Bilgisayar Bilimleri -11- Kalıcı Bellek (Mass Storage)

Bilgisayar sistemine güç verilmiş ve açık bir konuma gelmiş iken çalışma esnasında sadece birincil belleğin de yeterli olduğunu söyleyebiliriz. İkincil bellek mikroişlemcinin doğrudan muhatap olduğu ve komutları onun üzerinden işlediği bir bellek olmasa da güç kesildikten sonra RAM bellekte kaybolan programları açılışta tekrar RAM belleğe taşımak, RAM bellek üzerinden yapılan işleri de kaydedip kaybolmasını önlemek için kalıcı olmak şartıyla ikincil bir hafıza birimine ihtiyaç duyarız. Bu hafıza birimi bilgisayarlarda genellikle sabit disk sürücü (HDD) veya katı hal sürücü (SSD) olmaktadır. Günümüzde ikincil bellek teknolojisinde bu ikisi kullanılsa da yakın bir zamana kadar sadece sabit disk sürücüleri kullanılıyordu. Sabit disk sürücüleri o dönemler diğer ikincil veri depolama teknolojilerine göre çok çok ilerideydi. Hem verinin korunabilirliği, hem sağlamlık hem de hız açısından açık ara önde olan bu sürücülerin yanı sıra ikincil bellek olarak manyetik disk olarak disket ve disket sürücüleri optik disk olarak ise CD, DVD ve çeşitleri kullanılmaktaydı. Günümüzde ise kalıcı bellekler artık entegre devre teknolojisi ile imal edilebilir hale gelmiş ve bu teknoloji ile imal edilen aygıtlar hem ucuzlamış hem kapasiteleri artmıştır. CD, Disket veya DVD yerine artık USB Flash bellek, sabit disk yerine ise SSD kullanmaktayız.

İkincil hafızanın kullanılma ihtiyacının başında RAM belleklerin geçici bellek olma özelliği ve kısıtlı kapasitesi bulunmaktadır. RAM bellekler oldukça hızlı olmalarına rağmen üretildikleri teknolojiden dolayı pahalı olmalarından yüksek kapasitelere izin vermemektedir. Yüksek kapasiteden yoksun bellekler ancak anlık veriyi içinde bulundurabilir. Bu anlık veri işletim sisteminin kendisi, çalışan programlar, kullanıcı verileri ve ayar verileri olabilir. Örneğin oynadığımız oyunun boyutu 50-60GB kadar olsa da bunu 8 GB RAM belleğe sahip olan bir bilgisayarda oynayabiliriz. Çünkü oyunun aslı ikincil bellekte yer alabilirken RAM bellek kapasite bakımından sınırlı olduğu için oyunun sadece oynanan kısmı ve motoru RAM belleğe kopyalanır. Böylelikle haritalar ve mekanlar arası geçişte belli bir yükleme süresi ile karşı karşıya kalırız. Bu yükleme süresi ikincil belleğin yavaşlığından dolayı olmaktadır. İkincil belleklerin bir diğer avantajı ise yavaş olmalarının yanı sıra kapasite başına maliyeti birincil belleklere göre oldukça düşük olmasıdır. Biz 8 GB RAM bellek fiyatına 1 TB kapasitesinde bir sabit sürücü alabilmekteyiz. Şimdi ikincil bellek teknolojilerinden bahsederek yazımıza devam edelim.

Manyetik Sistemler

Manyetik sistemler yıllar boyu kalıcı bellek sektörününde bir numaralı teknoloji olarak kullanılmıştır. Günümüzdeki en bilindik örneğin sabit disk (HDD) dediğimiz aygıtlardır. Bu aygıtlarda metalden dönen bir disk üzerinde manyetik bir kaplama veriyi manyetik olarak depolamaktadır. Manyetik sabit bir şekilde döndüğü için okuma/yazma başı disk üzerinde oynamaktadır. Disk çemberler şeklinde içten dışa doğru bölümlenmiştir ve manyetik okuma başı çizgisel olarak bu çemberleri okumaktadır. Ayrıca bu çemberler kendi içerisinde dilimlenmiş ve her bir dilime ise sektör adı verilmiştir. Okuma yazma işlemi ise manyetik başlığın konumunun oynamasına göre değişmektedir. Her bir sektör tek defada okunup işlenecek veri paketlerini barındırmaktadır. Bu 512 bayttan birkaç kilo bayta kadar çıkabilir.

 

Bu sistemlerin kapasitesi diskin yoğunluğu ile doğru orantılıdır. Bu disklerin teknik özellikleri iletişim protokolüne, diskin saniyede kaç tur döndüğüne göre değişmektedir. Günümüz teknolojisinde sabit diskler bilgisayarın en yavaş parçası olarak kalmaktadır.

