Sabit Disk

Sabit Disk

Bilgisayarlarda bellek, mikroişlemci ve diğer çevre birimler arasında üretilen bilgilerin kalıcı olarak kalan ortama sabit disk denir. Bilgiler kalıcı olarak disketlerde de saklana bilir ama disketlerin kapasitesi ve hızı düşük olduğu için daha çok bilgi taşıma ve kopyalama için kullanılır. Sabit disklerdeki bilgilere disketten daha hızlı

SABIT DISK (türkçe) ingilizcesi

1. hard disk
Sabit disk, kısaca verilerin kalıcı olarak saklandığı hafızadır. Bilgisayarlarda bellek, mikroişlemci ve diğer çevre birimler arasında üretilen bilgilerin kalıcı olarak kalan ortama sabit disk denir. Bilgiler kalıcı olarak disketlerde de saklana bilir ama disketlerin kapasitesi ve hızı düşük olduğu için daha çok bilgi taşıma ve kopyalama için kullanılır. Sabit disklerdeki bilgilere disketten daha hızlı erişilebilir. Asbit disk vakumlu( havası alınmış ve sürtünmenin en aza indirgenmiş) bir metal kutu içerisine yerleştirilmiş disklerden meydana gelir.
Sabit disk içerisinde her disk yüzeyine ait bir okuma-yazma kafası mevcuttur. Bu okuma yazma kafaları disk yüzeyine değmeyip tamamen manyetik alan mantığı ile okuma-yazma işlemi yapar. Gerek disklerin, sürtünmesi en aza indirgenmiş bir kutu içerisinde saklanması, gerekse her disk yüzeyine ait okuma-yazma kafasının bulunması bilgilere erişim açısından çok önemli bir hız kazandırmaktadır.
Sabit diskler ayrıca kafa, sektör ve silindir sayılarına göre de ayrılmaktadır. Bir sabit disk kullanıldığı işletim sistemine uygun olarak formatlandığında silindir denilen bölümlere ayrılır. Disklerin her bir yüzündeki silindir parça adı iz olarak adlandırılır. Her bir iz şekilde görülen eşit paçalara ayrılmıştır. Bu parçalara sektör adı verilir. Her bir sektör 512 byte’tan oluşur. Sabit disk, bilgileri sektör ve track’lara göre düzenler.
Alüminyum, alüminyum magnezyum bileşeni üzerine nikel ve fosfordan bir ara tabaka etlenmiştir. Bu yapının üzerine manyetize edilmiştir. 50 ile 100 nanometre kalınlığında ferro manyetik bir tabaka eklenir. Son olarak bu manyetik tabakayı koruyan ince bir film tabakası kaplanır.
Diskler ve hard diskler arasında çok büyük farklılık olsa da, temeller eşittir. Veriler; manyetik desenler şeklinde ve dairesel olarak diskler üzerine yazılırlar. Bu dairelerden her biri iz adını alır ve eşit büyüklükteki sektörlere ayrılır. Manyetik kafa; diskin dış kenarından merkezine doğru hareket eder. Bunu yaparken, istenilen bilgilerin üzerinde bulunduğu izde durur ve aradığı sektörün diskin dönmesi esnasında altından geçmesini bekler.
Verileri diskteki, biz ize sırayla tüm disk çevresinde bir tur tamamlayacak şekilde mümkünse de, bu yöntem kullanılmamaktadır. Bunun yerine, bütün diskteki veya hard diski pasta dilimlerini andıran kısımlardan oluşan izlere ayırmak tercih edilir. Bu kısımların her birine sektör adı verilir. Böylece, bozuk bir alandan dolayı tüm izin kullanılmaz bir hale gelmesindense, tek bir sektörün kaybedilmesi yeğlenmiştir.

Sektör Büyüklüğü

DOS işletim sistemi 512 Byte’lık sektör büyüklüğünü, disketlerde olduğu gibi hard disklerde de kullanılır. Tabi ki, bir diskin dışına yakın olan izler daha uzun olurlar ve fiziksel olarak daha fazla veri içerirler. Ama bu, mantıksal olarak içerdikleri veriler ve diğer izlerden daha fazla değildir. Bazı sürücülerde sektör sayısı izden ize farklılıklar gösterir. Örneğin “Plus Development Corporation” şirketi 40 MB’lık hard disklerde en içteki izlere 28 sektör sığdırırken, en dıştaki izlere 34 sektör sığdırmaktadır. Bu durumda, izlerden fiziksel olarak arta kalan sektörler, elektronik olarak bir sonraki ize aitmişler gibi kodlanır. Böylece DOS her izin eşit sayıda sektörlerden meydana geldiğini zanneder.
Sabit diske bilgi yazımı için kafalar medyanı kutuplarını ters çeviren bir manyetik alan uygular. Okuma sırasında ise yapılan kutupların değişimini tekrar algılamaktadır.Okuma ve yazma kafası fotolitografik film tekniğiyle üretiliyor ve manyetik direnç etkisiyle çalışıyor. Sabit disk okuma ve yazma işlemini sonlandırdığında kafalar alınan enerji yardımıyla park konumuna gelir. Park alanının yüzeyi kafaların oturumu için frenlenmiştir (Eski HDD’da). Okuyucu kafadan gelen andaki veriler dijital verilere dönüşür. Bu yöntem eski disklerde kullanılan sinyal dönüştürücü detektörlerden çok daha verimlidir.
Sabit diskin sektörü verilerden başka actuatörün kafayı doğru yere çekmesi için gerekli servo bilgiler ve mekanizmalarına da sahiptir. Kodlama işlemi seri haldeki sıfır ve birleri yani veriyi kutup değişimlerinde aktarmaktadır. Bu 0 ve 1’lerin kesin sayısı RLL( Sınırlı Aktarım Uzunluğu) ile tespit edilir. RLL de minimum 1 maksimum 7(0) gelebilir. Böylece birim alan üzerine daha fazla bilgi depolanabilir. Disklerde yazma ve okuma işlemleri sonuç olarak mekanik bir işleme dayanır. Bu mekanik hareketler nedeniyle meydana gelen beklemelerde veri bir ara bellekte dalgalanır.

