Bilgilerin kalıcı olarak saklandığı yer teker(disk)’dir.

... konulu sunumlar: "Bilgilerin kalıcı olarak saklandığı yer teker(disk)’dir."— Sunum transkripti:

1 Bilgilerin kalıcı olarak saklandığı yer teker(disk)’dir.
Teker kapasitesi ne kadar büyükse o kadar çok veri saklayabiliriz. Bellek kapasitesi ne kadar büyükse işlemci o kadar çok dosya üzerinde çalışabilir. Belleğe getirilen dosyalar tekerdeki dosyaların bir kopyasıdır. Gerçek dosyalar tekerde saklanmaya devam eder. Eğer bellekteki dosya değiştirilirse değişiklerin kaybolmaması için teker üzerinde değişikliklerin kaydedilmesi gerekir. •

2 Depolama Elemanları(Birimleri)
Manyetik Aygıtlar •Sabit Disk Sürücü (Hard Disk Drive) •Katı Hal Sürücü (Solid State Drive) •Hibrit Sabit Sürücü (Hybrid Hard Drive) •USB Flash Sürücü (USB Flash Drive) Optik Aygıtlar (Sürücüler) •Disket (Floppy Disk Driver) •Yoğun(Taşınabilir) Disk (Compact Disk) •Sayısal Çok Amaçlı Disk (Digital Versatile Disc)

3 Sabit Disk (Hard Disk,HD)
Verileri kalıcı olarak depolayan hafıza birimidir. Verileri bir eksen etrafında dönebilen manyetik disk üzerinde tutar. Elektrikli, elektronik ve mekanik bileşenlerden oluşur.

4 Sabit Disk Bileşenleri
Kapak Montaj Delikleri Disk Kasası Plaka Devir Merkezi Manyetik Plakalar Okuma Yazma Kafaları Kasa Montaj Delikleri Hareket Kolları Hava Filtresi Öncelikle şekil üstünde sabit disklerin bileşenlerine göz atalım. Disk kasası… Disk kasasını bilgisayar içerisine monte etmede kullanılan vida delikleri… Sabit disk kapağının montaj delikleri… Manyetik plakalar ve ve plakaların dönüşünü sağlayan devir merkezi… Kolların ve plakaların hareketini sağlayan hareket motoru… Hakaret kolları ve bunların ucunda yer alan okuma yazma kafaları… Verilerin aktarıldığı şerit kablo ve SATA arayüz bağlantısı… Motora enerji sağlayan enerji bağlantısı ve en son disk içindeki hassas hava dengesini ayarlayan hava filtresi… Şerit Kablo Hareket Motoru SATA Arayüz Bağlantısı Enerji Bağlantısı 4

5 Sabit Disk (Hard Disk,HD)
Bütün masaüstü sistemlerde en az bir hard disk bulunur. Hatta pek çok elektronik alette de hard diskleri görürüz. Nerede kullanılırsa kullanılsın bütün hard diskler tek bir amaç için üretilir: Sayısal bilgileri kalıcı şekilde depolamak. Bir hard disk bilgisayarlarımızda kullandığımız ana belleğin aksine güç kesilse bile içindeki bilgileri korur. Bu özelliğiyle bilgisayarımıza "hatırlama" yeteneği kazandırır. Hard diskinize bir kez kaydettiğiniz bir dosyaya, onu silmediğiniz sürece ulaşabilirsiniz.

6 Hard Disk Yapısı Metal, cam veya plastikten yapılmış, yüzeyi demir oksit ya da başka manyetik özellikteki malzeme ile kaplı diskler üzerine yapılır. Çoğunlukla metal olan bir veya birden fazla sayıda kayıt diski bulunur.

7 Hard Disk Yapısı Günümüzde plakaların yüzeyi kobalttan bir filmle kaplanır. Son olarak da bu filmin üzerine kafa çarpmalarına karşı koruma sağlayan bir tabaka daha çekilir. Bilgiler plakalarda sektörler (sector) ve izler (track) halinde saklanır. Her sektör 256, 512 gibi belirli bir sayıda byte içerir. Plaka boyunca yan yana duran bütün sektörlerin oluşturduğu yapılara da iz denir.

