Tip:
Highlight text to annotate it
X
Mengurai hardisk
head, motor koil suara, permukaan halus & pemrosesan sinyal
seri ke-3 video engineerguy
Komputer personal merupakan alat yang sangat berguna, namun harus mampu menyimpan data dengan baik agar bisa diandalkan, jika tidak, komputer menjadi tidak ada gunanya.
Mari kita lihat didalamnya dan bagaimana hardisk menyimpan data.
Coba lihat: Sangat menakjubkan.
Ini merupakan hardisk biasa, melihat detailnya tentu luar biasa.
Sekarang saya yakin anda tahu inti dari hardisk:
Kita menyimpan data dalam bentuk biner - satu dan nol.
Tangan ini menopang head
yang merupakan elektromagnet yang memindai permukaan cakram
dan menulis data dengan mengubah pola magnet dari bagian tertentu
dalam cakram atau hanya membaca data
dengan mengukur polarisasi magnet.
Prinsipnya sangat sederhana,
tapi dalam prakteknya membutuhkan rekayasa yang serius.
Fokus utama adalah memastikan bahwa \"head\" bekerja secara presisi
tanpa kesalahan
membaca dan menulis ke hardisk.
Hal utamanya adalah untuk memindahkan \"head\" dengan pengendalian yang akurat.
Untuk mengatur tangan penopang \"head\" engineer menggunakan sebuah \"voice coil actuator\".
Pangkal dari tangan berada di antara dua magnet yang kuat.
Magnet tersebut sangat kuat sehigga sulit untuk dipisahkan.
Di sana.
Tangan bergerak oleh gaya Lorentz.
Lewatkan arus listrik melalui kabel dalam medan magnet
si kabel akan merasakan adanya suatu gaya;
aliran listrik di balikkan menyebabkan arah gaya juga berbalik.
Arus listrik yang mengalir satu arah dalam koil
gaya yang dibuat oleh magnet permanen menyebabkan tangan bergerak seperti ini,
jika arusnya dibalikkan, maka tangan juga akan berbalik arah.
Gaya terhadap tangan besarnya proporsional dengan arus listrik
yang melalui koil sehingga
posisi tangan bisa diatur sangat akurat.
Tidak seperti suatu sistem mekanik
hanya ada sedikit aus dan tidak sensitif terhadap suhu.
Di ujung tangan, terdapat komponen yang sangat penting: Head.
Head adalah bahan ferro-magnetik yang dililit oleh kabel.
Jika head melewati bagian cakram yang bermagnet
ia akan merasakan adanya perubahan arah kutub magnet.
Menurut hukum Faraday: Perubahan medan magnet
akan menghasilkan tegangan listrik di kumparan yang ada di dekatnya.
Jika head melewati suatu bagian di mana kutub magnetnya
berubah, ia akan merasakan ada lonjakan tegangan listrik.
Lonjakan tersebut - negatif atau positif - berarti angka biner \"satu\"
jika tidak ada lonjakan beratri angka biner \"nol\".
Jarak antara head dengan permukaan cakram sangat dekat
100 nanometer untuk hardisk lama
dan 10 nanometer untuk yang baru.
Jika head makin dekat ke medan magnet di cakram
maka cakupan head makin sempit, sehingga makin banyak bagian cakaram
yang bisa digunakan untuk menyimpan informasi.
Untuk mencegah head menyentuh cakram, engineer menggunakan metode yang canggih:
Mereka mengambangkan head di atas cakram.
Jika cakram berputar, ia membentuk lapisan udara yang
terdorong melewati head pada kecepatan 80 mil per jam pada sisi terluar cakram.
Head berada di \"slider\" yang dirancang secara aerodinamik untuk mengambang di atas cakram.
Dengan teknologi ini, head bisa mengatur posisinya sendiri:
Jika ada gangguan sehingga slider bergerak menjauh, ia akan segera kembali ke posisi semula.
Karena posisi head sangat dekat denga permukaan cakram
jika ada debu akan menyebabkan kehilangan data.
Jadi, engineer menempatkan saringan udara;
saringan ini mencegah partikel kecil menempel di permukaan cakram.
Agar ketinggian head tetap, permukaan cakram dibuat sangat halus:
Tingkat kekasaran dari permukaan cakram ini sekitar satu nanometer.
Untuk membayangkan kehalusan dari permukaan cakram, perbesar sebagian dari cakram
sampai ukuran lapangan sepak bola
benjolan yang ada di lapangan tersebut sekitar satu per tigaratus inci.
Komponen utama dari cakram adalah lapisan magnetik,
berupa cobalt dengan campuran platina dan nikel.
Campuran logam tersebut memiliki koersivitas tinggi,
yang berarti bisa mempertahankan sifat magnet (juga data) sampai terkena medan magnet kuat lainnya.
Satu hal lagi yang saya nilai canggih:
Menggunakan matematika untuk menambah 40 persen kapasitas penyimpanan.
Bayangkan rangkaian magnetik di permukaan cakram 0-1-0-1-1-1.
Head akan membaca lonjakan tegangan listik ini -
baik positif maupun negatif untuk angka \"satu\".
Kita bisa dengan mudah memedakannya berdasarkan bentuk, misalnya pada rangkaian berikut.
Jika kita bandingkan, jelas mereka berbeda.
Engeineer selalu berupaya menambah kapasitas penyimpanan data.
Salah satunya adalah dengan menciutkan domain magnetik,
tapi lihat apa yang terjadi dengan lonjakan tegangan listrik jika kita melakukannya.
Untuk tiap rangkaian, lonjakan dari salah satu rangkaian menjadi tumpang tindih dan
dan memberikan sinyal yang \"agak kabur\".
Sekarang, dua rangkaian tersebut nampak sama persis.
Dengan menggunakan teknik yang disebut Response Maximum Likliehood, engineer telah mengembangkan
kode canggih yang dapat membaca sinyal \"agak kabur\" ini
untuk menghasilkan berbagai kemungkinan rangkaian dan memilih salah satunya yang peluangnya terbesar.
Sama seperti teknologi lainnya yang sukses, tidak banyak orang yang memperhatikan hardisk pada kehidupan sehari-hari,
kecuali jika ada sesuatu yang rusak.
Saya Bill Hammack, the engineer guy.