SABİT DİSKLER

Sabit Disk Nedir?• Sabit diskler dönen

disklerden oluşan cihazlardır. Bu disklerin yüzeyi manyetik özellige sahiptir. Bilgisayar verisi olan 1 ve 0’lar manyetik olarak bu diskler üzerinde oluşturulur.

Elektromanyetizma Nasıl Çalışır?

• İletken bir telin içinden geçen elektrik akımı telin etrafında elektromanyetik alan oluşumuna neden olur. Elektromanyetizma, dalga biçiminde yayılan bir enerji biçimidir. Işık, radyo sinyalleri, mikrodalgalar, televizyon sinyalleri ve ısı elektromanyetik dalgalara örnek olarak verilebilir.

• Tüm elektrikli cihazlar gürültü (noise) diye adlandırılan istenmeyen elektromanyetik dalgalar yayar. Çoğu bilgisayar bileşeninin elektromekanik tasarımında kablolara işlevsel olmayan teller eklenir. Böylece gürültü etkisi azaltılır

Verilerin manyetik olarak saklandığı bir disk sürücüsü için kullanılan veri (data) kablosunda gürültünün önlenmesi

• İletken bir tel, manyetik alan etkisine sahip bir mıknatıs etrafında hareket ettirildiği zaman telin içinde elektrik akımı (AC-Alternating Current) oluşur. Benzer şekilde elektromanyetik alanlar, alan içinde hareket eden nesnelerin şeklinden, yapısından ve yakınlığından etkilenir. EM (Elekto Manyetik) dalganın genliğinde ve frekansında meydana gelen bu değişimler belirlenebilir

(Ör: radyo vericileri, metal dedektörleri, vb.).

İletken bir telin mıknatıs (magnet etrafında hareket ettirilmesi sonucu telde elektrik akımının oluşması

EM dalgaların yaklaşan bir cisimden etkilenmesi

Disk Üzerine Veri (Bitlerin) Yazılması ve Disk Üzerinden Veri Okunması:

• Disk üzerine herhangi bir veri yazılmadan önce demir parçacıkları, diskin yüzeyini kaplayan bir manyetik film üzerinde rastgele dağılmış durumdadır. 

• Demir parçacıklarının veri olarak organize edilmesi için, diskin üzerinde askıda duran yazma/okuma kafasına sarılmış bir bobin telinin içinden elektrik akımı geçirilir

Demir parçacıkları, manyetik film üzerinde rastgele dağılmıştır.

Parçacıkları hizaya getirmek için yazma/okuma kafasında yer alan bobin telinden elektrik akımı geçirilir

• Demir parçacıkları manyetize edilir ve pozitif kutuplar yazma/okuma kafasının negatif kutbu etrafında, negatif kutuplar ise yazma/okuma kafasının pozitif kutbu etrafında toplanır. Manyetize olmuş parçacıklardan dönen disk üzerinde hizaya sokulmuş bir bant oluşturulduktan sonra ikinci bir bant oluşturulur. İki bant bilgisayar dünyasının en ufak verisini (1 bit) oluşturmaktadır. “1” verisini oluşturmak için bobin sargılarına uygulanan elektrik akımının yönü değiştirilir ve dolayısıyla yazma/okuma kafasının kutup başları yer değiştirir. Böylece ikinci banttaki parçacıklar zıt yönde hizaya girmiş olur. “0” verisini oluşturmak için her iki bandın parçacıkları aynı yönde hizaya getirilir

• Veri okumak için yazma/okuma kafasına elektrik gönderilmez. Diskin kaplamasında yer alan manyetize olmuş parçacıkların her biri küçük bir mıknatıs olarak davranmaktadır ve manyetik alan oluşumuna neden olurlar. Yazma/okuma kafası manyetik alan içinden geçtikçe “1” ve “0” bilgilerinitutan bantların polaritelerine bağlı olarak kafanın bobin sargısında değişen yönde akım oluşur. Akım yönünde meydana gelen değişimin bilgisayar tarafından algılanması sonucu “1” ve “0” bilgileri elde edilir.

Manyetik disk üzerinde okuma işleminin gerçekleştirilmesi

Sabit Diskin Yapısı ve Çalışması:

• Sabit disk sürücüleri, dönen disklerden oluşan cihazlardır. Her bir diskin yüzeyi, manyetik alan etkisine sahip manyetik bir bantla kaplanmıştır. Disk plakaları, manyetik özelliğe sahip olmayan alüminyum ya da cam gibi malzemelerden yapılmaktadır. Disklerin yüzeyine çok yakın olarak konumlanmış yazma/okuma kafaları vardır.

Yazma/okuma kafası ve taşıyıcı kol

Yazma/okuma kafasınınbüyütülmüş hâli

• Harddisklerde sabit hızda dönen disklerin baglı oldugu bir igne bulunur. Disklerin arasında ve yüzeyinde hareket eden ortak bir kola bağlı bulunan yazma/okuma kafaları vardır. Ayrıca taşıyıcı kol, kafaların yay şeklinde hareket etmesini sağlayarak dönen disklerinin tüm yüzeylerinin okunması gerçekleştirilir. Böylece her bir kafa karşılık geldiği diskin neredeyse tüm yüzeyini tarayabilir.

