webinar pengenalan dan pemanfaatan ssd sebagai mass

Karya Pengabdian Masyarakat Fakultas Teknik Universitas Mpu Tantular

1

Webinar Pengenalan dan Pemanfaatan SSD sebagai Mass Storage Device Di Kalangan Masyarakat Pengguna Perangkat Komputer

Edison Pardengganan Siahaan, ST, M.Kom Teknik Informatika – Fakultas Teknik Universitas Mpu Tantular

[email protected] 2021

Abstract

In this paper, a community service work will be presented in the form of a webinar within the

framework of Introduction to Solid State Drive. This webinar is held and organized by the Faculty of

Engineering, Mpu Tantular University, especially the Informatics Engineering Study Program which is

the homebase of the implementers of this community service activity. This webinar was attended

online by common computer user and students who are interest to use SSD. This Webinar in the field

of Community Service will present and explain several topics such as flash memory, floating gate

transistor, charge trap flash, flash based SSD architecture, and common type SSD that used in

personal computer.

Abstrak

Pada karya tulis ini akan ditampilkan suatu karya pengabdian masyarakat berupa pelaksanaan

webinar dalam kerangka Pengenalan Solid State Drive. Webinar ini dilaksanakan dan

diorganisasikan oleh Fakultas Teknik Universitas Mpu Tantular khususnya prodi Teknik Informatika

yang merupakan homebase dari pelaksana kegiatan pengabdian masyarakat ini. Webinar ini dihadiri

secara online oleh calon- penggiat dan mahasiswa yang memiliki perhatian tentang perlunya literasi

digital bagi para pengguna media digital di ruang siber. Pada Webinar dibidang Pengabdian

Masyarakat ini akan dipaparkan dan dijelaskan beberapa topik seperti flash memory, floating gate

transistor, charge trap flash, arsitektur flash based SSD dan perangkat SSD yang umum digunakan

pada perangkat komputer personal.

Keyword : Webinar, Pengenalan Solid State Drive, flash memory.

1. Pendahuluan

Pada era digital saat ini, penggunaan komputer dan sistem komputer seperti perangkat komputer

pribadi baik perangkat komputer PC (Personal Computer) Desktop maupun Mobile Computer seperti

Laptop, Notebook dan Netbook sudah menjadi trend di masyarakat. Banyak kemudahan yang

diterima oleh masyarakat melalui perangkat-perangkat komputer pribadi ini.

Salah satu bagian penting dari suatu perangkat komputer dan sistem komputer adalah perangkat

penyimpan data yang bersifat massal atau Mass Storage Device. Jenis-jenis Mass Storage Device

yang umum digunakan pada suatu sistem komputer antara lain adalah Magnetic Tape, Magnetic

Disk dan Solid State Drive.


2

Solid state drive atau SSD adalah salah satu perangkat Mass Storage Device yang saat ini sangat

diminati oleh masyarakat pengguna komputer. SSD diminati oleh masyarakat pengguna komputer

mengingat sejumlah kelebihan yang dimilikinya. Kelebihan-kelebihan SSD dibandingkan perangkat

Mass Storage Device yang lain, antara lain adalah : perangkat SSD memiliki kecepatan pengaksesan

data yang lebih cepat dibandingkan perangkat mass storage device yang lain, perangkat SSD lebih

hemat daya, serta perangkat SSD lebih ringan dan bebas suara. Walaupun SSD memiliki kelebihan

dibandingkan perangkat Mass Storage Device yang lain, perlu juga diingat bahwa SSD memiliki

kelemahan seperti : harga perangkat SSD relatif lebih mahal jika dibandingkan Magnetic disk, dan

umur pakai SSD yang sering lebih singkat.

Saat ini mungkin, sebagian pengguna perangkat komputer sudah mampu menggunakan perangkat

SSD untuk menyimpan data dan sistem operasi dari masing-masing perangkatnya. Walaupun

demikian tentunya ada pengguna-pengguna yang selain ingin menggunakan, juga ingin mengetahui

bagaimana sebenarnya perangkat SSD beserta komponennya dapat bekerja dan difungsikan sebagai

mass storage device. Selain itu pengenalan SSD juga dapat membantu pengguna komputer untuk

dapat menentukan apakah pengguna tersebut membutuhkan SSD jika saat ini belum

menggunakannya.

