Penyimpanan Eksternal

1.         Macam Penyimpan Eksternal

Penyimpan eksternal (secondary stroge atau external storage) adalah peranti yang dapat menyimpan data secara permanen. Data tidak hilang ketika komputer dimatikan. Sejauh ini terdapat beraneka ragam penyimpan eksternal. Pita magnetik, hard disk, disket, dan CD-ROM merupakan sebagian contoh penyimpan eksternal. Kartu memor merupakan contoh penyimpan eksternal lainnya yang biasa digunakan pada PDA dan juga pada kamera digital.

Beberapa jenis penyimpan eksternal mendukung operasi baca dan tulis. Hard disk dan disket merupakan contoh penyimpan eksternla seperti itu. Namun ada juga penyimpan eksternal yang hanya bisa ditulis sekali; misalnya CD-WORM.

Peranti penyimpanan eksternal sebenarnya mencakup dua bagian, yaitu media tempat penyimpanan itu sendiri dan peranti untuk membaca atau menulis ke media tersebut. Peranti untuk membaca atau menulis ini disebut drive. Sebagai contoh, media floppy disk memerlukan peranti floppy disk drive.

2.         Pita Magnetik

Media penyimpan pita magnetik (magnetic tape) terbuat dari bahan magnetik yang dilapiskan pada plastik tipis, seperti pita pada pita kaset. Pada proses penyimpanan atau pembacaan data, kepala pita (tape hade) harus menyentuh media, sehingga dapat mempercepat keauasan pita.

Data pada pita magnetik direkam secara berurutan dengan menggunakan drive yang khusu untuk masing-masing jenis. Karena perekaman dilakukan secara sekuensial, maka untuk mengakses data yang kebetulan terletak di tengah, drive terpaksa harus memutar gulungan pita, hingga head mencapai tempat data tersebut. Hal ini membutuhkan yang relatif lama.

Secara garis besar , pita magnetik dibedakan menjadi reel tape dan tape cartridge. Reel tape, berupa pita magnetik yang digulung dalam wadah berbentuk lingkaran, sedangkan cartridge berbentuk seperti kaset video atau bahkan ada yang seperti kaset audio.

Pita magnetik mempunyai ukuran yang dinyatakan dengan istilah kepadatan pita (tape density). Dalam hal ini, ukuran yang digunakan adalah BPI (bytes per inch) atau jumlah byte per inci. Sebagai contoh, kepadatan 9.600 BPI berarti bahwa pita dapat mengandung 9.600 byte dalam setiap inci.

Jenis teknologi yang digunakan pada pita magnetik beraneka ragam. Beberapa contoh : QIC, Travan, DAT, 8mm, Mammoth, AIT Technology, Digital Linear Tape, Super DLT, teknologi ADR, Linear Tape Open, dan teknologi VXA. Selain itu terdapat pula teknologi yang mampu menggabungkan sejumlah pita atau bahkan dengan peranti penyimpan yang lain.

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, perekaman dilakukan 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 diputar terlebih 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.      8mm

Teknologi pita 8mm semula ditujukan untuk industri video, untuk menyimpan citra berwarna berkualitas tinggi. Saat ini teknologi 8mm telah diadopsi oleh industri komputer sebagai cara menyimpan data dalam jumlah besar, lebih besar daripada DAT.

Pita 8mm juga memanfaatkan teknologi helical scan. Selain itu ada dua protokol utama yang diterapkan pada teknologi ini, dengan mempergunakan algoritma kompresi yang berbeda dan teknologi drive yang berbeda juga. Teknologi tersebut adalah Mammoth buatan Exabyte Corporation serta AIT (Advanced Intelligent Tape) buatan Seagate dan Sony.

e.       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 sistem 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 pada track yang sama.

Mammoth-2 (M2) memecahkan standar kecepatan dan kapasitas pita. Jika kecepatan semula hanya 12 Mbps dan dengan kapasitas maksimal 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.

f.       Teknologi AIT

Tape cartridge AIT memanfaatkan cip MIC yang berupa EEPROM 64KB. Fungsi cip ini adalah untuk merekam semua informasi yang kalau pada pita lain selalu terdapat dalam segmen pertama. Informasi yang dimaksud antara lain berupa indeks yang menandai lokasi data dalam berkas.

