Sabit Diskler

2. Sabit Diskler Konular Sabit Diskin Tanımı Sabit Diskin Yapısı ve Çalışma Prensibi Tarihçesi Dosya Sistemleri Bağlantı Arabirimleri-Veri Yolları Yeni Teknolojiler

3. Sabit Diskin Tanımı Sabit Diskler,veri depolanması amacıyla kullanılan manyetik kayıt ortamlarıdır. Sabit disklerin yoğun kullanım yerleri bilgisayarlar,cep telefonları ve fotoğraf makineleridir. Ses, görüntü, programlar, veri tabanları gibi büyük miktarlarda bilgi, gerektiğinde kullanılmak üzere sabit disklerde saklanır.

4. Sabit Diskin Yapısı • Bir sabit diskin temel bileşenleri şunlardır; • Disk Plakaları • Okuma-Yazma Kafaları • Kafa Taşıyıcı Düzenek • Döndürücü Motor • Kontrol Kartı

6. Disklerin yüzeyleri verilerin rahatlıkla bulunabilmesi amacıyla adreslenirler.Disk yüzeyindeki bir veriyi adreslemek için diskler, İz (track), silindir (cylinder) ve sektör (sector)  gibi kısımlara ayrılmıştır.

9. Okuma/Yazma Kafaları

10. Döndürücü Motor Disk plaklarının dönmesini sağlayan motordur. Motorun parazitsiz ve titreşimsiz olması gerekir, aksi takdirde plakalara okuma ve yazma işlemlerinde zarar verebilecek bir titreşim gönderebilir.Bu motor diskleri 3600rpm(roundperminute-dakikadaki devir sayısı), 5400rpm, 7200rpm, 10000rpm,15000rpm gibi hızlarla döndürürken disk yüzeyleri üzerinde gezinen kafa veya kafalar okuma-yazma işlemlerini yaparlar. Eğer enerji tasarrufu konumu açılmamışsa bu plakalar bilgisayar çalıştığı müddetçe bu devirde dönerler.

11. Kontrol Kartı-Disk Denetleyicisi Plakalardaki sektörlerin, izlerin, hatalı sektörlerin ve LandingZone denen bölgenin fiziksel yerlerinin kayıt edildiği birimdir. Veri yollarıyla hard disk arasındaki bağlantıyı kurmak da kontrol kartının görevlerindendir. Kontrol kartı hard diskin alt kısmına vidalanır ve sadece tek bir bağlantıyla diske bağlanır.

12. Sabitdiskinçalışmaprensibi -İlkaşamaarananbilgininneredeyeraldığınıbulmayayöneliktir. Bu işiçinkullanılanuygulama, işletimsistemi, BIOS veişletimsisteminin disk içinyüklediğisürücüdür. Bu uygulamalardiskinhangibölümününokunacağınıbelirler.

13. -Arananbilgininhangisilindirde, hangikafatarafından, hangisektördeyeraldığınınadresiçıkarılır; disk denetçisine(kontrolünitesi) buadresverilerek o bölgeyiokumasıistenir. -Birgüçkorumaişlemidevreyegirmemişse disk zaten normal hızındadönerdurumdadır. Aksihaldediskin normal hızınaulaşmasısağlanır.

14. -Disk denetçisialdığıadresiyorumlarveistenensilindirebakar. Bu silindirdearananbilgininyeraldığıizbulunurvekafabuizüzerineoturur. -Kafa izi okumaya başlar ve disk dönerken istenen bilginin yer aldığı sektörün altından geçmesi beklenir. Sonrada bu sektörün içeriğini okur.

16. Fiziksel Büyüklük Günümüzde genellikle, masa üstü bilgisayarlarda 3.5 ve dizüstü bilgisayarlarda 2.5 inç büyüklükteki sabit diskler kullanılır. Düşük kapasiteli, daha az enerji tüketimli, daha yavaş ve darbelere daha dayanıklı olan 1.8 inç büyüklükteki sabit diskler taşınabilir MP3 oynatıcıları gibi ürünlerde, daha da küçük boyutlu olanlar ise digital kameralar, cep telefonları, küçük MP3 oynatıcılar gibi ürünlerde kullanılmaktadır.

