Hard Disk Sürücü, Floppy Disk Drive, Solid State Drive

Hard Disk Sabit disk ya da Hard disk kısaca HDD ya da Türkçesi ile sabit disk sürücüsü veri depolanması amacı ile kullanılan manyetik kayıt ortamlarıdır. Önceleri büyük boyutları ve yüksek fiyatları nedeni ile sadece bilgisayar merkezlerinde kullanılan sabit diskler, cep telefonları ve sayısal fotoğraf makineleri içine sığabilecek kadar küçülen boyutları ile günlük hayatımıza girmişlerdir. Sabit disklerin en yoğun kullanım yeri bilgisayarlardır. Ses, görüntü, yazılımlar, veri tabanları gibi büyük miktarlarda bilgi, gerektiğinde kullanılmak üzere sabit disklerde saklanır. Günümüzde sabit diskler veri aktarımında son derece hızlanmış olsalar da elektromekanik yapıda olduklarından RAM'lara göre yavaştırlar. Bilgisayarlarda yardımcı ve kalıcı bellek olarak kullanılırlar. Bir bilgisayar yazılımı işletilmeye başladığında, yazılımın çalışması için gerekli olan bilgiler sabit diskten okunarak çok daha hızlı olan RAM belleğe aktarılır. Gereksinim duyulan kısım RAM'a sığmayacak kadar büyükse, bilgisayar sabit diskin bir bölümünü RAM bellek gibi kullanır. Bilgisayar sabit diskleri genellikle bilgisayarların içinde sabitlenmiş durumda bulunurlar, bilgisayarlara dışarıdan bağlanabilen taşınabilir olanları da vardır.

Yapısı Hard disklerde veri yazımı; metal, cam veya plastikten yapılmış, yüzeyi demir oksit ya da başka manyetik özellikteki malzeme ile kaplı diskler üzerine yapılır. Bu kayıt ortamlarında veriler mıknatıslanma yolu ile kaydedildiğinden istenerek silinene kadar sabit kalırlar, elektrik kesintileri gibi durumlarda bilgisayar bellek yongalarındaki gibi kaybolmazlar, bu nedenle anılan şekilde adlandırılmışlardır. Bir sabit diskte çoğunlukla metal olan bir veya birden fazla sayıda kayıt diski bulunur. Metal disk ya da diskler 3600, 4200, 5400, 5900, 7200, 10000, 15000 d/d (devir/dakika) gibi hızlarla dönerken disk yüzeyleri üzerinde gezinen kafa veya kafalar okuma-yazma işlemlerini yaparlar. Gelişen teknoloji sabit disklerin boyutlarını küçültmüş ve bilgi saklayabilme yeteneklerini arttırmıştır. Birkaç megabayt büyüklüğündeki ilk örneklerin yerini günümüzde 500-750-1000-1500 GB (gigabyte) veri saklayabilmekte olanları almıştır ve her geçen yıl bu artmaktadır. Günümüzde bir bilgisayar sabit diskinin küçültülmüş örnekleri olan, 20 gramdan daha az ağırlıkta kompakt flaş ölçüsünde (42,8x36,4x5 mm) 64 GB'a varan veri saklama olanaklı küçük sabit diskler de üretilmektedir.

Kapasite Disk üreticilerine göre 250 GB olan bir harddiskin işletim sisteminde ne kadar göründüğünü hesaplayalım, 250 gigabayt = 250.000 megabayt 250.000 megabayt = 250.000.000 kilobayt 250.000.000 kilobayt = 250.000.000.000 bayt miktarında bayt içerir. 250.000.000.000 bayt / 1024 = 244.140.625 kilobayt 244.140.625 kilobayt / 1024 = 238.418,5791015625 megabayt 238.418,5791015625 megabayt / 1024 = 232,83064365386962890625 gigabayt olarak işletim sisteminde görüntülenir.