Saat pita dimasukkan ke dalam drive, konektor di dalam drive akan terhubung ke cip MIC. Karena lokasi data dalam berkas dapat diketahui langsung dari cip MIC, maka drive dapat memperkirakan seberapa jauh harus menggulung, dan tak perlu membaca tanda alamat seperti yang ada di pita pada umumnya. Saat lokasi data hampir tercapai, kecepatan putaran berkurang, dan motor mengurangi kecepatan untuk mulai membaca tanda identitas alamat guna mencari lokasi data yang sebenarnya. Hasil dari teknologi adalah kecepatan yang jauh meningkat sampai 150 kali kecepatan pita normal. Selain itu, keausan media menjadi terkurangi karena head hanya membaca tanda identitas alamat setelah mendekati lokasi file yang di minta saja.

AIT juga memanfaatkan teknologi ALDC (Advanced Lossless Data Compression) milik IBM. Selain itu juga menerapkan ECC red-while-write yang mendeteksi dan membetulkan kesalahan penulisan.

Sebagai tambahan, integritas data lebih diperbaiki dengan memanfaatkan teknologi AME (Advanced Metal Evaporated). Media pita biasanya berupa lapisan bahan magnetik yang terbuat dari partikel metal atau oksida dengan berbagai kekuatan magnetik, yang dikombinasi dengan bahan perekat untuk merekatkan bahan tersebut ke pita plastik. Pelapisan media dapat dilakukan dengan penyemprotan. Namun, cara ini dapat mengakibatkan kontaminasi media dengan bahan kimia lain yang berakibat pada penurunan kualitas perekaman.

Teknologi AME menggunakan ruangan hampa udara berisi partikel metal yang diuapkan, karenanya molekul magnetik ini lebih menyatu tanpa menggunakan perekat. Kemudian lapisan tersebut ditutup dengan karbon yang sangat keras menyerupai intan DLC (Diamond Like Carbon) untuk menjga lapisan magnetis di bawahnya dari keausan atau goresan. Dengan adanya pemanfaatan teknologi AME ini maka usia pita AIT menjadi lebih lama.

Pada generasi ketiga, AIT-3 memiliki kapsitas mencapai 100 gigabyte tanpa kompresi dan dengan kecepatan transfer 28 Mbps atau 260 gigabyte dengan kompresi dan kecepatan 12 Mbps. Pada teknologi generasi berikutnya, Super-AIT (S-AIT), yang memanfaatkan fitur AIT berkerapatan tinggi, kapasitas tanpa kompresinya menjadi 500 gigabyte.

g.      Digital Linear Tape

Digital Linear Tape (DLT) buatan DEC (Digital Equipment Corporation) dibuat pertama kali pada pertengahan 1980; diterapkan pada mesin MicroVAX, yang akhirnya dipergunakan oleh Quantum Corporation pada 1994.

Pita DLT lebih lebar 60% dibandingkan dengan pita 8mm dan merupakan pita magnetik yang terlebar. Track penyimpanannya 128 atau 208.

Hal yang unik pada pita DLT terletak pada rancangan mekanisme head-nya, yaitu HGA (Head Guide Assembly). HGA yang berbentuk seperti bumerang dari plat alumunium ini memungkinkan minimalisasi kontak antara pita dengan head tersebut, sehingga memperpanjang usia pita maupun head.

DLT juga memiliki sistem pengendali akselerasi dan penurunan kecepatan pita dengan tepat, serta didesain untuk dapat membersihkan diri. Hal ini membuat kontak antara pita dan head terjadi dengan baik sehingga usia head sekitar 30.000 jam- jauh lebih tinggi dibandingkan dengan usia head peranti 8mm yang hanya 2.000 jam.

Keunggulan DLT yang lain adalah indeks berkas yang terletak di akhir pita, yang memungkinkan head menemukan track tempat berkas berada cepat. Fitur ini membuat produk-produk DLT dapat menemukan berkas apa saja dalam pita berkapasitas 20 gigabyte dalam rata-rata waktu 45 detik.

