dinyalakan/dihidupkan’

Tipe Lain dari ROM Chip • PROM (Programmable Read Only Memory) – Jenis dari memori yang hanya dapat diprogram. PROM dapat diprogram oleh user. Data yang diprogram akan disimpan secara permanen. – PROM memang tergolong memori nonvolatile, artinya program yang tersimpan di dalamnya tidak akan hilang walaupun komputer dimatikan (tidak mendapatkan daya listrik).

– Program yang tersimpan di dalamnya bersifat permanen. Biasanya digunakan untuk menyimpan program bahasa mesin yang sudah menjadi bagian hardware (perangkat keras) komputer. – Contohnya adalah program yang men-start komputer ketika komputer baru dinyalakan (di-onkan). – Program yang ada di dalam PROM diisi oleh pabrik pembuatnya. Pengisian program ke dalam PROM menggunakan alat khusus bernama PROM burner, atau PROM Writer Program atau informasi yang telah diisikan atau direkamkan ke dalam PROM, tidak dapat dihapus lagi.

Tipe Lain dari ROM Chip n EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) – Jenis memori yang dapat diprogram oleh user. – EPROM adalah jenis chip memori yang dapat ditulisi program secara elektris. Program atau informasi yang tersimpan di dalam EPROM dapat dihapus bila terkena sinar ultraviolet dan dapat ditulisi kembali

• Alat yang dapat digunakan untuk menghapus isi chip EPROM adalah UV PROM eraser. Alat ini akan menyinarkan sinar ultraviolet ke memori tempat data disimpan dalam chip EPROM (disinarkan tepat pada lubang kuarsa bening). • Dengan demikian, chip EPROM dapat digunakan kembali dan dapat diisikan informasi/program baru ke dalamnya. • Informasi lain menyebutkan bahwa alat yang dapat digunakan untuk menghapus isi EPROM adalah EPROM Rewriter

Tipe Lain dari ROM Chip • 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. – EEPROM memiliki kelebihan tersendiri dibandingkan EPROM. EEPROM dapat dihapus secara elektris menggunakan sinar ultraviolet, sehingga proses penghapusannya lebih cepat dibandingkan EPROM 14

n Penghapusan juga dapat dilakukan secara elektrik dari papan circuit dengan menggunakan perangkat lunak EEPROM Programmer

n n EEPROM adalah komponen yang banyak digunakan dalam komputer dan peralatan elektronik lain untuk menyimpan konfigurasi data pada peralatan elektronik tersebut. Kapasitas atau daya tampung simpan datanya sangat terbatas. Pada sistem hardware komputer, chip EEPROM umumnya digunakan untuk menyimpan data konfigurasi BIOS dan pengaturan (setting) sistem yang berhubungan dengannya

Secondary Memory • Memori dari CPU sangat terbatas sekali dan hanya dapat menyimpan informasi untuk sementara waktu. Oleh sebab itu alat penyimpanan data yang permanen sangat diperlukan. Informasi yang disimpan pada alat tersebut dapat diambil dan ditransfer pada CPU saat diperlukan. • Alat tersebut dinamakan Secondary Memory (Auxiliary Memory) atau Backing Storage.

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, floppy disk, mass storage

Pemilihan Media Storage Beberapa pertimbangan di dalam memilih alat penyimpanan, yakni : • Cara penyusunan data • Kapasitas penyimpanan • Waktu akses • Kecepatan transfer data • Harga • Persyaratan pemeliharaan • Standarisasi SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 19

Jenis Media Storage • • Penyimpanan mekanis : Punch Card, Paper Tape Magnetic Disk Optical Disk 20

Punch Card • Dikembangkan pada tahun 1887 oleh Prof. Dr. Herman Hollerith. • Pertama kali digunakan untuk memproses data sensus di Amerika tahun 1890. • Terdiri dari 80 kolom, tiap kolom untuk merekam 1 karakter (1 kartu menampung 80 karakter). • Tiap kolom terdiri dari 12 baris horizontal. • Karakter yang direkam tiap kolom dilakukan dengan melubangi baris-baris tertentu sesuai kode yang digunakan (Hollerith Code)

Punch Card • Kumpulan kartu plong disebut Deck. • Deck dari kartu plong sejenis akan membentuk file. • Kartu plong disebut sebagai sebuah unit record. 22

Paper Tape • Merupakan lembaran kertas continous yang umumnya berukuran lebar 2, 5 cm (1 inch) atau 7/8 inch. • Karakter direkam dengan cara melubanginya, dengan menggunakan paper tape punch. • Posisi pelubangan menggunakan kombinasi dari 5 baris lubang atau 8 baris lubang (channel). 23

Paper Tape 24

Magnetic Tape • Merupakan model pertama dari secondary memory. • Merupakan media rekaman yang terbuat dari pita tape tipis yang dilapisi partikel besi oksida / chrom oxide atau partikel lain yang bersifat magnetis. • Data disimpan dalam frame yang membentang sepanjang lebar tape. Frame-frame dikelompokkan dalam blok atau record yang dipisahkan dengan gap. • Perekaman pada tape dilakukan dengan mengalirkan sinyal listrik melalui head, menghasilkan jejak magnetik pada tape. • Informasi pada tape dapat dihapus dan diisi kembali.

