Perbedaan cara
kerja SSD dan HDD
untuk Mata Kuliah
Arsitektur Komputer
Tugas kecil 1
Sayyidina Abdul
Fattah RA
11251102062
Jurusan Teknik
Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim
2013
afsayyidina@gmail.com
ABSTRACK
In a computer is
not enough sometimes it feels like we access data and minutes to seconds in the
process. Fast data access is not a major effect of RAM or a large PROCESSOR
rather than storage. Storage of the digital era lasted very interesting and
very fast development. It seems important to a new knowledge about the existing
storage. The long journey of the storage media is now taking us on a principle
of actual storage technology has long existed but has in recent years developed
back in response to the demands of the previous storage medium speed HDD. SSDs
provide answers regarding the principles of speed writing and reading of data
actually means. No longer distracted by the buzzing sound of the disc hard
drive and do not need anymore of waiting a few minutes to initiate a process
minghidupkan computer. SSDs appear thinner with the same storage capacity
number. SSDs consume less power than the HDDs. example, 2.5-inch SSD only takes
less than 1 Watt of power, while power is used HDD to 2.1 Watt. In HHD data
will be written to the location where the magnetic disk at the time of the
stop. This means that a data can be easily in-Overwrite. SSD but unfortunately
can not directly overwrite existing data. First of all SSDs will look for an
empty page in a block and then write on the blank page. Consequently, if you
already use any available blank page in the block on the SSD, the drive will
need to undergo the above process every time new data write. As a result, the
longer, the SSD will instead will become increasingly slow.
Keywords : Solit
state drive, hardisk, speed, compare, price
1.PENDAHULUAN
Arsitektur komputer sangat erat kaitannya dengan organisasi komputer
dimana arsitektur adalah konsep perancangan dalam struktur pengoprasian dasar
dari suatu system komputer tentunya. Sedangkan pada organisasi komputer lebih
kepada bagaimana mengorganisasikan bagian dari komputer itu sendiri. Secara
umum arsitektur komputer tidaklah berubah namun pembahasan sebuah contoh dalam
Arsitektur komputer tersebut haruslah sesuai dengan perkembangan zaman yang
ada. Karena arsitektur komputer sendiri memiliki sifat yang dinamis maka
penting aritinya untuk mengetahui materi
baru yang dibahas dalam pembelajaran arsitektur komputer. Beranjak dari hal
tersebut timullah sebah gagasan tentang kebutuhan akan pengetahuan mengenai
teknologi penyimpanan data yang sedang terbarukan Arsitekturnya yaitu SSD(solid
state drive). Hal ini menjadi makin menarik untuk di bahas karena berbagai
pertanyaan muncul akan kehadiran SSD ini seperti kenapa SSD baru hadir sekarang
padahal teknologi penyimpanan data macam flashdisk/pendrive/flashdrive
sudah lama adanya. Hal-hal semacam ini yang menjadi alasan kuat kenapa tema
Arsitektur dilihat dari cara kerjanya SSD ini di angkat.
Perumusan Masalah
Paper ini akan merumuskan masalah terkait perbedaan cara kerja SSD dan
HDD untuk mata kulia Arsitektur Komputer. Masalah-masalah tersebut dapat di
uraikan sebagai berikut : (1) Kenapa baru sekarang ada penyimpanan SSD, (2)
Bagaimana Arsitektu dan system kerja dari SSD, (3) Perbedaan dasar kinerja SSD
dan HDD, (4) Apa kelebihan dan kekurangan dari SSD di bandingkan dengan HDD.
Tujuan dan Manfaat
Pemaparan yang dilakukan disini bertujuan untuk setidaknya : (1)
Memberikan penjelasan kenapa penyimpanan SSD baru ada sekarang padahal seperti
yang kita semua tahu bahwa penyimpanan data macam flashdisk/pendrive/flashdrive
sudah lama adanya yang notabenenya sama seperti teknologi penyimpanan yang
dipakai oleh SSD ini, (2) Memberikan penjelasan singkat serta pemahaman
bagaimana sebenarnya Arsitektur dari sebuah SSD lengkap dengan cara kerjanya
sehingga sebuah SSD dapat ditulisa dan dihapus sebagai mana media penyimpanan
non volatile lainnya, (3) Menjelaskan perbedaan cara kerja SSD dan HDD dengan
cara membandingkan Arsitektur dari kedua macam media penyimpanan tersebut di
mana nanti diharapkan dapat memberikan gambaran kecil pada pembaca akan
perbedaan dari system kerja keduanya, (4) Memberikan pemaparan tentang
kelebihan dan kekurangan suatu SSD jika
di bandingkan dengan HDD dimana kita tahu bahwa sanya masing-masing teknologi
yang ada pasti memiliki keunggulan dan kekurangannya senidiri.
