Hard Disk (HDD)

Hard disk adalah suatu device dari PC yang berfungsi sebagai media penyimpan data (storage) dan juga termasuk ke dalam salah satu memori eksternal dari sebuah PC.
Hard disk sendiri terdiri dari berbagai komponen - komponen pembentuk hard disk dan akan dijelaskan di bawah ini.


FAT

File system yang digunakan oleh DOS dan Windows 9x/ME. FAT (File Allocation Table) terdiri dari FAT12(12bit), FAT16(16bit), dan FAT32(32bit). Batas max dalam satu file yang bias di simpan ini bervariasi FAT12=32MB, FAT16=2GB dan FAT32=4GB, sedangkan untuk batas max harddisk yang bias dikenali adalah 2 TBuntuk FAT32. Untuk saat ini versi FAT yang masih sering digunakan adalah FAT32 yakni pada Windows 9X/ME.


NTFS

New Technology File System adalah standar file system yang digunakan oleh windows NT dan variannya seperti Windows 2000, Windows XP, Windows 2003 dan Windows Vistal berbeda dengan FAT, NTFS tdk bekerja dengan cluster table namun menggunakan MFT(Master File Table)


MBR

Sektor dari sebuah partisi yang ada dalam harddisk dan menempati sector pertama dari harddisk tsb. Sector pertama yang di tempati oleh MBR adalah sebesar 512 byte dan berisikan bootloader supaya harddisk tsb bias melakukan booting OS( Operating System : Windows) atau sekedar dikenali oleh system. Dalam satu MBR bias dijadikan empat buah primary partition dan sebuah extended partition


Cluster

Dalam beberapa file system seperti FAT dan NTFS, cluster adalah bagian dari kapasitas diskyang di alokasikan untuk direktori file. Cluster terdiri dari sekumpulan sector, di mana satu sector berkapasitas 512 byte.


Extended Partition

Di dalam MBR (Master Boot Sektor) hanya satu partisi yang bias dijadikan extended partition. Dimana extended partition memerlukan 512 byte dari sebuah partisi Extended Partition ini oleh system akan di sebut dengan logical drive sehingga secara otomatis ia berada di luar MBR.


Capacity

Merupakan besar maksimal daya tampung data di dalam harddisk, yang biasanya di ukur dalam satuan Byte.




KOMPONEN - KOMPONEN PADA HARDDISK


Piringan logam

Piringan logam (platter) yang berfungsi sebagai tempat penyimpan data. Jumlah piringan ini beragam, mulai 1, 2,3 atau lebih.
Piringan ini diberi lapisan bahan magnetis yang sangat-sangat tipis (ketebalan dalam orde per sejuta inchi).
Pada saat ini digunakan teknologi thin film (seperti pada prosesor) untuk membuat lapisan tersebut.


Head (berupa kumparan)

Head pada hard disk berbeda dengan head pada tape. Pada tape proses baca dan tulis (rekam) menggunakan dua head yang berbeda, sedangkan pada hard disk proses baca dan tulis menggunakan head yang sama. HD biasanya memiliki head untuk tiap-tiap sisi platter, untuk hard disk dengan 2 platter dapat memiliki sampai 4 head, hard disk dengan 3 platter dapat memiliki sampai 6 platter. Tetapi tidak berarti hardisk dengan 16 head harus memiliki 8 platter. Di sinilah kita kenal teknik translasi. Rangkaian Elektronik pada PCB (printed circuit board) , terdiri dari:


Read Preamplifier

Rangkaian penguat untuk pembacaan (read preamplifier) yang diperlukan karena signal yang diperoleh head dari piringan sangat lemah.
DSP (digital signal processor), untuk proses yang berhubungan dengan sinyal-sinyal digital, seperti konversi sinyal listrik yang datang menjadi sinyal digital yang akan dituliskan ke piringan.


Chip Memory

Dipergunakan sebagai cache buffer


Konektor

Untuk melakukan komunikasi dengan CPU. Untuk HD IDE, jumlahnya 40 pin
Spindle dan actuator arm motor controller, untuk mengontrol putaran piringan dan peletakkan head baca/tulis.

Motor dari hard disk berfungsi untuk memutar platter. Ketika komputer distart, motor ini mulai bekerja dan memperdengarkan suara yang khas. Jika suara ini tidak benar maka dapat diduga bahwa motor HD tidak bekerja dengan baik.

