Bilgisayar donanımı:Sabit disk

Sabit disk ya da Hard disk kısaca HDD ya da Türkçesi ile sabit disk sürücüsü veri depolanması amacı ile kullanılan manyetik kayıt ortamlarıdır. Önceleri büyük boyutları ve yüksek fiyatları nedeni ile sadece bilgisayar merkezlerinde kullanılan sabit diskler, cep telefonları ve sayısal fotoğraf makineleri içine sığabilecek kadar küçülen boyutları ile günlük hayatımıza girmişlerdir.

Sabit disklerin en yoğun kullanım yeri bilgisayarlardır. Ses, görüntü, yazılımlar, veritabanları gibi büyük miktarlarda bilgi, gerektiğinde kullanılmak üzere sabit disklerde saklanır.

Günümüzde sabit diskler veri aktarımında son derece hızlanmış olsalar da elektromekanik yapıda olduklarından RAM'lara göre yavaştırlar. Bilgisayarlarda yardımcı ve kalıcı bellek olarak kullanılırlar. Bir bilgisayar yazılımı işletilmeye başladığında, yazılımın çalışması için gerekli olan bilgiler sabit diskten okunarak çok daha hızlı olan RAM belleğe aktarılır. Gereksinim duyulan kısım RAM'a sığmayacak kadar büyükse, bilgisayar sabit diskin bir bölümünü RAM bellek gibi kullanır.

Bilgisayar sabit diskleri genellikle bilgisayarların içinde sabitlenmiş durumda bulunurlar, bilgisayarlara dışarıdan bağlanabilen taşınabilir olanları da vardır.

Yapı
Hard disklerde veri yazımı; metal, cam veya plastikten yapılmış, yüzeyi demir oksit ya da başka manyetik özellikteki malzeme ile kaplı diskler üzerine yapılır. Bu kayıt ortamlarında veriler mıknatıslanma yolu ile kaydedildiğinden istenerek silinene kadar sabit kalırlar, elektrik kesintileri gibi durumlarda bilgisayar bellek yongalarındaki gibi kaybolmazlar, bu nedenle anılan şekilde adlandırılmışlardır.

Bir sabit diskte çoğunlukla metal olan bir veya birden fazla sayıda kayıt diski bulunur. Metal disk ya da diskler 3600, 4200, 5400, 5900, 7200, 10000, 15000 d/d (devir/dakika) gibi hızlarla dönerken disk yüzeyleri üzerinde gezinen kafa veya kafalar okuma-yazma işlemlerini yaparlar.

Gelişen teknoloji sabit disklerin boyutlarını küçültmüş ve bilgi saklayabilme yeteneklerini arttırmıştır. Birkaç megabayt büyüklüğündeki ilk örneklerin yerini günümüzde 500-750-1000-1500 GB (gigabyte) veri saklayabilmekte olanları almıştır ve her geçen yıl bu artmaktadır.

Günümüzde bir bilgisayar sabit diskinin küçültülmüş örnekleri olan, 20 gramdan daha az ağırlıkta kompakt flaş ölçüsünde (42,8x36,4x5 mm) 64 GB'a varan veri saklama olanaklı küçük sabit diskler de üretilmektedir.

Özellikler
Fiziksel Büyüklük:
Günümüzde genellikle, masaüstü bilgisayarlarda 3.5 ve dizüstü bilgisayarlarda 2.5 inç büyüklükteki sabit diskler kullanılır. Düşük kapasiteli, daha az enerji tüketimli, daha yavaş ve darbelere daha dayanıklı olan 2.5 ve 1.8 inç büyüklükteki sabit diskler taşınabilir MP3 oynatıcıları gibi ürünlerde, daha da küçük boyutlu olan kompakt flaş biçemindeki Microdrive'lar ise sayısal kameralar, cep telefonları, küçük MP3 oynatıcılar gibi ürünlerde kullanılmaktadır. Bu ölçülendirme mantığında belirtilen ölçüler yaklaşık olarak, sabit disk içindeki metal kayıt diskinin ölçülerini belirtir, dış ölçüler biraz daha büyüktür. 3.5 inç'lik bir sabit diskin boyu üreticisine göre değişken olup yaklaşık 4 inç, yüksekliği ise 1 inç kadardır.
Kapasite:
Sabit disklerin kapasiteleri bayt (B) cinsinden ifade edilir. 400 GB (Gigabayt), 1 TB (Terabayt) gibi, depolanabilecek bilgi miktarını belirtir. ASCII standartında her harf ya da özel karakter 8 bit'ten oluşan bir bayt ile ifade edilir. Bir bayt bir harf olarak düşünülebilir. Sabit disk üreticileri disk kapasitelerini 1000'in katlarına göre sınıflandırmaktadır, ancak gerçek kapasite 1024'ün katlarına göre hesaplanır. Örneğin 250 GB olarak aldığınız bir sabit disk gerçek anlamda 232,83 GB'dır.

Disk üreticilerine göre 250 GB olan bir harddiskin işletim sisteminde ne kadar göründüğünü hesaplayalım,

250 gigabayt = 250.000 megabayt
250.000 megabayt = 250.000.000 kilobayt
250.000.000 kilobayt = 250.000.000.000 bayt miktarında bayt içerir.

250.000.000.000 bayt / 1024 = 244.140.625 kilobayt
244.140.625 kilobayt / 1024 = 238.418,5791015625 megabayt
238.418,5791015625 megabayt / 1024 = 232,83064365386962890625 gigabayt olarak işletim sisteminde görüntülenir.

Bağlantı Ara Birimleri:
Sabit disklerin bilgisayarlara iletişimi için çeşitli ara birimler vardır. Sabit diskin bilgisayara bağlanabilmesi için hem sabit diskin hem de anakartın o arabirimi desteklemesi gerekmekdedir. Bu arabirim türleri:

1.ST506 - Günümüzde artık kulanılmayan bu denetleyici okuma ve yazma hızı bakımından oldukça yavaş kalmaktadır.En fazla 16 kafa sayısını destekleye bilmekteydi.
2.IDE - 1989 yılında Western Digital firması tarafından geliştirlen , sabit disk ve ana kart arasındaki iletişimi ayarlayan standart. En yaygın kullanılan modeldir.
3.S-ATA (SATA veya Serial ATA) - 2000 yılında değişik bilgisayar firmaların işbirliği ile kararlaştırılan yeni ve daha hızlı standart. Ultra ATA'ya seçenek olarak çıkmıştır. 2005 itibari ile yeni bilgisayarlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
4.SCSI - 1986'da yürürlüğe geçen, özellikle sunucu bilgisayarlarda kullanılan, çok hızlı ama çok pahalı olan SCSI sabit disklerin bağlanma standardı.
5.USB veya Firewire - Taşınabilir disklerin veya başka dış birimlerim bilgisayarlara bağlanmalarında kullanılan ara birimdir.

Hız:
Sabit disklerde hız kavramı büyük önem taşır. Bir sabit diskin hızında fiziksel dönüş hızı, erişim süresi, ve aktarma hızı olmak üzere üç özellik etkileşimli olarak rol oynar. Bu özellikler tek başlarına hız hakkında kesin bir fikir vermezler.

Fiziksel Dönüş Hızı:
Kayıt diskinin dönme hızıdır, d/d (devir/dakika) cinsinden ifade edilir. Kayıt diski üzerindeki verilere ulaşılması için geçen zaman büyük ölçüde bu hıza bağlıdır. Günümüz sabit diskleri; 3.600, 4.200, 5.400, 7.200, 10.000, 15.000 d/d (rpm) gibi yüksek hızlarda çalışırlar. Bilgisayarın en hantal donanımlarından biridir.

Aktarma Süresi ve Aktarma Hızı (seek time)
Okuma kafasının veriye ulaşması ile bu verinin ana sisteme ulaşması arasında geçen zamana aktarma süresi denir.

Günümüzde sabit disklerde veriler okuma kafasınca okunduktan sonra, sabit diskin içinde yer alan ön belleğe aktarılarak oradan ana sisteme iletilirler. Ön bellek işlemler sırasında zaman kaybını önlemek için kullanılır. Sabit disk üreticileri kayıt diskinden ön belleğe ve ön bellekten ana sisteme iletim hızlarını ayrı olarak belirtmektedirler. Ön belleğe iletim hızı Mbit/sn, ana sisteme iletim hızı ise MB/sn cinslerinde ifade edilir.

Sabit Disk