Magnetic Tape • Terdiri dari 7 track untuk tape dengan kode SBCD atau 9 track untuk kode EBCDIC. • Lebar pita 0, 5 inch dan tebal 0, 15 inch. • Panjang pita dapat berupa 300, 600, 1200, 2400 feet setiap reel. • Kapasitas dinyatakan dalam bit per inch, yang diukur pada tiap track. • Macam-macamnya : reel to reel tape, cassette tape, microcassette tape • Jumlah data yang ditampung tergantung pada model tape yang digunakan. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 26

Magnetic Tape • Untuk tape yang panjangnya 2400 feet, dapat menampung kira-kira 23 juta karakter. • Penyimpanan data pada tape adalah dengan cara sequential. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 27

Representasi Data pada Magnetic Tape • Data direkam secara digit pada media tape sebagai titik-titik magnetisasi pada lapisan ferroksida. Magnetisasi positif menyatakan bit 1, sedangkan magnetisasi negatif menyatakan bit 0 atau sebaliknya (tergantung tipe komputer dari pabriknya). • Tape untuk kode EBCDIC terdiri atas 9 track. • 8 track dipakai untuk merekam data dan track ke 9 untuk koreksi kesalahan. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 28

• 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

• Pada saat drive dari magnetic berputar, maka 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 ini 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.

Density pada Magnetic Tape • Salah satu karakteristik yang penting dari tape adalah Density (kepadatan) dimana data disimpan. • Density adalah fungsi dari media tape dan drive yang digunakan untuk merekam data ke media tape. • Satuan yang digunakan density adalah bytes per inch (bpi). • Umumnya density dari tape adalah 1600 bpi dan 6250 bpi. • BPI (Bytes Per Inch) ekivalen dengan Characters Per Inch. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 32

System Block pada Magnetic Tape • Data yang dibaca dari atau ditulis ke tape dalam suatu group karakter disebut Block. • Suatu Block adalah jumlah terkecil dari data yang dapat ditransfer antara secondary memory dan primary memory pada saat akses. Sebuah block dapat terdiri dari satu atau lebih record. Sebuah block dapat merupakan Physical Record. • Diantara 2 block terdapat 2 ruang yang disebut sebagai Gap (Interblock gap). Bagian dari tape yang menunjukkan data block dan interblock gap. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 33

System Block pada Magnetic Tape • Panjang masing-masing gap adalah 0, 6 inch. Ukuran block dapat mempengaruhi jumlah data / record yang dapat disimpan dalam tape. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 34

Keuntungan Magnetic Tape • Panjang record tidak terbatas • Density data tinggi • Volume penyimpanan datanya besar dan harganya murah • Kecepatan transfer data tinggi • Sangat efisien bila kebanyakan / semua record dari sebuah file tape memerlukan pemrosesan seluruhnya (bersifat serial / sequential) SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 35

Keterbatasan Magnetic Tape • • SISTEM BERKAS Akses langsung terhadap record lambat Masalah lingkungan Memerlukan penafsiran terhadap mesin Proses harus sequential (bersifat SASD) Media Penyimpanan 36

Magnetic Disk • Merupakan media penyimpanan sekunder yang terdiri dari satu atau lebih piringan, terbuat dari metal yang dilapisi iron-oxide. • Contoh : satu piringan yakni floppy disk, banyak piringan yakni harddisk • Ukuran fisik yakni lingkaran dengan diameter 14 inch, 3, 5 inch, 5, 25 inch, dan 8 inch, dengan ketebalan rata-rata 0, 03 inch. • Perekaman data direpresentasikan dengan kedudukan elemen magnetiknya. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 37

Magnetic Disk • Data disimpan dalam jalur yang disebut track. Sector Track SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 38

Magnetic Disk SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 39

Karakteristik Fisik pada Magnetic Disk • Disk Pack adalah jenis alat penyimpanan pada magnetic disk, yang terdiri dari beberapa tumpukan piringan aluminium. • Dalam sebuah pack / tumpukan umumnya terdiri dari 11 piringan. Setiap piringan diameternya 14 inch (8 inch pada mini disk) dan menyerupai piringan hitam. • Permukaannya dilapisi dengan metal-oxide film yang mengandung magnetisasi seperti pada magnetic tape. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 40

Karakteristik Fisik pada Magnetic Disk • Banyak track pada piringan menunjukkan karakteristik penyimpanan pada lapisan permukaan, kapasitas disk drive dan mekanisme akses. • Disk mempunyai 200 – 800 track permukaan (banyaknya track pada piringan adalah tetap). Pada disk pack yang terdiri dari 11 piringan mempunyai 20 permukaan untuk mrnyimpan data. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 41

