Sejarah Penyimpanan Data (Data Storage)

Monday, May 7, 2007

By Slamet Riyanto

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!!.

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. Namun 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.

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. Selectron Tube

Pada tahun 1946 RCA mulai mengembagkan Selectron Tube yang merupakan awal format memori komputer dan Selectron Tube terbesar berukuran 10 inci yang dapat menyimpan 4096 bits Harga satu buah tabung sangat mahal dan umurnya sangat pendek di pasaran.

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.

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.

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.

7. Floppy Disk

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. Selain itu, memiliki kemampuan 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.

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.

9. Hard drive

Hard drive masih diproduksi di bawah pengembangan yang tetap (konstan). Hitachi Deskstar 7K yang Anda lihat pada gambar di bawah 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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 menyimpa data hingga 3.9 TB (Tera Byte) dalam sebuah disk atau secara dengan 4.600 – 11.900 jam menjalankan video menggunakan MPEG4.

7.2 Menyebutkan jenis-jenis CD

·         Media penyimpanan CD (Compact Disk)

“Rahasia Dibalik Kepingan CD Dan Bagaimana CD Player Membacanya”

Media penyimpanan CD (Compact Disk) sudah tidak asing lagi di lingkungan masyarakat. CD bisa digunakan untuk menyimpan data musik, film, playstation, program/data komputer, foto digital dan masih banyak lagi. Alat untuk merekam CDpun harganya kian terjangkau, tidak sampai setengah juta rupiah sudah bisa dibeli. CD dengan diameter 4.8 inchi (atau +/- 12cm) dapat menyimpan data musik sampai 80 menit atau data komputer sekitar 700Mbyte. Namun demikian masih banyak yang belum mengetahui bagaimana sebenarnya format penyimpanan data didalam CD dan bagaimana cara CD/VCD player menjalankan program/data yang disimpan didalam CD.

CD tersusun dari lapisan polycarbonate plastic dengan tebal +/- 1.2mm. Selama proses fabrikasi lapisan ini di press sedemikianrupa dan kemudian dibentuk track atau jalur penyimpanan datanya. Setelah itu aluminium ditaburkan diatasnya sehingga membentuk lapisan yang lebih tipis untuk menutupi jalur track data. Proses selanjutnya yaitu memberikan lapisan acrylic untuk melindungi lapisan aluminium. Pada lapisan acrylic ini, yang nantinya akan disablon untuk memberi label / judul pada CD. Irisan melintang sebuah CD dapat dilihat pada gambar. 

Penyimpanan data pada CD membentuk jalur Spiral melingkar dari bagian dalam menuju ke bagian luar. Setiap data digital yang dituliskan ke CD akan meninggalkan seperti benjolan yang berbentuk balok dengan ukuran lebar 0.5 micron (1micron =1.10^-6meter), panjangnya minimal 0.83 micron (tergantung panjang datanya) dan tinggi 125 nanomater. (1 nanometer = 1.10^-9meter). Benjolan seperti balok ini sering disebut sebagai pits yang nampak seperti lembaran pita pada sisi aluminium. Akan tetapi apabila pits ini disinari dengan laser, maka laser akan tetap membaca seperti benjolan – benjolan balok. Ukuran yang sangat kecil sekali untuk ukuran manusia, seandainya track ini bisa dikeluarkan dari spiralnya maka akan didapatkan panjang pita +/- 5 kM.

Untuk membaca data pada CD, CD player harus mempunyai sistem mekanis yang presisi agar bisa mengikuti jalur pits yang kecil. Tiga komponen utama yang terdapat pada CD player adalah : Drive Motor yang memutar CD, motor disini mempunyai kontrol presisi yang tinggi untuk berputar 200 sampai 500 rpm tergantung track mana yang akan dibaca. Komponen yang kedua adalah Lens System dan Laser yang akan membaca pits. Komponen yang ketiga yaitu Tracking Mechanism yang akan menggerakkan laser sehingga sinar laser dapat mengikuti jalur / track yang berbentuk spiral, sistem tracking ini dapat menggerakkan laser pada orde micron

Data yang telah dibaca oleh sinar laser ini adalah data - data (berupa bit – bit) digital. Dengan tehnologi microcomputer yang telah dipasang pada CD player maka data – data digital ini akan diolah menjadi data yang bisa dimengerti dan selanjutnya data ini akan dikirimkan ke rangkaian elektronik yang disebut dengan DAC (Digital to Analog Converter). Keluaran dari DAC ini dapat berupa musik, atau film tergantung dari jenis data yang disimpan.