2. Solid State Storage dan Solid State Drive

Perangkat penyimpanan yang secara murni menggunakan teknologi semikonduktor dan memiliki

antar muka serupa dengan hard drive sudah mulai coba diperkenalkan sejak era 1970. Contoh dari

cikal bakal SSD ini antara lain adalah Storage Tek STC 4305 yang dikenalkan pada tahun 1978.

Perangkat ini menggunakan teknologi CCD (Charge Coupled Device). Pada tahun 1980 Zitel

memperkenalkan model awal SSD berbasis DRAM untuk digunakan pada sistem UNIVAC.

SSD (Solid state Drive) mulai digunakan secara luas setelah teknologi Flash Memory ditemukan dan

dapat digunakan sebagai media penyimpan data dalam suatu SSD. SSD dengan teknologi Flash

memori adalah perangkat penyimpan data yang menggunakan serangkaian IC berupa flash memory

chip sebagai memori yang digunakan untuk menyimpan data atau informasi. Gambar 1

menunjukkan contoh HDD (contoh magnetic disk) 2,5 inch dan SSD berbasis flash Memory dengan

form factor U.2. (HDD Form Factor).

Gambar 1. Perbandingan Tampilan Magnetic Disk Dan SSD (Solid State Drive)


3

(Catatan : SSD diatas adalah SSD dengan HDD form factor)

Selain teknologi flash memory, saat ini SSD/SSS (Solid State Drive atau Solid State Storage) juga

dapat menggunakan jenis-jenis teknologi memori lain sebagai bagian dari penyimpan data di SSD.

Jenis-jenis memori selain flash memory yang dapat digunakan sebagai bagian dari suatu SSD, antara

lain adalah :

DRAM

SSD yang berbasiskan memori yang bersifat dasar volatil seperti DRAM umumnya akan

memiliki kelebihan berupa kecepatan akses yang lebih tinggi jika dibandingkan SSD yang

berbasiskan non volatile memory seperti flash memory.

Untuk menjaga dan menjamin agar data yang tersimpan pada volatil tidak hilang, umumnya

SSD yang berbasis volatile memory seperti DRAM akan memiliki baterai internal atau

external AC/DC Adapter serta backup storage.

3D Xpoint

Pada tahun 2015, Intel and Micron memperkenalkan teknologi 3D XPoint sebagai teknologi

memori non volatil baru yang dikatakan memiliki kelebihan dibandingkan teknologi flash

memory baik dari sisi kecepatan akses maupun dari sisi ketahanannya. SSD Drive

berbasiskan teknologi 3D Xpoint diberi pertama kali dirilis oleh Intel pada tahun 2017 dan

diberi label Intel® Optane™ SSD yaitu Intel® Optane™ SSD DC P4800X Series untuk keperluan

data center (server) dan Intel® Optane™ SSD 900P Series di sisi client. Dari sisi biaya, harga

dari SSD dengan teknologi 3D Xpoint lebih mahal dari Flash Memory tetapi lebih murah dari

SSD yang berbasiskan teknologi DRAM. (Wikipedia, “Solid State Drive”,2020).

2.1. Flash Memory

Flash memory adalah media penyimpanan memori komputer non-volatil elektronik yang dapat

dihapus dan ditulis ulang secara elektronik dengan menggunakan teknologi semikonduktor.

Teknologi Flash Memory ditemukan oleh Dr. Fujio Masuoka yang bekerja pada Tohoku University

dan Toshiba. Terdapat dua jenis teknologi flash memory yang utama yaitu, flash memory NOR

yang menggunakan logika NOR dan jenis flash memory NAND yang menggunakan logika NAND,

kedua teknologi ini ditemukan oleh Dr. Fujio Masuoka yang sedang mengerjakan proyek EEPROM di

Toshiba Inc. Dasar dari teknologi flash memory yang digunakan oleh Dr. Fujio Masuoka adalah

menggunakan teknologi Floating Gate MOSFET (FGMOS) atau Floating Gate Transistor. Teknologi

transistor MOSFET (Metal-Oxide-Silicon Field Effect Transistor) sendiri ditemukan oleh Mohamed M.

Atalla dan Dawon Kahn yang bekerja pada Bell Labs. pada tahun 1959.

