Teknolojideki gelişmeler her alanda olduğu gibi harddisk dünyasında da bir çok yeniliği beraberinde getirmektedir. Artan hız ve kapasite ihtiyaçlarına cevap verebilmek için harddisk donanımları da gelişmiş ve günümüzde çok yüksek hızlara çıkmayı başarmışlardır.
SAS, SATA, NVMe, M2 gibi disk teknolojilerinin neler olduğunu ve aralarındaki farkları ele alacağız. Eski silindir şeklindeki disk teknolojileri artık yerine çipli disklere bırakmaya başladı.
SAS ve SATA
SAS ve SATA diskler aslında bağlantı arayüzü farklılığını ifade etmektedir. SAS ve SATA diskler geleneksel yapıda bir disk ve okuyucu kafa yapısından oluşmaktadır. Okuyucu kafa disk üzerindeki sektörlere veri yazar ve okur. Ancak disk yapısı itibariyle veri farklı sektörlere yazıldığından dolayı bir veriyi okurken disk kafasının farklı sektörleri okuması gerekmektedir. Disk dönüş hızı SATA harddisklerde dakikada 5400 ile 7200 olabilmektedir. SAS harddisklerde ise dakikada 7200, 10k ve 15k olabilmektedir. Disk dönüş hızı arttıkça okuma ve yazma performansı da artmaktadır.
2003 yılında çıkan SATA (Serial ATA) harddiskler, ATA komut setini kullanmaktadır. Kapasite olarak 500 GB seviyelerinden 20 TB seviyelerine kadar hard disk çeşiti bulunmaktadır.
SATA bağlantı arabirimlerinin 3 farklı versiyonu bulunmaktadır;
- SATA-1: 1,5 gbit/s 2003 yılında çıktı.
- SATA-2: 3 gbit/s 2004 yılında çıktı.
- SATA-3: 6 gbit/s 2008 yılında çıktı.
SATA-3 bağlantı arabirimlerinde yıllar içerisinde de çeşitli iyileştirmeler gerçekleşti ancak bunlar major versiyon olarak yayınlanmak yerine minor olarak yayınlandı. 2020 yılında SATA-3.5 versiyonu yayınlanmıştır.
Tüm SATA versiyonlarında kablo yapısı aynıdır ve 1 metre uzunluğu desteklemektedir. Her ne kadar SATA bağlantı arayüzleri 6 gbit/s veri aktarım hızını desteklese de geleneksel SATA diskler disk ve okuyucu kafa yapısından dolayı bu hızlara ulaşamamaktadır. Yaklaşık olarak 100 mb/s hıza kadar çıkabilmektedir. IOPS değeri de SATA disklerin yaklaşık olarak 75’tir. SATA disklerin dayanıklılığı SAS diskler kadar uzun süreli değildir ve hız olarak verimli değillerdir. Maliyeti düşük disklerdir.
2004 yılında 1. versiyonu çıkan SAS harddiskler (Serial Attached SCSI), SCSI yapısının seri versiyonudur ve SCSI komut setini kullanır. SATA diskler gibi disk ve okuyucu kafadan oluşan yapıdaki disklerdir. Ancak disk dönüş hızları dakikada 15k hızına kadar çıkabildiğinden IOPS değeri yaklaşık 180, hız olarak yaklaşık 120 mb/s değerlerine ulaşabilmektedir. Ayrıca seri yapıdaki SCSI teknoloji de hız artışında etkilidir. SAS disklerin kapasiteleri 3,8 TB’a kadar çıkabilmektedir. SAS portuna SATA harddisk bağlanabilmektedir ancak SATA portuna SAS harddisk bağlanamamaktadır. SAS diskler 8 metreye kadar kablo uzunluğunu desteklemektedir. SAS diskler dayanıklılık ve hız olarak veri depolama ünitelerinde ve sunucularda kullanım için idealdir. SATA harddisklere göre maliyeti yüksektir.
SAS bağlantı arabirimlerinin 5 farklı versiyonu bulunmaktadır;
- SAS-1: 3.0 gbit/s 2004 yılında çıktı.
- SAS-2: 6.0 gbit/s, 2009 yılında çıktı.
- SAS-3: 12.0 gbit/s, 2013 yılında çıktı.
- SAS-4: 22.5 gbit/s 2017 yılında çıktı.
- SAS-5: 45 gbit/s geliştiriliyor.
NL(Near Line) SAS olarak isimlendirilen yapıdaki diskler disk yapısı itibariyle SATA olan ancak bağlantı arabirimleri SAS olan disklerdir. Bu yapıdaki harddiskler 20 TB kapasiteye kadar çıkabilmektedir. Disk dönüş hızı 7200 rpm’dir. Ancak IOPS değerleri çok yüksek değildir ve genellikle durağan veriyi tutmak amacıyla kullanılmaktadır. Tek harddiskin sahip olabildiği yüksek kapasite sebebiyle tercih edilmektedirler. Maliyeti düşüktür.
SSD (Solid State Drives)
SAS ve SATA diskler her ne kadar yıldan yıla gelişme gösterseler de disk ve okuyucu kafa yapısından dolayı hızları belirli bir seviyeye kadar çıkartılabildi. SSD disk teknolojisi ise tamamen farklı bir yapıda entegre devre grupları yapısında ortaya çıktı. Tıpkı RAM gibi veriyi çok hızlı şekilde üzerine yazan ve okuyan yapıda elektrik gitse bile veri saklanabilmektedir.
SSD harddisklerin IOPS değeri üreticiden üreticiye farklılık göstermektedir. 5000’den ile 10 milyona kadar çeşitli hızlarda SSD diskler bulunmaktadır. SSD harddisklerde IOPS değeri önemli bir kriter olsa da çalışma ömrü de diğer önemli kriterdir. SSD disklerin veri yazıp okuduğu hücrelerin belli bir yazma okuma ömrü bulunmaktadır. Genellikle TB olarak bu değer belirtilmekle birlikte Carnegie Mellon University’nin yaptığı araştırmaya göre veri depolama ortamlarında kullanılan SSD harddisklerin ömrü ortalama 6 yıl olarak hesaplanmıştır.
SSD harddiskin okuma veya yazma ağırlıklı olarak kullanılması da disk seçimi yaparkan önemlidir. Okuma ağırlıklı, yazma ağırlı ya da karma olmak üzere 3 farklı tipte SSD bulunmaktadır. Bu seçim diskin fiyatını ve ömrünü etkilemektedir.
SSD harddisklerin bağlantı arabirimleri SAS, SATA veya NVMe olabilmektedir. Arabirimler SSD disklerin veri aktarım hızlarını doğrudan etkilediği için önemi büyüktür.
SAS ve SATA harddisklere göre maliyeti yüksektir.
NVMe (Non-Volatile Memory Express)
2013 yılında çıkan NVMe, anakart üzerindeki PCI Express arayüzünü kullanarak SSD harddiskin bağlantı kurmasını sağlayan protokoldür. SAS ve SATA bağlantı protokollerindeki yavaşlığın ve gecikmenin aşılmasını sağlar. Veri aktarım hızı 32 gbit/s hıza kadar çıkabilmektedir.
M.2 SSD (Next Generation Form Factor)
Küçük dizüstü bilgisayarlarda ve tabletlerde kullanılabilen küçük formdaki SSD harddisklerdir. M.2 SSD harddiskler PCI Express mini arayüzünden bağlantı sağlayabilmektedir.
