Makalah Penyimpanan Optik

Media Penyimpanan Optik

1.               Definisi Media Penyimpanan Optik

Media penyimpanan optik adalah media penyimpanan data yang menyimpan data sebagai pola titik-titik yang dapat dibaca dengan menggunakan cahaya laser. Data yang disimpan dalam medium penyimpanan optik dibaca dengan memantulkan sinar laser terhadap permukaan medium penyimpanan data. Bila memang sinar tersebut mengenai titik di mana data disimpan, maka sinar tersebut akan dipantulkan kembali secara berbeda, untuk memberitahukan bahwa di sana ada titik yang berisi data.

Media Penyimpanan optik dibagi menjadi 2 :

A.              Phase-change disk

Disk ini dilapisi oleh bahan yang dapat mengkristal(beku) menjadi crystalline(serpihan-serpihan kristal) atau menjadi amorphous state(bagian yang tak berbentuk). Bagian crytalline ini lebih transparan, karenanya tembakan laser yang mengenainya akan lebih terang melintasi bahan dan memantul dari lapisan pemantul. Drive Phase-change disk ini menggunakan sinar laser dengan kekuatan yang berbeda. Sinar laser dengan kekuatan tinggi digunakan melelehkan disknya kedalam amorphous state, sehingga dapat digunakan untuk menulis data lagi. sinar laser dengan kekuatan sedang dipakai untuk menghapus data denga cara melelehkan permukaan disknya dan membekukannya kembali ke dalam keadaan crytalline, sedangakan sinar laser dengan kekuatan lemah digunakan untuk membaca data yang telah disimpan.

B.              Dye-Polimer disk

Dye-polimer merekam data dengan membuat bump(gelombang) disk dilapisi dengan bahan yang dapat enyerap sinar laser. sinar laser ini membakar spot hingga spot ini memuai dan membentuk bump(gelombang). bump ini dapat dihilangakan atau didatarkan kembali dengan cara dipanasi lagi dengan sinar laser.

Titik-titik tersebut dapat dibuat dengan menggunakan sinar laser pula, untuk semua media penyimpanan optik yang mampu ditulisi, seperti halnya Compact Disk Recordable (CD-R). Sinar ini umumnya menggunakan daya yang tinggi agar dapat memberikan titik-titik data dalam medium yang hendak ditulisi. Orang-orang menyebut proses ini sebagai proses “burning”, karena memang kita sedang “membakar” medium dengan laser. 

Medium penyimpanan optik biasanya berbentuk cakram, sehingga banyak berbentuk piringan. Berikut ini adalah beberapa media penyimpanan optik:

1.     Compact Disk (CD)

2.     Digital Versatile Disk (DVD)

3.     BluRay Disk (BDD)

4.     High Density Digital Versatile Disk (HD-DVD).

Masing-masing medium terbagi ke dalam beberapa kategori, tergantung pada sifatnya, apakah bisa ditulisi ulang atau tidak. Medium yang dapat ditulisi, ditambah dengan sebutan “Recordable”, sehingga menjadi CD-R, DVD-R, BDD-R, dan HD-DVD-R. Untuk medium yang hanya bisa dibaca, ditambah dengan sebutan “Read Only Memory”, sehingga menjadi CD-ROM, DVD-ROM, BDD-ROM, dan HD-DVD-ROM. Sementara itu, untuk medium yang bisa ditulisi ulang, diberi tambahan “Rewritable”, sehingga menjadi CD-RW, DVD RW, BDD-RW, dan HD-DVD-RW. Khusus untuk media DVD, ada juga istilah “Random Access Memory”, sehingga menjadi DVD RAM, meski kini jarang dipakai.

2.               Pembahasan dari Jenis-jenis Media Penyimpanan Optik

A.              Laser Disk (Cakram Laser)

Teknologi penggunaan cakram transparan yang digunakan pada cakram laser berasal dari penemuan David Paul Gregg mengenai cakram optic pada tahun 1958 dan dipatenkan pada tahun 1961 dan pada tahun 1969 paten sistem cakram transparan ini dijual kepada Philips. MCA juga turut berandil dalam pengembangan ini setelah mengakuisisi perusahaan Gregg bernama Gauss Electrophusics pada awal tahun 1960.