Floating Gate Flash Dalam Floating Gate Transistor, setiap sel memori akan menggunakan prinsip MOSFET transistor

yaitu terdiri dari 3 terminal SOURCE, DRAIN dan GATE, dengan tambahan bahwa pada floating gate

transistor, maka terminal GATE (gerbang) terdiri dari 2 bagian yaitu CONTROL GATE (CG) dan

FLOATING GATE (FG). Gambar 2. dibawah ini menunjukkan bagian-bagian dari Floating Gate

Transistor.

(a) Bagan Floating Gate Transistor

Pada floating gate transistor, maka setiap sel dapat dilihat sebagai saklar listrik di mana dan floating gate akan mengendalikan apakah arus dapat mengalir di antara dua terminal yaitu Drain – Source. Jika Floating Gateakan dibuat banyak elektron yang terperangkap, sehingga tegangan threshold normal gate tidak akan dapat membuat saluran antara drain ditunjukkan dalam gambar 3.

Gambar 3 Terdapat 3 Proses utama pada Floating Gate Transistor, yaitu :

Proses penulisan (writing/programming) terhadap suatu cell dilakukan dengan cara :o Memberikan pemuatan pada FG (FG charge) untuk menyimpan informasi bit “0” o Tidak memberikan pemuatan elektron pada FG untuk menyimpan informasi bit “1”

Proses penghapusan (Erase)floating gate dan cell akan menyimpan informasi bit “1” (arus dapat mengalir antara terminal drain dan source jika control gate diberi tegangan > tegangan threshold).

Proses pembacaan (Read) terhtegangan referensi pada CONTROL GATE, jika arus dapat mengalir diantara terminal Drain dan Source maka informasi yang tersimpan dalam cell adalah “1” (FG tidak dalam kondisi charge) sedangkan jika arus tadalah “0” (FG dalam kondisi charge).

Charge Trap Flash Charge trap flash ( CTF ) adalah teknologi memori semikonduktor yang digunakan dalam membuat memori flash NOR dan NAND yang bersifat non vtermasuk dalam teknologi Floating Gate MOS Memory. Perbedaan antara FGMOS Flash dan Charge Trapped Flash adalah :

Karya PenFakultas Teknik

4

Bagan Floating Gate Transistor

(b) Diagram Schematic Floating Gate Transistor

Gambar 2. Floating Gate Transistor

, maka setiap sel dapat dilihat sebagai saklar listrik di mana akan mengendalikan apakah arus dapat mengalir di antara dua terminal yaitu

Floating Gate akan diprogram untuk menyimpan bit 0 maka pada akan dibuat banyak elektron yang terperangkap, sehingga tegangan threshold normal gate tidak akan dapat membuat saluran antara drain – source akan bersifat konduktif. Kondisi ini

Gambar 3. Fowler Nordheim Tunneling

Terdapat 3 Proses utama pada Floating Gate Transistor, yaitu :

penulisan (writing/programming) terhadap suatu cell dilakukan dengan cara :Memberikan pemuatan pada FG (FG charge) untuk menyimpan informasi bit “0” Tidak memberikan pemuatan elektron pada FG untuk menyimpan informasi bit “1”

Proses penghapusan (Erase) terhadap suatu cell akan menyebabkan pengosongan muatan di floating gate dan cell akan menyimpan informasi bit “1” (arus dapat mengalir antara terminal drain dan source jika control gate diberi tegangan > tegangan threshold).

Proses pembacaan (Read) terhadap suatu cell adalah dengan memberikan suatu besar tegangan referensi pada CONTROL GATE, jika arus dapat mengalir diantara terminal Drain dan Source maka informasi yang tersimpan dalam cell adalah “1” (FG tidak dalam kondisi charge) sedangkan jika arus tidak dapat mengalir maka informasi yang tersimpan dalam cell adalah “0” (FG dalam kondisi charge).

Charge trap flash ( CTF ) adalah teknologi memori semikonduktor yang digunakan dalam membuat memori flash NOR dan NAND yang bersifat non volatil. Charge trap Flash adalah teknologi yang termasuk dalam teknologi Floating Gate MOS Memory. Perbedaan antara FGMOS Flash dan Charge

ngabdian Masyarakat Universitas Mpu Tantular

Diagram Schematic Floating Gate

Transistor

, maka setiap sel dapat dilihat sebagai saklar listrik di mana control gate akan mengendalikan apakah arus dapat mengalir di antara dua terminal yaitu

akan diprogram untuk menyimpan bit 0 maka pada floating gate akan dibuat banyak elektron yang terperangkap, sehingga tegangan threshold normal pada control

source akan bersifat konduktif. Kondisi ini

penulisan (writing/programming) terhadap suatu cell dilakukan dengan cara : Memberikan pemuatan pada FG (FG charge) untuk menyimpan informasi bit “0” Tidak memberikan pemuatan elektron pada FG untuk menyimpan informasi bit “1”

terhadap suatu cell akan menyebabkan pengosongan muatan di floating gate dan cell akan menyimpan informasi bit “1” (arus dapat mengalir antara terminal drain dan source jika control gate diberi tegangan > tegangan threshold).