Ruang Lingkup Materi
Sehubungan dengan mekanisme penyimpanan file maka tidak mungkin terlepas
dari yang namanya file system. File system mengatur bagaimana file disimpan
dalam suatu media penyimpanan data yang seiring dengan perkembangan zaman,
muncul berbagai macam metode file system yang masing-masing memiliki metode
penyimpanannya sendiri yang diseesuaikan dengan kebutuhan dan teknologinya
sendiri. Sekarang ada dua jenis storage yang kita kenal yaitu Hard Disk Drive
(HDD) dan Solit state drive(SSD). Kedua jenis Storage tersebut memiliki
karakteristik yang berbeda untuk metode
pengaksesan datanya.
II. LANDASAN TEORI
Untuk mempermudah penjelasan ini, memori komputer dapat dibagi menjadi 3
bagian : pertama cache, kedua memori dan ke tiga kita anggap dulu adalah hard
disk. Masing-masing bagian ini memiliki fungsi penting yang menentukan cara
kerjanya.
Cache adalah bagian yang terdapat paling dalam atau paling dekat dengan
proseor. Saat beroperasi, komputer menggunakan cache untuk menjalankan berbagai
kalkulasi dan prosedur. Karena cache merupakan bagian yang paling penting, alur
elektrik menuju cache adalah yang paling dekat, artinya akses data terjadi
sangat cepat.
Memory adalah bagian tengah, dikenal dengan sebutan RAM atau Random
Access Memory. Didalamnya, komputer akan menyimpan berbagai informasi tentang
segala yang berhubungan dengan program dan proses yang sedang berjalan. Akses
ke memori ini setingkat lebih lambat daripada ke cache.
Hard disk adalah bagian dimana semua disimpan secara permanen. Disini,
berbagai file, konfigurasi, dokumen, file musik, video dan sebagainya disimpan.
Saat kita melakukan akses ke sebuah file ataupun jika ingin menjalankan
program, komputer akan menjalankan file tersebut dari hard disk ke memori.
Penjelasan singkat diatas diperlukan untuk mengetahui adanya perbedaan
kecepatan. Cache dan memory diakses dan beroperasi dengan sangat cepat, hampir
seketika dan dalam hitungan nanosecond, sementara hard disk beroperasi dalam
millisecond. Hal ini disebabkan karena hard disk perlu berputar terlebih dahulu
sampai menemukan lokasi dimana file yang ingin diakses tersebut berada.
Artinya, sebelum dapat beroperasi, komputer perlu menunggu proses hard
disk. Intinya, hard disk adalah kelemahan dari ketiga memori diatas. Tidak
peduli seberapa cepat cache dan RAM yang kamu miliki pada komputer, kecepatan
tersebut dibatasi oleh kemampuan atau kecepatan hard disk. Disinilah teknologi
SSD berperan. SSD dapat beroperasi lebih cepat sehingga mengurangi waktu
loading ketika komputer beroperasi.
Solid-State Drive (SSD) adalah media penyimpanan data yang
menggunakan nonvolatile memory sebagai media dan tidak menggunakan
cakram magnetis seperti cakram
keras konvensional.
Berbeda dengan volatile memory (misanya RAM), data yang tersimpan
pada SSD tidak akan hilang meskipun daya listrik tidak ada.
Mengenai sejarah SSD yang menggunakan memori ferrite, atau lebih
populer dengan istilah auxiliary memory unit saat ini, wikipedia.com menjelaskan
dalam galerinya bahwa sanya SSD sudah muncul pada era komputer yang menggunakan
vacuum tube atau pipa kedap udara. Tetapi penggunaannya terhenti setelah
kemunculan drum storage unit yang lebih murah. Pada tahun 1970an dan 1980an,
SSD menggunakan memori semikonduktor dan digunakan untuk supercomputer milik
IBM. Amadahl, dan Crat. Tetapi harga SSD yang sangat mahal menjadi penyebab drive ini tidak
populer.
