Depolama Birimleri

Bilgisayar Depolama Birimleri

Bilgisayar depolama birimleri temelde 2 şeyden oluşur. HDD ve SSD. Bu yazıda aktif olarak kullanılan fiziki depolama birimlerinden bahsedeceğim.

SSD (Solid-State Drive) Nedir?

SSD (Solid-State Drive), verileri saklamak için flash bellek teknolojisini kullanan bir depolama birimidir. Sabit disklerden (HDD) farklı olarak SSD’lerde hareketli parça yoktur. Bu sayede daha hızlı veri alışverişi, daha uzun ömürlülük sağlamaktadırlar. 

SATA SSD

SATA (Serial ATA), eski tip SSD’lerin bağlandığı arayüzdür. HDD’ler için kullanılan arayüzle aynıdır, bu nedenle SATA SSD’ler, eski bilgisayarlara kolayca uyum sağlar. SATA SSD’lerin temel özellikleri: 

Hız: SATA III SSD’ler, teorik olarak maksimum 600 MB/s hızında veri transferi yapabilir. Ancak bu hız, genellikle 500 MB/s civarındadır. 

Bağlantı Tipi: 2.5 inç boyutunda olan bu SSD’ler, SATA kablosu ile anakarta ve güç kablosu ile güç kaynağına bağlanır. 

Performans: Geleneksel HDD’lere göre oldukça hızlıdır. Ancak NVMe tabanlı M.2 SSD’lere göre de daha yavaştırlar. 

SATA SSD Nasıl Çalışır?

SATA SSD’ler, NAND flash bellek adı verilen hücrelerde veri depolarlar. Veriler elektriksel sinyallerle yazılır ve silinir. Bir kontrolcü aracılığıyla veriler  okunur.  

NAND Bellek Nedir?

NAND bellekler, transistörlerden oluşan hücreler içerir. Bu hücreler, verileri 0’lar ve 1’ler şeklinde depolar. Hücreler, elektrik yüklerini depolayarak verileri tutar ve bu elektriksel yükler, belleğin okunması veya yazılması sırasında pozitif ve negatif olarak değiştirilebilir. 

M.2 NVMe SSD

M.2, modern SSD’lerin çoğunun kullandığı daha kompakt ve daha hızlı bir türdür. 

M.2 NVMe SSD:

• Hız: NVMe SSD’ler, PCIe veri yolunu kullanır ve bu yolun bant genişliğine göre aşırı derecede yüksek hızlara çıkılabilir. 

• Bağlantı Tipi: Doğrudan PCIe hatları üzerinden çalışır ve anakart üzerindeki M.2 yuvasına takılır.  

PCIe Nedir?

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express), yüksek hızlı veri aktarımı sağlayan ve bilgisayarların anakartına ek bileşenlerin (ekran kartları vb.) bağlanmasını mümkün kılan bir veri yoludur. 

M.2 SSD Nasıl Çalışır?

M.2 NVMe SSD’ler, PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) veri yolunu kullanarak çok yüksek hızlarda veri aktarır. CPU’ya doğrudan bağlanarak veri aktarımını kolayca gerçekleştirme imkânı sunar. 

Hard Disk (Sabit Disk) Nedir?

Hard disk veya HDD (Hard Disk Drive), verileri manyetik olarak depolamaya yarar. Verilerin kalıcı olarak saklanabilmesi için kullanılan bu teknoloji, bilgisayarlar, sunucular, dijital video kaydediciler gibi birçok cihazda kullanılır. Hard diskler, hareketli parçalara sahip olduklarından SSD’lerden farklı olarak daha düşük hızda çalışırlar fakat daha da ucuzdurlar. 

Hard Disk Nasıl Çalışır?

Hard disklerin çalışması, birkaç temel bileşene dayanır: 

 Disk Plakaları (Platters): 

• Bir hard disk, genellikle alüminyum, seramik veya cam gibi malzemelerden yapılmış ve dönme kabiliyetine sahip plakalara sahiptir. 

