SSD
İngilizce Solid State Drive kelimelerinin kısaltmasından
türetilmiş bir terimdir. Türkçeye Katı Durum Sürücüleri
olarak çevirebiliriz. Kısaca tanımlamak gerekirse; veri depolamak
için geliştirilmiş sabit disklerin yerini alan veri depolama
aygıtlarıdırlar.
Mekanik
bir sabit diskin maksimum yazma hızı ortalama 150mb/sn iken SSD'
lerde bu hız 560mb/sn' dir. En büyük avantajları; ısı, ses,
düşük enerji sarfiyatı ve mekanikliğin ortadan kalkmasıdır.
SSD'
lerin çalışma mantığı RAM' ler ile aynıdır. Yani Rastgele
Erişilebilir Bellek RAM' ler gibi (random access memory) veri
yolları her mikroçipe paralel bağlanarak istenilen bilgiye eş
zamanlı olarak erişilebilir. Bu nedenle SSD' ler çok yüksek
hızlara erişebilmektedir.
Teknolojinin
gelişimiyle birlikte bilgisayarlar ve bilgisayar donanımlarıda
sürekli gelişmektedir. Sabit disklerde bu gelişmelerden nasibini
almaktadırlar. Uzun zamandan beri masaüstü bilgisayarlarda
harddiskler kapasite olarak devamlı gelişmekteydi. Firmaların TB
(Terabayt) yarışı neticesinde sabit disklerin kapasiteleri devamlı
olarak arttı. Klasik sabit disklerin çalışma mantığının
geliştirilmesine ihtiyaç vardı.
Benzer
şekilde sunucu diskleri olan Scsi disklerin de geliştirilmesi
gerekliydi. Bulunacak çözüm hem masaüstü hem de Sunucu taraflı
sistemlerin ihtiyaçlarına yönelik olmalı ve ayrıca performans
olarak sabit diskleri geri bırakmalıydı. İşte tam bu noktada Ssd
(Solid state disk)'ler hayatımıza girmiş oldular.
Solid
state disk kısaca ssd'ler "katı durum diski" anlamına
gelmektedir. İçlerinde hareket eden manyetik kafalar yoktur, bu
yüzden de sessiz çalışırlar. Tipik bir RAM gibi üzerinde
entegreler bulunur fakat bu entegrelerdeki bilgiler RAM'de olduğu
gibi elektirik kesilince silinmez, kalıcıdır. Sabit diskler
bilgisayar dünyasının en eski ve en az değişime uğrayan
parçaları olmuştur. Eski bir Pentium 2 bilgisayarınız da olsa,
onun ATA sabit diskini alır ve güncel bir masaüstü bilgisayara
kolaylıkla bağlayıp kullanabilirsiniz.
Performans
yönünden de hiçbir şikayetiniz olmaz, sadece kapasitesinin
düşüklüğünden muzdarip olabilirsiniz. Mekanik diskler, dönen
bir plaka üzerine belirlenen sektörlere hareket eden okuma-yazma
kafalarının veriyi manyetik yolla işlemesi mantığına dayalı
olarak çalışır (bir mıknatısın demir tozlarını nasıl
kendine çektiğini düşünün).
Yıllar
boyu bebek adımlarıyla geliştirilmekte olan mekanik sabit diskler
teknolojinin sınırlarına fazlasıyla takılmış durumdalar. Bu
durum artık devrim niteliğinde sayılabilecek SSD teknolojisi
sayesinde ortadan yavaş yavaş kalkacaktır. “Bilgisayar en yavaş
parçası kadar hızlıdır” sözünü hatırlayıp, sabit diskleri
bilgisayarları frenleyen en büyük etken olarak düşünebiliriz.
Aslında bunun tek bir sebebi vardır o da mekanik disklerde asla
optimum seviyelere düşürülemeyen erişim süresidir.
CPU L1
ve L2 önbelleklerinin nanosaniye mertebesinde veri erişim süreleri
olduğunu, çipset ve ram’lerin de 0.001ms’lik haberleşme
sürelerini düşündüğümüzde sabit diskten okunan verilerin 15ms
gecikme ile erişilebilir olması sistemi ciddi bir darboğaza
sokmaktadır. Solid State Disk’lerde ise erişim süreleri
0.1-0.2ms civarlarındadır ki, bu Random Access Memory(RAM) kadar
hızlı olmasa da sabit disklere oranla muazzam bir performans artışı
anlamına gelir. Günümüzde kullanılan en hızlı sabit disk,
15000RPM dönüş hızına sahip SCSI disklerdir ki onlar bile 4ms
seviyesinde rastgele erişim sürelerine sahiptir.
