Katı Hal Depolaması

Teknoloji Dosyası
Katı Hal Depolaması
Sıkça Sorulan Sorular
Katı hal depolaması nedir?
Katı hal depolaması (SSS), verileri saklamak için hareketli manyetik veya optik
ortamlar yerine, entegre devre aygıtları kullanılarak sağlanan bir veri depolama
yöntemidir. SSS, genellikle uçucu değildir ve katı hal diski, katı hal kartı veya katı
hal modülü gibi çeşitli şekillerde bulunabilir. SSS, buna ek olarak, PATA (devralma),
SATA, SAS, Fiber Kanal veya PCIe arabirim seçenekleri sunmaktadır.
Katı hal diski nedir?
İşletmelerde kullanılan katı hal diskleri (SSD) dönen manyetik diskler veya optik
ortamlar yerine, hareketsiz flaş bellek teknolojisi kullanan veri depolama aygıtlarıdır.
SSD’ler, SATA veya SAS gibi geleneksel sabit disk arabirimleriyle uyumludur ve
3,5-, 2,5- veya 1,8-inç gibi tanıdık bir sabit disk şekli faktörüne sahiptir.
USB flaş disk ile katı hal diski arasındaki fark nedir?
USB flaş diskler de, SSD’ler de NAND flaş bellek kullanmaktadır. Ancak, basit bir
USB flaş diski, blade sunucuları ve harici depolama sistemlerinde bulunanlar gibi
işletme sınıfı bir depolama aygıtından ayıran özellik, kullanılan NAND’nin kalitesi
–ayrıca ilgili kontrol birimi ve arabirimdir.
Flaş bellek nedir?
Flaş bellek, uçucu olmayan, yeniden yazılabilir bellektir. DRAM’nin aksine,
verilerin yazılması için, veri bloklarının silinmesini gerektirir; bu özellik, okuma
performansından daha düşük bir yazma performansına yol açar. Flaş bellek, ancak
sınırlı sayıda yazımı destekler ve bu sayı, kullanılan teknolojiye göre değişir.
Flaş bellek, NAND veya NOR halinde bulunmaktadır. SSD ürünleri, daha dayanıklı
ve daha uygun maliyetli olmaları, hücrelerinin daha yoğun olması ve yazma / silme
işlemlerinin NOR flaş belleğe göre daha hızlı olması sebebiyle, NAND flaş bellekten
faydalanmaktadır. NOR flaş bellek, programların ikili kodunu depolamak için
tasarlanmıştır ve okuma işlemlerinde yüksek performans sağlar.
Katı Hal Depolaması
Sıkça Sorulan Sorular
NAND nedir?
NAND, elektrikli olarak silinebilen ve yeniden programlanan bir flaş bilgisayar diski
çeşidi oluşturmak için kullanılan ağ geçidi yapısının teknolojik tanımıdır. NAND’ın
uçucu olmama özelliği, yonga içinde saklanan bilgilerin tutulması için hiçbir güç
gerekmediği anlamına gelir. 2010’dan itibaren, çoğu SSD depolama sistemi NAND
tabanlı flaştan üretilmeye başlamıştır.
SCL ile MLC NAND teknolojisi arasındaki fark nedir?
NAND flaş, tek seviyeli hücre (SLC) veya çok seviyeli hücre (MLC) flaş teknolojisinden faydalanır. SLC NAND, hücre başına bir bit saklar ve yüksek bir dayanıklılığa
sahiptir (hücre başına yaklaşık 50.000 yazım). MLC NAND, hücre başına iki bit
saklar –dolayısıyla daha yüksek kapasite sunar- ancak, SLC NAND’a göre daha
kısa sürede aşınır (SLC flaşın gösterdiği dayanıklılığın yaklaşık onda birine sahiptir).
Hücre başına 3 bit (desteklenen yaklaşık 1000 yazım) ve hücre başına 4 bit
(desteklenen birkaç yüz yazım) kullanan NAND flaş bellekler, oldukça sınırlı sayıda
yazım gerektiren uygulamalara yöneliktir.
DRAM nedir?
Birçok son kullanıcı için, DRAM belleği, sabit diskler ve NAND / SSD’ler ise
depolamayı ifade eder.
Dinamik rastgele erişimli bellek (DRAM), her bit veriyi, entegre bir devre içindeki
ayrı bir kapasitörde saklayan, bir çeşit rastgele erişimli bellektir. Gerçek kapasitörler
şarjı sızdırdığı için, kapasitör şarjı düzenli olarak yenilenmedikçe, bilgiler en sonunda
yok olur. DRAM, bu yenileme gereksiniminden ötürü, SRAM ve diğer statik belleklerin
aksine, dinamik bir bellektir.
