Head Giant Magneto-Resistive
Untuk mendapatkan kerapatan yang lebih besar, IBM memperkenalkan tipe head MR baru pada tahun 1997. Sekalipun disebut head giant magneto-resistive, tetapi secara fisik head tersebut lebih kecil disbanding head MR standar, nama tersebut berasal dari efek GMR yang mendasari pembuatan head ini. Desain kedua head tersebut sangat mirip; namun terdapat lapisan tambahan yang menggantikan lapisan NiFe tunggal pada desain MR konvensional. Pada head MR, lapisan
NiFe mengalami perubahan resistansi sebagai respon terhadap pembalikan fluks pada media. Pada head GMR, dua film (dipisahkan dengan lapisan penghantar berupa tembaga yang sangat tipis) melakukan fungsi ini.
Efek GMR ditemukan pertama kali tahun 1988 pada sample kristal yang terpapar medan magnetic power tinggi (1.000 kali besar medan yang digunakan dalam HDD). Pada saat itu diketahui bahwa terjadi perubahan resistansi yang cukup besar dalam material yang terdiri dari berbagai lapisan elemen logam yang sangat tipis. Struktur utama dalam material GMR adalah lapisan pemisah yang berupa logam nonmagnetic yang berada diantara dua lapisan logam magnetic. Salah satu lapisan magnetic tersebut di-pin, yang berarti memiliki orientasi magnetic paksa. Lapisan magnetic yang lain bebas, yang berarti bebas untuk berubah orientasi atau arah. Material magnetic cenderung untuk mensejajarkan diri pada arah yang sama. Maka jika lapisan pemisah cukup tipis, lapisan yang bebas akan memilki orientasi yang sama denga lapisan yang di-pin. Yang ditemukan pada saat itu adalah arah magnetic dari lapisan yang bebas akan berayun secara periodic dari arah magnetic yang samadengan lapisan yang di-pin ke arah magnetic yang berlawanan. Resistansi secara keseluruhan relative rendah pada saat kedua lapisan berada pada arah yang sama relative tinggi saat keduanya pada arah magnetic yang berlawanan.
Pada saat suatu medan magnetic lemah, misal yang berasal dari suatu bit pada hard disk, melalui bagian bawah head GMR, orientasi magnetic pada lapisan magnetic bebas berotasirelatif terhadap yang lain dan menghasilkan perubahan resistansi listrik yang signifikan dalam kaitannya dengan efek GMR. Karena sifat fisik perubahan resistansi ditetapkan sebagai akibat dari putaran relative electron pada lapisan yang bebeda, maka head GMR sering disebut head spin-valve.
IBM memperkenalkan drive komersial yang mengguanakan head GMR pertama kali (drive 16.8GB 3,5”) pada Desember 1997. Sejak saat itu head GMR menjadi standar kebanyakan drive 20GB dan berikutnya. Drive GMR terbaru memiliki kerapatan data lebih dari 20GB per piringan, sehingga memungkinkan dibuatnya drive 80GB dalam standar form factor lebar 3,5”, tinggi 1”.
Head Slider
Istilah slider digunakan untuk menggambarkan kumpulan material yang mendukung head drive. Slider adalah sesuatu yang mengambang atau terpasang pada permukaan disk, yang mengarahkan head pada jarakyang tepat dari media untuk membaca atau menulis. Kebanyakan slider mirip dengan trimaran denagn dua outboard pod yang mengambang disepanjang permukaan media disk dan bagian central “hull” yang sebenarnya membawa head dan celah baca/tulis.
Kecendrungan ke arah drive dengan form factor yang semakin kecil dan semakin kecil telah memaksa slider untuk menjadi semakin kecil juga. Desain slider mini-Winchester berukuran sekitar 0,160”x0,034”. Kebanyakan produsen head telah bergeser ke nanoslider yang 50 % lebih kecil, atau picoslider yang 70 % lebih kecil. Dimensi sebuah nanoslider adalh sekitar 0,049”x0,039x0,012”. Picoslider dipasang denagn menggunakan teknologi flex interconnect cable (FIC) dan chip on ceramics (COC) sehingga memungkinkan proses tersebut sepenuhnya otomatis.
Slider yang lebih kecil mengurangi massa yang dibawa pada ujung lengan actuator head, sehingga meningkatkan akselerasi dan deselerasi serta meningkatkan waktu pencarian. Slider yang lebih kecil hanya memerlukan area sempit untuk zona pendaratan, sehingga meningkatkan area yang dapat digunakan pada piringan disk. Dan lagi, semakin kecil area kontak slider akan mengurangi slight wear pada permukaan piringan yang terjadi pada start up normal dan spin-down piringan drive.
Desain nanoslider dan picoslider yang lebih baru juga memiliki pola permukaan yang dimodifikasi secara khusus untuk menjaga agar tinggi pengambangan di atas permukaan disk tetap sama, sekalipun slider berada di silinder dalam atau luar. Slider konvensional menaik-turunkan tinggi pengambangannya menurut kecepatan putaran permukaan disk yang berada dibawahnya. Kecepatan dan pengambangan tertinggi adalah diatas silinder luar. Pengaturan seperti ini tidak diinginkan dalam desain yang lebih baru yang menggunakan zoned bit recording, di mana kerapataan bit disemua silinder sama. Pada saat kerapatn bit seragam diseluruh drive, maka ketinggian pengambangan harus relative konstan untuk mendapatkan performa maksimum. Pola permukaan bertekstur dan teknologi pembuatan khusus memungkinkan slider tersebut mengambang pada tinggi yang lebih konsisten, sehingga menjadi drive zoned bit recording ideal.