Fakat
SSD diskler 0.1ms rastgele erişim süreleri ile veriye 40 kat daha
hızlı ulaşabilmekteler. Tamamen serverlar için düşünülmüş
SCSI 15000RPM disk ile durum böyleyse, yaygın olarak masaüstü
pc’lerde kullanılan 7200RPM’lik 12-14ms erişim sürelerine
sahip bir SATA-2 diskte durum nedir tahmin edebilirsiniz.
Solid
State Disk’ler sadece erişim süresi avantajına değil, veri
güvenliği anlamında da mekanik sabit disklerden çok ilerideler. 0
ile 70 derece sıcaklıkta optimum olarak çalışabilen bu diskler
1500 G’lik darbe dayanımına sahiptir. G değeri yerçekimi ivmesi
olarak bilinmekte ve 9,81m/s2 değerine sahiptir.
Dünya
üzerinde her insanın omurgasına yerçekim ivmesinden kaynaklanan
800kg civarında yük uygulamaktadır. Fakat insan omurgası bu yüke
uygun olarak yaratıldığından zorlayıcı bir etkisi
bulunmamaktadır. Uzaya çıkan astronotlarda ise vücutlarından
birden kalkan bu yük nedeniyle birkaç hafta içerisinde eklem
rahatsızlıkları ve ciddi fiziksel kemik bozuklukları
yaşanmaktadır. Bu nedenle uzay mekiği içerisinde basınç
odalarında yaşamaktalar ve mekik dışında 250KG ağırlığında
elbiseler giymekteler.
1500 G
değerini biraz daha açmak gerekirse, bir Formula 1 pilotu 300km/s
hızla giderken tam güçle frene basarak 2sn’de 60km/s sürate
inebilmektedir. Bu durumda dahi pilotun üzerine uygulanan kuvvet 6 G
seviyesindedir. Bir duvara çarpan F1 aracında ise, 90 G üzeri
ölümcül kabul edilmekte ve en iyi ihtimalle beyin travmasına
neden olmaktadır. Bu nedenle 1500 G’ye dayanıklı bir diskin son
derece güvenli olduğu rahatlıkla söylenebilir.
SSD’
lerin okuma ve yazma performansına gelince, 100MB/s okuma ve 80MB/s
yazma performansını görmekteyiz. Standart bir mekanik SATA-2 sabit
diskin de bu değerlerde veya çok az daha hızlı okuma ve yazma
yapabildiğini düşünürsek SSD’ lerde pek bir kayıp bulunmuyor.
Fakat bu tekil dosyaların transferi esnasında ulaşılabilen bir
değerdir. Örneğin büyük bir video dosyasında her iki disk türü
de birbirine yakın performans gösterecektir. Fakat çoklu
dosyalarda yani yüzlerce dosyaya erişim söz konusu olduğunda SSD
diskler 30MB/s gibi okuma-yazma değerlerine düşerken, mekanik
disklerde bu düşüş 300KB/s gibi dramatik seviyelerde
yaşanmaktadır.
Bu
nedenle program açılışları veya oyun yüklemeleri gibi
durumlarda SSD disklerin 100 kata kadar daha hızlı olduklarını
rahatlıkla söyleyebiliriz. SSD’ ler genellikle 2.5 inç
boyutlarında üretilmekte ve laptoplarda kullanılmaktadır.
Masaüstü PC’lerde ise sarsıntılardan doğabilecek veri
kayıpları ufak bir ihtimal olduğundan henüz yaygınlaşmaya
başlamamıştır. Geleneksel sabit disklerin harcadığı 15 Watt
değerine karşılık SSD’ ler 2 Watt enerji ile çalışabilmekteler.
Daha az
ısındıklarından ve hafif olduklarından kullanımı daha
elverişlidir. Fakat SSD’ lerde belirli bir yazma sınırı vardır.
Örneğin bir bölgeye 100 bin defa yazma veya silme işlemi
yapılabilir. Tabi bu değer teknolojinin gelişimiyle daha üst
seviyelere çıkartılabilir. Ama bu haliyle de 100 bin değeri hiç
az bir rakam değil. Normal bir kullanımda en az 5 sene sorunsuz
çalışabilecektir.