1. Optical Disk

Mulai tahun 1983 sistem penyimpanan data di optical disk mulai diperkenalkan dengan diluncurkannya Digital Audio Compact Disc. Setelah itu mulai berkembanglah teknologi penyimpanan pada optical disk ini.

a. Proses Tulis dan Baca

Baik CD-Audio maupun CD-ROM memakai teknologi yang sama, yaitu sama-sama terbuat dari resin (polycarbonate), dan dilapisi oleh permukaan yang sangat reflektif seperti aluminium. Informasi direkam secara digital sebagai lubang-lubang mikroskopik pada permukaan yang reflektif. Proses ini dilakukan dengan menggunakan laser yang berintensitas tinggi. Permukaan yang berlubang mikroskopik ini kemudian dilapisi oleh lapisan bening.

Gambar 1.20  CD dan DVD

Informasi dibaca dengan menggunakan laser berintensitas rendah yang menyinari lapisan bening tersebut sementara motor memutar disk. Intensitas laser tersebut berubah setelah mengenai lubang-lubang tersebut kemudian terefleksikan dan dideteksi oleh fotosensor yang kemudian dikonversikan menjadi data digital.

b. Erasable Optical Disk (CD R/W)

Kemajuan terbaru dari optical disc ini adalah disk yang dapat ditulis ulang. Pada sistem ini, energi laser digunakan secara bersama-sama dengan prinsip medan magnet untuk menulis dan membaca informasi. Pada proses tulis, laser memanasi titik pada disk yang hendak diproses. Kemudian setelah itu medan magnet dapat mengubah arah medan titik tersebut sementara temperaturnya ditingkatkan. Karena proses tersebut tidak mengubah disk secara fisik maka proses penulisan dapat dilakukan berulang-ulang. Pada proses baca, arah medan magnet yang telah dipolarisasi tersebut akan membelokkan sinar laser dnegan arah tertentu, sehingga terefleksikan dan dideteksi oleh fotosensor yang kemudian dikonversikan menjadi data digital.

c. Kecepatan Baca CD-ROM drive

Satuan X pada CDROM drive (pada umumnya) sebenarnya mengacu pada kecepatan baca dari CD tersebut di track terluar (jika track terluar terpakai alias CD-nya penuh). Sedangkan kecepatan baca di track terdalamnya jauh lebih lambat. Misalkan ada CD-ROM drive 48X ‘max’, itu berarti kecepatan baca track terluarnya 40x namun untuk track terdalamnya hanya 19x.

Yang utama sebenarnya bukan hanya kecepatan putar yang ditingkatkan, namun sistem pembacaan, route data, mode transfer, interface, dll, seperti yang dilakukan Kenwood 52X dengan teknologi TrueX-nya dimana dengan kecepatan putar hanya ‘1/2’ dari CD biasa misal 48x, bisa memberikan kecepatan transfer merata (dalam dan luar) antara 45-52x di seluruh permukaan CD.

2. CD-ROM Drive

Gambar  1.22 Bentuk fisik sebuah CDROM

CD-ROM (compact disc read-only memory) adalah media penyimpanan optik read-only (hanya bisa dibaca) yang dapat menyimpan data sampai 682 MB (sekitar 333.000  halaman teks). Pengaksesan data dari CD-ROM lebih cepat dibanding flopy disk tetapi lebih lambat dibanding hard drive modern.

3.  Flash Disk

Flash Disk merupakan eksternal memory yang dapat digunakan untuk menyimpan data dengan kapasitas besar. Inteface pada flash disk ini memanfaatkan slot USB yang ada pada komputer. Kapasitas flash disk yang beredar saat ini mulai dari 128 MB hingga diatas 1 GB.