DRAM’in avantajı, sunduğu yapısal basitliktir: SRAM’deki dört transistöre karşılık,
DRM her bit için sadece bir transistör ve bir kapasitör bulundurmaktadır. Bu özellik,
DRAM’in çok yüksek bir yoğunluğa ulaşmasını sağlar. Güç kaynağı çıkarıldığında
verileri yitirdiği için, flaş belleğin aksine, uçucu bir bellektir.
SSD’lerin sabit disklerden farkı nedir?
Günümüzün SSD’leri, sabit disklerden veri saklama konusunda ayrılmaktadır.
SSD’ler, hareketsiz bellek çipleri ile sabit disklerde bulunan dönen manyetik diskler
yerine, genellikle uçucu olmayan NAND flaş bellekler kullanan çok yönlü depolama
aygıtlarıdır. Sabit diskler, verileri doğrudan ana bilgisayardan alarak, dönen ortama
yazabilirler. Buna karşılık, SSD’ler, çok büyük veri bloklarını bir seferde yazmak
için, önce silip ardından yeniden yazmadan (ayrıca P / E olarak da bilinmektedir),
tek bir bit bilgi bile yazamazlar.
SSD’ler ve sabit diskler verimlilik bakımından farklı güçlere sahip oldukları için,
birbirilerini tamamlayabilir ve bir arada mevcut bulunabilirler. SSD’ler, ultra hızlı
rastgele veri erişimi (saniyede girdiler-çıktılar veya IOPS, performans), düşük güç
tüketimi, küçük boyut ve yüksek fiziksel dayanıklılık özellikleri (hareketsiz parçalar
sayesinde) sağlarlar; fakat maliyetleri daha yüksektir. Sabit disklerse, yüksek
kapasite, dayanıklılık ve güvenilirlik özelliklerini çok daha düşük bir fiyatla sunarak,
hızlı sıralı veri erişimi sağlarlar.
2
Katı Hal Depolaması
Sıkça Sorulan Sorular
Seagate, işletme portföyünde hem SSD hem de sabit disk depolama çözümleri
sağlamaktadır.
Aşınma seviyelendirme nedir?
Aşınma seviyelendirme, SSD kontrol birimi tarafından, flaş belleğin ömrünü
uzatmak için kullanılan bir işlemdir. Bu teknik, veri yazımlarını flaş bellek aygıtları
arasında dağıtarak, tüm bloklardaki aşınmayı seviyelendirir.
SSD’ye bağlı ne gibi güçlükler yaşanabilir?
İşletmelerde, SSD’nin benimsenmesini etkileyen başlıca üç sorun söz konusudur:
Dayanıklılık ve güvenilirlik, endüstri standartlarının eksikliği ve yüksek maliyet.
Dayanıklılık / Güvenilirlik Sorunları
SSD’ler zaman içinde aşınırlar. NAND flaş bellek, her bloğa (veya hücreye)
sadece belirli sayıda yazılabilir. SLC bellek, genellikle 50.000 program / silme (P / E)
döngüsüne kadar dayanırken, MLC bellek, bundan on kat daha düşük bir kapasiteyle
ancak 5000 döngü kaldırabilir. Bir blok (veya hücre) sınırına kadar yazıldıktan
sonra, saklananları unutabilir ve veri bozulması oluşabilir. Seagate, dayanıklılık
ve güvenilirlik sorunlarını ele almak için, etkin bir şekilde aşınma seviyelendirme
algoritmaları gibi teknikler geliştiriyor.
Standartların Eksikliği
SSD’ler verileri sabit disklerden daha farklı bir şekilde saklarlar; bu sebeple, sabit
disklerin kullandığı zamanla test edilmiş, alanında kanıtlanmış endüstri standartları,
NAND flaş teknolojisiyle çalışırken eşit derece geçerli değildir. Seagate, SSD’nin
işletmelerde benimsenmesini yaygınlaştırmak için, JEDEC ve SNIA gibi kuruluşlar
aracılığıyla, SSS endüstri standartlarının oluşturulmasına etkin bir şekilde
öncülük ediyor.
Yüksek Maliyet
Günümüzde, SLC bellek maliyeti, iki faktörden ötürü MLC bellek maliyetinden
kabaca üç kat daha yüksektir. Birinci faktör, MLC NAND’nin hücre başına iki bit
veri saklaması ve her milimetrekare silikon (belleğin temel maliyet öğesi) için iki kat
daha fazla depolama sağlamasıdır. İkinci faktörse, MLC’nin hacminin, tüm NAND
flaş belleklerinin hemen hemen yüzde 90’ı kadar olup, üretimdeki ölçek ekonomisi
daha da arttırmasıdır1.
