Memori dengan bagian yang bergerak:“Drive”

Bentuk awal penyimpanan data digital yang melibatkan bagian yang bergerak adalah kartu kertas berlubang.

Joseph Marie Jacquard menemukan alat tenun pada tahun 1780 yang secara otomatis mengikuti instruksi menenun yang dibuat dengan membuat lubang di kartu kertas dengan hati-hati.

Teknologi yang sama ini diadaptasi ke komputer elektronik di tahun 1950-an, dengan kartu dibaca secara mekanis (kontak logam-ke-logam melalui lubang), secara pneumatik (udara dihembuskan melalui lubang, keberadaan lubang dirasakan oleh tekanan balik nosel udara), atau secara optik (cahaya bersinar melalui lubang).

Peningkatan dari kartu kertas adalah pita kertas, masih digunakan di beberapa lingkungan industri (terutama industri peralatan mesin CNC), di mana penyimpanan data dan tuntutan kecepatan rendah dan kekasaran sangat dihargai.

Alih-alih kertas serat kayu, bahan mylar sering digunakan, dengan pembacaan optik pita menjadi metode yang paling populer.

Pita magnetik (sangat mirip dengan kaset audio atau video) adalah perbaikan logis berikutnya dalam media penyimpanan.

Ini masih banyak digunakan sampai sekarang, sebagai sarana untuk menyimpan data "cadangan" untuk pengarsipan dan pemulihan darurat untuk metode penyimpanan data lain yang lebih cepat.

Seperti pita kertas, pita magnetik adalah akses berurutan, bukan akses acak. Pada awal sistem komputer rumah, pita kaset audio biasa digunakan untuk menyimpan data dalam bentuk termodulasi, biner 1 dan 0 diwakili oleh frekuensi yang berbeda (mirip dengan komunikasi data FSK).

Kecepatan akses sangat lambat (jika Anda membaca teks ASCII dari kaset, Anda hampir dapat mengikuti kecepatan huruf yang muncul di layar komputer!), tetapi murah dan cukup andal.

Tape mengalami kerugian karena akses sekuensial. Untuk mengatasi titik lemah ini, "drive" penyimpanan magnetik dengan media berbentuk disk atau drum dibuat.

Sebuah motor listrik memberikan gerakan kecepatan konstan. Sebuah kumparan baca/tulis bergerak (juga dikenal sebagai "kepala") disediakan yang dapat diposisikan melalui motor servo ke berbagai lokasi pada ketinggian drum atau radius disk, memberikan akses yang hampir acak (Anda mungkin masih harus menunggu drum atau disk berputar ke posisi yang tepat setelah koil baca/tulis telah mencapai lokasi yang tepat).

Bentuk disk paling cocok untuk media portabel, dan dengan demikian floppy disk lahir.

Floppy disk (disebut demikian karena media magnetiknya tipis dan fleksibel) pada awalnya dibuat dalam format berdiameter 8 inci.

Kemudian, varietas 5-1/4 inci diperkenalkan, yang dibuat praktis dengan kemajuan dalam kepadatan partikel media. Semua hal dianggap sama, disk yang lebih besar memiliki lebih banyak ruang untuk menulis data.

Namun, densitas penyimpanan dapat ditingkatkan dengan membuat butiran kecil material oksida besi pada substrat disk menjadi lebih kecil.

Saat ini, floppy disk 3-1/2 inci adalah format unggulan, dengan kapasitas 1,44 Mbytes (2,88 Mbytes pada drive SCSI).

Format drive portabel lainnya menjadi populer, dengan disk "ZIP" 100 Mbyte IoMega dan 1 Gbyte "JAZ" muncul sebagai perlengkapan asli di beberapa komputer pribadi.

Namun, floppy drive memiliki kelemahan karena terkena lingkungan yang keras, terus-menerus dihapus dari mekanisme drive yang membaca, menulis, dan memutar media.

Disk pertama adalah unit tertutup, disegel dari semua debu dan partikel lainnya, dan jelas tidak portabel.

Menjaga media dalam lingkungan tertutup memungkinkan para insinyur untuk menghindari debu sama sekali, serta medan magnet palsu.

