Hardisk (Sabitdisk)

Hard Diskler

HDD (Hard Disk Driver), Türkçe ifadesiyle Sabit Disk, programların kaydedildiği, işletim sisteminin saklandığı, kalıcı olması istenen bilgilerin depolandığı bir aygıttır.

Genellikle kalıcı bilgilerin depolandığı sabit diskler, kimi durumlarda, özellikle RAM yetersiz kaldığı zamanlarda geçici hafıza görevi de yapmaktadır. Fakat yarı mekanik olan bu cihazların hızları elektronik hafıza olan RAM’lere göre çok daha düşük olduğundan bu istenmeyen bir durumdur.

Sabit diskler gelişmiş bir disket gibi düşünülebilir. Fakat disketlerden çok daha yüksek kapasiteye sahiptirler. Bir disketin 1.44 MB, bir sabit diskin de 10 GB veya 19 GB olduğunu düşünürsek aradaki farkın çok yüksek olduğunu görebiliriz. Ayrıca sabit disklere erişim hızı diskete göre çok daha fazladır.

Sabit diskler, havası alınmış ve sürtünmenin en aza indirgendiği bir metal kutu içerisine yerleştirilmiş, evlerde kullandığımız teyplerden bildiğimiz ses kasetlerinde kullanılan, manyetik alandan etkilenen disklerden meydana gelmiştir. Her disk yüzeyine ait bir okuma-yazma kafası mevcuttur. Bu kafalar elektrik enerjisini 1 ve 0’lardan oluşan manyetik enerjiye çevirirler. Kafalar disklere değmezler, fakat birkaç mikrometre ile ifade edilebilecek kadar yakındırlar.

Bu disklerin yüzeyleri manyetik alandan etkilenen madde ile kaplanırlar. Yüzeyler formatlama işlemi sırasında verilerin rahatlıkla bulunabilmesi amacıyla adreslenirler. İz (track), silindir (cylinder) ve sektör (sector) gibi kısımlara ayrılan sabit disklere kayıt işlemi en dış bölümden başlayarak yapılmaktadır.

Veriler disk üzerinde byte grupları halinde saklanır. 512 adet byte’in bir araya gelmesiyle sektör oluşur. Sektör, disk üzerinde veri yazabileceğimiz ve okuyabileceğimiz en küçük birimdir. Yan yana dizilen sektörler izleri oluşturur. İzler de üst üste gelecek şekilde gruplandırılır ve böylece silindirler oluşur.

Sabit disklerde ayrıca plakaları döndüren mekanik bir sistem mevcuttur. Bu plakalar dakikada 5200 veya daha yüksek bir hızla dönmektedirler. Eğer enerji tasarrufu konumu açılmamışsa bu plakalar bilgisayar çalıştığı müddetçe bu devirde dönerler. Bu plakalar arasında kafalar vardır ve bu kafaların disklere teması bilgi kaybına veya plakaların çizilerek fiziksel bozukluğuna sebep olurlar. Bu sebepten, özellikle bilgisayar çalışırken kasayı sallamamalı ve kasanın sağlam ve sallanmaya müsaade etmeyen bir zeminde bulunmasına özen gösterilmelidir. Aksi halde sallanan kafalar disklere temas edebilir. Ayrıca elektrik kesildiğinde kafalar otomatik olarak disklerin arasından çıkarak park konumuna gelirler. Bu şekilde bilgisayar çalışmazken sallanma durumunda bir bozulma engellenmiş olur. Çok eskilerden kalan 40 MB’ın altındaki sabit disklerde bu otomatik olarak yapılmazdı. Bunun için ayrıca bir komut yazmak gerekirdi.

Sabit diskler çok hassastırlar ve belki de bir bilgisayarın bozulma ihtimali en yüksek olan parçasıdır. Ayrıca sabit diskler bozulduğu takdirde bir kişiye ya da firmaya en büyük zararı verebilecek aygıtlardır. Bir şirketin milyarlarca liralık hesabının sabit diskte bulunduğunu ve sabit diskin bozulduğunu ve içindeki verilere ulaşılamadığını düşünürseniz sabit diskin önemini görebilirsiniz. Bu tür üzücü sonuçların olmaması için sürekli yedekleme yapmak her zaman tavsiye edilir.

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. Bağlantı noktası baz alınırsa masaüstü bilgisayarlar için iki çeşit sabit diskten bahsetmek mümkündür. Bunlar IDE ve SCSI arabirimini kullanan sabit disklerdir. SCSI arabirimini kullanan sabit diskler IDE olanlardan daha hızlıdırlar. Fakat burada asıl hızlı olan sabit disklerin kendilerinden ziyade kullandıkları arabirimdir. SCSI arabiriminin işlemci ile iletişimi daha hızlıdır. Dolayısıyla bu arabirime bağlanan cihazlar daha hızlı çalışmaktadır.

Sabit disklerin performansı ölçülürken erişim süresine ve veri transfer hızına bakılır.

Erişim süresi, verinin disk üzerindeki yerinin ne kadar zamanda bulunabildiğini ifade eder. Veri transfer hızı ise bulunan verinin ne kadar zamanda okunabildiğini ifade eder.

Bir sektörün aranması iki aşamadan oluşur. Öncelikle sürücü kafası uygun izin üzerine getirilir. Daha sonra diskin dönmesi ve bunun sonucunda sektörün sürücü kafasının altına gelmesi beklenir. Kafanın doğru yere götürülmesi, sektörün doğru noktaya gelmesinden daha çok zaman almaktadır.

Günümüzde kullanılmakta olan çeşitli arabirimler mevcuttur. Bir sabit disk almaya karar verdiğimiz zaman hangi arabirimi kullandığımızı bilmeli ve ona uygun bir sabit disk almalıyız.