8 Aşağıdaki şekilde mavi renkle bir sektör, sarıyla da bir iz gösteriliyor.

9 Hard Disk Yapısı Plakalar üzerinde veri depolanan noktalar moleküler boyutta olduklarından hard diskin içindeki bir toz tanesi bile plakaları çizerek onlara zarar verebilir. Bunun için hard diskler tozsuz ortamda üretilir ve üretildikten sonra kapatılır. İç basınç ile dış basıncın dengelenmesi için de çok iyi filtrelenmiş bir havalandırma deliği bulunur.

10

11 Nasıl çalışır? Aslında bir okuma/yazma kafası yaklaşık 1 mm çapındaki minyatür elektromıknatıstan başka bir şey değildir. Bir plakaya bilgi yazmak için kafadan plakaya akım dalgaları gönderilir ve bu akımla yüzeydeki hedef nokta polarlanır.(kutuplandırılır,N-S kutbu). O nokta manyetik polarizasyonuna göre 0 veya 1 değerini alır ki ikili sistemle çalışan bilgisayarlarımız için anlamı olan tek değerler bunlardır.

12

13 Disk Plakaları (Platters)
Her bir diskin iki yüzü de kullanılır. Her bir disk için iki adet okuma/yazma kafası(head) vardır. İz ve sektör denilen veri bileşenleri plakalar üzerinde yer alır. Plakalar dakikada – devirde dönerler. (7200 rpm) RPM :Revolutions Per Minute Dakikadaki dönüş sayısıdır.Devir/dakika

14 Bad Sector Güçte ani bir kesilme veya dengesizlik sonucu kafa disk yüzeyine çarpar ve Head Crash dediğimiz kafa çarpma olayı olur. Kafa landing zone yerine bir sektörün üzerine düşerse o sektör hasar görerek kullanılamaz hale gelir ve kullanılamayan bu bozuk sektöre Bad Sector denir. Diski tekrar sorunsuz kullanabilmek için Scandisk gibi bir araç kullanarak diskteki bad sectorler kullanılmamaları için işaretlenmelidir. Başka bir yöntemse diske low level format atarak sektörleri tekrar oluşturmaktır, bu esnada sektörler plakadaki bozuk kısımlar atlanarak sağlam bölgelerde tekrar oluşturulur.

15 1975 yılında …

16 Okuma Yazma Kafası Disklerin üzerinde değmeden gezen ve istenen adrese verileri yazan, İstenen adresten de verileri okuyan kafadır.

17

18

19 İz, Sektör, Küme İz; Verilerin kaydedilmesi amacıyla iç içe halkalar şeklinde disk üzerinde oluşturulmuş, veri kayıt bölümleridir. Merkeze aynı uzaklıkta iç içe dairesel halkalardan oluşur.

20 İz, Sektör, Küme Sektör; 256, 512 Byte gibi büyüklüklere sahip ardışık veri depolama kümeleridir. Küme; Disk üzerinde varsayılan bir büyüklüktür, işletim sisteminin disk yönetimi ile alakalıdır.

21

22 Sabit Disk Parametreleri
Disk Dönüş Hızı ;Diskin dakikadaki dönüş hızını gösteren parametredir. Günümüzde , , 7200, 5400 rpm değerlere sahip diskler bulunmaktadır. Tampon Bellek(Cache veya Buffer); Disk erişimi bellek erişiminden daha yavaş olduğu için disk performansını artırmak için HDD üzerine bellek birimleri yerleştirilmiştir. Konumlanma Süresi:arayıp bulma süresi Kapasite; Depolayacağı veri miktarını gösterir. Günümüzde 750 GB, 1TB ve hatta 4TB kapasiteli diskler bulunmaktadır.

23 Form Faktörleri (boyutları) 8″, 5.25″, 3.5″, 2.5″, 1.8″, ve 1″

24 Sabit Disk Arayüzleri Sabit Disk, arabirim (arayüz) vasıtasıyla bilgisayar ile haberleşir. ST-506 ESDI IDE EIDE PATA SATA SCSI (Wide SCSI, Ultra SCSI, Fast SCSI)

25 ST-506 8080 – 8086 makinelerde kullanılmış olan standarttır.
ST-506 oldukça yavaş çalışır. En olumsuz tarafı tek bir disk bağlanmasıdır.