adap suatu cell adalah dengan memberikan suatu besar tegangan referensi pada CONTROL GATE, jika arus dapat mengalir diantara terminal Drain dan Source maka informasi yang tersimpan dalam cell adalah “1” (FG tidak dalam kondisi

idak dapat mengalir maka informasi yang tersimpan dalam cell

Charge trap flash ( CTF ) adalah teknologi memori semikonduktor yang digunakan dalam membuat olatil. Charge trap Flash adalah teknologi yang

termasuk dalam teknologi Floating Gate MOS Memory. Perbedaan antara FGMOS Flash dan Charge


5

FGMOS Gerbang (gate) yang berada diantara control gate dan channel Source-Drain yang berfungsi untuk menyimpan muatan disebut sebagai floating gate dan dibuat dari bahan doped polycrystalline silicon yang bersifat konduktif.

Charge Trap Lapisan yang berada diantara control gate dan channel Source-Drain yang berfungsi untuk menyimpan muatan disebut sebagai charge trapping layer dan dibuat dari bahan silicon nitride yang bersifat isolator (insulator)

Gambar 4. dibawah ini menunjukkan perbedaan struktur lapisan antara sel memori Floating Gate dengan sel memori Charge Trap Flash.

(a) Floating Gate (b) Charge Trapped

Gambar 4. Perbedaan Lapisan Pembentuk Floating Gate Transistor dan Charge Trapped Flash Mekanisme pembacaan data yang tersimpan dalam sel memori charge trap flash, tidak berbeda dengan mekanisme pembacaan data yang tersimpan dalam sel memori FGMOS. Untuk saat ini Charge Trapped Flash atau CTF menjadi komponen inti dari memori flash 3D V-NAND yang dikembangkan oleh Toshiba dan Samsung Electronics. (Wikipedia, “Charge Trap Flash”, 2021). Gambar 5. dibawah ini menunjukkan perbandingan antara desain Sel memori Floating Gate dengan sel memori 3D – Charge Trap.

Gambar 5. Perbandingan antara Sel memori Floating Gate dengan sel memori 3 D Charge Trap


6

Flash NOR Dalam flash NOR, setiap unit cell akan memiliki satu ujung yang terhubung langsung ke ground, dan

ujung lainnya terhubung ke Bit Line. Susunan ini disebut "flash NOR" karena memiliki karakteristik

gerbang digital NOR yaitu : Untuk 2 unit cell yang terhubung paralel, maka Logika 1 di Bit Line

(Keluaran) hanya diperoleh jika 2 unit cell tersebut menyimpan nilai bit logika 0. Gambar 6 dibawah

ini menunjukkan susunan unit-unit cell floating gate transistor pada flash NOR.

(a) Susunan Flash NOR (Paralel)

Word Line 0 Word Line 1 Bit Line

Logika VBitLine IBitLine

0 0 1 High Low (Arus tidak mengalir ke ground)

0 1 0 Low High(Arus Mengalir ke Ground)

1 0 0 Low High(Arus Mengalir Ke Ground)

1 1 0 Low High(Arus Mengalir Ke Ground)

(b) Logika NOR

Gambar 6. FLASH NOR

Flash NAND Flash NAND juga menggunakan floating gate transistor, tetapi FG Transistor akan dihubungkan

secara seri. Dengan konfigurasi seri maka logika yang dijalankan adalah logika NAND yaitu Bit Line

hanya akan menunjukkan logika 0 jika seluruh unit Cell Floating Gate yang terhubung seri

menyimpan nilai logika 1. Gambar 7. dibawah ini menunjukkan konfigurasi seri dari Flash NAND.