Sabit Disk Arabirim Standartları

Yeni alınmış bir sabit disk sisteminize uymayabilir. Çünkü çeşitli sabit disk arabirimleri vardır.
Bu standartlar;
  • ST-506,
* ATA (IDE-EIDE),
  • ESDI,
* Serial ATA,
   * SCSI,
   * SAS,
   * FireWire,
   * USB
   * Fiber Channel.

ST-506

8080 – 8086 makinelerde kullanılmış olan standarttır. ST-506 oldukça yavaş çalışır. En olumsuz tarafı tek bir disk bağlayabilmenizdir. ST-506 herhangi bir slota bağlayarak kullanabilirsiniz.

IDE (Integrated Drive Electronics)

Bilgisayarlarda harddisk ve CD-ROM gibi depolama aygıtlarıyla bilgisayar arasında veri iletişimi gerçekleştiren bir standartdır. IDE teknolojisinin kullanıldığı farklı çeşitleri mevcuttur (paralel ATA (PATA), IDE, ATAPI ve UDMA). Standardının yalnızca 46 cm’ye kadar kablo uzunluğuna izin vermesinden dolayı çoğunlukla kişisel bilgisayarlarda dahili olarak kullanılmaktadır. IDE standardının ardından 1994 yılında EIDE (Enhanced IDE) standardı duyuruldu. IDE standardında 528MB’a kadar veri okunabilirken, EIDE teknolojisiyle bu sınır 8.4 GB’a çıkartılmıştır. İlk nesil IDE sürücülerinde, kullanılan PIO (Programmed Input/Output) tekniğinde bilgilerin MIB tarafından okunması gerekmekteydi. Bu sebeple IDE sabit diskler yavaş kalıyordu. Ancak DMA(Direct Memeory Access) teknolojisi ile birlikte bu yavaşlık ortadan kalktı.

Serial ATA (SATA)

Paralel olan ATA’ nın alt yapısını kullanarak seri iletişim ile çalışan bir teknolojidir. Önceleri bilgisayarın içinde kullanılabilecek şekilde üretilmiştir. Ancak daha sonraları harici(external) SATA versiyonu da (eSATA) üretilerek USB disklere alternatif olmuştur. USB harddisklerden daha hızlıdır ancak harici elektrik gerekmesi dezajantajıdır. SATA teknolojisinde Master/Slave ayarı ortadan kalkmıştır. Çünkü her cihaz ayrı kablolarla bağlanmak zorundadır. SATA teknolojiisi kullanılarak özellikle sunucu bilgisayarlarda kullanılan RAID sistemlerde yüksek performans elde edilmiştir. SATA1, SATA2 ve SATA3 olmak üzere 3 versiyonu çıkmıştır.
Bu versiyonların hızları :
   *- SATA 1 : 150MBps
   *- SATA 2 : 300 MBps
   *- SATA 3 : 600 MBps



ESDI (Enhanced Small Device Interface)

Yani Geliştirilmiş Küçük Aygıt Arabirimi, sabit disk arabirim standartlarının ikincisidir. ST-506 ya göre daha hızlıdır. Daha gelişmiş bir elektronik yapıya sahiptir.

SCSI (Small Computer System Interface)

Genelde Windows NT ve Unix ana makinelerinde kullanılır. Ancak son yıllarda PC’lerde kullanılmaya başlanmıştır. SCSI sadece sabit disk ve disket sürücü arabirimi olmayıp aynı zamanda CD sürücü, optik okuyucu, gibi aygıtları da destekleyebilen bir arabirimdir. Bir SCSI arabirimi aynı anda 7 aygıtı denetleyebilir. SCSI teknolojisi sabit disk sürücülerinde, kaset sürücülerinde, optik sürücülerde, yazıcı ve tarayıcı gibi harici çıkış cihazlarında da yaygın olarak kullanılan bir standarttır. İlk iki arabirimden çok daha hızlıdır.