Bugün, üretim tesisleri (fabrikalar) MLC bellek yapımına özel olarak odaklanmışlardır.
Fabrikaların yeniden kalibre edilmesi veya işletmede gereken kalite, süreklilik ve
destek seviyelerini karşılamak için tasarlanmış fabrikaların yapılması için, ciddi bir
yatırım gerekmektedir. Fabrikalar, pahalı ve çok yönlü işletmelerdir; 2010 yılında
yapılan bir tahmine göre, yeni bir fabrika inşasının maliyeti, milyarlarla (ABD doları)
ifade edilmektedir 2.
3
1
“Katı Hal Diskleri: İşletmelerde MLC Teknolojisini Mümkün Kılıyor,” Rapor No. FI-NFL-SSD-1109, www.forward-insights.com/report14.html, Kasım 2009.
2
Yarı iletken fabrikasyon tesisi,” Wikipedia, en.wikipedia.org/wiki/Semiconductor_fabrication_plant, Mart 2010.
Katı Hal Depolaması
Sıkça Sorulan Sorular
SSS, işletme mimarilerini nasıl etkiler?
Katı hal depolama teknolojisi, performansı en üst seviyeye taşımak için, BT işletme
mimarilerinde temel değişiklikler gerektirir. Bu durum hem fiziksel donanım gruplarını
(sabit diskler, ana bilgisayar veri yolu adaptörleri, arabirimler, entegrasyon noktaları=
ve yazılım altyapısını (işletim sistemleri, uygulamalar) etkiler. Donanım değişiklikleri
günümüzde piyasaya sunulmaya başladıysa da, yazılım değişikliklerin kullanıma
girmesi daha uzun sürecektir.
Kaynaklar
• StorageSearch.com
• Storage magazine
• Electronicdesign.com
• Wikipedia.org
• stackoverflow.com
• The New York Times
• Maximum PC
Bu mimari değişikliklerin tanımlanması ve uygulanması için ek çalışmalar
gerekmektedir. Veri yaşam döngüsü, erişim ve kullanım modelleri anlaşılmalı ve
veri depolama ve işleme hiyerarşileri yeniden değerlendirilmelidir. Bunun yanı sıra,
sistem iş hacmi ve gecikme birikmesi yeniden kalibre edilmeli ve otomatik veri
katmanlama, taşıma ve yerleştirme çözümleri geliştirilmelidir.
SSD için işletme pazarı fırsatı nedir ve bu fırsat sabit disklerin önüne
geçecek mi?
Katı hal depolama, geleneksel işletme depolama pazarının yeni ortaya çıkan bir
segmentidir. Seagate, SSD’lerin genel işletme depolama pazarının küçük, fakat
çok önemli bir segmenti haline gelerek, teknoloji ve standartların olgunlaşmasıyla
birlikte, zaman içinde artacağını beklemektedir.
Seagate, işletme portföyünde hem SSD hem de sabit disk depolama çözümleri
sağlamaktadır ve ürün dengesini, pazar talebine gerekli şekilde ayak uydurmak
üzere düzenleyecektir.
www.seagate.com
Ücretsiz: 00 8004 SEAGATE (732 4283)
(Ücretli: 001 405 324 4714)
KUZEY VE GÜNEY AMERİKA
ASYA / PASİFİK
AVRUPA, ORTA DOĞU VE AFRİKA
Seagate Technology LLC 920 Disc Drive, Scotts Valley, California 95066, ABD, +1 831-438-6550
Seagate Singapore International Headquarters Pte. Ltd. 7000 Ang Mo Kio Avenue 5, Singapur 569877, +65 6485 3888
Seagate Technology SAS 16-18 rue de Dôme, 92100 Boulogne-Billancourt, Fransa, +33 1 41 86 10 00
© 2010 Seagate Technology LLC. Tüm hakları saklıdır. Seagate, Seagate Technology ve Wave logosu, Seagate Technology LLC'nin ABD'deki ve / veya diğer ülkelerdeki tescilli ticari markalarıdır. Diğer tüm ticari markalar ya da
tescilli ticari markalar, ilgili sahiplerine aittir. Gerçek program / silme veya yazma döngüleri, işletim ortamına ve diğer faktörlere bağlı olarak farklılık gösterebilir. Seagate'in, sunduğu ürünleri veya teknik özelliklerini önceden haber
vermeksizin değiştirme hakkı saklıdır. TP612.1-1003TR, Mart 2010