(a) Susunan Flash NAND (Seri)

VBit Line

VBit Line IBit Line

IBit Line


7

Word Line 0 Word Line 1 ... Word Line N

Bit Line

Logika VBitLine IBitLine

0 0 1 High Low (Arus tidak mengalir ke ground)

0 1 1 High Low (Arus tidak mengalir ke ground) 1 0 1 High Low (Arus tidak mengalir ke ground) 1 1 0 Low High(Arus Mengalir Ke Ground)

(b) Logika NAND

Gambar 7. FLASH NAND

2.2. Arsitektur Flash Based SSD

Gambar 8. dibawah ini menunjukkan arsitektur dari suatu SSD (Solid State Drive) yang berbasiskan

Flash Memory.

Gambar 8. Arsitektur SSD (“Inside Solid State Drives”, Micheloni, et al, 2018)

SSD Interface dan SSD Form Factor Perangkat SSS (Solid State Storage) atau SSD (Solid State Drive), menurut Organisasi SNIA (Storage

Networking Industry Association) dapat dibedakan menjadi 2 tipe yaitu :

1. Perangkat SSS yang memiliki antar muka serupa dengan tipe antar muka HDD. Perangkat SSS

model ini akan terhubung ke host bus melalui suatu host bus adapter yang terpisah. Gambar

9 (a) dibawah ini menunjukkan model perangkat SSS yang memiliki antar muka serupa

dengan HDD


8

2. Perangkat SSS yang mengintegrasikan Host Bus Adapter ke dalam perangkat SSS itu sendiri,

sehingga perangkat SSS dengan tipe ini dapat terhubung langsung host bus seperti

ditunjukkan pada gambar 9.(b) dibawah ini.

(a) (b)

Gambar 9. Dua tipe Perangkat SSS (Solid State Storage) menurut SNIA (SNIA, “Solid State Storage Standards Explained”, 2020)

Menurut SNIA (Storage Networking Industry Association), terdapat 3 jenis spesifikasi antarmuka

atau interface yang umum digunakan oleh suatu perangkat SSS atau SSD saat ini (2020), ketiga jenis

spesifikasi antar muka tersebut adalah NVMe (NVM Express – Non Volatile Memory Express), SAS

(Serial Attached SCSI) dan SATA (Serial ATA). Dari ketiga jenis spesifikasi tersebut maka spesifikasi

antarmuka NVMe adalah spesifikasi antarmuka terbaru yang memungkinkan perangkat lunak dan

sistem operasi di sisi host dapat berkomunikasi dan mengakses dengan perangkat SSD melalui PCI

Express (PCIe) Bus secara langsung.

Khusus untuk antarmuka NVMe, maka selain spesifikasi NVMe (SSD terhubung melalui PCIe),

teknologi NVMe juga menyediakan 2 spesifikasi tambahan yaitu :

1. NVMe – oF (NVMe over Fabrics) yaitu suatu spesifikasi yang memungkinkan pengeksekusian

perintah NVMe I/O command melalui lapisan jaringan (contohnya melalui lapisan fibre

channel, TCP, InfiniBand dsb).

2. NVMe Management Interface (NVMe-MI™) yaitu spesifikasi yang dapat digunakan untuk

mengelola NVMe/PCIe SSD pada server dan storage systems.


9

Karena umumnya SSD menggunakan memori yang bertipe flash memory, maka SSD dapat dibuat

dalam beberapa form factor. Menurut SNIA Form factor dari SSD dapat dibedakan menjadi :

1. EDSFF (Enterprise and Data Center SSD Form Factor)

EDSFF dapat dibedakan menjadi 3 jenis sub form factor yaitu :

a. E1.L (EDSFF 1 U Long). Bentuk dari form factor ini dapat dilihat pada gambar 10.(a)

b. E1.S (EDSFF 1 U Short). Bentuk dari SSD dengan form factor ini dapat dilihat pada

gambar 10(b)

c. E3 (EDSFF 3 in Media device. Bentuk dari SSD dengan form factor ini dapat dilihat pada

gambar 10.(c)

2. M.2. Form Factor.

Form factor M.2. awalnya dikenal sebagai NGFF (Next Generation Form Factor) M.2. Form

Factor digunakan untuk menggantikan m-SATA form factor. Gambar 10 (d) menunjukkan

form factor M.2.