17. Kapasite Sabit disklerin kapasiteleri byte(B) cinsinden ifade edilir. 500 GB (Gigabyte), 1 TB (Terabyte) gibi, depolanabilecek bilgi miktarını belirtir. ASCII standartında her harf ya da özel karakter 8 bitten oluşan bir byte ile ifade edilir. Bir bytebir harf olarak düşünülebilir.Günümüzde sabit disklerin kapasiteleri 4TB’ye kadar ulaşmıştır.

18. Bir diskin kapasitesini (sığa) hesaplama • Her bir sektördeki Byte sayısı :512 • S : Her bir izdeki sektör sayısı • H : Head • C : Her bir diskteki silindir sayısı • KAPASİTE (sığa) : C * H * S * 512 (byte)

19. Hız Sabit disklerde hız kavramı büyük önem taşır. Bilgisayar için geçerli  olan en önemli kural tüm sistemin en yavaş aygıtın hızında çalışacağıdır. Tüm sistem arasında en  yavaş olanı da hala yarı mekanik olması nedeniyle sabit disktir.

20. Fiziksel Dönüş Hızı Kayıt diskinin dönme hızıdır,rpm(d/d (devir/dakika)) cinsinden ifade edilir. Kayıt diski üzerindeki verilere ulaşılması için geçen zaman büyük ölçüde bu hıza bağlıdır. Günümüz sabit diskleri; 3.600, 5.400, 7.200, 10.000, 15.000 d/d (rpm) gibi hızlarda çalışırlar.

21. Erişim Süresi Erişim süresi, okuma kafası tarafından disk üzerinde bir yerdeki bir verinin okunmasının ardından başka bir yerdeki diğer bir verinin okunmasına kadar geçen zamandır, disk üzerinde verilerin kaydedildiği yerler arasındaki fiziksel uzaklıklar farklı olduğundan bu değer sabit bir değer değildir. Aktarma Süresi ve Aktarma Hızı Okuma kafasının veriye ulaşması ile bu verinin ana sisteme ulaşması arasında geçen zamana aktarma süresi denir.

22. Tarihçe 1956 - IBMfirması50 adet 61 cm çapında(24 inç) diskten oluşan 5 MB'lık 305 RAMAC'ı üretti. Ağırlığı 1 tondan fazlaydı.

23. 1973 - IBM 3340 Winchester markalı 30 MB'lık ünlü sabit diski üretti , bazı ülkelerde sabit disk hala bu şekilde adlandırılmaktadır.

24. 1980 - Seagatefirması günümüzdeki 5,25 inç'lik CD sürücülerinin iki katı yükseklikteki 5 MB'lık ST 506 modelini üretti.

25. 1983 - IBM'in ürettiği PC/XT bilgisayarları ile birlikte sabit disk birçok kişisel bilgisayar için temel donanım haline geldi.

26. 1985 - Günümüzdeki 5,25 inç'lik CD sürücülerinin büyüklüğünde (1,6 inç yükseklikte) sabit diskler üretildi. 1987- 3,5 inç'lik , 500 MB a varan büyüklüklerde sabit diskler üretildi. 1988-GMR Teknolojisi(Giantmagnetoresistance )- IBM tarafından bulunan ve disk kapasitelerini çok yüksek düzeylere çıkartmayı amaçlayan bir teknolojidir.

27. 1992-Smart Teknolojisi-SMART Teknolojisi IBM tarafından 3.5 inçlik diskler için tasarlanmış olan bir teknolojidir. Smart sayesinde diskler kendi kendilerini denetleyip olması muhtemel konularda, BIOS’a ve kontrol kartına sinyaller gönderiyorlar. Bu bir anlamda kendi durumlarını ve oluşabilecek hataları denetleme mekanizmasıdır. 1997 - IBM masaüstü bilgisayarlar için 16,8 GB'lık bir sabit diski piyasaya sürdü.Siemensin yan kuruluşu olan Intgenix ve SanDisk tarafından MMC standartı geliştirildi.

28. Multimedia kart (MMC) bir sayısal depolama aygıtıdır.Multimedia kartların kayıt ortamı FlashBellek’ lerdir. . Hafıza kapasiteleri 2 MB ‘den 4 GB’ye kadar çıkmıştır. MMC lerin yaygın kullanım alanları Dijital kamera lar, MP3 oynatıcılar, cep telefonu ve PDA lardır.

29. 1998- 25 GB'lık diskler piyasaya çıktı. 1999- 10,000 d/d hızında 73 GB disk üretildi. 2000- IBM , 1 GB'lık Microdrive'ı üretti.