Pada tahun 2007, SSD dengan kapasitas beberapa gigabyte memperoleh
popularitas untuk netbook dan subnotebook. Pada tahun 2008 SSD berkembang
dengan sangat pesat. Pada Maret 2008, Samsung mengumumkan akan meluncurkan
solid state disk berkapasitas 258 GB pada tahun 2009. Super Talent meluncurkan
SSD 256 GB tertipis. Pada Oktober 2008, Intel memproduksi SSD khusus untuk
server dan workstation. Drive ini seharga $695 untuk pembelian 1000 unit.
Enterprise Flash Drives (EFDs) didesain untuk aplikasi yang membutuhkan
performansi tinggi (IOPS – Input/Output per Second), realiabilitas, dan
efisiensi daya.
III. PEMBAHASAN
Perkembangan dan Cara Kerja SSD
Kenapa SSD untuk komersil abru ada sekarang?
SSD sebenarnya sudah ada sejak lama, cikal bakal ssd yang sekarang tidak
lain dan tidak bukan adalah flash memory, sama seperti hanya RAM dan Flashdisk.
SSD pertama berbasis flash memory dikembangkan pada tahun 1995.
SSD yang di tujukan untuk komputer desktop dahulu tidak sama dengan
seperti sekarang yang menggunakan slot
SATA, dahulunya SSD menggunakan interface dari PCI-E x8. Di zaman HDD yang
masih menggunakan interface Ide pun SSD sudah ada tapi kemudian tidak laku.
Interface IDE terlalu lambat sehingga kecepatan baca tulis SSD dengan HDD
perbedaannya tidak signifikan. Namun sekarang dengan slot SATA3 yang ada
performa SSD menjadi sangat signifikan kecepatanya. Ketika menggunakan Hardisk
dengan SATA2 atau SATA3 maka perbedaan kecepatan tidak akan begitu jauh terasa
namun jika menggunakan SSD akan jauh terasa perbedaannya.
Selain alasan tersebut, perkembangan SSD dulu memang lambat,
mekanisme baca dan tulisnya jauh lebih
rumit dari pada Hardisk. Seperti hanya sebuah RAM yang sama-sama menggunakan
konsep flash memory, timbul tanda tanya kenapa RAM tidak ada yang langsung
puluhan GB? Itu disebabkan mekanisme baca tulisnya yang rumit dan butuh
perubahan pada RAM itu sendiri. RAM DDR4 yang kemungkinan akan munncul pada
tahun ini diperkirakan akan menjadi solusinya. RAM DDR4 ditenggarai mampu
memeksimalkan mekanisme baca tulis di flash memory dengan lebih baik dari DDR3.
Dengan memory yang lebih besar diharapkan dapat mengakibatkan kinerja yang
lebih baik.
Arsitektur dan System kerja SSD
Prinsip dibalik solid state drive adalah tidak ada bagian yang bergerak,
tidak platter yang berputar, tidak ada head yang berpindah-pindah. Data dibagi
dalam ukuran word dan disimpan dalam memori. Data kemudian diakses dengan cepat
menggunakan metode pengalamatan yang unik pada seluruh sistem. Teknologi ini
telah digunakan untuk RAM selama bertahun-tahun, tetapi tidak digunakan untuk
hard disk drive karena terlalu mahal untuk diproduksi dalam jumlah yang cukup
untuk menggantikan hard disk.
Jika anda melihat bagian atau komponen dari hardisk maka anda akan
melihat konsep piringan hitam. Sebelum jarum tersebut menulis atau membaca,
piringan tersebut harus berputar hingga pada lokasi yang sesuai.
SSD menggunakan semacam jaringan sel elektrik yang dengan cepat mengirim
dan memanggil data. Jaringan listrik ini terbagi menjadi bagian-bagian yang
disebut “pages”, dimana “pages” atau halaman ini merupakan tempat dimana data
disimpan. “Pages” ini kemudian dijadikan satu untuk membentuk “block”.