26 ESDI Enhanced Small Device Interface)
Geliştirilmiş Küçük Aygıt Arabirimi Sabit disk arabirim standartlarının ikincisidir. ST-506 ya göre daha hızlıdır. Daha gelişmiş bir elektronik yapıya sahiptir.

27 IDE (Intelligent Drive Electronic) (Integrated Drive Electronic)
(Tümleşik Sürücü Elektroniği) Gelişmiş Teknoloji Bağlantısı ATA- [Advanced Technology Attachment]) olarak da adlandırılan Tümleşik Sürücü Elektroniği, bilgisayarlarla sabit diskleri birbirine bağlayan ilk sürücü denetleyicisi arayüzlerinden biridir. IDE arayüzü, 40 pinli bağlayıcı kullanır. (1980’lerin sonlarında) Western Digital tarafından geliştirilmiştir

28 IDE

29 IDE

30 EIDE (Enhanced Integrated Drive Electronic)
(Geliştirilmiş Tümleşik Sürücü Elektroniği) (ATA-2) Gelişmiş bir sabit disk arabirimidir. Dört tane IDE aygıtının bağlanabilmesini sağlar. EIDE, kapasitesi 512 MB'den büyük sabit disk sürücüleri destekler, Hız için Doğrudan Bellek Erişimi'ni (DMA) etkinleştirir. EIDE arayüzü 40 pinli bağlayıcı kullanır.

31 EIDE

32 PATA (Parallel AT Attachment) Paralel ATA
Paralel ATA kabloları tek seferde 16 bit veri yollayabilir. Paralel ileri teknoloji bağlantıcısı anlamına gelmektedir. Paralel olarak veri iletimine sahiptir. Sahip olunan arabirim CDROM, DVDROM ve HDD ler için de aynıdır. 40 ve 80 iletkenli kablo(ribbon kablo) ile anakarta bağlanır.

33 PATA

34 PATA

35 SATA (Serial ATA) (Seri ATA)
SATA'nın paralel ATA'dan en belirgin farkı güç ve veri kablolarıdır. İlk kuşak SATA arayüzleri, SATA/150 veya (SATA I) olarakta bilinir, 1.5 Gb/s hızla calışırlar. İkinci kuşak SATA, 3 Gb/s veya (SATA II) 3Gb/s hızla çalışır. SATA III (6 Gb/s) Ağustos 2008 de duyuruldu. Sata 3, SSD lerde de kullanılabilmektedir. SSD:Solid State Drive (Katı Hal Aygıt)

36 SATA

37 SATA

38 SATA

39 SCSI (Small Computer System Interface)
(Küçük Bilgisayar Sistemi Arayüzü) HDD ,CD-ROM , Scanner, Printer gibi aygıtları paralel arabirim standartlarından daha uyumlu ve gelişmiş bir şekilde kontrol eden standarttır. Disklerinin dönüş hızları ve performansları çok yüksektir. Bu yüzden fiyatları ev kullanımı için uygun değildir. Seri ve paralel çalışan tipleri vardır. Bant genişliği 640MB/s ye kadar çıkmıştır. 8-16 adet HDD birbirine bağlanabilir. Kablo iletken sayıları 68 veya 50 adettir.

40

41 SCSI

42 SCSI Fast SCSI: Hızlı sabit diskler için üretilmiş bir arabirimdir. 8 bit veri yolu genişliğine sahiptir. Saniyede 10 MB veri transfer hızına erişilebilir. Wide SCSI: Birden fazla diske aynı anda erişebilmesi durumlarında yüksek performans sunmaktadır. Veriler, 16 bitlik veri yolu üzerinden transfer edilir. Saniyede 20 MB’a kadar veri aktarımı mümkündür. Ultra SCSI: Wide SCSI arabirimindeki hızı ikiye katlayan bir performans sunmaktadır. Ultra SCSI arabirimi üzerinden saniyede 40 MB ve üzeri veri transferi mümkündür.