30. 2001- SanDisk tarafından SD Kartları üretildi. 2007 - Hitachi, 1000 GB'lık (1 TB (Terabyte)) sabit sürücüyü üretti. SD MemoryCard ("SecureDigitalMemoryCard" in kısaltmasıdır; Türkçesi "güvenli sayısal hafıza kartı") bir hafıza kartı standardıdır.SecureDigital ismi, donanımsal olarak içerdiği DigitalRightsManagement (DRM) fonksiyonundan ileri gelmektedir.Bu sistemlerde kontrol mekanizması devreye girip o sırada o medyayı oynatıp oynatmayacağına lisans hakkını kontrol ederek karar veriyor.

31. Dosya Sistemleri FAT File AllocationTable (Dosya Atama Tablosu.)1970’ler ve 1980’lerin başında Microsoft MS-DOS işletim sisteminin desteklediği dosya sistemi olarak başlar.Orjinalinde 500 Kbden küçük diskler için uygun olarak tasarlanmış basit bir dosya sistemidir. FAT12, FAT16, FAT32 olmak üzere üç tipi bulunmaktadır.

32. FAT12 Floppy Disk'lerin dosya sistemidir.12-bit fatdiye de adlandırılır. FAT16 DOS, Windows3.1 ve OSR2 sürümü öncesi Windows95’in kullandığı dosya sistemidir. Eski bir dosya sistemi olduğu için birtakım dezavantajları ve eksiklikleri vardır.

33. FAT32 Windows95 OSR2, Windows98, Windows2000 ve Linux tarafından tanınan ve FAT16’dan daha gelişmiş bir dosya sistemidir.

34. NTFS(Network Tecnologies File System) Windows NT teknolojisi ile geliştirilen Dosya Atama Tabelasıdır. Kullanılan operasyon sistemleri Windows NT4, Windows 2000, Windows XP ve Vista çeşitleridir. Bunun dışında linux işletim sistemlerine özgü formatlar da vardır. NTFS, FAT' ın tüm temel yeteneklerine sahip olmanın yanı sıra, FAT ve FAT32 sistemlerinde olmayan özelliklere de sahiptir.

35. Defragment:1.şekil bir dosyaya ait verilerin silindir üzerindeki yerlerini göstermektedir.Bu dosyanın okunması normalden daha uzun bir zaman alacaktır. Bunun nedeni okuyucu kafanın dağınık yerlerde bulunan dosya parçacıklarına ulaşmasında geçireceği süredir.2. şekilde ise aynı sabit diskin defrag yapılmış halini görmektesiniz. Dosyalar belirli bir öncelik sırasına göre arka arkaya getirilmektedir.

36. Bağlantı Ara Birimleri Sabit disklerin bilgisayarlara iletişimi için çeşitli ara birimler vardır. Sabit diskin bilgisayara bağlanabilmesi için hem sabit diskin hem de bilgisayarın o arabirimi desteklemesi gerekmektir.En temel 2 tane arabirim vardır : IDE ve SCSI.

37. IDE(IntegratedDriveElectronics )- 1989 yılında Western Digital firması tarafından geliştirilen , sabit disk ve ana kart arasındaki iletişimi ayarlayan standart. En yaygın kullanılan modeldir. 2 seri, 1 paralel port, bir disket sürücü ve bir de IDE arabiriminden oluşur.Genişleme yuvasına ve kontrol kartına gerek duymazlar. Anakart üzerindeki bağlantı noktalarına takılırlar.

38. Jumper;IDE kablosuna takılmış olan donanımları birbirinden ayırmak için yapılan bir ayardır.

39. EIDE (Enhanced IDE):IDE’nindeenetleyici teknolojisinin artan isteklerine cevap vermekte yetersiz kalması nedeni ile EIDE’nin ortaya çıkmıştır. IDE denetleyicisinin üç temel sorunu vardı. 528 MB’’lık depolama üst sınırı vardı. Yani 528 MB’ın üstündeki diskler IDE’lerle kullanılamazlar. En çok iki disk desteği vardı. Yalnızca iki disk kullanılabilmekte idi. Ve CD-ROM gibi çevre birimlerine destek vermemekte idi. EIDE ile birlikte her bir disk için 8.4 GB’lık disk desteği vardır. Günümüzde bu sınır daha da üste çekilmiştir.