Skema Encoding Data
Penyimpanan magnetic pada intinya adalah media analog. Namun data yang disimpan oleh PC pada media tersebut adalh informasi digital – yaitu 1 dan 0. Pada saat drive mengirim informasi digital ke head perekam magnetic, head membuat domain magnetic pada media penyimpanan dengan polaritas tertentu sesuai tegangan positif dan negative yang diberikan drive ke head.
Pembalikan fluks membentuk batasan antara area polaritas negative dan positif yang digunakan kontroler drive untuk meng-enkode data digital ke media analog. Selam operasi baca, setiap mendeteksi adanya pembalikan fluks maka drive akan membangkitkan pulsa negative atau positif yang kemudian digunakan alat untuk merekonstruksi data biner asli.
Untuk mengoptimalkan penempatan transissi fluks selama penyimpanan magnetic, drive melewatkan data input digital yang belum diproses ke alat yang disebut encoder/decoder (endec), yang kemudian akan mengkonversi informasi biner tersebut menjadi suatu bentuk gelombang yang telah didesain untuk mengoptimalkan penempatan transisi fluks (pulsa) pada media. Selam operasi baca, endec membalik proses tersebut dan men-dekode deretan pulsa menjadi data biner awal. Selam bertahun-tahun telah dikembangkan beberapa skema untuk encode data dengan cara tersebut; ada beberapa yang lebih baik atau efisien dibanding yang lain,yang dapat Anda ketahui pada bagian berikut ini.
Deskripsi proses encode data yang lain mungkin lebih sederhana, tetapi justru menghilangkan fakta yang sangat penting dalam kaitannya dengan kehandalan hard drive, yaitu timing. Engineer dan desainer teris memaksakan untuk memasukkan lebih banyak dan lebih banyak lagi bit informasi dalam suatu paket transmisi data hingga batas kuantitas pembalikan fluks magnetic per inci. Sehingga hasil yang diperoleh adalah suatu desain dengan decode bit informasi bukan hanya berdasar keberadaan dan ketiadaan pembalikan fluks, tetapi juga dari timing antara pembalikan tersebut. Semakin akurat timing pembalikan maka semakin banyak informasi yang dapat di encode (dan sebagian lain di-dekode) dari informasi timing tersebut.
Penggunaan timing sangat signifikan pada setiap bentuk signaling biner. Pada saat mrngintertasi bentuk gelombang baca atau tulis, timing setiap transisi tegangan sangat penting. Timing adalah suatu sel bit atau transisi tertentu yaitu window waktu yang digunakan drive untuk membaca atau menulis suatu transisi. Jika timing di off, maka suatu trasisi tegangan mungkin akan dikenali pada waktu yang salah dengan dianggap sebagai bagian sel yang berbeda, sehingga konversi atau encode akan di off, mengakibatkan adanya bit yang hilang, ditambahkan, atau salah diinterpretasi. Untuk menjamin presisi timing, alat transmisi dan penerima harus berada dalam sinkronisasi yang sempurna. Misalnya, jika perekaman 0 dilakukan dengan meniadakan transisis pada disk selama suatu periode waktu atau sel tertentu, bayangkanlah perekaman sepuluh bit 0 dalam satu baris – Anda akan mendapatkan suatu peride panjang dari sepuluh periode atau sel waktu tanpa transisi.
Sekarang bayangkanlah clock dalam encoder terhenti sebentar saat membaca data dibanding saat data tersebut ditulis sebelumnya. Jika encoder ini cukup cepat, maka encoder akan menganggap perengangan 10 sel tanpa transisi ini sebagai 9 sel. Atau jika encoder ini lambat, maka akan menganggap ada 11 sel yang lewat. Kedua kasus tersebut akan mengakibatkan kesalahan pembacaan, yaitu bit tersebut tidak akan terbaca sama dengan yang ditulis sebelumnya. Untuk mencegah kesalahan timing dalam encoding/decoding drive diperlukan sinkronisasi sempurna antara proses baca dan tulis. Sinkronisasi ini sering dilakukan dengan menambahkan sinyal timing terpisah, disebut sinyal clock, pada transmisi dua alat. Sinyal clock dan data dapat juga dikombinasi dan ditransmisi sebagai sinyal tunggal. Sebagian besar skema encode data magnetic menggunakan tipe kombinasi sinyal clock edan data ini.
Penambahan sinyal clock pada data menjamin alat-alat yang berkomunikasi tersebut dapat menginterprestasikan secara akurat sel bit individu. Setiap sel bit terkait dengan dua sel lain yang berisi transisi clock. Pengiriman informasi clock bersama data akan membuat clock tetap sinkron, sekalipun media berisi string bit 0 identik yang panjang. Sayangnya, sel transisi yang digunakan untuk timing menyita ruang pada media yang sebenarnya dapat digunakan untuk data.
Karena jumlah transisi fluks yang dapat direkam drive pada suatu ruang dalam media dibatasi oleh sifat fisik atau kerapatan media dan teknolgi head, maka engineer drive mengembangkan berbagai cara encode data dengan menggunakan jumlah pembalikan fluks minimum (diperlukan pembalikan fluks yang hanya digunakan untuk clocking). Enkode sinyal memungkinkan system memaksimalkan penggunaan suatu teknologi hardware drive.
SUMBER : kaskus.co.id
Langganan:
Posting Komentar (Atom)
0 komentar:
Posting Komentar