Untuk mencegah kesalahan, DLT menggunakan pendekatan berlapis, dimulai dengan pemanfaaatan cip ASIC (Application-specific Integrated Circuit) yang membuat kode pembetulan kesalahan ECC Reed Solomon sebanyak 16 KB di setiap 64 KB data pemakai, CRC (Cyclic Redundancy code) 64-bit serta EDC (Error-detecyion Code) untuk setiap 4 KB data. Hal ini masih ditambah lagi dengan verifikasi penulisan data pada saat penulisan, serta otomatis menuliskan kembali data yang direkam pada saat dijumpai adanya kesalahan perekaman.

Keunggulan utama DLT terletak pada kapasitas penyimpanan yang lebih besar, kecepatan transfer data yang lebih tinggi, dan reliabitasi yang lebih tinggi, terutama karena media pita tak menyentuh drive secara fisik.

h.      Super DLT

Super DLT memanfaatkan teknik LGMR (Laser Guide Magnetic Recording) yang menggabungkan 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. Kapasitas super DLT lebih ditingkatkan lagi sebanyak 10-20% dengan memanfaatkan sisi belakang pita untuk merekam data.

Sebagai hasilnya, diperoleh kapasitas perekaman tak terkompresi sebesar 1,2 terabyte pada satu cartridge dan dengan kecepatan transfer data 100 Mbps.

i.        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.

j.        Linear Tape Open (LTO)

LTO buatan Hewlett-Packard, IBM dan Seagate ditujukan untuk membuat standar alternatif bagi format DLT milik Quantum. LTO mengkombinasikan keuntungan linear multi-channel, teknologi servo, kompresi data, layout track dan ECC untuk memaksimalkan kapsitas kinerja dan realibitasnya.

Ada dua format yang didasarkan teknologi LTO, yaitu :

1)    Accelis

Format Accelis dirancang untuk aplikasi yang sangat memerlukan kecepatan akses seperti pengambilan data secara online. Peranti pita yang berbasiskan format Accelis diharapkan dapat memberikan kecepatan akses data di bawah 10 detik. Kapasitas format Accelis mencapai 25 gigabyte dalam keadaan tidak terkompresi dan 50 gigabyte terkompresi dengan kecepatan transfer 10 sampai dengan 40 Mbps.

2)    Ultrium

Teknologi Ultrium lebih ditujukan untuk keperluan backup data. Format ini memngkinkan pembuatan produk dengan kapasitas terkompresi 200 gigabyte dan dengan kecepatan transfer terkompresi 10 sampai dengan 20 Mbps.

k.      Teknologi VXA

Teknologi VXA menggunakan teknik streaming, yaitu mentransfer data pada tape drive jenis linear maupun helical dengan menggunakan kecepatan yang tetap. Agar drive tersebut dapat beroperasi secara efisien untuk melayani permintaan data dalam frekuensi tinggi, komputer harus dapat mengisi penyangga (buffer) drive dengan penuh. Kecepatan komputer yang rendah atau jalur SCSI yang sibuk dapat mengakibatkan terganggunya kecepatan streaming dan akan berakibat buruk pada operasi penulisan maupun media pita.

Untuk mengatasi masalah kelambatan tersebut, teknologi XVA dari Ecrix Corporation menggunakan operasi kecepatan yang bervariasi sehingga dapat menyesuaikan diri dengan kecepatan komputer atau kesibukan jalur I/O.

VXA mempunyai pendekatan yang berbeda dalam operasi penulisan data. VXA memecah-mecah data yang ada menjadi unit-unit kecil, kemudian menambahkan pembungkus atau verifikasi data sehingga membentuk paket data kecil, yang sering disebut Discrete Packet Format (DPF), sebelum data dimasukkan ke dalam media.

DFF kemudian mengatur agar data tersebut sampai ke buffer, pada waktu yang berlainan sehingga secara efsien dapat mengisi urutan aslinya. Setiap data paket berisi 64 byte data, tanda penyinkron, informasi alamat yang asli, CRC dan ECC. Setiap track berisi 387 paket data.

l.        Teknologi Penggabungan Pita Magnetik

Guna mendukung kecepatan, realibitas dan kapasitas yang diperlukan untuk berbagi data pada jaringan, biasanya perusahaan-perusahaan memanfaatkan aplikasi pita penyimpanan yang terotomasi, misalnya seperti berikut :