3. U.2. Form Factor (2,5 Inch Form Factor)

Form Factor U.2. adalah salah satu form factor yang sering digunakan. Pada form factor ini

maka ukuran dari suatu SSD akan menyerupai form factor dari HDD 2.5 inch. Bentuk dari SSD

dengan form factor U.2 dapat dilihat pada gambar 10 (e)

4. Add In Card Form Factor

SSD yang memiliki Form factor Add in card adalah SSD yang memiliki ukuran sebesar PCIe

Standard card. Bentuk dari SSD dengan Add in Card Form Factor dapat dilihat pada gambar

10. (f)

(a) SSD dengan EDSFF - E1. L Form Factor (b) SSD dengan EDSFF - E1. S Form Factor

(c) SSD dengan EDSFF - E3 Form Factor


10

(d) SSD dengan M.2. Form Factor

(e) SSD dengan U.2. Form Factor

(f) SSD dengan AIC (Add In Card) Form Factor

Gambar 10. Contoh-contoh SSD dengan AntarMuka Fisik dan Logis yang berbeda-beda (SNIA, “Solid State Drive Form Factor”,2020)

FFS (Flash File System) Flash file system adalah suatu mekanisme yang digunakan untuk SSD Controller untuk melakukan

akses terhadap data yang tersimpan pada sel-sel flash memory yang ada pada perangkat SSD

tersebut. Fungsi utama dari FFS adalah :

1. Wear Levelling

2. Bad Block Management

3. Garbage Collection

Wear Levelling Wear Levelling adalah cara yang digunakan untuk memperpanjang umur penggunaan dari flash

memory cell. Tidak semua informasi yang disimpan dalam array sel memori yang sama diakses dan

diperbarui pada waktu yang sama. Beberapa data akan sering diperbarui dibandingkan data yang


11

lain. Kondisi ini dapat mengakibatkan penurunan lama pakai dari dari sel memori yang ada akan

tidak merata. Agar penurunan lama pakai dari setiap sel memori lebih merata maka sering digunakn

2 pendekatan wear levelling yaitu :

1. Dynamic Wear Levelling

Pada dynamic wear levelling, maka pada saat host akan merubah suatu data yang sudah

tersimpan dalam blok sel memori, maka secara fisik data baru tersebut akan ditulis di blok

sel memori yang baru, sedangkan sel yang semula berisi data akan diberi tanda invalid.

2. Static Wear Levelling

Pada static wear levelling, maka pemindahan data dilakukan bukan hanya terhadap bagian

blok data yang isinya dirubah oleh host, tetapi pemindahan data akan dilakukan pada

seluruh blok data yang sudah terisi. Pendekatan static wear levelling sifatnya lebih kompleks,

jika dibandingkan dengan dynamic wear levelling, tetapi pendekatan static wear levelling

umumnya akan dapat lebih memperlama waktu pakai dari SSD.

Garbage Collection Sebuah sel flash memori akan diberi tanda invalid saat data yang disimpan oleh sel tersebut akan

diperbarui oleh host. Sel flash memori juga dapat diberi tanda invalid jika pengelolaan wear levelling

mewajibkan perpindahan data dari sel tersebut untuk menjaga keseimbangan lama pakai sel flash

memori di perangkat SSD. Sel-sel flash memori yang sudah ditandai invalid tidak dapat digunakan

sampai proses erase dilakukan pada sel-sel flash memori tersebut. Pada SSD berbasis flash memori

dan flash storage lainnya maka proses erase harus dilakukan dan diterapkan dalam satu block dan

tidak dapat diterapkan dalam satu page saja.

Pada flash storage seringkali terdapat block yang terdiri dari sejumlah page yang ditandai invalid dan

sejumlah page lain pada block tersebut masih digunakan untuk menyimpan data. Jika seluruh block

akan digunakan kembali maka proses penghapusan harus dilakukan baik pada page yang ditandai

invalid maupun yang tidak ditandai invalid. Untuk page yang masih ditandai valid maka proses

pemindahan harus dilakukan. Proses penghapusan dengan memindahkan data dari page-page yang

masih valid ke block yang lain disebut sebagai garbage collection. Proses garbage collection ini

menyebabkan diperlukannya proses penulisan tambahan yaitu memindahkan data dari page yang

masih valid, adanya tambahan proses penulisan ini sering disebut sebagai write amplification.

Write Amplification merupakan suatu masalah bagi flash storage karena pada flash storage setiap

sel memiliki lama pakai yang terbatas sebelum tidak dapat digunakan lagi untuk menyimpan data.