Manyetik sistemler günümüzde sabit diskten ibaret olsa da yakın bir zamana kadar disket sürücüler her bilgisayarın olmazsa olmaz çevre birimlerinden biriydi. Bazen aldığımız donanımların sürücüleri CD’nin yanı sıra disket halinde de kutunun içerisinden çıkardı. Disket sürücülerin en modern versiyonu bile 1.44 MB kapasitesindeydi ve okuma-yazma hızları oldukça düşüktü. Ayrıca kaset çalarlarda kullanılan teyp adını verdiğimiz manyetik bant da çok öncesinde ucuz bir depolama yöntemi olarak bilgisayarlarda kullanılmıştır.

Optik Sistemler

Optik sistemler günümüzde pek yaygın olarak kullanılmayıp yeni bilgisayarlar artık bu sürücüler olmadan satılmaktadır. Ama birkaç yıl öncesine kadar optik sistemler en ucuz ve en hızlı depolama yöntemlerinden biriydi. Bir film, oyun veya müzik satın aldığımız zaman veya bir arkadaşımıza bir program veya dosya vereceğimiz zaman optik sistemlere müracaat ederdik. Bir bilgisayarda CD yazıcı veya DVD sürücüsü olması büyük bir avantaj idi ve önemli dosyalarımızı büyük kutularda aldığımız boş CD ve DVD disklere yazıp CD çantalarında muhafaza ederdik. Optik sistemlerin en büyük dezavantajlarından biri fiziksel olarak dayanıklılığının oldukça düşük olmasıydı. Elimizdeki CD çok kolay çizilebiliyor ve bazen bir çizik yüzünden veriyi kaybedebiliyorduk. DVD teknolojisinin bu sorunu çözmesi yerine daha kötüye götürdüğünü de söyleyebiliriz. DVD’ler daha yoğun olduğu için daha hassas parçalar haline gelip CD’de sıkıntı olmayacak çizikler bunda diski bozabilir hale gelmişti. CD ve DVD sürücüler ucuz olmasının yanı sıra bir dönem için kapasiteleri oldukça fazlaydı ve pek çok dosyayı içine sığdırabiliyorduk. Pek çok oyun bir veya iki CD’ye sığabilirken filmler tek bir CD’ye sığabiliyordu. Günümüzde bir oyunun 50-60GB olduğunu düşünürsek bir oyunu sığdırmak için 4.7GB kapasiteli DVD’lerden pek çoğuna ihtiyacımız olacaktır. Bu kapasite ihtiyacının artmasının yanı sıra okuma ve yazma hızları da günümüz teknolojisine göre oldukça yavaş kalmıştır. O yüzden taşınabilir veri için USB bellekler veya taşınabilir sabit diskler kullanılmaktadır.

Resim: Bir dönem mahalle aralarında bile korsan CD’cileri bulabilirdik. 🙂 

Flash Bellekler 

Flash bellekler günümüz teknolojisinde yıllar geçtikçe ucuzlayan ve kapasitesi artan kalıcı bellek teknolojileridir. Artık ileride manyetik ve optik sistemlerin yerine geçeceği ve sektörde tek sistem haline geleceği kesin gözüyle bakılmaktadır. Flash bellek teknolojisi daha yeni bir teknoloji olup zamanla ilerlemektedir. USB bellekler ilk çıktığı zamanlar 64, 128 veya 256 megabayt kapasiteye sahip olup okuma yazma hızları da oldukça düşüktü. Buna rağmen oldukça pahalıya satılıyordu. Aynı şekilde SD, MMC kartlar da kapasiteleri düşük olmasının yanında pahalı parçalardı. Günümüzde ise 16, 32 veya 64GB kapasitedeki bir kartı rahatça alabiliyoruz. Unutmayalım yakın bir zamana kadar bilgisayarların sabit disklerinin kapasitesi ancak o kadardı. Taşınabilir hafıza kartlarının ve USB belleklerin yanında bilgisayarlarda kullanılacak SSD sürücüler de Flash bellek teknolojisi ile üretilmektedir. Şu an yüksek kapasiteleri düşük fiyata alamasak da manyetik sistemlere göre kat kat daha hızlı olduğundan ileride manyetik sistemlerin yerini alması kesin gözüyle bakılmaktadır.

 

Buraya kadar RAM belleklerden ve kalıcı hafızalardan kısaca bahsettik. Daha ayrıntılı ve teknik bilgi arayanlar grupta paylaştığım bilgisayar bilimleri kitaplarına göz atabilir. Bu kadar bilginin yeni başlayan birine yeterli geleceğini düşünüyoruz. Bir sonraki konuda görüşmek üzere.

Bizi Facebook grubumuzda takip etmeyi unutmayın. Bilgili ve öğrenmeye hevesli bir topluluk oluşturmak istiyoruz.

https://www.facebook.com/groups/1233336523490761/

Gökhan Dökmetaş

"Arduino Eğitim Kitabı" ve "Arduino ve Raspberry PI ile Nesnelerin İnterneti" kitaplarının yazarı. Başkent Teknoloji ve Dedektör Merkezi'nde Ar-ge Sorumlusu. Araştırmacı-Yazar.

You may also like...

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.