No products in the cart.
Penulis: Dr. Maria Abu Bakar 1 & Prof. Dr. Azman Jalar2,3
1Felo Penyelidik, Institut Kejuruteraan Mikro & Nanoelektronik (IMEN), Universiti Kebangsaan Malaysia
2Professor, Jabatan Fizik Gunaan, Fakulti Sains dan Teknologi, Universiti Kebangsaan Malaysia
3Felo Penyelidik Utama, Institut Kejuruteraan Mikro & Nanoelektronik (IMEN), Universiti Kebangsaan Malaysia
Ketika anda merancang untuk membeli sebuah komputer riba atau telefon pintar baru. Pernahkah anda terfikir, mengapakah spesifikasi peranti ini sentiasa menyatakan nilai memori seperti RAM (random access memory) contohnya 4 GB, 8 GB, 16 GB atau 32 GB dan kapasiti storan (storage) contohnya 256 GB, 512 GB atau 1 TB? Mengapakah nilai-nilai ini menjadi pertimbangan yang sangat penting? dan bagaimana agaknya peranti anda berfungsi jika lansung tidak mempunyai memori?
Untuk memudahkan kefahaman, bayangkan peranti elektronik anda misalnya komputer riba yang boleh diibaratkan seperti sebuah ruang kerja peribadi atau ruangan pejabat anda. RAM bertindak sebagai ‘meja kerja’ atau tempat untuk anda bekerja contohnya seperti menulis, melukis dan meletakkan dokumen-dokumen yang sedang diuruskan. Semakin besar meja tersebut, semakin banyak dokumen dan alat tulis yang boleh anda letakkan serta boleh mencapainya secara serentak tanpa bersepah. Sebaliknya, tempat anda menyimpan fail, album gambar, buku atau koleksi video pula merujuk kepada peranti storan.
Storan dalaman (internal storage) yang sedia terbina di dalam peranti elektronik boleh diandaikan seperti ‘almari’ yang kekal di dalam bilik kerja anda. Manakala, storan luaran (external storage) yang boleh dibeli berasingan seperti kad memori contohnya kad mikro-SD, memory stick, pendrive atau cakera keras luaran (external hard disk) pula ibarat ‘beg galas’ atau kotak simpanan mudah alih yang membolehkan anda memindahkan barang ke mana-mana sahaja. Namun begitu, walaupun almari (storan dalaman) dan beg (storan luaran) anda sangat besar kapasitinya, tetapi meja kerja (RAM) anda kecil, peranti elektronik anda tetap akan menjadi perlahan kerana terpaksa berulang-alik mengambil fail dari almari untuk dibawa ke meja kerja.
Menariknya, teknologi memori ini telah berevolusi melangkaui jangkaan akal manusia. Saiz fizikalnya menjadi semakin kecil, namun kapasitinya semakin besar. Sebagai contoh, Rajah 1 menunjukkan perubahan saiz kad memori yang mengecil walaupun mengekalkan kapasiti yang sama. Manakala Rajah 2 memaparkan peningkatan kapasiti storan yang mendadak dalam dimensi saiz yang tidak jauh bezanya.
Sebenarnya, teknologi storan telah lama bermula. Teknologi pengkomputeran klasik menggunakan memori berasaskan kertas yang ditebuk, dikenali sebagai kad tebuk (punch card) (Goda & Kitsuregawa, 2012). Konsep kad tebuk ini boleh dianalogikan seperti kertas jawapan peperiksaan objektif (OMR). Peranti akan membaca data berdasarkan kehadiran lubang (bermaksud ‘On’) atau tiada lubang (bermaksud ‘Off’). Kapasiti kad tebuk adalah sangat kecil. Satu kad hanya mampu menyimpan kira-kira 80 huruf sahaja.
Perkembangan teknologi semasa telah mendorong kepada teknologi memori berasaskan pita magnetik contohnya disket (floppy disk). Jika anda perasan, ikon “Simpan” (Save) pada kebanyakan perisian komputer hari ini masih menggunakan gambar disket. Ini merupakan satu penghormatan kepada salah satu storan memori terawal yang meluas. Disket bermula dengan saiz 8 inci dengan kapasiti serendah 80 KB. Kemudian, saiznya mengecil kepada 5.25 inci dengan kapasiti sehingga 1.2 MB, sebelum versi 3.5 inci yang ikonik diperkenalkan dengan kapasiti piawai yang lebih tinggi iaitu 1.44 MB. Walaupun kecil mengikut piawaian hari ini, disket telah mencatat sejarah penting dalam peranti memori storan data (Rujuk Rajah 3 untuk evolusi disket).