Cakram laser (atau Laserdisc, dan disingkat LD) adalah sebuah piringan optikal berdiameter 11.81 inchi (30 cm) dan dapat digunakan pada kedua sisinya untuk menyimpan video atau film dan dapat diputar kembali dengan laser, dan merupakan media penyimpan data pada cakram optik komersial pertama. Tidak seperti media optik pada saat ini yang menyimpan data dalam format digital, cakram laser menyimpannya dalam format analog.Cakram laser awalnya dinamakan Discovision pada tahun 1978, teknologinya dilisensikan dan dijual dengan nama Reflective Optical Videodisc, Laser Videodisc, Laservision, Disco-Vision, DiscoVision, dan MCA DiscoVision sampai akhirnya Pioneer Electronics memiliki sebagian format ini dan akhirnya dinamai LaserDisc pada pertengahan dan akhir 1980-an.

Format ini memiliki kualitas gambar yang lebih tinggi dari format pesaingnya pada masa itu (sistem VHS dan Betamax). Format ini sangat terkenal di wilayah Jepang dan Asia Tenggara dan kurang diminati di wilayah Amerika Utara, Eropa dan Australia. Cakram laser merupakan medium paling umum yang digunakan untuk penyewaan video pada tahun 1990 di wilayah Hong Kong. Perekaman materi dalam videodisk ini menggunakan cara yang sama dengan cara cakram digital diproduksi namun cakram laser hanya dapat digunakan untuk merekam data video bukan untuk data dengan format lain. Konsep dan teknologi yang digunakan dalam cakram laser merupakan pelopor dari cakram digital dan DVD.

B.              Compact Disk (CD)

1)               CD ROM

CD ROM adalah salah satu versi CD yang bersifat read only dan mempunyai kapasitas rekamnya antara 650 Mb sampai 700Mb. CD ROM merupakan media penyimpanan yang removable dengan harga murah, mudah didapat dan bersifat multiguna (untuk data, audio atau video). Informasi disimpan dalam bentuk biner, maka cocok untuk digunakan sebagai medium dalam sistem komputer.

Umur pakai atau daya tahan CD ROM tergantung dari dari bahan atau material yang digunakan. Faktor temperatur atau kelembaban lingkungan juga turut mempengaruhi. Semakin lembab udaranya semakin pendek pula umurnya, karena material CD ROM tersebut akan bereaksi dengan molekul oksigen dan hidrogen di udara, lama kelamaan kemampuan refleksinya di dalam drive tidak akan dipantulkan secara sempurna, sehingga data – data yang ada di dalam CD ROM tidak semuanya dapat dilihat. Faktor lain yang dapat menyebabkan kerusakan adalah goresan yang terjadi karena CD ROM sering diputar, handling yang tidak tepat dan penyimpanan yang buruk.

Faktor persoalan lain yang ada di CD adalah untuk memastikan integritas data yang tersimpan. Karena pit sangat kecil, maka sulit untuk menerapkan semua pit secara sempurna. Dalam perekaman audio dan video, beberapa error dalam data dapat ditoleransi karena tampaknya tidak mempengaruhi suara atau image yang direproduksi dalam cara yang dapat dimengerti.

Akan tetapi dalam perekaman aplikasi komputer error tersebut tidak dapat diterima. Karena ketidak sempurnaan fisik tidak dapat dihindarkan, maka perlu menggunakan bit tambahan untuk menyediakan kemampuan pemeriksaan error dan koreksi. CD ROM yangdigunakan dalam aplikasi komputer memiliki kemampuan tersebut.

2)               CD – R

CD – R adalah standar untuk format CD yang recordable atau CD yang nantinya hanya dapat digunakan sekali pakai saja untuk merekam data, audio atau video. Bersifat permanen, jadi data tidak dapat dihapus. Tipe CD ini baru dikembangkan pada akhir tahun 1990-an. Suatu track spiral diimplementasikan pada disk untuk membakar pit menjadi dye organik pada track.

Pada saat titik yang dibakar dipanaskan diatas temperatur kritis, maka titik tersebut menjadi buram. Titik bakar tersebut merefleksikan lebih sedikit sinar pada saat dibaca sesudahnya.

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, data disimpan secara permanen, bagian yang tidak digunakan atau yang masih kosong pada disk dapat digunakan untuk menyimpan data tambahan pada saat berikutnya.

3)               CD – RW

CD – RW adalah standar untuk format CD yang ReWritable. Artinya dapat digunakan secara berulang – ulang. CD – RW cocok bila digunakan sebagai backup data, misalnya menghapus file atau data yang lama dan menggantinya dengan file atau data yang baru. Karena dapat dipakai berulang kali maka CD ini dikenal paling fleksibel. Walaupun dapat dipakai berulang kali, tetapi untuk idealnya sebaiknya dibatasi. Batasantersebut mencapai 1000 kali.