12

Gambar 11. Proses Garbage Collection (“A Flash Storage Technical and Economic Primer”, May M., et al, 2015)

Bad Block Management Pada akhirnya setiap sel flash memory setelah melampaui sejumlah siklus programmed/Erase pada

suatu flash storage khususnya SSD akan menjadi rusak dan tidak dapat digunakan untuk menyimpan

bit data. Bad Block management pada SSD digunakan untuk mengelola tabel yang berisi daftar block

sel flash memory yang tidak dapat digunakan lagi dan menggantinya dengan block sel flash memory

yang masih dapat digunakan

Error Correcting Codes (ECC) Seperti pada media penyimpanan lainnya, maka pada flash memory juga dimungkinkan adanya

kesalahan pembacaan dan penulisan data. Untuk meminimalisasi adanya kesalahan maka flash

controller biasanya juga dilengkapi dengan mekanisme ECC. Dengan mekanisme ECC ini maka data

yang dibaca dan disimpan akan diperiksa kevaliditasannya.


13

3. Perangkat SSD Yang Umum Digunakan Pada Perangkat Komputer Personal

Saat ini terdapat beberapa jenis form factor, antar muka port I/O dan kapasitas jumlah data

tersimpan dalam SSD yang umum dipakai dalam perangkat komputer personal. Jenis-jenis SSD ini

umumnya akan difungsikan sebagai perangkat penyimpanan massal yang bersifat :

a. Internal SSD

Tipe Perangkat SSD yang umum digunakan pada perangkat komputer personal berupa PC

Desktop dan Mobile Personal Computer (Laptop, NoteBook, ChromeBook, Netbook dan

sebagainya) antara lain adalah :

SSD dengan form factor U.2 (2,5 inch form factor) dan menggunakan antar muka

port SATA. Pengguna SSD jenis ini biasanya akan meletakkan perangkat ini pada

tempat yang biasa digunakan untuk meletakkan perangkat Hard Disk dengan port

SATA, karena memang form factor dan port yang digunakan adalah sama dengan

form factor dan port yang digunakan oleh Hard Disk 2,5 inch dengan port SATA.

SSD dengan form factor mSATA dan menggunakan antar muka SATA. SSD jenis ini

umumnya hanya digunakan di perangkat mobile computer (laptop), karena

biasanya port mSATA tidak disediakan di perangkat PC Desktop.

SSD dengan form factor M.2 dan menggunakan antar muka SATA. Pengguna SSD

jenis ini harus memeriksa apakah mainboard dari PC Desktop ataupun mobile

personal computer yang dimilikinya telah dilengkapi dengan slot SATA untuk SSD

form factor M.2. SSD M.2 SATA ini, dibagi menjadi 2 jenis yaitu M.2 double-sided

dengan ukuran 22 mm x 60 mm dan yang kedua adalah M.2 single-sided yang

berukuran 22 mm x 80 mm. (Gambar 10.

SSD dengan form factor AIC (Add In Card) dengan menggunakan antar muka PCIe

Card. SSD dengan form factor AIC umumnya hanya digunakan oleh perangkat

personal PC Desktop dan tidak digunakan pada perangkat mobile computer, karena

slot yang digunakan adalah slot dan port AIC (Add In Card) PCIe.

SSD NVMe PCIe dengan form factor M.2. dan menggunakan antar muka PCIe.

Pengguna SSD jenis harus memeriksa apakah maindboard dari PC Desktop ataupun

mobile personal computer yang dimilikinya telah dilengkapi dengan slot PCIe untuk

SSD form factor M.2.

Dari sejumlah jenis SSD diatas maka SSD NVMe PCIe dengan form factor M.2 seringkali

mengungguli jenis-jenis SSD yang lain, baik dilihat dari segi ukuran yang ringkas, sudah

tersedia untuk besar kapasitas penyimpanan data dari berbagai ukuran dan yang terpenting

memiliki kecepatan yang jauh lebih baik dibandingkan SSD jenis yang lain.

b. Eksternal SSD atau Portable SSD

Berbeda dengan SSD Internal yang umumnya tidak bersifat portable, maka SSD Eksternal

umumnya akan digunakan secara portable (dapat dilepas dan digunakan di perangkat yang

lain). Saat ini umumnya jenis-jenis SSD Eksternal yang umum digunakan adalah :

o SSD portable yang dibuat dari SSD internal form factor U.2. (2,5 inch) dengan antar

muka SATA ataupun SSD internal NVMe PCIe yang diletakkan dalam SSD Enclosure

yang memiliki interkoneksi USB (USB 3.0, USB 3.1, USB 3.2) dan Thunderbolt

o Built up SSD Eksternal

umumnya menggunakan interkoneksi USB (USB 3.0, USB 3.1, USB 3.2) dan

Thunderbolt.