Jika anda membesar pada era 80-an atau 90-an, anda pasti cukup sinonim dengan pita kaset lagu. Ingatkah lagi bagaimana satu kaset biasanya hanya berkapasiti storan sekitar 12 buah lagu? Sebelah pita (side A) berkapasiti storan dalam 6 lagu, kemudian kita terpaksa mengeluarkan kaset dan memusingkannya secara manual ke sebelah lagi (side B) untuk memainkan baki 6 lagu yang seterusnya. Kapasiti storan lagu ini sangat bergantung kepada kepanjangan fizikal gulungan pita magnetik di dalam kaset tersebut. Konsep pita magnetik yang sama digunakan dalam disket untuk storan data. Bayangkan, dengan kapasiti storan sekadar 1.44 MB, sebuah disket mungkin berkapasiti kurang daripada separuh lagu MP3 zaman sekarang! Ini bermakna anda perlukan berpuluh-puluh disket hanya untuk menyimpan satu album lagu kompilasi, apatah lagi jika mahu menyimpan gambar beresolusi tinggi.
Oleh sebab keperluan kapasiti storan yang semakin meningkat, cakera keras (hard disk) dibina menggunakan teknologi magnetik yang jauh lebih maju. Berbeza dengan pita kaset yang menggunakan plastik lembut, cakera keras menggunakan cakera yang diperbuat daripada logam atau kaca. Di sinilah keajaibannya bermula di mana cakera tersebut berputar jauh lebih laju (biasanya mencecah 7,200 putaran seminit!). Kelajuan luar biasa inilah yang menjadi rahsia mengapa cakera keras mampu membaca dan menyimpan data dengan pantas berbanding kaset atau disket yang kita gunakan dahulu.
Teknologi storan berasaskan magnetik memiliki kekangannya tersendiri. Justeru, teknologi memori menggunakan optik mula mengambil alih. Maka lahirlah cakera padat (compact disc-read only memory, CD-ROM) yang menawarkan kapsiti storan sekitar 700 MB. Peningkatan kapasiti storan ini sangat menakjubkan. Daripada sekeping disket yang tidak mampu menyimpan satu lagu pun, sebuah CD-ROM kini boleh dipadatkan dengan 150 hingga 200 buah lagu MP3 serentak! Era ini menjadi lebih mengujakan dengan kemunculan rewritable CD (CD-RW) yang bertindak seolah-olah papan putih digital. Anda boleh ‘burn’ (simpan) fail kerja atau lagu, memadamnya, dan memasukkan fail baharu berulang kali pada cakera yang sama. Walau bagaimanapun, permintaan manusia terhadap hiburan visual mendorong teknologi ini melangkah lebih jauh. Pada zaman VCD dahulu, kapasiti 700 MB membolehkan sebuah filem berdurasi penuh memerlukan sekurang-kurangnya 2 keping CD, menyebabkan penonton terpaksa bangun untuk menukar cakera di pertengahan babak cerita! Kekangan ini akhirnya diselesaikan oleh cakera versatil digital (DVD) yang berkapasiti lebih tinggi iaitu sekurang-kurangnya 4.7GB. Kapasiti ini membolehkan sebuah filem dimuatkan dalam satu cakera dengan mudah, kemudiannya muncul pula cakera blu-ray yang mampu menyimpan sehingga 100 GB, membolehkan kita menyimpan berpuluh-puluh jam video atau menonton filem berdefinisi tinggi secara terus.
Kini, kita berada di era elektronik moden yang mana cip elektronik mengambil alih fungsi storan sepenuhnya. Jika dahulu, papan pemuka (dashboard) kereta kita sering penuh dengan kepingan CD tebal semata-mata untuk menemani pemanduan, kini pemandangan itu sudah hampir pupus. Perhatikan sahaja lambakan iklan di pasaran pada hari ini yang menjualsatu unit pendrive bersaiz ibu jari, namun di dalamnya sudah siap dengan bukan lagi ratusan malah ribuan lagu nostalgik! Hal ini terjadi kerana revolusi memori kilat (flash memory) telah melahirkan pemacu USB (pendrive) dan pemacu keadaan pepejal (solid state drive, SSD) yang membolehkan telefon pintar senipis kad mempunyai storan dalaman gergasi mencecah 256 GB hingga melebihi 2 TB.
Namun, evolusi memori tidak berhenti di situ saja. Kita kini sedang melangkah ke fasa storan “awan” (cloud) (Jennings & Stadler, 2015). Maklumat, gambar, dan video kita kini tidak lagi memenuhkan storan peranti di tangan, sebaliknya terapung secara digital untuk disimpan dengan selamat di pusat-pusat data gergasi yang boleh diakses dari mana-mana penjuru dunia pada bila-bila masa. Tanpa evolusi peranti memori ini, mustahil untuk kita menyimpan dokumen, gambar kenangan, audio dan video dalam teknologi komputer sepantas dan secanggih hari ini.
Rujukan:
[1]Goda, K. & Kitsuregawa, M. 2012. The History of Storage Systems, in Proceedings of the IEEE, 100, 1433-1440.
[2]Jennings, B. & Stadler, R. 2015. Resource Management in Clouds: Survey and Research Challenges. J Netw Syst Manage 23, 567–619.