Kecepatan putar motor ini mulai dari 3600 rpm sampai 10000 rpm dengan arah berlawanan dengan arah perputaran jarum jam (counter-clockwise). Putaran yang sangat cepat ini mengakibatkan adanya gaya pada permukaan piringan yang disebabkan oleh udara. Gaya ini memungkinkan head untuk mengambang pada ketinggian beberapa mikro inchi di atas permukaan platter/piringan. di atas piringan. Drive semacam ini disebut bernoulli drive. "Ketinggian" ini jauh lebih kecil dibanding ukuran rambut manusia, apalagi debu dari rokok.

Jarak yang dekat ini dimaksudkan agar head dapat membaca atau menulis dengan kerapatan yang tinggi. Dengan jarak sedekat itu, Anda tidak perlu terlalu takut. Hard disk sudah dirancang agar dalam keadaan normal (harap diingat) head tidak menyentuh permukaan platter. Jika hard disk dimatikan, maka piringan akan berhenti berputar akibatnya gaya yang mengangkat head akan hilang dan head akan mendarat di piringan.

Lokasi pendaratan head sudah ditentukan pada daerah tertentu yang disebut landing zone (LZone) sehingga tidak akan merusak data yang ada pada daerah lain.
Jika dalam keadaan bekerja head sedikit saja tergoncang, maka akan menyebabkan head akan menyentuh permukaan piringan dan kemungkinan besar akan menyebabkan kehilangan data, kerusakan sebagian kecil dari piringan akan merusak head atau seluruh piringan.

Bayangkan jika pada saat tertempel pada piringan akibat ada goncangan ada perintah bergerak ke tempat lain, maka head akan meninggalkan "jejak-jejak" bad sector pada piringan hard disk. Tapi pembuat hard disk sudah merancang agar head tetap stabil dalam kondisi goncangan tertentu, saat ini goncangan yang dapat ditoleransi mencapai 70 sampai 100 kali gravitasi (70-100 G).


HEAD

Adalah komponen yang paling mahal dari hard disk dan karakteristik head sangat menentukan kinerja hard disk. Head terbuat dari bahan magnetis dengan bentuk seperti "C". Kumparan (koil) yang terbuat dari kawat mengelilingi head. Pada saat menulis, arus yang melewati koil akan menimbulkan medan magnet yang digunakan untuk memagnetisasi permukaan platter. Sedangkan pada saat membaca, medan magnet pada permukaan platter akan menimbulkan arus pada koil ini.

Data "0" dan "1" disimpan dalam piringan dalam bentuk pola-pola magnet. Head baca/tulis membentuk pola ini ke piringan ketika proses penulisan terjadi, ketika membaca head akan mengkonversi bentuk pola ini ke dalam bentuk "0" dan "1". Lapisan magnetik terdiri dari daerah-daerah mikroskopik yang disebut domain. Setiap domain seperti magnet mungil dengan kutub-kutub yang berlawanan (utara/selatan atau positif/negatif). Data "1" dipresentasikan sebagai daerah dengan kutub positif di sisi kiri sedangkan data "0" dipresentasikan sebagai daerah dengan kutub positif di sisi kanan. Ada cara efektif untuk merekam data "0" dan "1" yaitu dengan teknik flux reversal. Ketika head akan menuliskan "1" maka head akan membalik polaritas magnet, sedangkan untuk "0" head tidak akan membalik polaritasnya.

Gerakan head dikendalikan oleh actuator arm (lengan penggerak). Kombinasi dari head dan platter sering disebut head disk assembly (HDA). Actuator arm digerakkan oleh positioning motor, yaitu motor yang berfungsi untuk mengatur posisi dari lengan (dan tentu saja posisi dari head). Motor ini dikontrol oleh hard disk controller pada rangkaian elektronik di hard disk. Motor ini memiliki sistem kontrol yang amat hebat, dengan sistem feedback motor ini dapat meletakkan head baca/tulis pada posisi yang sangat akurat. Mengapa hal ini dapat dilakukan? Vendor hard disk menggunakan suatu teknik yang disebut servo positioning, teknik inilah yang memungkinkan adanya feedback dalam sistem kontrol penempatan head hard disk.

Servo sendiri berisi informasi mengenai track dsb yang sangat penting dalam proses penempatan head.

Teknik ini memiliki dua tipe, yaitu

• dedicated servo dan
• embedded servo.

Dedicated servo menggunakan satu permukaan dari hard disk hanya untuk servo saja. Tentu saja cara ini merugikan karena menghabiskan tempat pada hard disk. Teknik kedua (embedded servo) menempatkan informasi servo secara tersebar pada setiap track sehingga kapasitas hard disk tetap dapat dipertahankan. Pada kenyataannya, saat ini teknik kedua yang digunakan, sedangkan teknik pertama digunakan pada hard disk yang dibuat pada masa lalu.