SAS (Serial Attached SCSI)

SCSI’nin şu ana kadar anlatılan tüm versiyonları paralel veri iletimi gerçekleştirirken bu versiyonda seri iletim yapılmaktadır. Veri iletimi 160 MBps’ den 3GBps’ye çıkartılmıştır. Her bir SAS portu 128 adet cihaz desteğine sahiptir.

IDE (Intelligent Drive Electronic)

PC’lerde en yaygın kullanılan arabirimdir. Genellikle anakart üzerindedir. Üzerinde iki seri, bir paralel port, bir disket sürücü arabirimi ile birlikte birde IDE arabirimi bulunur. Şu anda üretilen anakartların çoğunda bir IDE kontrolcüsü bulunmaktadır.

EIDE (Enhanced IDE)

Gelişmiş bir sabit disk arabirimidir. IDE arabirimindeki sınırlamaları ortadan kaldırmıştır. EIDE ile 528 MB kapasite sınırı ortadan kalkıyor. Dört tane IDE aygıtının bağlanabilmesini sağlıyor. Veri transfer hızı da IDE’ye göre artmış durumda.Yeni işletim tipleri, PIO Mode’lar (PIO=Programmed I/Q), hızı EIDE sabit disklerin bağlantısı nı olanaklı kılıyor. PIO Mode saniyede 11,1 MB, PIO Mode 4 ise saniyede 16,4 MB veri transfer hızlarına olanak sağlıyor.EIDE arabirimi kullanabilmek için, EIDE sabit diskin yanında EIDE BIOS’lu bir ana karta ihtiyacınız vardır. Pentium ana kartların hepsinde, verileri maksimum 4 sabit disk üzerinden, LBA (Logical Block Addressing) veya XCHS (Extended CHS) ile yönete bilen bir EIDE arabirimi ve BIOS vardır.

Fast SCSI

Fast SCSI, hızlı sabit diskler için üretilmiş bir arabirimdir. 8 bit veri yolu genişliğine sahiptir. Fast SCSI ile saniyede 10 MB veri transfer hızına erişilebilir.

Wide SCSI

Windows, NT benzeri işletim sistemlerinde yaygın olarak kullanılmakta olan hızlı ve güvenli bir SCSI arabirimdir. Özellikle, birden fazla diske aynı anda erişebilmesi durumlarında yüksek performans değerleri sunmaktadır. Bu SCSI arabiriminde 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. Bu arabirimde ayrıca SCAM (SCSI Configured Automatically) özelliği de mevcuttur. Bu özellik SCSI aygıtlara otomatik olarak SCSI ID numarası atamasını sağlıyor.

SCSI ve ATA Karşılaştırması

  • SCSI sabit diskler, ATA disk sürücülerine göre daha yüksek RPM değerlerinde üretilmektedir.
  • SCSI sabit diskler, nispeten server(sunucu) uygulamalarına yönelik geliştirildiği için önbellekleri (cache) daha büyüktür.
  • SCSI sabit diskler, aynı anda birden fazla komutu işleyebilir. ATA’da aynı anda yalnızca tek komut işletilebilir. SATA ise birden fazla komutişletilebilir duruma gelinmiştir.
  • SCSI sabit disklere, tek bir hat üzerinde, ATA’ya kıyasla çok daha fazla cihaz bağlanabilir.
  • SCSI sabit diskler için kontrol kartı gerektirir.
  • SCSI sabit disklerin Kablo uzunluğu daha fazladır.
  • SCSI kontrol kartı kendisine bağlı tüm cihazları MİB’ ne ek yük getirmeden kontrol edebilir.
  • Bir SCSI zincirindeki tüm cihazlar aynı anda çalışabilme özelliğine sahiptir.

Harddiskin Setup'a tanıtılması

BIOS ve ana kartlar 4 IDE sürücüyü (sabit disk yada CD ROM sürücüyü) destekler. Bunlardan ilk iki tanesi ise Secondary olarak adlandırırlar. Her çiftte öncelik planı Master, sonraki ise Slave olarak tanımlanır.
Buna göre sıralama;
  • 1. Primary Master
  • 2. Primary Slave
  • 3. Secondary Master
  • 4. Secondary Slave

olmalıdır.
Mode seçeneğinde seçeneğin "Auto" olarak seçilmesi açılışı bir miktar geciktirse de önerilen şekildir. Çünkü BIOS Post sırasında diskin özelliğini belirleyip sistemi ona göre açabilir. Bu seçeneğin “None” olması halinde sistem sabit diski görmeyecektir. İlk seçimden sonra gelen parametreler sabit diskle ilgili bilgilerdir. Burada sabit diskin kafa sayısı (head), kapasitesi (size), silindir sayısı (cyls), sektör sayısı (sector) ve teknolojisi ile ilgili bilgiler yer alır.Sabit diskin otomatik olarak tanınması için “IDE Hdd Auto” seçeneğinden tanıtılması gerekir. Eğer buna rağmen otomatik olarak tanıtılma yapılmıyorsa type seçeneğinden “User” seçilmeli ve daha sonra gelen kısımlar disk üzerindeki veya kitapçığındaki bilgiler yardımıyla doldurulmalıdır.
Önceki Paylaşımlar