40. Doğrudan belleğe erişim (Directmemoryaccess; DMA), modern bilgisayarlarda bulunan, merkezi işlem biriminden bağımsız olarak okuma ve/veya yazmak için, belirli donanım alt sistemleri içinde sistem belleğine erişim sağlayan bir özelliktir. DMA, disk sürücü kontrol birimleri, grafik kartları, ağ kartları ve ses kartları dahil bir çok donanım sistemi tarafından kullanılmaktadır.

41. Ultra DMA/33:Teknoloji geliştikçe ve arttıkça yeni bir standarda ihtiyaç duyuldu. Bu standart iki sabit disk beraber seri şekilde kullanıldığında bile performans seviyesi kabul edilebilir olmalıydı. İşte bu noktada Ultra-ATA/33 (UDMA/33) standardı geliştirildi.

42. Ultra DMA/66:Sabit disklerdeki dönüş hızı ve kapasite arttıkça yeni arayışlara girildi ve UDMA/33’e benzer şekilde UDMA/66 geliştirildi.

43. S-ATA (SATA veya Serial ATA) - 2000 yılında değişik bilgisayar firmaların işbirliği ile kararlaştırılan yeni ve daha hızlı standart. Ultra ATA'ya seçenek olarak çıkmıştır. 2005 itibari ile yeni bilgisayarlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

44. SCSI(SmallComputerSystemInterface)- 1986'da yürürlüğe geçen, özellikle sunucu bilgisayarlarda kullanılan, çok hızlı ama pahalı olan SCSI sabit disklerin bağlanma standardı.

45. SCSI arabirimleri aşağıdadır;SCSI-1 : 8 bitlik bir yol kullanır ve 4 MBpslik bir veri transfer hızını destekler.SCSI-2 : SCSI-1 ile aynıdır, fakat 50 pinlikkonnektörler kullanırlar. ve birden fazla aygıtın bağlanmasına izin verirler.Wide SCSI : 16 bitlik veri transferini desteklemek için daha geniş bir kablo kullanırlar.Fast SCSI : 8 bitlik yol kullanırlar, fakat 10 MBps’lik veri transferini desteklemek için saat hızını ikiye katlarlar.Fastwide SCSI : 16 bitlik yol kullanır ve 20 Mbpslik veri transfer hızını destekler.Ultra SCSI : 8-bitlik yol kullanır ve 20 MBps’li veri transfer hızını destekler.SCSI-3: 16 bitlik yol kullanır ve 40 MBps’lik veri transfer hızını destekler. Ayrıca Ultra Wide SCSI de denir.Ultra2 SCSI: 8 bitlik yol kullanır ve 40 MBps’lik veri transfer hızını destekler.Wide Ultra2 SCSI: 16 bitlik bir yol kullanır ve 80 MBps’lik veri transfer hızını destekler.

46. USB ve Firewire - İngilizce "UniversalSerialBus" kelimesinin kısaltmasıdır. USB'nintürkçesi "Evrensel Dizisel Araç"tır. USB dış donanımların bilgisayar ile bağlantı kurabilmesini sağlayan seri yapılı bir bağlantı biçimidir. Son sürümü 2.0'dır. Tak Çalıştır (plugandplay) özelliğinden dolayı birçok cihazın bağlantısında kullanılmaktadır. • USB Hızları • USB 1.0 ve 1.1 : Hız 12 Mbit/sn (1.5 MBayt/sn) • USB 2.0  : Hız 480 Mbit/sn (60 MBayt/sn)

47. FireWire;Apple tarafından geliştirilen, bilgisayara çevre ürünleri bağlanmasında kullanılan yüksek hızlı arayüz bağlantısıdır. IEEE 1394 standardına dayalıdır. 400 ve 800 Mbps hızında veri transferini destekler.

48. Dikey Kayıt Sistemi 2005 te ortaya çıkan Dikey Kayıt Teknolojisi, daha küçük alana daha fazla veri sıkıştırılmasını sağlıyor.

49. SSD SSD (ingilizce:SolidStateDrivetürkçe: Katı Hal Sürücüsü), veri depolamak için geliştirilmiş mekanik disklerin yerini alacak veri depolama aygıtıdır.

50. Kaynaklar 1. www.bilisim-kulubu.com 2. www.chip.com.tr3. PC Magazin 4. www.bakterim.com/elektronik-bilgisayar 5. www.bilgisayardershanesi.com 6.www.bote.gazi.edu.tr 7. www.sanalkurs.net 8. www.cablesdirect.com 9. images.google.com 10. http://www.bilgipasaji.com 11. www.yorumla.net