Disket(Floppy disk)  Bilgisayardaki bilgiyi taşımak için kullanılan, üzerine demir oksit kaplanmış bir plastik diskin yine plastik bir kap içerisine yerleştirilmesiyle oluşturulmuş manyetik veri saklama ortamı. Plastik diskin esnek olması nedeniyle İngilizcede floppy adı verilir. Türkçede flopi disk ya da disket olarak okunur. Genellikle küçük boyutlardaki program ya da verilerin saklanması ve bir bilgisayardan diğerine aktarılması için bilgisayarların okuyucu gözüne yerleştirilerek kullanılan plak biçiminde manyetik özellikli bir araçtır. Disketlerden, bilgisayar kasası üzerinde bulunan disket sürücü ile bilgi alışverişi yapılır. Bilgiler silinerek disket içindeki manyetik hafıza alanı tekrar tekrar kullanılabilir. Disketlerin üzerinde, kullanıcılara disketin içindeki veri hakkında bilgi veren kâğıt etiketler de yapıştırılabilir. USB Driverlar çıktıktan sonra artık Disketlerin bilgisayarlarda bir önemi kalmamıştır.

Floppy Disk Yapısı Disketlerin sağ ve sol alt köşelerinde kare biçiminde iki delik bulunmaktadır. Disketlerin üzerindeki bu deliklerden biri protect (koruma) penceresidir. Disketlerin sağ tarafındaki delik (kayıt koruma penceresi) üzerinde bir kapak bulunmaktadır. Bu koruma kapağı açıksa diskete bilgi kaydedilebilir, disketten bilgi silinebilir, diskete virüs bulaşabilir. Koruma kapağı kapalı ise disket salt okunurdur. Disketteki bilgiler değiştirilemez, silinemez, diskete virüs bulaşmaz. Disketteki bilgileri korumak için disket korumaya alınır (protect'lenir). İçinde önemli bilgiler olan disketlerin silinmemesi ve disketlere virüs bulaşmaması için koruma penceresinin kapatılması gerekir. Disket kabının üzerinde bulunan metal (okuma penceresi kapağı) diski dış etkilerden (toz, güneş ışığı, vb.) korumak amacıyla yapılmıştır. Disket sürücü içerisine girince bu kapak açılır ve okuma kafası diski okumak için diskin içindeki manyetik disk üzerine konumlanır. Bu kapağın açılarak içerdeki manyetik diske dokunulması disketin bozulmasına sebep olabilir.

Floppy Disk Türleri Disketler, farklı ebat ve hacimlere sahiptirler. Bir disketin fiziksel büyüklüğü bir kenarının inç olarak uzunluğuyla anılır. Günümüz piyasasında kullanımı en yaygın olan disket türü 3,5 inçlik (3.5") diskettir. Geçmişte 5,25 inçlik ve 8 inçlik olanları da kullanılmıştır. Disketler veri saklama kapasitesine göre de sınıflara ayrılır. Disketin kapasitesi sağ üst köşesinde yazan DD ve HD harflerinden anlaşılır. DD (Double Density) disketler 720 KB, HD (Hight Density) disketler 1,44 MB'lık veri saklama kapasitesine sahiptir.

Solid-state Drive Solid State Drive(Katı Hal Sürücü), veri depolamak için geliştirilmiş sabit disklerin yerini alan veri depolama aygıtıdır. Mekanik bir sabit diskin maksimum yazma hızı ortalama 150mb/sn iken SSD'lerde bu hız 560mb/sn'dir. En büyük avantajları ısı, ses, düşük enerji sarfiyatı ve mekanikliğin ortadan kalkmasıdır. SSD'lerin çalışma mantığı RAM'ler ile aynıdır. Veri yolları her mikroçipe paralel bağlanarak istenilen bilgiye eş zamanlı olarak erişilebilir. Bu nedenle SSD'ler çok yüksek hızlara erişebilir.  