1)    Tape Library

Tape library adalah sebuah sistem penyimpanan data yang terdiri atas gabungan beberapa cartdrige berkapasitas tinggi untuk menyimpan, mengambil data, dan membaca dan menulis data secra bersamaan. Perangkat keras dari peranti ini terdiri atas drive ditambah dengan suatu alat yang berfungsi untuk mengambil cartdridge dari rak dan memasukkannya ke dalam drive saat diperlukan untuk backup, serta melepas cartdrige yang sudah penuh dan menyimpannya sampai diperlukan. Tape Library tersedia bagi cartdrige: QIC, Travan, DAT 8mm. Tape Library dapat dibedakan menjadi unit penyimpan tingkat kecil, menengah hingga besar, yang dapat memanfaatkan ratusan hingga ribuan cartdrige sekaligus. Tape Library sering dikenal sebagai near on line atau near-line karena kecepatan aksesnya tak setinggi hard disk.

2)    Tape Array

Tape array terdiri atas beberapa drive dengan serangkaian kontroler khusus yang dapat mengakses data pada drive-drive tersebut secara paralel. Konsepnya menyerupai teknologi RAID pada hard disk. Dengan cara ini dikatakan dapat mempercepata kinerja hingga beberapa kali lipat dibandingkan sistem dengan drive tunggal. Namun sampai saat ini belum terbukti dengan jelas perbedaannya.

3)    Hierarchical Storage Management (HSM)

HSM ini dirancang untuk meminimalkan harga penyimpan dan sekaligus mengoptimalkan kinerjanya, dengan mengkombinasikan berbagai media penyimpanan seperti piringan magnetik, piringan optik, dan pita magnetik dalam satu unit penyimpan tunggal. Peranti akan mengatur letak penyimpanan data pada jenis media tertentu sesuai dengan tingkat keseringan dalam mengakses data tersebut.

3.         Hard Disk

Hard disk merupakan salah satu jenis piringan magnetikyang memiliki kapasitas yang besar. Hard disk memiliki piriga metal dilapisi dengan bahan yang memungkin kan data dapat disimpan dalam bentuk titik-titik bermagnet. Data disimpan pada kedua permukaan.

Piringan piringan yang menyusun hard disk tersimpan rapat dalam hard drive. Tujuannya adalah untuk melindungi dari partikel debu atau benda kecil lain mengotori piringan sehingga tidak terjadi tabrakan antara head dan piringan, yang dapat menimbulkan kerusakan.

Sebuah hard disk tersusun dari komponen – komponen

a.         Piringan logam (platter)

b.         Head

c.         Rangkaian elektronik

d.        Rangkaian penguat

e.         DSP ( digital signal processor)

f.          Chip memory

g.         Conector

h.         Spindle

i.           Actuator arm motor

Hard disk dibedakan menjadi 2 golongan, yaitu

a.      Nonremovable hard disk

Nonremovable hard disk disebut juga fixed disk karena memang diletakan di dalam unit sistem dan tidak dimasukan untuk dibawa bepergian.

b.      Removable hard disk

Removable hard disk adalah jenis hard disk yang hanya mengandung satu piringan atau dua piringan yang dilengkapi dengan head baca-tulis. Piranti seperti ini kadangkala disebut hard disk cartridge. Umumnya berkapasitas 2 GB.

4.         Floppy Disk

Disket (floppy disk atau magnetic diskette atau flexible disk) diciptakan denga tujuan agar data dapat dipindahkan dari satu komputer ke komputer lain. Oleh karena sifatnya demikian, disket biasa juga disebut removable disk. Disket berisi sebuah piringan magnetik. Pembacaan dan penulisan data ke piringan magnetik dilakukan melalui head yang akan menempel ke permukaan piringan.

5.         Zip Disk

Di lingkungan PC terdapat piranti yang sifatnya seperti disket dalam arti dapat dibwa-bawa, tetapi memiliki kapasitas yang lebih tinggi. Piranti ini dihubungkan ke komputer melalui port printer, USB, maupun SCSI. Media menyimpan diberi nama Zip disk.