• Diskleri döndüren ignenin hareketleri, yazma/okuma kafalarını hareket ettiren taşıyıcı kolun hareketleri ve yazma-okuma işlemi elektronik kontrol kartıyla denetlenir.

Taşıyıcı kolun ve disklerin yandan görünüşü

Taşıyıcı kolun ve disklerin üstten görünüşü

• Sabit diskler kapasiteleri ve devir sayılarıyla anılır. Sabit disklerin kapasiteleri en küçük anlamlı bilgi kümesi olan Byte’ın üst katlarıyla belirtilmektedir. Devir sayısı RPM (Rotation Per Minute – dakika başına dönüş sayısı) olarak birimlendirilir ve sabit disk plakalarının dakikadaki dönüş sayısını belirtir. 90’lı yıllardan günümüze 3600rpm, 5400rpm, 7200rpm ve 10000rpm disk dönüş hızlarına sahip sabit disk sürücüleri üretilmiştir. Yüksek rpm değerine sahip diskler daha fazla ısınacağından içine monte edilecek kasada hava sirkülasyonunun çok iyi sağlanması gerekir.

Sabit Disk Çeşitleri:• Sabit disklerin üretiminde çok sayıda farklı ara

birim kullanılır ve bu ara birim üzerinden veri iletimi gerçekleştirilir. Sabit diskler kendilerine erişim saglanılan teknolojiyle anılırlar. Bu teknolojiler günümüz itibariyle şu şekildedir: ATA (IDE-EIDE), Serial ATA, SCSI, SAS, FireWire, USB ve Fiber Channel.

ATA (IDE-EIDE) Serial ATA SCSI

IDE-EIDE• Advanced Technology Attachment kelimelerinin

baş harflerinden oluşan ATA, kişisel bilgisayarlarda harddisk ve CD-ROM gibi depolama aygıtlarıyla bilgisayar arasında veri iletişimi gerçekleştiren bir arayüz standardıdır. ATA kısaltması için farklı kısaltmalar yaygın biçimde kullanılmaktadır

40 telli ve 80 telli paralel ATA kabloları

Ana kartın üzerinde yer alan IDE-1 ve IDE-2 disk sürücüsü bağlantı yuvaları

• IDE standardının ardından 1994 yılında EIDE (Enhanced IDE) standardı duyuruldu. IDE standardında tek bir paralel IDE kablosu üzerine iki cihaz baglamak mümkünken, EIDE standardında aynı anda 4 farklı cihazı bağlamak mümkün olmaktadır (kontrol çipinin özelliği sayesinde). Ancak EIDE standardında da eskiye uyum sağlamak amacıyla aynı bağlantı yolu ve kablo yapısı kullanılmıştır. Bu nedenle aynı kablo üzerinden yalnızca 2 cihaz bağlanabilmektedir. Ayrıca IDE standardında 528MByte’a kadar veri okunabilirken, EIDE teknolojisiyle bu sınır 8.4GByte’a çıkartılmıştır.

SCSI• “skazi” diye okunan bu veri iletim standardı

Small Computer System Interface kelimelerinin baş harflerinden gelir. ATA standardına göre yeni bir standard olup ilk kez 1986 yılında kullanıma başlanmıştır.

SAS (Serial Attached SCSI):

• SCSI paralel veri iletimi gerçekleştirirken SAS seri iletim yapılmaktadır. Veri iletimi 3GB/s’ye çıkartılmıştır. Her bir SAS portu 128 adet cihaz desteğine sahiptir.

SATA• ATA teknolojisinin

mirasçısı olarak ortaya çıkmış olup, seri veri iletişimine dayalı bir teknolojidir. Öncelikli olarak bilgisayar veri yoluyla harddiskler arasında veri iletişimi için geliştirilmiştir. Seri ATA teknolojisi USB ve FireWire arayüzlerinden ayrı olarak PC’nin içinde kullanılacak öncelikli arayüz olarak geliştirilmiştir.

eSATA• Sonrasında geliştirilen harici

SATA’yla birlikte USB sabit disklere karşı yeni bir seçenek çıkmıştır (2m mesafeye kadar bağlanabilme özellikleriyle oldukça avantajlı bir seçenek olabilir). Ayrıca harici USB sürücülerde ATA-USB dönüşüm işlemi, sistemin yavaşlamasına neden olurken eSATA’da böyle bir durum yoktur. Ancak harici besleme gerektirmesi en önemli eksigidir.

• SATA yapısında güç baglantısı ve veri bağlantısı değiştirilmiştir. 40pinlik paralel veri girişi yerine, çok daha küçük boyutlarda seri veri hattı kullanılmaktadır. 

• Ayrıca seri ATA’nın daha düşük voltajlardaçalışabilme özelliği sayesinde kablo uzunlugu artmıştır.

Ana kart üzerindeSATA soketleri

SATAkonnektörü

SATA güçkonnektörü (Sabit diske bağlanır)