Solid State Disk'ler nasıl çalışırlar? Geleneksel hard disklerde veriler, plakaların üzerindeki sektörlerde tutulurlar. Bu plakalar hard disk içerisindeki motorlar ile döndürülür ve okuma / yazma kafası tarafından okunurlar. SSD'lerde ise veriler NAND flash yongalarda saklanır. SSD'lerin içerisindeki bellek yongaları, tıpkı bilgisayarlarımızdaki RAM'ler gibi hızlı çalışırlar.

Solid State Disk'in avantajları nelerdir? Daha hızlı rastgele erişim süresi. Düşük güç tüketimi ve ısı üretimi. Daha iyi mekanik güvenilirlik. Disk birleştirmeye gereksinim duymaz. Daha küçük boyut ve daha hafif Dosyalara erişim hızı çok yüksek. Oyun ve uygulamalarda daha fazla performans

Solid-state Kapasitesi Kurumsal-sınıf SSD aygıtı üreticisi olan Violin Memory Inc. 2U’luk bir şasi içinde optimize edilmiş RAID4 özelliklerine haiz 8 TB kullanılabilir kapasite sunabiliyor. 19” bir rack kabin içinde bunlardan 16 tanesi olduğu düşünülürse, tek bir kabinde 128 TB’lık bir kapasite elde edilebilmektedir. SSD’lerin kapasitesi sadece sunucularda yüklü olan işletim sisteminin adresleme kapasitesi ile sınırlıdır.

HDD ile SSD Arasındaki Farklar HDD HDD'ler döner bir tabakaya sahip olması, bu yüzden ses çıkarması , veri yazma ve kopyalama hızının düşük oluşu (max. 150mb/sn) , darbeye dayanıksız oluşu , daha fazla ısınması , fiyatlarının ucuz olması... Hdd'lere göre daha hızlı olan ssd'ler arıza durumunda veri kurtarmada hdd'lere göre başarısız ve fiyat olarak şimdilik çok yüksek fiyatlara alınabiliyor. SSD SSD'ler içlerinde bellek modüllerini barındırır, bu yüzden 0 (sıfır) sesle çalışması , çok az ısınması , çok yüksek hızda veri kopyalama ve yazma hızı (max. 450- 500mb/sn) , darbeye dayanıklı oluşu , fiyatlarının fazla oluşu... Tabi kardeş SSD var SSD var. Okuma ve yazma hızları klasik hard disk seviyesinde olan SSD'lerde var. Dikkat etmek lazım. Ayrıca SSD'lerde kapasite arttıkça fiyatta artar. SSD'lerin rasgele erişim süreleri daha düşük(mekanik olmadıkları için, okuma kafası, rpm vs..) ve yüksek okuma ve yazma hızları ile daha iyiler ama şuan emekleme aşamasındalar. Birkaç yıl içinde f/p ürünleri olacaklar