Penjelasan tersebut diperlukan untuk mempermudah memahami konsep SSD, dimana
SSD hanya bisa menulis data pada page yang kosong di sebuah block. Pada HHD
data akan dituliskan pada lokasi dimana piringan magnetic pada saat itu
berhenti. Ini artinya sebuah data dapat dengan mudah di-Overwrite . SSD tidak
bisa langsung menimpa data yang sudah ada. Pertama-tama SSD akan mencari page
yang kosong dalam sebuah block kemudian menulisnya pada page yang kosong
tersebut. Bagaimana dengan konsep penghapusan pada SSD? Saat page dalam sebuah
block ditandai sebagai file tidak berguna, SSd akan mengambil block tersebut
dan kemudian akan menghapusnya secara keseluruhan.
Saat anda memiliki SSD baru yang kosong maka akan terdapa banyak bloxk
page yang kosong. Saat pertama kali mengisi page tersebut dengan sebuah atrau
beberapa data maka proses penulisan akan berlangsung sangat cepat. Namun lama
kelamaan kamua anda akan kehabisan page kosong dan akhirnya terdapat page
kosong yang tidak rapi. Hasilnya didalam SSD akan terdapat banyak page yang
berntakan disana-sini.
Karena SSD tidak bisa langsung menimpa data, jika kamu ingin menulis
data pada kondisi SSD yang sudah mencapai kondisi ini, maka drive tersebut akan
menjalani proses berikut :
-Mencari blok dengan page kosong yang cukup
-Menyimpan data page apa saja yang masih diperlukan dalam block tersebut
-Reset setiap page dalam blok tersebut
-Menulis ulang data yang diperlukan ke dalam page pada blok yang baru
di-reset tersebut
-Menuliskan data baru
Intinya, apabila anda sudah menggunakan setiap page kosong yang tersedia
di dalam blok pada SSD, drive tersebut akan perlu menjalani proses diatas
setiap kali menuliskan data baru. Akibatnya, semakin lama, SSD akan malah akan menjadi
semakin lambat.
Perbedaan Dasar Kinerja SSD dengan HDD
SSD mengkonsumsi daya lebih kecil daripada HDD. contoh, SSD 2,5 inci
hanya butuh daya kurang dari 1 Watt, sementara daya yang dipakai HDD mencapai
2,1 Watt.
Untuk pengguna PC, perbedaan itu tidak terasa. Tapi pengguna notebook
bisa merasakan perbedaan awet baterainya.
SSD memiliki kemampuan dalam kecepatan baca tulis yang luar biasa dimana
tidak adanya piringan yang berputar ataupun alat pembaca yang harus diposisikan
seperti layaknya HDD
SSD memeberikan peningkatan kinerja pada performa Input Output I/O,
dimana konvensional HDD menggunakan piringan (platter) yang berputar dan sebuah
head untuk membaca data pada piringan yang tentunya membuat HDD akan memiliki
delay dalam melakukan proses tulis baca data,
SSD lebih tahan rusak terhadap guncangan dari pada hard disk
konvensional, karena piringan pada hard disk dapat terganggu kinerjanya bila
mengalami guncangan dan akan berakibat kerusakan maupun data loss. Hal ini
tidak terjadi pada SSD karena tidak ada alat mekanik yang bergerak dan bisa
terguncang (full ic = integrated circuit). Tapi SSD bisa juga mengalami
kerusakan seperti layaknya ic pada umumnya dan akan berakibat data loss.
Kelebihan dan Kekurangan SSD dibandingkan HDD
Dari penjelasan-penjelasn mengenai SSD di atas dapat ditarik kesimpulan
bahwa SSD juga memiliki kelebihan maupun kekurangan jika dibandingkan dengan
HDD. Kelebihan SSD diantaranay ialah :
1. Waktu memulai bekerja atau start up yang
lebih cepat. Hal ini tentunya akan
berdampak pada daya akses yang lebih tinggi.
2.
Akses SDD lebih cepat
(kapanpun anda mengakses).
3. Tidak memiliki suara dengung sehingga akan
lebih nyaman saat digunakan.
