Mengapa digital?
Meskipun banyak buku teks memberikan pengantar yang baik untuk teknologi memori digital, saya bermaksud untuk membuat bab ini unik dalam menyajikan teknologi masa lalu dan sekarang hingga tingkat tertentu. Meskipun banyak dari desain memori ini sudah usang, prinsip dasarnya masih cukup menarik dan mendidik, dan bahkan dapat diterapkan kembali dalam teknologi memori masa depan.
Tujuan dasar dari memori digital adalah untuk menyediakan sarana untuk menyimpan dan mengakses data biner:urutan 1 dan 0. Penyimpanan informasi digital memiliki keunggulan dibandingkan teknik analog, sama seperti komunikasi informasi digital memiliki keunggulan dibandingkan komunikasi analog.
Ini bukan untuk mengatakan bahwa penyimpanan data digital benar-benar lebih unggul daripada analog, tetapi ini mengatasi beberapa masalah yang lebih umum yang terkait dengan teknik analog dan dengan demikian menemukan popularitas besar baik dalam aplikasi konsumen maupun industri. Penyimpanan data digital juga melengkapi teknologi komputasi digital dengan baik, dan dengan demikian menemukan aplikasi alami di dunia komputer.
Keuntungan paling nyata dari penyimpanan data digital adalah ketahanannya terhadap korupsi. Misalkan kita akan menyimpan sepotong data mengenai besarnya sinyal tegangan dengan cara magnetisasi sepotong kecil bahan magnetik. Karena banyak bahan magnetik mempertahankan kekuatan magnetisasinya dengan sangat baik dari waktu ke waktu, ini akan menjadi kandidat media yang logis untuk penyimpanan jangka panjang dari data khusus ini (sebenarnya, inilah cara kerja teknologi pita audio dan video:pita plastik tipis diresapi dengan partikel bahan oksida besi, yang dapat dimagnetisasi atau didemagnetisasi melalui penerapan medan magnet dari kumparan elektromagnet.
Data kemudian diambil dari pita dengan menggerakkan pita magnet melewati kumparan kawat lain, titik-titik magnet pada pita menginduksi tegangan dalam kumparan itu, mereproduksi bentuk gelombang tegangan yang awalnya digunakan untuk menarik pita).
Jika kita mewakili sinyal analog dengan kekuatan magnetisasi pada titik-titik pita, penyimpanan data pada pita akan rentan terhadap tingkat degradasi terkecil dari magnetisasi itu. Saat kaset semakin tua dan magnetisasi memudar, magnitudo sinyal analog yang ditunjukkan pada kaset akan tampak lebih kecil dari saat kami pertama kali merekam data.
Juga, jika ada medan magnet palsu yang mengubah magnetisasi pada kaset, meskipun hanya sedikit, perubahan kekuatan medan itu akan ditafsirkan pada pemutaran ulang sebagai perubahan (atau kerusakan) dari sinyal yang direkam. . Karena sinyal analog memiliki resolusi tak terbatas, tingkat perubahan terkecil akan berdampak pada integritas penyimpanan data.
Namun, jika kita menggunakan pita yang sama dan menyimpan data dalam bentuk digital biner, kekuatan magnetisasi pada pita akan jatuh ke dalam dua tingkat diskrit:"tinggi" dan "rendah", tanpa status di antara yang valid. Saat pita menjadi tua atau terkena medan magnet palsu, lokasi yang sama pada pita akan mengalami sedikit perubahan kekuatan medan magnet, tetapi kecuali jika perubahan tersebut ekstrim , tidak ada kerusakan data yang akan terjadi setelah memutar ulang kaset.
Dengan mengurangi resolusi sinyal yang terkesan pada pita magnetik, kami memperoleh kekebalan yang signifikan terhadap jenis degradasi dan "noise" yang biasanya mengganggu data analog yang disimpan. Di sisi lain, resolusi data kami akan terbatas pada kecepatan pemindaian dan jumlah bit yang dikeluarkan oleh konverter A/D yang menginterpretasikan sinyal analog asli, sehingga reproduksi tidak harus “lebih baik” daripada dengan analog, hanya lebih kasar. Namun, dengan teknologi canggih A/D modern, kompromi dapat diterima untuk sebagian besar aplikasi.
Juga, dengan mengkodekan berbagai jenis data ke dalam skema bilangan biner tertentu, penyimpanan digital memungkinkan kita untuk mengarsipkan berbagai macam informasi yang seringkali sulit untuk dikodekan dalam bentuk analog. Teks, misalnya, direpresentasikan dengan cukup mudah dengan kode ASCII biner, tujuh bit untuk setiap karakter, termasuk tanda baca, spasi, dan carriage return. Rentang teks yang lebih luas dikodekan menggunakan standar Unicode, dengan cara yang sama.
Segala jenis data numerik dapat direpresentasikan menggunakan notasi biner pada media digital, dan segala jenis informasi yang dapat dikodekan dalam bentuk numerik (yang hampir semua jenis dapat!) juga dapat disimpan. Teknik seperti deteksi kesalahan paritas dan checksum dapat digunakan untuk menjaga lebih jauh terhadap kerusakan data, dengan cara yang tidak dapat dilakukan analog.