Manyetik ortamda veri okuma-yazma Verilerin disk üzerine yazımı ya da disk üzerinden okunması "kafa" adı verilen iletken bir bobin ile sağlanır ve çoğu sistemde okuma ve yazma kafası olarak adlandırılabilecek iki adet kafa vardır. Okuma-yazma işlemi sırasında, kafa sabitken altındaki disk dönmektedir. Yazma işlemi bir bobin içinden geçen elektrik akımın bir manyetik alan oluşturduğu gerçeğine göre yapılır. Farklı pozitif ve negatif akımlar şeklinde yollanan elektriksel darbeler, kafadaki bobinden geçerek farklı manyetik alanlar oluştururlar ve bu manyetik alan şekilleri plakaya kaydedilir. Yazma kafası kolay manyetize edilebilen, bir tarafında iki ucu arasında boşluk bulunan, diğer tarafında ise birkaç sarımlık iletken tel olan dikdörtgensel bir yapıdır. Bu tel üzerine verilen akım diğer taraftaki boşluk üzerinde bir manyetik alan oluşturur ve bu da kayıt alanı üzerindeki ufak bir bölgeyi manyetize eder. Ters akım verildiğinde kayıt alanı üzerindeki manyetizasyon yönü de değişir. Okuma işlemi ise yazma işleminin tersidir. Buna göre bir bobin etrafında hareket eden manyetik alan bir akım oluşturur, disk yüzeyi dönme sırasında kafanın altından geçerken kayıt alanındaki manyetik alan ile aynı polarizasyona sahip bir akım oluşturur ve bu sayede okuma işlemi gerçekleşmiş olur. Yazma için kullanılan kafa ile okuma için kullanılan kafa aynı yapıdadır. Bu nedenle bir kafa bu iki işi yapmak için yeterlidir ve bu şekilde de kullanılmaktadır. Örnek olarak ise disketler verilebilir. Daha çağdaş disk sistemleri ise daha farklı bir okuma tekniği kullanırlar. Bu mekanizmada ayrı bir okuma kafası kullanılır. Bu kafa parçalı şekilde kaplı bir magnetorezistanslı (MR) sensörden oluşur. Bu MR malzeme, altında hareket eden diskin manyetizasyon yönüne bağlı değişen bir elektriksel dirence sahiptir. MR sensörünün içinden geçen akımla oluşan direnç değişiklikleri voltaj sinyalleri olarak saptanır. MR sensörü yüksek frekanslarda da çalışabildiği için yüksek depolama yoğunluklarına ve yüksek işlem hızlarına olanak tanır.

Depolama Üniteleri Her ne kadar bilgisayar verilen işlemleri hızlı ve doğru bir şekilde yapmayı amaçlayarak yaratıldıysa da işlemciden elde edilen verilerin belirli durumlarda tekrar kullanım için saklanması gereklidir. Saklama işlemi depolama üniteleri tarafından yapılır. Depolama üniteleri iki grupta incelenebilir. Taşınamaz Depolama Üniteleri Taşınabilir Depolama Üniteleri

Taşınamaz Depolama Üniteleri Hard Disk Sürücü Bilgisayarın kasası içinde vakumlu bir şekilde bulunur, Çok büyük sığada veri yazmayı ve okumayı sağlar(200 Gigabyte, 500 Gigabyte…), Taşınamaz, Manyetik kafa sayesinde veri okuma ve yazma işlemini gerçekleştirir.

Taşınabilir Depolama Üniteleri Disket Sürücü(Floppy Disk) Disket adı verilen cihazlarla kullanılır. En az veri alabilen taşınabilir depolama ünitesidir.(1,44 Megabyte) Disketler Taşınabilir. Manyetik ortamda veri okuma-yazma işlemini gerçekleştirir.

Taşınabilir Depolama Üniteleri Flash Bellekler Özel bir tür ROM chipinin üzerinde verilerin saklanması esası ile çalışır. Elektrik akımı ile flash bellek üzerine veri göndermek ya da verileri okumak mümkündür. Veri kapasiteleri değişebilir.(1 GB, 4 GB, 8 GB …) USB veri yolunu kullanırlar.

Taşınabilir Depolama Üniteleri CD-DVD-BluRay ROM Compact Disk adı verilen cihazlar üzerine veri okuma- yazma işlemini gerçekleştirir. Veri kapasiteleri yüksektir.(700 MB CD, 4,7 GB DVD, 25 GB BluRay) Laser teknolojisi ile veri okuma-yazma işlemi gerçekleştirilir.

HAZIRLAYANLAR Burak Isırgan Elif Yavuz Mehmet Ali Mercan Salih Büyükkılıç Aygün Okdaş DEĞERLİ ESKİŞEHİRSPOR’a Kupa Finalinde Başarılar Dileriz. HOCAMIZ EMRE KAÇMAZ DERS BİLGİSAYAR DONANIMLARI(BTP 106)