Ini, pada gilirannya, memungkinkan jarak yang lebih dekat antara kepala dan bahan magnetik, menghasilkan medan magnet yang jauh lebih terfokus untuk menulis data ke bahan magnetik.

Foto berikut menunjukkan “platter” hard disk drive dengan kapasitas penyimpanan sekitar 30 Mbytes. Pena bolpoin telah dipasang di dekat bagian bawah piring untuk referensi ukuran:

Disk drive modern menggunakan beberapa piringan yang terbuat dari bahan keras (oleh karena itu namanya, "hard drive") dengan beberapa kepala baca/tulis untuk setiap piringan.

Kesenjangan antara kepala dan piring jauh lebih kecil dari diameter rambut manusia. Jika lingkungan tertutup rapat di dalam hard disk drive terkontaminasi dengan udara luar, hard drive akan menjadi tidak berguna. Debu akan menempel di antara kepala dan piringan, menyebabkan kerusakan pada permukaan media.

Ini adalah hard drive dengan empat piringan, meskipun sudut bidikan hanya memungkinkan tampilan piringan atas.

Unit ini lengkap dengan motor penggerak, kepala baca/tulis, dan elektronik terkait. Ini memiliki kapasitas penyimpanan 340 Mbytes, dan panjangnya hampir sama dengan pulpen yang ditunjukkan pada foto sebelumnya:

Meskipun tidak dapat dihindari bahwa teknologi non-bagian bergerak akan menggantikan hard disk mekanis di masa depan, hard disk elektromekanis canggih saat ini terus menyaingi perangkat memori non-volatil "solid-state" dalam kepadatan penyimpanan, dan dengan biaya yang lebih rendah. Pada tahun 1998, hard drive 250 Mbyte diumumkan yang kira-kira berukuran seperempat (lebih kecil dari hub pelat logam di tengah foto hard disk terakhir)! Bagaimanapun, kepadatan dan keandalan penyimpanan pasti akan terus meningkat.

Insentif untuk kemajuan teknologi penyimpanan data digital adalah munculnya musik yang dikodekan secara digital.

Usaha patungan antara Sony dan Phillips menghasilkan rilis "disk audio ringkas" (CD) ke publik pada akhir 1980-an.

Teknologi ini adalah tipe read-only, medianya berupa cakram plastik transparan yang didukung oleh lapisan tipis aluminium.

Bit biner dikodekan sebagai lubang di plastik yang memvariasikan panjang jalur sinar laser berdaya rendah. Data dibaca oleh laser berdaya rendah (sinar yang dapat difokuskan lebih tepat daripada cahaya normal) yang dipantulkan aluminium ke penerima fotosel.

Keuntungan CD dibandingkan pita magnetik sangat banyak. Karena bersifat digital, informasi tersebut sangat tahan terhadap korupsi.

Menjadi non-kontak dalam operasi, tidak ada keausan yang terjadi selama bermain. Karena optik, mereka kebal terhadap medan magnet (yang dapat dengan mudah merusak data pada pita magnetik atau disk).

Dimungkinkan untuk membeli drive "burner" CD yang berisi laser berdaya tinggi yang diperlukan untuk menulis ke disk kosong.

Mengikuti jejak industri musik, industri hiburan video telah memanfaatkan teknologi penyimpanan optik dengan diperkenalkannya Digital Video Disc , atau DVD.

Menggunakan disk plastik berukuran sama seperti CD musik, DVD menggunakan jarak lubang yang lebih dekat untuk mencapai kepadatan penyimpanan yang jauh lebih besar.

Peningkatan kepadatan ini memungkinkan film berdurasi panjang dikodekan pada media DVD, lengkap dengan informasi trivia tentang film, catatan sutradara, dan sebagainya.

Banyak upaya sedang diarahkan pada pengembangan cakram optik baca/tulis (CD-W) yang praktis. Keberhasilan telah ditemukan dalam menggunakan zat kimia yang warnanya dapat diubah melalui paparan sinar laser terang, kemudian "dibaca" oleh cahaya intensitas rendah. Cakram optik ini segera dikenali dari permukaannya yang berwarna khas, berbeda dengan bagian bawah CD standar yang berwarna perak.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Perangkat Memori