Cakram keras: Perbedaan antara revisi

Cakram keras ditemukan pada tahun 1956 sebagai media penyimpan data untuk perangkat pengolah transaksi [[IBM]] dan dibuat untuk penggunaan umum pada [[komputer mainframe]] maupun [[komputer mini]]. [[IBM 350 RAMAC]] adalah cakram keras pertama yang memiliki ukuran sebesar 2 kali lemari pendingin dan mampu menyimpan 5 juta 6-bit karakter (atau sama dengan 3,75 juta 8-bit bytes) dalam 50 cakram bertumpuk.

Pada tahun 1961 IBM memperkenalkan cakram keras [[IBM 1311|model 1311]] yang berukuran sebesar mesin cuci dan menyimpan 2 juta karakter pada sebuah [[paket cakram]] mudah bongkar. Pengguna dapat membeli paket tambahan dan menggantinya apabila diperlukan sebagaimana halnya [[pita magnetik]]. Paket cakram mudah bongkar model selanjutnya menjadi keharusan dalam kebanyakan instalasi komputer dan mencapai kapasitas 300 megabytes pada awal tahun 1980an.

Beberapa cakram keras kinerja tinggi seperti [[IBM 2305]] dibuat dengan satu pembaca-tulis (''read and write head'') di tiap alurnya untuk mengurangi kehilangan waktu dari pergerakan pembaca. Sistem pembaca-tulis tetap atau pembaca-tulis tiap alur ini harganya sangat mahal dan tidak diproduksi lagi.

Awal tahun 1980an kebanyakan cakram keras dipakai pengguna akhir komputer pribadi sebagai perangkat luar untuk tambahan subsistem. Subsistem ini tidak dijual atas nama pabrik cakram melainkan atas nama produsen subsistem semacam [[Corvus System]] atau [[Tallgrass Technologies]]. Bisa juga atas nama pabrikan personal komputer misalnya [[Apple ProFile]]. [[IBM PC/XT]] pada tahun 1983 sudah menyertakan cakram keras internal berukuran 10MB dan tak lama kemudian cakram keras internal berkembang pada komputer pribadi

Cakram keras luar tetap populer lebih lama pada [[Apple Macintosh]]. Setiap Mac buatan tahun 1986 sampai 1998 memiliki sebuah port [[SCSI]] di bagian belakang supaya penambahan cakram luar lebih mudah. Masalahnya Compact Mac tidak mungkin dipasang pada dudukan cakram keras seperti pada kasus [[Mac Plus]] atau dudukan cakram keras umumnya. Makanya pada model tersebut, tambahan cakram keras SCSI pemakaian luar menjadi pilihan yang masuk akal.

Sebuah cakram keras menyimpan data dengan cara memagnetkan selaput tipis material <nowiki>[[''ferromagnetik''</nowiki>]] pada piringan. Urutan perubahan arah pemagnetan akan mewakili data biner [[bit]]. Pembacaan data dari piringan dengan cara mendeteksi perubahan pemagnetan. Data pengguna disandikan menggunakan skema pengkodean yang menentukan bagaimana data ditampilkan ulang berdasarkan perubahan medan magnet.

Motor penggerak lengan adalah sebuah [[magnet]] permanen dan gulungan bergerak untuk mengayunkan pembaca-tulis ke posisi yang diinginkan. Sebuah plat logam menyangga magnet NIB(''neodymium iron boron'') bermedan kuat. Di bawah plat ini ada gulungan bergerak yang sering disebut sebagai [[gulungan suara]] (''voice coil'' yang disamakan dengan gulungan pada pengeras suara) yang terpasang pada as motor penggerak lengan dan di bawahnya terdapat magnet NIB kedua dipasang di bawah plat motoran. Namun ada juga beberapa cakram keras yang hanya memiliki satu magnet.

Gulungan suara itu sendiri bentuknya hampir mirip kepala panah dan terbuat dari kawat magnet berlapis tembaga ganda. Lapisan dalam adalah penyekat sedangkan lapisan luar adalah plastik tahan panas (''thermoplastic'') yang melekat pada gulungan menempel dasar secara mandiri. Bagian dari gulungan sepanjang dua sisi kepala panah (yang mengarah ke pusat bantalan motor penggerak lengan) mempengaruhi [[medan magnet]] membentuk gaya [[tangensial]] yang menggerakan motor penggerak lengan. Aliran arus keluar menjari sepanjang sisi kepala panah dan jari-jari masuknya pada hasil lain dari medan magnet. Jika medan magnetnya seragam, masing-masing sisi akan menghasilkan gaya bersebrangan yang akan membatalkan keluaran satu sama lain. Oleh karena itu permukaan magnet sebagian berkutub utara (''N Pole'') dan sebagian lain berkutup selatan (''S Pole''), dengan jari-jari yang membagi jalur pada bagian tengah, menyebabkan kedua sisi dari gulungan kelihatan terpisah medan magnetnya dan menghasilkan gaya yang menambah bukannya membatalkan. Arus sepanjang atas dan bawah gulungan jari-jari menghasilkan gaya yang tidak memutar pembaca-tulis.

Cakram keras modern dibuat secara luas menggunakan koreksi kesalahan lanjutan (''forward error correction''), khususnya koreksi kesalahan ''Reed-Solomon''. Teknik ini menyimpan bit tambahan yang ditentukan menggunakan rumus matematika untuk masing-masing blok data. Bit tambahan memungkinkan banyak kesalahan dibetulkan tanpa terlihat. Bit tambahan itu sendiri memakan tempat di cakram keras namun memungkinkan kepadatan perekaman lebih tinggi bisa dilakukan tanpa menyebabkan kesalahan yang tak bisa dibetulkan dalam banyak media penyimpanan berkapasitas besar. Pada cakram keras terbaru keluaran setelah tahun 2009, kode pemeriksaan keseimbangan kepadatan rendah atau [[LDPC]] (''low-density parity-check code'') menggantikan ''Reed-Solomon''. LDPC memungkinkan kinerja cakram keras mendekati [[Batas Shannon]] dan menyediakan media penyimpan dengan kepadatan tertinggi

Umumnya cakram keras mencoba untuk memetakan ulang data dalam sebuah sektor fisik dari kegagalan menyediakan sektor fisik yang diharapkan, sementara kesalahan dalam sektor rusak belum terlalu banyak dan ECC bisa memulihkan tanpa ada yang hilang. Teknologi pengawasan mandiri, analisis dan pelaporan <nowiki>[[''S.M.A.R.T''</nowiki>]] akan menghitung jumlah kesalahan dalam cakram keras oleh ECC dan jumlah keseluruhan dari pemetaan ulang. Dengan demikian banyaknya kasus kesalahan dapat digunakan untuk memperkirakan kegagalan cakram keras (''HDD failure'').

* [[PRML|PRML (Partial-response maximum-likelihood)]]