Karakteristik Fisik pada Magnetic Disk • Kedua sisi dari setiap piringan digunakan untuk menyimpan data, kecuali pada permukaan yang paling atas dan paling bawah tidak digunakan untuk menyimpan data, karena pada bagian tersebut lebih mudah terkena kotoran / debu dari pada permukaan yang di dalam. Juga arm pada permukaan luar hanya dapat mengakses separuh data. • Untuk mengakses, disk pack disusun pada disk drive yang di dalamnya mempunyai sebuah controller, access arm, read / write head, dan mekanisme untuk rotasi pack. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 42

Karakteristik Fisik pada Magnetic Disk • Ada disk drive yang dibuat built-in dengan disk pack, sehingga disk pack ini tidak dapat dipindahkan yang disebut Non-Removable. Sedangkan disk pack yang dapat dipindahkan disebut Removable. • Disk Controller menangani perubahan kode dari pengalamatan record, termasuk pemilihan drive yang tepat dan perubahan kode dari posisi data yang dibutuhkan disk pack pada drive. • Controller juga mengatur buffer storage untuk menangani masalah deteksi kesalahan, koreksi kesalahan dan mengontrol aktivitas read / write SISTEM BERKAS head. Media Penyimpanan 43

Karakteristik Fisik pada Magnetic Disk • Susunan piringan pada disk pack berputar terusmenerus dengan kecepatan perputarannya 3600 per menit . Tidak seperti pada tape, perputaran disk tidak berhenti di antara piringan-piringan pada device. • Kerugiannya bila terjadi situasi dimana read / write head berbenturan dengan permukaan penyimpanan record pada disk, hal ini disebut sebagai Head Crash. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 44

Magnetic Disk • Silinder merupakan kumpulan semua track (lingkaran konsentris) di kumpulan posisi yang sama di setiap permukaan disk pada hard disk. • Head merupakan device dalam magnetic disk atau tape drive yang mampu untuk membaca dan menulis data ke disk / tape. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 45

Representasi Data dan Pengalamatan • Data pada disk juga di block seperti data pada magnetic disk. • Pemanggilan sebuah block adalah banyaknya data yang diakses pada sebuah storage device. • Data dari disk dipindahkan ke sebuah buffer pada main storage computer untuk diakses oleh sebuah program. • Kemampuan mengakses secara direct pada disk menunjukkan bahwa record tidak selalu diakses secara sequential. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 46

Teknik Dasar Pengalamatan • Metode Silinder – Pengalamatan berdasarkan nomor silinder, nomor permukaan dan nomor record. Semua track dari disk pack membentuk suatu silinder. Jadi bila suatu disk pack dengan 200 track permukaan, maka mempunyai 200 silinder. – Bagian nomor permukaan dari pengalamatan record menunjukkan permukaan silinder record yang disimpan. Jika ada 11 piringan, maka nomor permukaannya dari 0 – 19. Pengalamatan dari nomor record menunjukkan dimana record terletak pada track yang ditunjukkan dengan nomor silinder dan nomor permukaan. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 47

Teknik Dasar Pengalamatan • Metode Sektor – Setiap track dari pack di bagi ke dalam sektor-sektor. Setiap sektor adalah storage area untuk banyaknya karakter yang tetap. Pengalamatan recordnya berdasarkan nomor sektor, nomor track, dan nomor permukaan. Nomor sektor yang diberikan oleh disk controller menunjukkan track mana yang akan diakses dan pengalamatan record terletak pada track yang mana. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 48

Magnetic Disk • Keuntungan – Akses terhadap suatu record dapat dilakukan secara sequential maupun direct. – Waktu yang dibutuhkan untuk mengakses suatu record lebih cepat. – Response Time cepat. • Kerugian – Harga lebih mahal. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 49

Optical Disk • Optical Disk terdiri dari track spiral dalam satu permukaan flat. • Perekaman data dilakukan dengan membakar titik -titik kecil di lapisan permukaan disk dengan menggunakan sinar laser (sifatnya permanen). • Tahan terhadap medan magnet. • Sektor-sektor terletak berdampingan. • Contoh : CD-R SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 50

Optical Disk SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 51

Struktur Organisasi Data pada Pita • Inter Blok Gap (IBG) : Pemisah antar blok pada pita lebar antara 0, 3 – 0, 75 inch. • Komputer kuno : IBG lebar • Komputer modern : IBG kecil • Tujuan agar kecepatan membaca pita konstan. • File mark : tanda yang dibuat pada pita untuk menandai akhir suatu file. Tanda ini dibuat sistem. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 52

Organisasi Data pada Disk • Sama halnya dengan organisasi data pada pita, data pada disk disimpan dalam record-record dan blok-blok dan dipisahkan dengan gap. • Data disimpan pada posisi silinder, track, dan block tertentu. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan 53