Solid
State Disk’ ler aslında kullandığımız usb flash belleklerin
birbirlerine bağlanarak oluşturulduğu bir platformdur. Tabi bunu
üzerindeki kontrolcü sayesinde kusursuz olarak gerçekleştirir ve
bir bütün olarak çalışır. Örneğin 64GB’ lık bir SSD diskte
32 adet 2GB’ lık flash bellek veya 128GB’ lıkta 32 adet 4GB’
lık flash bellek kullanılabilir.
SSD
(Solid State Disk)'ler nasıl çalışırlar?
Geleneksel
hard disklerde veriler, plakaların üzerindeki sektörlerde
tutulurlar. Bu plakalar hard disk içerisindeki motorlar ile
döndürülür ve okuma / yazma kafası tarafından okunurlar. SSD'
lerde ise veriler NAND flash yongalarda saklanır. SSD' lerin
içerisindeki bellek yongaları, tıpkı bilgisayarlarımızdaki RAM'
ler gibi hızlı çalışırlar.
SSD
(Solid State Disk)'in avantajları nelerdir?
- Bilgisayarınız daha hızlı açılır.
- Aşırı düşük okuma ve yazma gecikme süreleri.
- Daha hızlı rastgele erişim süresi.
- Düşük güç tüketimi ve ısı üretimi.
- Daha iyi mekanik güvenilirlik.
- Daha kararlı performans
- Disk birleştirmeye gereksinim duymaz.
- Daha küçük boyut ve daha hafif
- Dosyalara erişim hızı çok yüksek.
- Oyun ve uygulamalarda daha fazla performans
SSD
(Solid State Disk)'in dezavantajları nelerdir?
- Ssd (Solid State Disk)'ler şimdilik kapasite bakımından düşük, fiyat bakımındanda pahalılar.
- Manyetik alan ve statik elektriğe karşı mekanik hard disklerden daha dayanıksız olması bir dezavantajdır.
- 10.000 - 15.000 işlem civarında yazma-silme ömrü bulunması ssd'lerin bir dezavantajıdır.
Ssd
satın almadan önce dikkat edilmesi gerekenler nelerdir?
- Alacağınız ssd diskin kontrölcülerin bilindik markalar olmalı.
- Alacağınız ssd harddiskin flash bellek yonga tipine dikkat ediniz.(MLC, SLC, TLC)
- Alacağınız ssd harddiskin okuma ve yazama süreleri gibi teknik verilerini incelemeyi unutmayınız.
- Alacağınız ssd harddiskin "Wear Levelling Algorithms" gibi teknolojiler içerip içermediğini öğreniniz.
- Alacağınız ssd harddiskte "Trim" desteğinin olup olmadığını öğreniniz.
MLC,
SLC, TLC nedir ?
SSD
diskler günümüzde 3 farklı tür olarak kullanılmaktadır.
Bunlardan ilki SLC (Single Level Cell), yani tek hücreli, ikincisi
MLC (Multi Level Cell) yani çok hücreli, üçüncüsü ise TLC
(Triple Level Cell) yani çok katmanlı olarak karşımız
çıkmaktadır.
SLC
diskler (Single Level Cell): SLC diskler her bir hücrede sadece 1
bit veri saklarlar ve bu yüzden daha az kapasite sunarlar. Fakat her
sektör bir kere yazıldıktan sonra, silinip başka bir veri
yazılana kadar sadece okunduğundan daha yüksek performans
sağlarlar. Çok yüksek performans gerektiren uygulamalar için SLC
tipi bellekler tercih edilmektedir. Her sektör bir bit veri
barındırdığından kapasiteleri daha az ve daha pahalıdırlar.
MLC
(Multi Level Cell): MLC tipi diskler ise her bir hücrede 2, 3 ve
daha fazla bit veri saklayabilir. Bu sebeple kapasite olarak SLC
disklerden çok daha fazla alan sunabilirler. Fakat performans
anlamında SLC’ler kadar iyi değildirler. Çünkü aynı sektör
içine birden fazla veri yazıldığından hem okuma hemde yazma işi
için aynı alanları kullanırlar fakat kapasite kazanımından
dolayı SLC disklerden daha ucuzdur.
TLC
(Triple Level Cell): TLC diskler ise kısaca MLC disklerin katmanlı
halidir. Yani farklı katmanlardaki hücrelere 2 veya daha fazla veri
yazılabilen disklerdir. Performans anlamında MLC’dende kötüdür
ama fiyat ve kapasite olarak hepsinden daha iyidir.
Wear
Levelling Algorithms nedir?
SSD'
lerde ortalama yazma-silme işlem boyutu ömrü yaklaşık 10.000 -
15.000 işlem civarında. İşte bu ömrü uzatmak için geliştirilen
bir teknolojidir "Wear Levelling Algorithms". Yazılacak
veriler, ne kadar dolu olursa olsunlar diskteki bütün hücrelere
dağıtılıyor. Böylece belli hücrelerin erken yıpranıp
bozulmasının önüne geçilmiş oluyor.
Bir SSD'
nin ömrü bu teknik sayesinde büyük miktarda uzatılabiliyor. Yükü
dağıtan bu sistem olmasa, yoğun kullanılan bir SSD' nin ömrü 6
ay kadar kısa olabilir. Bu sistemle ise diskin ömrü 5 ila 10 yıla
kadar uzuyor. Bir dezavantajı var o da veri sabit disk geneline
dağıtıldığı için performans düşüşü yaşanması.
Trim
desteği nedir?
Windows
7' den önceki işletim sistemlerinde SSD ve sabit diskler üzerindeki
dosyayı sadece sanal olarak silebilirdiniz. Gerçekte ise üzerine
başka bir veri yazılıncaya kadar o dosyanın veri blokları diskte
sürekli kalırdı. Geleneksel sabit disklerde silinmiş gibi görünen
blokların üzerine rahatlıkla tekrardan veri yazılabilirken, SSD'
lerde tekrar veri yazılabilmesi için 4KB' lık hücre bloklarının
mutlaka boş olması gerekir.
TRIM
desteği olmadan yeniden yazma işlemi için öncelikle hücre
bloklarındaki veriler okunmalı, sonra silinmeli ve en sonunda ise
boşalmış olan hücrelere veri depolanmalıdır. Windows 7 ile
beraber gelen TRIM komutu sayesinde diskteki dosyalar flaş yonga
hücrelerinden tam anlamıyla silinir ve diskiniz bu işlemlerle
uğraşarak zaman kaybetmez.
Özellikle
evinizin veya büronuzun bir köşesine atılmış eski teknolojili
diz üstü bilgisayarlarınızın harddiskini SSD ile
değiştirirseniz; inanılmaz performans artışına ulaşabilirsiniz.
Zira dizüstü bilgisayarlarda en çok güç tüketen aygıtlar
harddiskler olmaktadır.
Dizüstü
bilgisayarlar için üretilen harddsiklerin hızlarının düşük,
fiyatlarının ise pahalı olması nedeni ile birçok insan diz üstü
bilgisayarlarını geliştirmek yerine değiştirme yolunu
seçmektedir. Oysaki harddisklerin ssd ile değişimi çok daha makul
bir
çözümdür.
Masaüstü
bilgisayarlar için de bugüne kadar geliştirme/iyileştirme deyince
aklımıza en önce RAM' ler ve işlemciler gelmekteydi. Zira
harddisk teknolojilerinin çalışma ilkeleri SSD' ler çıkıncaya
kadar son 30 yılda pek az değişmiştir. Oysaki şimdi SSD' ler ile
yaşanan devrim çok büyük boyutlardadır.
Somut
örnek vermek gerekirse SSD' lere sahip bilgisayarların açılış
süreleri 3-4 saniye kadardır. Bundan dolayı artık yeni bilgisayar
alacak meslektaşlarımızın mutlak surette depolama birimi olarak
SSD' leri içeren sistemlere yönelmeleri akıllıca bir seçim
olacaktır. Zira çok yakın bir zamanda normal harddisklerin
üretimden kalkacağını söylemek, hayalcilik olmayacaktır
kanısındayım.
Büronuzda
kullandığınız bilgisayarların hızından memnun değilseniz yeni
bilgisayar almak yerine, klasik depolama aygıtlarınızı SSD' ler
ile değiştirmenizi tavsiye edebilirim. Hem cebinizden daha az para
çıkmış, hem de istediğiniz hız artışına kavuşmuş
olursunuz.
Kaynakça:
- https://tr.wikipedia.org/wiki/Kat%C4%B1_hal_s%C3%BCr%C3%BCc%C3%BC#SSD.27lerin_di.C4.9Fer_depolama_t.C3.BCrleri_ile_kar.C5.9F.C4.B1la.C5.9Ft.C4.B1r.C4.B1lmas.C4.B1
- http://www.nedir.com/ssd
- https://www.cozumpark.com/blogs/donanm/archive/2013/08/11/ssd-disk-teknolojileri.aspx