ANKET

Sitemizde En Çok Hangisinin İncelemesini Görmek İstersiniz ?

Dizüstü Bilgisayar - 16 ( 28.07 % )

Ekran Kartı - 10 ( 17.54 % )

RAM - 1 ( 1.75 % )

Intel NUC Mini Bilgisayar - 1 ( 1.75 % )

USB Bellek - 2 ( 3.51 % )

Sadece SSD Yeterli ! - 27 ( 47.37 % )

TÜM ANKETLER

TOPLAM REY : 57

SON TWEETLER

 

SSD_Controller_is_Just_Like_Human Brain

 

 

Controller – FSB ( Flash Storage Processor ) – Kontrolcü: Nasıl ki insanoğlunun birden fazla âzâsı vardır ve beyin de emir komuta zinciri altında onları idâre eder, katı hâl disklerindeki kontrolcü de diskin tüm idâresini elinde tutan yonga vazîfesini görmektedir. Her SSD’de mutlakâ en az 1 kontrolcü bulunur. Diskin okuma ve yazma işlemleri, muhtelif hesablamalar, kendini tashih etmesi, temizlenmesi ve benzeri bütün işlemler kontrolcünün vazîfeleridir. HDD’lerdeki gibi ortada mekanik bir sistem vâr olmadığı için SSD’nin çalışabilmesi de ekseriyetle karışık algoritmalar ile yoğrulmuş yazılımlar vâsıtası ile olacaktır.

 

Katı hâl disklerinin beyni niteliğindeki bu yongayı daha yakından tanıyabilmek adına şimdi bir kontrolcünün vücûda gelebilmesi için ihtiyaç olunan unsurları sıralıyalım:

 

 

1- Gerekli silikon

2- Asgarî tek çekirdekli bir işlemci

3- Flash Bellek Yongalarını idâre edecek  algoritma komutları

 

 

Yonganın fizîkî boyutunu teşkil eden silikonun kumdan îmâl edildiğini belirterek işlemci kısmına geçelim.

 

Her katı hâl diskinin en az bir kontrolcüye sâhib olduğunu dile getirmiş idik. Bu kontrolcüler asgarî tek çekirdekli bir yapıya ev sâhibliği yapmak durumundadırlar, şöyle ki: Kontrolcü bütün firmalar öncelikle bir işlemci üreticisinin kapısını çalarlar ve temel bilgisayar işlemlerini îfâ edebilen hazır ya da geliştirilmeye müsâit olan bir işlemcinin kendini veyâhut kaynak kodlarını, kullanmak sûretiyle satın alırlar. Bu işlemcinin x86 olma zorunluluğu da yoktur. Yukarıda da ifâde ettiğimiz gibi, sıradan bir işlemcinin kâbiliyetlerini taşıması kâfîdir. Kontrolcü îmâlâtçılarının da ekserîsi bu işlemcilerini ARM’den te’min ederler ki bu da umûmen Cortex çekirdeklerinden olur. Ucuz mâliyetleri ve kolay programlanabilir olmaları tercih edilmelerinin başlıca sebebleridir. Alınan bu işlemciler, kontrolcü üreticileri tarafından yüksek algoritmalar ile donatılarak Flash bellekleri idâre edebilen birer SSD kontrolcüsü hâline getirilirler.

 

SSD’lerin çalışma kâidelerinde şimdiye kadar işlediğimiz konu işin giriş bölümünü teşkil ediyordu. Çetrefelli kısım ise buradan îtibâren başlamaktadır.

 

Bir SSD kontrolcüsünün vazîfesini yerine getirmesi için sâhib olması gereken dâhili umde, vasıf ve teknolojiler şöyledir:

 

 

  • Write Amplification
  • ECC
  • Over-Provisioning
  • Garbage Collection
  • Wear-Levelling
  • TRIM
  • Firmware
  •  

     

    Flash belleklerin idâresi daha iyi anlayabilmek için önce NAND yongaları hakkında kısmî bilgiye sâhib olmamız lâzım gelmektedir. Bu konunun teferruatına ileride gireceğiz, fakat, kontrolcünün çalışma mantığını tanıyabilmek için evvelâ HDD’lerin çalışma esaslarını ve veriyi nasıl tuttuklarını görelim, çünkü daha sonraki makâleleri idrâk edebilmemiz için bu gereklidir. Buyrun:

     

    HDD’ler yapıları îtibâri ile bir manyetik plâka, motor, okuyucu kafa, devre kartı, basit bir kontrolcü, cüz’î boyutlardaki tampon bellek ihtivâ ederler. HDD’lerde veriler, manyetik plâkaların üzerinde tutulur ve dâhili motorlar sâyesinde bu plâkalar döndürülür. Döndürülen plâkalarda, üzerlerinde ileri ve geri hareketleri sergileyen kafalar ile veri okuma ve yazma işlemleri gerçekleştirilir.

     

    Sâbit diskler muhtevâlarında birbirine muvâzî ( paralel ) birden fazla plâka taşırlar. Çift yüze sâhib olan bu plâkaların iki yüzüne de veri, okuma ve yazma işlemi ile vazîfeli bir kafa tarafından işlenir. Plâkaların her bir yüzüne tahsis edilmiş bir kafa hâzır bulunacağından, misâl HDD’mizde 2 plâka var ise, toplamda da 4 kafa var demektir.

     

    HDD_Inside

     

    Bir plâka üzerinde yarıçapı farklı olan her dâireye de Track ( İz ) denilmektedir. Geometrinin temel kurallarından hatırlayacak olur isek, bir dâire sonsuz miktarda çemberden müteşekkildir. HDD plâkalarının Track, yâni dâirelerindeki çemberler sonsuz değildir, velâkin oturup sayamacağımız kadar fazladırlar. İşte bu Track’lerin bir araya gelmesi ile plâkalar vücud bulur.