• Bu plakalar, her iki yüzünde de ince bir manyetik kaplama içerir ve veriler bu manyetik katmanda saklanır. 

• Diskler dakikada binlerce kez döner. 

Okuma/Yazma Kafası (Read/Write Head): 

• Okuma/yazma kafası, plakalar üzerindeki verileri okur ve yazar. 

• Bu kafalar, verileri manyetik alanlar oluşturup değiştirerek (yazma) veya bu manyetik alanları algılayarak (okuma) çalışır. 

• Kafalar, disk yüzeyine çok yakındır fakat fiziksel olarak temas etmezler.  

Aktüatör Kol (Actuator Arm): 

• Okuma/yazma kafalarını disk üzerinde doğru pozisyona getiren hareketli koldur. 
• Aktüatör kolu, plakaların farklı bölgelerinde veri okuyup yazmayı sağlar. 

Motor: 

• Disk plakalarını yüksek hızda döndüren bir motor içerir. Bu dönüş, okuma/yazma kafalarının doğru veriyi doğru zamanda erişebilmesi için gereklidir. 

Kontrol Kartı (Controller Board): 

• Hard diskin dış kısmında bulunan devre kartı, verilerin aktarımını ve yönetimini sağlar. Bu kart, bilgisayarın işlemcisi ile sabit disk arasındaki iletişimi yönetir. 

HDD Çalışma Prensibi

Veri Yazma: Veriler, okuma/yazma kafası yardımıyla manyetik plakaların yüzeyine yazılır. Manyetik alanlar kullanılarak veriler 1’ler ve 0’lar şeklinde kodlanır. Bu veriler, dairesel izler (track) ve izlerin alt bölümleri olan sektörler halinde düzenlenir. 

Veri Okuma: Plakalar dönerken, okuma kafası istenilen veriyi arar. Kafa, manyetik alanları algılayarak veriyi okur ve bunu elektrik sinyallerine dönüştürerek bilgisayara iletir.  

Veri Erişimi: Verilere ulaşmak için plakalar döner ve okuma/yazma kafası, plakaların yüzeyindeki doğru konuma gelir. Bu, disk plakalarının dönme hızı ve okuma/yazma kafasının hareket hızıyla ilişkilidir. Bu yüzden HDD’ler, SSD’lere göre daha yavaş veri erişimi sunar. 

Taşınabilir Yaygın Depolama Birimleri

USB Bellek Nedir?

USB bellek (Universal Serial Bus Bellek) veya halk arasında bilinen adıyla flash bellek, taşınabilir bir depolama aygıtıdır. USB portu üzerinden bilgisayarlara ve diğer cihazlara bağlanarak veri aktarımını sağlar. NAND flash bellek teknolojisi kullanarak verileri elektriksel olarak saklar ve kalıcı depolama sunar. USB bellekler, taşınabilir olmaları sebebiyle yaygın olarak kullanılmaktadır. 

USB Bellek Nasıl Çalışır?

USB bellekler, flash bellek teknolojisi ve USB (Universal Serial Bus) ile çalışır.  

NAND Flash Bellek: 

• USB bellek içindeki NAND flash bellek hücrelerinde veriler elektriksel sinyallerle saklanır. Bu hücrelerde veriler 0 ve 1 şeklinde kodlanır. 

Denetleyici (Controller): 

• Denetleyici, USB belleğin merkezi işlemcisidir. Bilgisayar ile NAND flash bellek arasında veri aktarımınını denetler. 

USB Bellek Sürümleri ve Hız Farklılıkları

USB belleklerin hızları, kullandıkları arayüze göre değişir: 

USB 2.0: 

Maksimum 480 Mbps (Megabit/saniye) hız sunar. 

USB 3.0: 

Maksimum 5 Gbps (Gigabit/saniye) hız sağlar. USB 2.0’a göre çok daha hızlıdır. 

USB 3.0, mavi renklidir. 

USB 3.1/3.2: 

Maksimum 10 Gbps hız sunar. 

Okuduğunuz için teşekkürler.