4. Metode Pelaksanaan Pengabdian Masyarakat

Pelaksanaan webinar berupa pemaparan

zoom meeting antara pemateri (dosen yang melaksanakan pengabdian masyarakat)

webinar. Zoom meeting ini akan

dilihat pada gambar 18 dibawah ini.

Gambar 12. Rangkaian Acara Pelatihan melalui Zoom Meeting

5. Hasil Pelaksanaan Pengabdian Masyarakat

Kegiatan pengabdian kepada masyarakat ini dilaksanakan s

18.00 WIB dan Sabtu, 12 Oktober

Pelaksanaan dapat dilihat dari gambar

(a) Pembukaan

Gambar 13. Rangkaian Acara

Pembukaan

•Perkenalan dengan peserta webinar

•Penyampaian tata tertib dalam pelatihan / webinar

Pemaparan Materi

•Penyampaian Materi "

•Penyampaian Materi "Computer"

Penutup

•Tanya Jawab

•Penutup

Karya PenFakultas Teknik

14

SSD Eksternal yang dibuat dari chip SSD berbasis NVMe PCIe, yang


Metode Pelaksanaan Pengabdian Masyarakat

webinar berupa pemaparan Pengenalan Perangkat SSD dilakukan dengan melakukan

pemateri (dosen yang melaksanakan pengabdian masyarakat)

webinar. Zoom meeting ini akan dibagi menjadi 3 rangkaian acara. Rangkaian acara terseb

8 dibawah ini.

Rangkaian Acara Pelatihan melalui Zoom Meeting

Hasil Pelaksanaan Pengabdian Masyarakat

Kegiatan pengabdian kepada masyarakat ini dilaksanakan s pada Selasa, 5 Oktober

Oktober 2021, pukul 15.30 – 18.00 dan diikuti oleh sebanyak

Pelaksanaan dapat dilihat dari gambar 13 dibawah ini.

(b) Pemaparan Materi Digital Skill

Rangkaian Acara Webinar (Pembukaan, Pemaparan Materi

Perkenalan dengan peserta webinar

Penyampaian tata tertib dalam pelatihan / webinar

Penyampaian Materi "Komponen Memori perangkat SSD"

Penyampaian Materi "Perangkat SSD yang umum digunakan di Personal

ngabdian Masyarakat Universitas Mpu Tantular

berbasis NVMe PCIe, yang


dilakukan dengan melakukan

pemateri (dosen yang melaksanakan pengabdian masyarakat) dengan peserta

rangkaian acara. Rangkaian acara tersebut dapat

Rangkaian Acara Pelatihan melalui Zoom Meeting

Oktober 2021, pukul 15.30-

dan diikuti oleh sebanyak 8 orang peserta.

Materi Digital Skill

Materi)

Perangkat SSD yang umum digunakan di Personal


15

6. Kesimpulan

Dari proses kegiatan pelaksanaan Webinar Literasi Digital ini, dapat disimpulkan :

1. Pelaksana kegiatan pengabdian masyarakat telah berhasil menyelenggarakan webinar

dengan topik “Pengenalan SSD di Kalangan Masyarakat Pengguna Perangkat Komputer”.

2. Sejumlah Peserta telah mengikuti jalannya webinar yang diselenggarakan.

3. Luaran yang diharapkan dari kegiatan ini adalah peserta mampu memahami dan

memutuskan jenis SSD yang mungkin akan digunakan sehingga dapat memenuhi kebutuhan

masing-masing dengan baik.

Referensi

1. May M., et al, “A Flash Storage Technical and Economic Primer”, 2015.

2. Micheloni, et al, “Inside Solid State Drives”, 2018.

3. SNIA, “Solid State Drive Form Factor”,2020.

4. SNIA, “Solid State Storage Standards Explained”, 2020.

5. Wikipedia, “Charge Trap Flash”, 2021.

6. Wikipedia, “Solid State Drive”,2021.

webinar pengenalan dan pemanfaatan ssd sebagai mass

Documents