     

    Cylindir ( Silindir ), farklı plâkalarda bulunan ve aynı yarı çapa sâhib Track’lerin toplamını ifâde eden terimdir. Misâl 4 tâne plâkası olan bir HDD’deki bu dört plâkanın aynı yarı çapdaki bütün Track 1’lerinin toplamına Cylindir 1 denilmektedir.

     

    HDD-ClusterHer plâka da mantıksal olarak ( fizîkî değil ) eşit açılarla çeşitli parçalara bölünmüştür ve her bir Track bu bölünmede belirli bir açıya karşılık gelen kısmı Sector ( Sektör )’leri oluşturur. Sektör, bir sâbit diskteki adreslenebilir en küçük noktadır. Yâni HDD’ler, bir işlem yapacakları vakit sektör’den aşağıya inemezler. Hâni muhtelif yazılımlar ile HDD’mizin sağlık durumuna bakarken karşımıza umûmen yeşil, fakat aralara serpilmiş kırmızı renkli noktalardan oluşan bir tablo çıkar ya, o an korktuğumuz başımıza gelir ve sâbit diskimizde Bad Sector olduğunu anlarız, işte konumuza mevzû bahis olan Sektör’ler de bunlardır. Sert kullanımlardan ötürü işlevini yitiren bâzı sektörler bozulur ve HDD de onları Bad Sector olarak işâretler. Bu vaziyete gelmiş bir sâbit diskin performans ve kararlılığında düşüşler hâsıl olur. Böyle bir durumun en nihâyetinde HDD kullanılamaz hâle de gelebilir.

     

    Konumuza geri dönecek olur isek, HDD’lerdeki adreslenebilir en küçük nokta olarak ifâde ettiğimiz Sektör‘lerin boyutları gelişen teknoloji sâyesinde birim sahada derinleşen yoğunluk netîcesinde değişiklik arz edebilmektedir. Umûmen 512B ( byte ) olan sektörler, yeni HDD’lerde 4096 byte yada 4K, 4 KB büyüklüğünde de olabilir.

     

    Şimdi ise daha önem arz eden bir noktaya geldik: Cluster

     

    Cluster, şimdiye kadar anlatılanların aksike HDD’nin disk yapısı ile değil, dosya sistemleri ile ilgili bir terimdir. ( NTFS’yi misâl alırsak ) Cluster, işletim sisteminin sâbit disklerdeki verîyi daha müessir ( etkin ) adresleyebilmeye yarayan 8 sektörden müteşekkil ( sektörümüzü 512B farz edersek ) toplamda 4096 byte / 4K olan mantıksal bir depolama sahasıdır. Yâni, HDD’miz asDisk-structure.svggarî 512 Byte’lık okunabilir birimler üzerinden çalışırken, NTFS dosya sistemi de yine asgarî 4096 Byte’lık birimler, yâni Cluster’lar kullanıyor. Aşağıdaki resimde Cluster’ın mevkî daha iyi anlaşılabilir.

     

     

    A- Track

    B- Geometrik Sektör

    C- Track Sektörü

    D- Cluster

     

     

    Sâbit disklerde plâka sayısının iki katı kadar okuyucu kafa olduğunu belirtmiş idik. Bu kafalar plâkalar üzerinde insan gözünün farkedemediği bir hızda hareket ederek veri okuma / yazma ve silme işlemini gerçekleştirirler. Aşağıdaki videoda 500GB bir HDD’nin çalışma esnâsında okuyucu kafalarının 0.25 sâniyede 22 kere gerçekleştirdiği ileri ve geri hareket demetini müşâhede edebilir, bu şaşırtıcı hızlarına rağmen Flash belleklerin aslında neler vaad ettiğini daha iyi telâkkî edebilirsiniz:

     

     

     

     

    Videodan da müşâhede edebileceğiniz üzere HDD’nin okuyucu kafası insan gözünün yakalayamadığı bir hızda hareket eder. Modeline göre değişmekle birliklte, sâniyenin 4/1’i kadar bir vakitte 22 kez hareket eden HDD kafaları, insan saçından 1.000 kat daha ince yapıya sâhib plâka parçacıkları ve yüksek bir geometri ile bir nizâma sokulan tüm bu bileşenler aslında bizlere HDD’lerde de büyük bir mühendisliğin yattığını göstermektedir. Fakat, artık mîâdını doldurmaya yakın olan HDD tenolojisi her ne kadar usta ellerce vücûda getirilsede, işleyiş cihetinden belli başlı menfî vasıfları da berâberinde getirmekte.

     

    Umûmî îtibâri ile çalışırken mutlâka sâbit durmak zorunda oluşları, kafa ve plâkaların çok hassas olması, fazla güç tüketmeleri, gürültülü çalışmaları, ağır olmaları, kısmen fazla yer kaplamaları, zorlu koşullardaki kullanım zaafiyetleri ve veri emniyeti konusunda yeterli görülmemeleri gibi esbâb-ı mûcibe ( gerekçeler ), HDD’lerin önünü tıkayan, kullanıcıların da elini bağlayan unsurlardır.

     

     

     

    Makâlemizin sabit diskler ile alâkı kısmı buraya kadar idi. Bir sonraki sayfasında da Flash belleklerin mâhiyetini ve çalışma mantığını ele alacağız: Flash Bellek Nedir, Nasıl Çalışır ?

     

     

     

     

     

    İKTİBASLAR: