Katı Hal Sürücüler (SSD'ler ), işletim sistemleri ve uygulamalar için hızla tercih edilen bilgisayar depolama alanı haline geliyor. Bunları en yeni dizüstü bilgisayarlarda, telefonlarda, tabletlerde ve hatta konsollarda bulacaksınız.
Mükemmel performansı ve dayanıklılığıyla bu sürücüler gerçekten ses getiriyor, peki SSD tam olarak nedir?
Geleneksel Sabit Disk Sürücüleri (HDD'ler) Nasıl Çalışır?
SSD'leri farklı kılan şeyin ne olduğunu kavramak için kısaca zamanı geriye almalı ve geleneksel Sabit Disk Sürücülerine (HDD'ler) bakmalıyız. Yakın zamana kadar neredeyse tüm bilgisayarlarda bulabileceğiniz standart sürücü türü HDD'ydi.
HDD'nin içinde "tabak" adı verilen bir veya daha fazla dönen disk bulacaksınız. Her plaka parça ve sektörlere ayrılmıştır. Plakalar genellikle alüminyum veya camdan yapılır ve manyetik malzemeyle kaplanır.
Tabanın yüzeyi, her biri tek bir veri bitini temsil eden milyarlarca ayrı alan içerir. Alan, bir veya sıfırı temsil edecek şekilde mıknatıslanabilir veya manyetikliği giderilebilir.
Dönen plakalar dakikada binlerce devirle hareket ettikçe, sallanan kollara bağlanan küçük okuma-yazma kafaları plakanın bir saç teli üzerinde yüzer ve sürücüden okuma veya sürücüye yazma yapar.
Sabit disk sürücüleri, pek çok küçük, hassas ve kırılgan hareketli parçaya sahip, inanılmaz derecede karmaşık cihazlardır. Bu kadar iyi çalışmaları modern bir mucize.
Katı Hal Sürücüsü (SSD) Nasıl Çalışır?
SSD'lerin, sabit disk sürücülerinden ziyade CPU'lar ve RAM gibi yarı iletken cihazlarla daha fazla ortak noktası vardır. Hem SSD'ler hem de HDD'ler depolama aygıtı görevi görür ancak SSD'ler çok farklı şekilde çalışır.
Tipik bir SSD'nin içinde yalnızca bilgisayar çipleri bulunur. Verilerin nasıl ve nerede depolandığını yöneten SSD'nin denetleyici yongası var ancak SSD'nin büyük kısmı flash bellek yongalarından oluşuyor.
Flash bellek “kalıcı olmayan” bellektir. RAM gibi geçici bellek, güç kapatıldığında varlığını sürdürmez; burada depolanan veriler kaybolur. Bunun tersine, kalıcı belleklerde (SSD'ler veya USB sürücüler gibi), verileriniz güç kapatıldığında bile varlığını sürdürür. USB flash sürücülere "flash sürücüler" de denmesinin nedeni budur!
Modern SSD'ler (ve çoğu USB flash sürücü ve hafıza kartı), NAND flash bellek adı verilen bir tür flash bellek kullanır. Adını bir mikroçipte yapabileceğiniz mantık kapısı türlerinden birinden alıyor. NAND hafızasında farklı elektrik yükü seviyelerini tutabilen “hücreler” vardır. Bir hafıza hücresinin şarj seviyesini ölçerek bunun bir mi yoksa sıfır mı olduğunu anlayabilirsiniz. Bir hücrenin içeriğini değiştirmek için hücrenin içindeki yük seviyesini değiştirmeniz yeterlidir..
NAND belleği dünyasında teknolojinin birçok farklı çeşidi vardır. Örneğin, “V-NAND” veya “dikey” NAND etiketli bazı Samsung SSD'leri görmüş olabilirsiniz. Burada bellek hücreleri dikey olarak istiflenerek aynı silikon ayak izinde daha fazla depolama kapasitesi sağlanıyor. Intel'in 3D NAND'ı da aşağı yukarı aynı teknolojidir.
SSD ve Arayüz Türleri
SSD'ler çeşitli form faktörlerinde ve NAND flash bellek türlerinde sunulur. Bu, bir SSD'nin maksimum performansının yanı sıra fiyatını da belirler.
Flash Bellek Türleri
Tüm NAND flash'lar veri yoğunluğu ve performans açısından aynı değildir. Yukarıdaki tartışmamızdan, SSD'lerin verileri bellek hücrelerinde elektrik yükleri olarak sakladığını hatırlayacaksınız.
Bir hücre yalnızca tek bitlik veri depoluyorsa buna SLC veya tek düzeyli hücre belleğidenir. MLC (çok düzeyli hücre) ve TLC (üç düzeyli hücre) belleği, hücre başına sırasıyla iki ve üç bit veri depolar. QLC (dört seviyeli hücre) belleği, bunu hücre başına dört bit'e çıkarır.
Tek bir hücrede ne kadar fazla veri depolayabilirseniz, SSD'niz o kadar ucuz olabilir veya aynı alana o kadar fazla veri doldurabilirsiniz. Bu harika bir fikir gibi görünüyor, ancak SSD'lerin çalışma şekli sayesinde, çok bitli bir depolama yöntemi kullanıldığında sürücüler daha hızlı ölüyor. SLC bellek, uzun ömürlü, en iyi performansa sahip ve en dayanıklı NAND türüdür. Ancak aynı zamanda bugüne kadarkilerin en pahalısıdır ve yalnızca ileri teknoloji sürücülerde bulunur.
Bu nedenle, çoğu tüketici SSD'si MLC veya TLC kullanır ve kullanım ömrünü mümkün olduğu kadar uzatmak için özel yöntemler kullanır. SSD aşınması konusunu bu yazının ilerleyen kısımlarında teknolojinin dezavantajları başlığı altında ele alacağız.
SSD Form Faktörleri
SSD'ler çeşitli form faktörlerinde gelir. Bir "form faktörü" basitçe cihazın fiziksel şekli ve hangi bağlantı standardına uygun olduğudur. SSD'ler başlangıçta HDD'lerin yerini alacak şekilde tasarlandığından, tüketici masaüstü bilgisayarlarına yönelik ilk cihazların daha önce sabit sürücülerin bulunduğu yere yerleştirilmesi amaçlanmıştı.
İşte bu noktada 2,5 inç SATA SSD tasarımı devreye giriyor. Mevcut 2,5 inç dizüstü bilgisayar sabit sürücünüzü çıkarıp bu SSD'lerden birini takabilirsiniz..
Bu kasanın içindeki SSD'nin o kadar alana ihtiyacı yok, ancak dizüstü bilgisayarların ve çoğu modern masaüstü bilgisayarın anakartlarında zaten 2,5 inç sürücü yuvaları ve SATA konektörleri bulunduğundan bu çok mantıklıydı. Ayrıca, 2,5 inç sürücüyü masaüstü bilgisayarın 3,5 inç yuvasına yerleştirmenize olanak tanıyan adaptörler de satın alabilirsiniz.
Gereksiz yer kaplamasının yanı sıra, bu 2,5 inç sürücüler, SATA 3 arayüzünün sınırı olduğundan 600 MB/sn ile sınırlıydı.
mSATA (mini-SATA) standardı alan sorununu çözer. mSATA fiziksel olarak PCI Express Mini kart standardıyla aynı şekil, boyut ve konektöre sahipti ancak iki kart türü elektriksel olarak uyumsuzdu.
mSATA standardının yerini artık M.2 standardı almıştır. M.2 SSD'ler, kart ve anakart kombinasyonuna bağlı olarak SATA veya PCIe olabilir.
M.2 kartları ayrıca her iki taraftaki bileşenlerle çift taraflı olabilir ve uzunlukları farklılık gösterir. Bilgisayarınızın anakartının, kullanmak istediğiniz M.2 SSD ile uyumlu olduğundan emin olmak her zaman önemlidir!
NVMe SSD'ler, bilgisayarın grafik kartları için daha yaygın olarak kullanılan PCIe'yi kullanarak SSD belleğine nasıl erişebildiği Geçici Olmayan Bellek Ekspres standardını kullanır. PCIe, SATA'dan çok daha fazla bant genişliğine sahip olup, hızlı SSD belleğin tam potansiyeline ulaşmasını sağlar.
SSD'lerin Avantajları
SSD'lerin depolama teknolojisinde hızla standart haline gelmesinin birçok nedeni var. Erken dönemde yaşanan bazı sorunlar onları bir süre ana akım bilgisayar dünyasından uzak tutsa da artık herkese önerebileceğimiz bir noktaya geldiler. en yeni video oyun konsolları bile artık SSD kullanıyor. SSD'lerin şu anki popülerliğine ulaşmasını sağlayan temel güçlü yönleri burada bulabilirsiniz.
SSD'ler Hızlıdır
Dünyanın en hızlı mekanik sabit diski olan Seagate Mach.2 Exos 2X14, 524 MB/sn'lik sürdürülebilir aktarım hızlarına ulaşabilir. Bu neredeyse SATA 3 SSD kadar hızlıdır, ancak bugünlerde bilgisayarlarda bulacağınız tipik mekanik sürücü, pazarın en üst seviyesine bakarsanız 100 MB/s ile 250 MB/s arasında bir hıza ulaşabilir. .
Orta sınıf dizüstü bilgisayarlarda bulunanlar gibi tipik M.2 PCIe SSD'ler 2,5 ila 3,5 GB/sn hız sunar. En yeni M.2 PCIe SSD'ler 8 GB/s'ye yaklaşıyor; bu, akıllara durgunluk veren bir veri miktarı. Sıralı yazma hızları genellikle okuma hızlarından biraz daha yavaştır ancak veriler her iki yönde de muazzam bir hızla uçmaktadır..
Konu yalnızca aktarım hızlarıyla da ilgili değil. Mekanik sabit disklerin plakaları döndürmek ve sürücü kafalarını yerine oturtmak için zamana ihtiyacı vardır. Bir veri talebi için doğru noktayı bulmaya "arama zamanı" denir. SSD'ler için bu gecikme sayısı gerçekte sıfırdır.
SSD, bellek hücreleri içindeki herhangi bir konumdaki verileri anında okuyabilir ve hatta bunu paralel olarak yapabilir. Hangi şekilde dilimlerseniz dilimleyin, SSD'ler en iyi mekanik sabit disklerden bile farklı bir performans evrenindedir, hangi şekilde dilimlerseniz dilimleyin.
Bir bilgisayarın HDD'sini SSD'ye yükseltirken, çok daha hızlı önyükleme süreleri ve çok hızlı sistem yanıt verme hızı deneyimi yaşarsınız. Çünkü CPU'nuz hiçbir zaman depolama sürücülerinizden veri beklemek zorunda kalmaz. Eski bir Windows sistemine yeni bir hayat vermenin harika bir yolu.
SSD'ler Dayanıklıdır
SSD'ler, hareketli parçaları olmayan CPU veya RAM gibi diğer katı hal bileşenleri kadar dayanıklıdır. Güç dalgalanması onları yok etmedikçe, süresiz olarak veya en azından bilgisayar sizin için yararlı kaldığı sürece çalışmalıdırlar. Flash bellek, özellikle plakalar dönerken düştüklerinde kolayca yok olan sabit disklerin aksine darbeden kaynaklanan hasarlara karşı da oldukça dayanıklıdır.
Bu dayanıklılık, onları dizüstü bilgisayarlar için mükemmel kılar ve Apple MacBook Air, iMac ve Mac bilgisayar ailesinin diğer üyeleri gibi ultrabook'ların yüksek performanslı entegre SSD'lere sahip olmasının nedeni de budur.
"Dayanıklılık" bu durumda, aşağıdaki dezavantajlar listesinde ele aldığımız SSD aşınması olgusunu ifade etmemektedir.
SSD'ler Parçalanmadan Zarar Görmez
Veri parçalanması HDD'lerde gerçek bir sorundur. Bu, sürücüdeki ilk kullanılabilir alana yeni veriler yazıldığında gerçekleşir. Dolayısıyla belirli bir dosyanın veya ilgili dosya grubunun verileri, sürücünün fiziksel plaka alanının her yerine dağılmış olabilir.
Bu, sıralı okuma hızlarını yok eder ve çok fazla arama süresi ekler çünkü sürücü kafaları bir dosyanın tüm parçalarını bulmak için her yere uçar. SSD'ler doğaları gereği parçalanma sorunu yaşamazlar. Dosyalar parçalanmamış değil. Sadece bunun bir önemi yok çünkü hareketli parça yok ve konuşulacak bir arama süresi yok..
Birleştirme, sürücüde gereksiz yıpranmaya neden olur. SSD parçalanması hakkında biraz daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız Bir SSD'yi Birleştirmeniz Gerekir mi?
'i okuyun.SSD'ler Sessizdir
Sabit diskler gürültülüdür! Motorun uğultusu, diskin uğultusu, ileri geri hareket eden sürücü kafalarının tıklama sesleri; bunlar onlarca yıldır bilgisayar kullanıcılarının arka plan gürültüsü oldu.
SSD'ler ise aksine hiç ses çıkarmaz. Bu önemsiz bir avantaj gibi görünebilir, ancak gürültülü bilgisayar bileşenleri can sıkıcıdır. Ses kaydı için kullanılan bilgisayarlar gibi bazı kullanım durumlarında ses seviyeleri kritik öneme sahiptir. HDD gürültüsünü engellemeye çalışan, özel montajlara ve tasarımlara sahip pahalı sabit diskler olmuştur ancak SSD'ler sayesinde sorun tamamen çözülmüştür.
Bu nedenle artık Apple M1 MacBook Air gibi fanları ve mekanik sabit diski olmayan bir bilgisayarımız olabilir. Bilgisayarın tamamı katı hallidir ve bu nedenle hiçbir şekilde ses çıkarmaz!
SSD Küçüktür ve Güç Verimlidir
SSD'ler, HDD'lere göre çok daha az yer kaplar ve çalışmak için çok daha az güce ihtiyaç duyarlar. Bu, daha küçük ve daha ince bilgisayarlara, tabletlere, akıllı telefonlara ve hızlı, kalıcı depolama sürücüleri gerektiren diğer elektronik cihazlara sahip olabileceğimiz anlamına geliyor.
SSD'ler kullanılmadığında neredeyse tamamen uyku moduna geçebilir ve HDD'lerin aksine neredeyse anında yüksek performans moduna geçebilirler. Bir bütün olarak ele alındığında, SSD güç tüketimi, mobil bilgisayarlardan ve onları kullanan diğer cihazlardan daha iyi pil ömrü elde etmek için özellikle önemlidir. Elektromekanik cihazların çalışması için katı hal cihazlardan daha fazla enerjiye ihtiyaç vardır.
SSD'ler Kurulum Boyutlarını Küçültebilir
SSD'ler, özellikle video oyunları olmak üzere bazı uygulamaların kurulum boyutlarını azaltabilir. Uygulamalar belleğe hızlı bir şekilde veri akışına bağlı olduğunda, geliştiriciler bilgileri HDD plakasında birden fazla konuma kopyalayabilir. Bu, arama sürelerini kısaltır çünkü sürücü kafaları her zaman ihtiyaç duyduğu verinin bir kopyasına yakındır. Bu akıllıca bir numara ama depolama alanından ödün verilmesine neden oluyor.
SSD'ler için tasarlanan uygulamaların bunu yapmasına kesinlikle gerek yoktur. SSD'de neredeyse hiç gecikme olmadığından ve verileri sürücüdeki herhangi bir yerden anında okuyabildiğinden, verilerin yalnızca bir kopyasının mevcut olması gerekir..
PlayStation 5 gibi konsollar, SSD'lerin özellikle sıkıştırmayla birlikte yükleme boyutlarını ne kadar küçültebildiğini zaten gösterdi; bu da bizi bir sonraki avantaja getiriyor.
SSD'ler Hızlandırılabilir
SSD'lerin zaten oldukça hızlı olduğunu düşünüyorsanız, bu sürücüleri gerçekten yüksek hız performans rakamlarına göre hızlandırabilirsiniz. Hepsi sıkıştırma teknolojisi sayesinde. Veriler SSD'de yoğun şekilde sıkıştırılmış bir biçimde depolanır. Bilgi istendiğinde gerçek zamanlı olarak sıkıştırılmış hali açılır ve SSD'nin ham veri aktarım hızları etkili bir şekilde yükseltilir.
Tek sorun, sıkıştırmayı açmak için güçlü bir işlemciye ihtiyaç duymanızdır, ancak SSD'ler şu anda böyle bir işlemci içermemektedir. GPU'ların bu tür işleri yapmada mükemmel olduğu ortaya çıktı, dolayısıyla Microsoft'un Doğrudan Depolama ve Nvidia'nın RTX IO'su gibi yazılım API'lerini (Uygulama Programcı Arayüzü) kullanarak yeni nesil GPU'lar hızlandırabilir. yalnızca 3D grafikler değil, aynı zamanda SSD performansı da.
SSD'lerin Dezavantajları
SSD'lerin pek çok arzu edilen özelliği var ancak teknoloji mükemmel değil. SSD sahipliğinin bazı yönleri istediğimiz kadar hoş değil.
SSD'ler Daha Pahalıdır
HDD'lerin fiyatı o kadar düştü ki, depolayabilecekleri veri miktarı inanılmaz yoğunluk seviyelerine ulaştı. Sonuç olarak, bir gigabaytlık HDD verisinin maliyeti, en ucuz NAND flaştan bile çok daha ucuzdur.
SSD fiyatları son birkaç yılda hızla düştü, ancak insanlar genellikle hâlâ 256 GB ila 512 GB aralığında nispeten küçük SSD'ler kullanıyor. SSD'ler uygulamalar ve işletim sistemleri için ayrılmıştır; HDD'lerde ise SSD hızlarından faydalanmayan medya dosyaları veya uygulamalar için hâlâ yığın depolama alanı bulunur.
İyi haber şu ki, tüm yarı iletken teknolojileri gibi, transistör yoğunluğu ve üretim süreçleri de muhtemelen daha düşük maliyete ve daha fazla alana yol açacak şekilde üstel bir eğilim gösterecek. Şimdilik çoğu bütçe, SSD ve HDD depolamanın bir karışımını gerektiriyor.
SSD'ler Aşınabilir
SSD'ler çok dayanıklı olmasına ve HDD'lere göre daha fazla darbeye dayanabilmesine ve aynı zamanda daha uzun çalışma ömrüne sahip olmasına rağmen aşınmaya maruz kalırlar. SSD aşınması, SSD'lerin bellek hücrelerine yazmasının yıkıcı olması nedeniyle meydana gelir. Bir SSD bellek hücresine her bir bit yazıldığında, şarj tutma yeteneğini birazcık kaybeder..
Zamanla bir hücreye tekrarlanan yazma işlemleri onu çalışmaz hale getirir. SLC SSD'ler belirli bir hücreyi kızartmadan önce en çok tekrarlanan yazma işlemlerini gerçekleştirebilir ancak MLC, TLC ve QLC hücreleri bu sırayla daha savunmasızdır. İlk tüketici SSD'leri yakın zamanda endişe verici bir şekilde ölebilir, ancak günümüzün disklerinde SSD'nin yazma dayanıklılığını artırmak için aşınma dengeleme ve aşırı provizyon gibi stratejiler var.
SSD aşınması karmaşık bir konudur, bu nedenle ayrıntılı bir tartışma için SSD Aşınması ve Yıpranması Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey 'e göz atın.
SSD'lerde Hızlı Çürüme Olabilir
Tüm veri depolama biçimleri eninde sonunda bit çürümesineyenik düşer. Bu, depolama ortamının verileri artık okunabilir bir biçimde tutamayacak kadar bozulması durumunda meydana gelir.
Farklı ortamlar çeşitli nedenlerle biraz çürür, ancak sabit sürücüler, bit çürümesi sorunu olmadan onlarca yıl saklanabilir. Öte yandan SSD'ler, yalnızca birkaç yıllık depolamanın ardından potansiyel olarak verilerini kaybedebilir. Bunun nedeni, her bir bellek hücresindeki yükü tutan yalıtım katmanının bozulmasıdır. Miktar dışarı sızarsa hücre boştur ve veri içermez!
SSD'ler çok sıcak bir ortamda tutulursa bit çürümesi daha çabuk meydana geliyor gibi görünüyor, ancak her iki durumda da, verileri bir çekmecede bir yerde depolamak için muhtemelen en iyi seçenek değiller.
SSD Veri Kurtarma Zordan İmkansıza Kadar Kolaydır
Mekanik sabit disklerdeki verileri kurtarma sanatı üzerine kurulmuş gelişmiş bir endüstri var. Harcayacak yeterli paranız varsa, bir uzman sürücüyü parçalardan tam anlamıyla yeniden oluşturduğundan, parçalanmış sürücülerdeki verileri bile kurtarabilirsiniz.
Daha sıradan bir düzeyde, Windows'ta veya başka bir işletim sisteminde sildiğinizde HDD'ler fiziksel verileri silmediğinden, yanlışlıkla silinen verileri kurtarabilirsiniz. Bunun yerine, sürücünün bu alanı üzerine yazılmak üzere işaretlenir. Üzerine yazma henüz gerçekleşmediği sürece özel bir yazılım kullanarak onu kurtarabilirsiniz.
SSD'ler, sürücünün hasar görmesi veya dosyaların silinmesi durumunda herhangi bir şeyin kurtarılmasını neredeyse imkansız hale getirir. HDD hasarlı elektrik dalgalanmasından dolayı hasar görürse, onu yine de yeni sürücü elektronikleriyle yeniden oluşturabilirsiniz, ancak SSD tamamen elektrikli olduğundan tüm bellek yanabilir..
SSD'lerin, hakkında bilgi sahibi olmadıkları fiziksel veri işletim sistemleriyle pek çok şey yapan karmaşık denetleyicilere sahip olmasının da bir faydası yok. Örneğin, SATA SSD'ler tarafından kullanılan TRIM komutu, yeni veri yazma sürecini hızlandırmak için silinmek üzere işaretlenmiş bellek hücrelerini önceden siler. Yani silme işlemini geri alma numarası onlar üzerinde işe yaramayacak!
Gelecek Katı Halde
SSD'ler mükemmel olmasa da, depolama sürücüsü performansında öyle bir sıçramayı temsil ediyorlar ki, depolama pazarındaki nihai hakimiyetleri kaçınılmaz görünüyor. Zamanla SLC SSD'lerin bile fiyatının düşmesini beklerken, daha az dayanıklı SSD türlerinin aşınmayı sınırlama konusunda daha akıllı hale gelmesini bekliyoruz.
Sabit disk teknolojisi de ilk günlerde sorunlardan payına düşeni aldı, ancak SSD'lerde hâlâ mevcut olan sorunların rekor sürede çözüleceğine dair bir his var.
.