Pengantar Teknologi Informasi

3/26/2012
TEKNOLOGI MEDIA
PENYIMPANAN
KOMPUTER
N. Tri Suswanto Saptadi
Informatics Engineering
Faculty 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
1
3/26/2012
Contoh Storage
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
3
Kapasitas

Number of bytes (characters) a storage medium can hold
Kilobyte (KB)
1 thousand
Megabyte (MB)
1 million
Gigabyte (GB)
1 billion
Terabyte (TB)
1 trillion
Petabyte (PB)
1 quadrillion
Exabyte (EB)
1 quintillion
Zettabyte (ZB)
1 sextillion
Yottabyte (YB)
3/26/2012
1 septillion
nts/pti/tiuajm
4
2
3/26/2012
2 Macam Penyimpan Data
• Primary Storage
(Penyimpan Primer)
• Secondary Storage
(Penyimpan Sekunder)
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
5
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
nts/pti/tiuajm
6
3
3/26/2012
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.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
7
PRIMARY STORAGE
CONTROL UNIT SECTION
PROGRAM
INPUT
STORAGE AREA
OUTPUT
STORAGE
WORKING
STORAGE
AREA
STORAGE AREA
AREA
ARITHMETIKA LOGICAL UNIT SECTION
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
8
4
3/26/2012
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.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
9
Primary Memory Komputer
• RAM
(Random Access Memory);
• ROM
(Read Only Memory);
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
10
5
3/26/2012
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.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
11
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
6
3/26/2012
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.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
13
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
nts/pti/tiuajm
14
7
3/26/2012
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.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
15
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 file
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
16
8
3/26/2012
Pertimbangan di dalam memilih
Alat Penyimpan
•
•
•
•
•
•
•
Cara penyusunan data
Kapasitas penyimpan
Waktu akses
Kecepatan transfer data
Harga
Persyaratan pemeliharaan
Standarisasi
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
17
HIERARKI STORAGE
Faster
access time
Primary
Storage
Larger capacity and
Lower cost per-bit storage
Direct Access
Storage Device
Sequential Access
Storage Device
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
18
9
3/26/2012
Pihak yang Terkait dengan
Penyimpan Data Terstruktur
 Perancang Database,
 Administrator Database,
 Pengimplementasi DBMS.
 Sifat penyimpanan data menggunakan kaidah
3 mudah :
 Mudah disimpan,
 Mudah dicari,
 Mudah diubah.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
19
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
nts/pti/tiuajm
20
10
3/26/2012
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
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
MAGNETIC TAPE
21
(2 dari 7)
 Mempunyai
bentuk seperti halnya yang
telah kita kenal pada kaset yang terdapat di
audio tape recorder
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
22
11
3/26/2012
MAGNETIC TAPE
(3 dari 7)
• 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 vertikal
didalam bentuk kolom ataupun frames.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
MAGNETIC TAPE
23
(4 dari 7)
• 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
nts/pti/tiuajm

24
12
3/26/2012
MAGNETIC TAPE
(5 dari 7)
• 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
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
MAGNETIC TAPE
25
(6 dari 7)
• 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
nts/pti/tiuajm
26
13
3/26/2012
MAGNETIC TAPE
(7 dari 7)
 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
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
27
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
nts/pti/tiuajm
28
14
3/26/2012
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
3/26/2012
OPTICAL DISK
nts/pti/tiuajm
29
(2 dari 3)
 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
nts/pti/tiuajm
30
15
3/26/2012
OPTICAL DISK
(3 dari 3)
 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.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
MAGNETIC DISK
31
(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
nts/pti/tiuajm
32
16
3/26/2012
MAGNETIC DISK
(2 dari 3)
• 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
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
MAGNETIC DISK
33
(3 dari 3)
• 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
nts/pti/tiuajm
34
17
3/26/2012
Flash Memori?
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
35
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
36
18
3/26/2012
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.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
37
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
19
3/26/2012
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.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
39
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
nts/pti/tiuajm
40
20
3/26/2012
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.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
41
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
nts/pti/tiuajm
42
21
3/26/2012
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.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
43
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
nts/pti/tiuajm
44
22
3/26/2012
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.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
45
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
nts/pti/tiuajm
46
23
3/26/2012
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.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
47
9. Hard drive (2 dari 3)
Step 3.
When software requests a
disk access, read/write
heads determine current
or new location of data.
Step 2.
Small motor spins
platters while
computer is running.
Step 4.
Head actuator positions
read/write head arms over
correct location on platters
to read or write data.
Step 1.
Circuit board controls
movement of head actuator
and a small motor.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
48
24
3/26/2012
9. Hard drive (3 dari 3)
What is a disk cache?

processor
Portion of memory
that processor uses to
store frequently
accessed items
disk cache
first request
for data—to disk
cache
second request
for data—to hard disk
3/26/2012
hard
disk
nts/pti/tiuajm
49
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
nts/pti/tiuajm
50
25
3/26/2012
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.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
51
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
nts/pti/tiuajm
52
26
3/26/2012
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.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
53
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.
3/26/2012
nts/pti/tiuajm
54
27