4. Hemat daya listrik jika di bandingkan dengan
penggunaan daya HDD.
5. Lebih tahan terhadap guncangan dan getaran
serta temperatur yang lebih tinggi.
6. Dengan kapasitas yang sama dengan HDD dari
segi ukuran SSD memiliki bobot lebih ringan dan ukuran fisik yang ramping
sehingga lebih portable untuk notebook dan mobile storage.
7. Kedepannya memungkinkan untuk menggabungkan
teknologi memristor dengan SSD sehingga jika sebuah komputer dihidupkan
layaknya sebuah televisi yang mana tidak memerlukan istilah start up dan shut
down lagi atau sejenisnya.
Kekurangan SSD dari pada HHD
1. Harga yang akan relatif lebih mahal
dibandingkan dengan HHD. Sebagai perbandingan SSD dengan kapasitas 500 GB saat
ini harganya sekitar 4-5 juta sedangkan denga kapasitas yang sama HDD hanya di
bandrol dengan harga 500-800 ribu rupiah saja tergantung dari mereknya.
2. Kapasitas tertinggi dari suatu SSD pada saat
ini masih dibawah kapasitas tertinggi yang mampu disimpan oleh HDD.
3. Daya tahan tulis dan baca SSD yang terbatas,
seperti di jelaskan sebelumnya bahwasanya SSD ini akan mengalami pelambatan
menulis data jika sebelumnya page yang ada tidak teratur lagi dan penuh, dan
4. Akibat darihal tersebut otomatis kemampuan
memasukkan atau write data lebihn rendah dariu pada kemampuan membaca dara atau
read.
IV. PENUTUP
Kesimpulan
Solid-State Disk (SSD) adalah
media penyimpanan data yang menggunakan non volatile
memory sebagai media dan tidak menggunakan cakram magnetis
seperti hard-disk konvensional. SSD
sebenarnya sudah ada sejak lama namun karena pada saat itu belum ditemukan
SATA3 seperti sekarang ini akibatnya SSD tidak diminati dan dianggap tidak
efisien mengingat kecepatan transfer datanya hampir sama dengan HDD yang
harganya jaul lebih murah.
SSD menggunakan
semacam jaringan sel elektrik yang dengan cepat mengirim dan memanggil data.
Jaringan listrik ini terbagi menjadi bagian-bagian yang disebut “pages”, dimana
“pages” atau halaman ini merupakan tempat dimana data disimpan. “Pages” ini
kemudian dijadikan satu untuk membentuk “block. SSD hanya bisa menulis data
pada page yang kosong di sebuah block. Pada HHD data akan dituliskan pada
lokasi dimana piringan magnetic pada saat itu berhenti. Ini artinya sebuah data
dapat dengan mudah di-Overwrite. SSD
tidak bisa langsung menimpa data yang sudah ada. Apabila kita sudah menggunakan
setiap page kosong yang tersedia di dalam blok pada SSD, drive tersebut akan
perlu menjalani proses diatas setiap kali menuliskan data baru. Akibatnya,
semakin lama, SSD akan malah akan menjadi semakin lambat.
Saran
Jika anda membutuhkan
banyak kapasitas penyimpanan, sampai dengan 2TB
Jangan ingin menghabiskan banyak uang untuk mendapatkan kecepatan data.
Tidak peduli terlalu banyak tentang seberapa cepat boot komputer up atau
membuka program kemudian mendapatkan hard drive. Namun jika Anda bersedia membayar
untuk performa yang lebih cepat
Jangan pedulikan kapasitas penyimpanan terbatas atau dapat bekerja di sekitar
yang kemudian mendapatkan SSD.
Hal ini masih masuk akal bagi sebagian besar orang yang khas hanya untuk
mendapatkan hard drive di dalam komputer baru hanya karena biaya yang jauh
lebih murah. Jika Anda adalah seorang penggemar untuk teknologi baru dan
memiliki kinerja komputasi atas maka tentu saja SSD adalah solusi untuk
mengimbanginya.
V.
REFERANSI
Agung Mahendra. 2013 Pengertian,
Perkembangan, dan cara kerja SSD (solid state drive). Agungmahendra.com
Diakses pada 27
November 2013
Diakses pada 27
November 2013