CD – RW bila sedang melakukan perekaman atau penyimpanan data ke dalam disk biasanya agak memakan waktu lama dan tergantung dari koneksi drive ke PC. Untuk CD – RW drive internal memiliki dua tipe interface, yaitu tipe interface IDE /ATA dan tipe interface SCSI. Tipe interface SCSI kecepatan koneksinya lebih cepat daripada IDE / ATA. Kecepatan CD –RW dituliskan dalam format misalnya 52 x 32 x 52, itu artinya: pembakaran media CD – R dengan kecepatan 52 x, pembakaran media CD – ReWritetable dengan kecepatan 32 x, pembakaran media CD – R, CD – ROM dan CD – RW dengan kecepatan 52 x.

Struktur dasar CD – RW mirip dengan struktur CD – R. Sebagai pengganti dye organik dalam lapisan perekam, digunakan campuran (alloy) perak, indium, antimony dan tellurium. Drive CD – RW biasanya dapat menangani media compact disk yang lain, seperti dapat membaca CD – ROM dan membaca dan menulisi CD – R. Drive tersebut didesain untuk memenuhi persyaratan standar antar muka interkoneksi, seperti EIDE, SCSI dan USB.

Drive CD – RW menggunakan tiga daya laser yang berbeda. Daya tertinggi digunakan untuk merekam pit, daya menengah digunakan untuk membawa campuran ke dalam keadaan crystalline disebut ‘erase power’. Daya terendah digunakan untuk membaca informasi yang tersimpan. Teknologi CD – RW telah menjadikan CD – R kurang relevan karena CD – RW menawarkan kemampuan lebih unggu ldengan harga yang sedikit lebih mahal.

4)               DVD (Digital Versatile Disk)

DVD adalah disk media optik yang mampu menyimpan data digital dalam jumlah yang besar termasuk jenis multimedia, seperti musik dan film yang berdurasi panjang dengan kualitas gambar dan suara sangat bagus. Standard DVD pertama didefinisikan pada tahun 1996 oleh suatu konsorsium perusahaan. Tujuannya adalah agar dapat menyimpan suatu full length movie pada satu sisi disk DVD. Ukuran fisiknya sama dengan ukuran CD, memiliki ketebalan 1,2 mm dan berdiameter 120 mm. Kapasitas penyimpanannya dibuat lebih besar daripada CD dengan beberapa perubahan disain:

• Laser sinar merah yang panjang gelombang 635 mm digunakan sebagai pengganti laser sinar infra red dalam CD, yang memiliki panjang gelombang 780 mm. Panjang gelombang yang lebih pendek memungkinkannya untuk memfokuskan sinar ke titik yang lebih kecil.

• Pit lebih kecil, dengan panjang minimum 0,4 mikron

• Track diletakkan lebih berdekatan, jarak antar track 0,74 mikron.

Dengan menggunakan peningkatan ini menghasilkan kapasitas DVD 4,7 gigabyte. DVD ada yang berformat ditulisi sekali (DVD – R), ada juga yang berformat ditulisi berulang – ulang (DVD – RW) atau disebut juga dengan DVD – RAM. Tipe DVD – RAM menyediakan kapasitas penyimpanan yang lebih besar. Kerugiannya hanyalah harga yang relatif lebih mahal tapi tidak sebanding dengan kecepatan penulisannya yang relatif lambat. Untuk memastikan data telah direkam atau disimpan dengan tepat pada disk, maka dilakukan suatu proses yang disebut write verification. Proses ini dilakukan oleh DVD – RAM yangmembaca isi tersimpan dan membandingkannya dengan data yang asli. Side digunakan untuk mengacu dalam menyimpan data didalam DVD. Bila kepingan DVD dengan double side, maka penyimpanan data bisa bolak balik. Layer digunakan untuk lapisan penyimpan data dalam satu sisi, jadi apabila DVD dengan double layer, maka dalam satu sisi memiliki dua lapisan penyimpan data. Waktu akses untuk drive DVD sama dengan drive CD, akan tetapi pada saat DVD berotasi pada kecepatan yang sama, kecepatan transfer data lebih tinggi, karena kerapatan pit yang lebih tinggi.