IDE (Intelligent Drive Electronic)
Genellikle anakart üzerinde bulunan bu arabirim 2 seri, 1 paralel port, bir disket sürücü ve bir de IDE arabirimi ihtiva eder.

EIDE (Enhanced IDE)
Adından da anlaşılacağı üzere IDE’nin gelişmiş halidir. IDE’deki 528 MB kapasite sınırı EIDE ile ortadan kalkmış ve dört adet IDE aygıt takabilme imkanı vermiştir. Günümüz anakartlarının hepsinde mevcut olan bu arabirim ile veri transfer hızı daha da artmıştır.

Ultra DMA/33
Teknoloji geliştikçe ve arttıkça yeni bir standarda ihtiyaç duyuldu. Bu standard iki sabit disk beraber seri şekilde kullanıldığında bile performans seviyesi kabul edilebilir olmalıydı. Mevcut ortalama 10MB/s veri aktarım hızına sahip haddiskler bu işlem için uygun değildi. İşte bu noktada Quantum Ultra-ATA/33 (UDMA/33) standardını geliştirdi. Diğer sabit disklerdeki saat sinyalinin yükselen kenarında oluşan veri aktarımı burada hem yükselen ve inen kenarda tetiklenerek 33MB/s veri aktarım hızı elde edildi.

Ultra DMA/66
Sabit disklerdeki dönüş hızı ve kapasite arttıkça yeni arayışlara girildi ve UDMA/33’e benzer şekilde UDMA/66 geliştirildi. Buna göre IDE aktarım hızı 30ns’ye indirilerek ikiye katlandı. Fakat bu işlem beraberinde aktarım yolunda gürültü promlemini ortaya çıkardı. Bu problemi aşmak için 40 pinli IDE kablosuna topraklama görevi üstlenen 40 pin daha kondu. Bu şekilde yeni bir 80 iletkenli 40 pinli UDMA/66 kalosu ortaya çıkmış oldu.

UDMA 66 harddisk sürücüleri geriye dönük olarak eski IDE sürücüleriyle ve kablosu ile de kullanılmaktadır. Ancak bu kablo yada veriyolu desteği olmadan UDMA 66 sürücü performansı ve avantajlarından yararlanılamaz.

Kablodaki yeni bir özellik ise harddisklerdeki Master/Slave jumper görevini kendi üzerine almasıdır. Harddisk'in master yada slave olması, üzerindeki Cable Select (CS) jumperı kullanıldığında harddiskin kablo üzerindeki yerine göre belirlenmektedir.

UDMA 66 sürücüleri sadece band genişliğini arttırmakla kalmayıp CRC (Cylic Redundancy Check) veri kontrolü sağlamaktadır. Veri aktarımı sırasında herhangi bir hata ile karşılaşıldığında aynı veri daha yavaş modda tekrar gönderilir ve böylece veri güvenilirliği sağlanmış olur.

İlk olarak i810 cihipset ile anakartlar bu desteği sağlamaktadırlar. Aslında BX chipsetine sahip anakartlar da bu arabirim için ek chipler kullanıldığında Ultra ATA66 desteğini vermektedir. Ama bu destek i810 chipset ile başlamıştır.


SCSI (Small Computer System Interface)
Aynı anda 7 aygıtı (sabit disk ve CD-ROM gibi) destekleyebilen bu arabirim diğer arabirimlerden daha hızlı ve daha güvenlidir. Bu arabirimle harici aygıtları yüksek hızda bağlamak mümkündür. Zamanla Fast SCSI , Wide SCSI ve Ultra Wide SCSI gibi çeşitli yapıda üretilen bu arabirimlerle saniyede 40 MB üzerinde veri transferi yapmak mümkündür.

Özellikle server sistemlerde tercih edilen bu arabirimin konfigürasyonu biraz karışıktır. Takılan her aygıta 0-7 arası bir ID numarası vermek sonlandırma işlemin yapmak gerekir. Takılan aygıtların ID numaraları birbirinden farklı olmalıdır. Kullanılan bir numara diğer aygıta verilemez. 7 numaralı ID genellikle SCSI adaptörüne ayrılır.

Aygıt üzerindeki kimliklendirmeler Jumper ve DIP devreleri ile ayarlanır. Aygıt üzerinde üç adet jumper bulunur ve yapılan kimliklendirme genellikle ikilik sayma sistemine göre yapılır. Yani jumperlerin tümü boş olduğunda 0, tümü dolu olduğunda 7, birinci ve ikinci dolu olduğunda 3, üçüncü dolu olduğunda 4 numaralı ID seçilmiş olur.

Farklı SCSI arabirimleri için farklı kablolar kullanmak gerekmektedir. Fakat bu arabirimleri birbirine çeviren çeşitli adaptörler de mevcuttur. Meselâ 68 pinden 50 pine çeviren adaptör gibi.

Bir çok SCSI kontrol kartı kullanıcıya 3 bağlantı türü sunmaktadır. Bunlardan ikisi dahili ve harici 68 pinlik bağlantı, diğeri de dahili 50 pinlik bağlantıdır. Bu üç aygıta birden cihaz bağlanmaz. Eğer sistemimize harici bir cihaz takacaksak içteki 50 pinlik bağlantı boş kalmalıdır.

SCSI arabirimlerde de kablo uzunluğu önem taşımaktadır. Kablo ne kadar uzun olursa taşıma hataları ve kesintilerin oluşma ihtimali o kadar artar. Burada kablo uzunluğundan kastedilen, kullanılan dahili ve harici kabloların tamamıdır. Aşağıdaki tabloda azami uzunluklar, SCSI türlerine göre transfer hızları ve kullanılacak kabloların pin sayıları verilmiştir.