6.         Piringan Optik

Piringan optik (optical disk) adalah piringan yan dapat menampung data hingga ratusan atau bahkan ribuan kali dibandingkan disket. Piringan optik dapat berupa CD dan DVD.

a.      CD

CD (compack disk) atau laser optikal disk merupakan jenis piringan optik yang pertama kali muncul. Pembacaan dan penulisan data pada piringan ditangani melalui sinar laser. Oleh karena itu kecepatan akses piringan optis jauh lebih tinggi daripada disket. Batas Burning untuk CD adalah Untuk CD umumnya sampai batas 650 MB.

            Macam CD yaitu CD-ROM, CD-WORM, CD-Rewritable.

b.      DVD

Perangkat DVD (digital video disc juga sering disebut sebagai digital versatile disc) merupakan tekologi piringan optik kedua setelah CD. DVD memiliki kapasitas penyimpanan yang lebih besar, membaca lebih cepat ketimbang CD, dengan muatan video berkualitas setara sinema, dan lebih ketimbang piringan penyimpanan data untuk keperluan audio maupun komputer PC. Batas Burning untuk DVD lebih besar dibandingkan dengan CD yaitu 4400 MB.

Diantara pabrikan-pabrikan yang telah melakukan test, terdapat kesepakatan bahwa, dibawah kondisi penyimpanan yang direkomendasikan, disc CD-R, DVD-R dan DVD+R setidaknya mempunyai harapan usia hidup 100 sampai 200 tahun atau lebih, sedangkan disc CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, dan DVD-RAM setidaknya 25 tahun atau lebih.

Pada DVD-ROM umurnya bervariasi mulai dari 20 sampai 100 tahun. Ada sedikit laporan perkiraan umur disc yang telah dipublikasikan oleh laboratorium2 independen. Sebuah studi percepatan usia di NIST memperkirakan perkiraan usia hidup dari satu tipe DVD-R untuk penulisan disc dapat 30 tahun jika disimpan pada 25°C (77°F) dan 50% kelembaban relatif.

Standarisasi kecepatan baca/tulis DVD-ROM dan DVD-RW.

Kecepatan	MegaByte/s	Megabit/s
1x	1.32	10.56
2x	2.64	21.12
4x	5.28	42.24
8x	10.56	84.48
10x	13.20	105.6
12x	15.84	126.72
16x	21.12	168.96
20x	26.40	211.20
22x	29.04	232.32

 

c.         Blu-ray

Pada tahun 1997, teknologi baru yang menyatukan gambar dan audio digital ditemukan, yang biasa kita kenal dengan sebutan Digital Video / Versatile Disc (DVD). Penemuan teknologi tersebut tentunya cukup berpengaruh terhadap industri film. Namun tak sampai 10 tahun, atau tepatnya tahun 2006, industri film kembali dimanjakan oleh penemuan teknologi yang lebih canggih, bernama Blu-Ray Disc (BD).

Blu-ray terdiri dari 2 kata, yaitu Blue yang berarti biru, mengacu kepada warna laser yang digunakan, dan Ray yang berasal dari jenis optiknya, optical ray. Namun mengapa namanya Blu-Ray, bukan Blue-Ray? Hal ini disebabkan kata-kata yang sering disebutkan tidak boleh dimerekdagangkan, sehingga oleh pembuatnya huruf “e” dihilangkan. Blu-ray memiliki kapasitas penyimpanan yang sangat besar, yaitu sampai dengan 27 GB, atau setara dengan 2 jam video berkualitas sangat baik (High Definition), dan 13 jam video berkualitas standar.

7.         USB Flash Disk

USB Flash Disk (UFD) adalah peranti penyimpanan eksternal yang berbentuk pena dengan panjang 53-63 mm, lebar 17 mm dan tinggi 8 mm dan dicolokan ke port USB. Peranti ini dikenal dengan nama yang bervariasi antara lain pen disk dan pen drive.

8.          Smart Card

Smart card atau kartu cerdas umumnya berupa kartu plastik yang dilengkapi dengan sebuah cip. Pada cip inilah terkandung memori, prosesor, dan bahkan sistem oprasi. Smart card umum digunakan saat ini, untuk kartu telpon prabayar.

9.      Kartu Memori

Kartu memori (memory card) adalah jenis penyimpanan permanen yang bisa digunakan pada PDA ataupun kamera digital. Saat ini terdapat aneka ragam kartu memori. Beberapa contoh yaitu Compact Flash, Smart Media Card, dan Secure Digital Card.