5)               HD DVD (High-Definition DVD)

HD DVD (High-Definition DVD) adalah sebuah format cakram optikberkepadatan tinggi yang didisain untuk menyimpan data termasukvideo definisi tinggi. HD-DVD merupakan pengembangan lanjutkan dari DVD biasa. HD-DVD dapat menampung data dengan apasitas 3-4 kali lebih besar dari kapasitas DVD biasa (15 Gigab dengan 4 Gigab), serta didukung kualitas tinggi yang dapat menyajikan data dalam format yang lebih bagus (khususnya data dengan jenis video atau film).

Standar HD DVD dikembangkan oleh Toshiba dan NEC. Pada 19 November 2003, DVD Forum turut mendukung HD DVD sebagai penerus standar definisi tinggi. Pada pertemuan tersebut disepakati untuk menggunakan nama HD DVD yang sebelumnya dinamai AOD (Advanced Optical Disc).

Seturut dengan perkembangan dan persaingan pasar cakram optic HD-DVD di kembangkan dengan kapasitas yang jauh lebi besar lagi untuk menandingi keberadaan Blu-ray dari SONY. Sejauh ini yang di ketahui besar kapasita HD-DVD yang beredar di pasaran sebesar 15 Gb (single Layer), 30 Gb atau dua lapis (doable layer) dan yang tertinggi 51 Gb atau tiga lapis (triple layer)  yang berlebel Toshiba.

Sejak awal HD DVD telah terlibat dalam “perang format” video berdefinisi tinggi dengan Blu-ray yang dikembangkan Sony. Setelah beberapa perusahaan film dan peritel besar mulai mengakhiri dukungan terhadap format HD DVD ini pada awal 2008, pada 19 Februari 2008 Toshiba mengumumkan akan mengakhiri produksi dan pengembangan HD DVD sehingga secara langsung menyudahi perang format tersebut, yang artinya HD-DVD akan menghilang dari pasaran.

6)               BD ( Blu Ray Disk)

Blu-Ray Disk adalah sebuah piringan cakram yang berukuran sama besar dengan VCD, DVD dan HD-DVD  (12 cm) namun blu-ray memiliki kapasitas penyimpanan yang lebih besar dalam kualitas tinggi (lebih khusus pada video definisi tinggi) yakni 25-50 Gbyte untuk jenis satu lapis (single layer), dan 50-100 Gbyte untuk jenis dua lapis (doable layer), dengan kecepatan reading disk 1x@36Mb/s & 2x@72Mb/s . Nama blu-ray diambil dari jenis laser biru-ungu yang digunakan untuk membaca dan menulis piringan cakram jenis ini. Pada awalnya kepingan piringan ciptaan Sony ini bersaing keras di pasaran dengan produk buatan Toshiba yakni HD-DVD yang juga menggunakan jenis laser biru-ungu yang sama, namun seiring dengan perkembangannya Blu-ray tetap bertahan Sedangkan HD-DVD akhirnya di hetikan pembuatannya seperti yang telah di jelas kan pada bagian HD-DVD di atas.

3.                Keunggulan dan Kelemahan Media Penyimpanan Data Optik

Cakram optik menawarkan sejumlah keunggulan dibandingkan dengan media penyimpan yang bersifat magnetis. Cakram optik memegang jauh lebih banyak data. Kontrol yang lebih besar dan fokus dapat dilakukan dengan sinar laser (dibandingkan dengan kepala magnetik kecil) berarti bahwa lebih banyak data dapat ditulis ke dalam ruang yang lebih kecil. Kapasitas penyimpanan meningkat dengan setiap generasi baru media optik. Muncul standar, seperti Blu-ray, menawarkan sampai 27 gigabyte (GB) di satu sisi disc 12-sentimeter. Sebagai perbandingan, sebuah disket, misalnya, dapat menahan 1,44 megabyte (MB).

Keunggulan dari Optical Disk adalah ringan, mudah dibawa, semakin murah, tidak kehilangan data karena magnetis atau kelistrikan, bersifat read only sehingga virus tidak dapat menginfeksi Optical Disc (kecuali apabila dalam penyimpanan ada virusnya duluan). Kekurangnya adalah akan sulit dibaca apabila tergores apalagi patah.Saat ini ada beberapa jenis disk yang beredar atau yang dikembangkan.

Cakram optik murah untuk memproduksi dan data yang tersimpan pada mereka relatif tahan terhadap ancaman paling lingkungan, seperti lonjakan daya, atau gangguan magnetik.

Referensi

http://muhamadamru.wordpress.com/