43 MASTER-SLAVE(efendi-köle)
Bir IDE kablosuna iki adet HDD bağlanabilir. İkisi de birbirine paralel bağlandığı için birisi için gelen veri ve okuma yazma komutu, diğerine de gelecektir. Bu durumda gelen veri ve komutlar hangi disk için olduğu anlaşılamaz. Bu kargaşayı önlemek için disklerden birisi birincil(master), diğeri ikincil(slave) olarak ayarlanmalıdır.

44

45 SSD (Solid State Drive)
(Katı Hal Aygıtı) Mekanik (motor, disk, okuma yazma kafası) yapıya sahip olmadığı için arama ve bekleme gibi mekaniksel gecikmeler görülmez. Veriye ulaşım daha hızlıdır. Yapısını SDRAM veya Flash bellek tipleri oluşturur. HDD disklere göre daha hızlı, sarsıntı ile zarar görmeyen, daha az güç harcayan, daha az yer kaplayan yapıları vardır.

46

47 HHD (Hybrid Hard Driver)
Fiziksel olarak HDD'ye benzer. Hem disk hem de flash hafızaya sahiptirler. Yani; HDD ve SSD karışımı melez yapıya sahiptir. Flash hafıza içeren tampon belleğe sahiptir. Mekanik sisteme göre daha hızlı olan flash yapı kullanılarak disk erişimlerindeki bekleme süreleri azaltılır.

48 HHD (Hybrid Hard Driver)

49 SSD Diskler (SOLID STATE DISK)

50 SSD İngilizce: Solid State Drive Türkçe Katı Hal Sürücü[1] , 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.

51 En büyük avantajları; Isı, ses, düşük enerji sarfiyatı ve mekanikliğin ortadan kalkması. SSD'lerin çalışma mantığı RAM'ler ile aynı. Yani Rastgele Erişilebilir Bellek RAM (random acces memory). Veri yolları her mikroçipe paralel bağlanarak istenilen bilgiye eş zamanlı olarak erişilebilir. Bu nedenle SSD'ler çok yüksek hızlara erişebilir.

52 SSD Disklerin Yapısı Bir SSD ünitesi temel olarak alttaki elemanlardan oluşur; 1. PCB ( Baskı Devre Kartı) 2.Bilgisayara bağlantıyı sağlayan bir ara 3.yüz (SATA veya PCI-E) İşlemci başka bir deyişle SSD 4.Kontrolcüsü NAND flash bellek çipleri

53 Baskı Devre Kartı Bütün elemanları üzerinde barındıran ve onların iletişimini sağlayan elemandır.

54 Arayüz Bağlantı Çeşitleri

55 Arayüz Bağlantı Çeşitleri
SSD ünitelerinde şu anda 2 çeşit ara yüz kullanılıyor: SATA ve PCI-E (PCI Express) PCI-E daha hızlı bir ara yüz ve sadece masaüstü bilgisayarlarda kullanılabiliyor. SATA ara yüzü ise an itibari ile piyasada bulunan modellerde SATA 3.0 GBit/s (SATA 2) ve SATA 6.0 GBit/s (SATA 3) olarak 2 tipte bulunuyor.   SATA 2 ara yüzü 280 MB/s veri aktarma kapasitesine sahipken, bu aktarım hızı SATA 3 ara yüzünde 550 MB/s.

56 SSD Kontrolcüsü Tüm SSD üniteleri, yazma ve okuma işlemini düzenleyen ve bilgisayarlarda kullandığımız işlemcilere benzer hesaplama kabiliyetleri olan kontrolörlere sahiptir. Bu kontrolör  SSD ünitesini SSD yapan şeydir ve performansına direkt etki eder. Performansı etkileyen şeyler ise çok çeşitlidir: aynı anda yazılabilecek veri miktarı, yazma hızı, bellek bant genişliği ve bellek verimliliği bunların başında gelir. İşte tüm bunları yöneten ve performansı belirleyen bellek kontrolörüdür.