Sabit diskler

Her iki sınıf disklerinde teknolojileri gün geçtikçe yenilenmekte, yeniliklerde daha hızlı ve hatasız duruma gelmektedir. Gelecekte Ultra ata/66 teknolojileri tam anlamıyla kullanılmaya başlayacağı düşünülürse SCSI diskleri namı artık azalacak gibi gözükmekte...

Bir sisteme kurulu bulunan sabit disk ya da diskler o sistemin en önemli birimlerinden biridir. Ana kartınız biraz yavaş ya da grafik kartınız sadece 16 renk gösterebiliyor bile olsa eğer istediğiniz uygulamayı diskinize kurmak için yeterli yeriniz yoksa pek doğaldır ki o uygulama ile çalışamazsınız.

KAPASITE: Bir sabit disk alırken karar verilmesi gereken en önemli özellik diskinizin kapasitesidir. Sizi sabit diskinizin kullanım ömrü boyunca sınırlayacak en büyük etken onun kapasitesidir.

şu sıralarda gözde olan işletim sistemlerinden Windows 95’in tam kurulum sonrasında diskte 60 Mb civarında yer kapladığı düşünülürse gerekli disk kapasitesinin hesaplanması daha rahat olacaktır.

Ever üţenmeyip hesabı yaparsanız Bu günlerde size gerekebilecek disk kapasitesinin 1 GB civarında olduğunu görürsünüz. Ver ever graphic kartlarının uygulamalarını yon orally kullanıyorsanız ver kapasiteyi daha da artırmanız gerekecek. Bunun yanında artan disk kapasitesinin fiyatı oldukça büyük oranda etkilendigini de unutmamak gerekir. Örneğin 1 GB seviyesinde bir ürün için 400 dolar ödenirken, 4 GB’lık bir disk için yaklaşık 2000 dolar ödemek gerekebiliyor.
Sürücünüzün hiç beklemediğiniz bir anda dolmasını istemiyorsanız onu kaç byte’lık bölümler halinde formatladığınıza dikkat edin.Örneğin 4 GB kapasiteli olanlar için söz konusu miktar 32 KB yer kaplar. Bunun anlamı şudur: Sabit diskinize yazdığınız en küçük dosya fiziksel olarak 32 KB’lık bölümün yine tamamı kullanılır. Diyelim ki 33456 byte büyüklüğünde bir dosyanız var, bu dosyayı diskinize yazdığınızda fiziksel olarak 64 KB’lık yer kapladığını görürsünüz. Öyleyse diskinizi küçük küçük dosyalarla doldurmanın onu kısa zamanda tüketmek olduğunu bilmekte yarar var.
Sabit diskler bilgisayarda bellek, mikroişlemci ve diger çevre birimleri arasında üretilen bilgilerin kalıcı olarak saklandığı ortama Sabit disk denir. Bilgiler kalıcı olarak disketlerde de saklanabilir ama disketlerin kapasite ve hızları düşük olduğundan daha çok bilgi taşıma ve kopyalama için kullanılırlar. Sabit disklerdeki bilgilere disketten daha hızlı erişilebilir. Sabit disk, vakumlu(havası alınmış ve sürtünmenin en aza indirgendiği) bir metal kutu içersine yerleştirilmiş disklerden meydana gelir.
Sabit disk içersinde her disk yüzeyini okuyan okuma-yazma kafası mevcuttur. Bu kafalar disk yüzeyine değmeyip tamamen manyetik alan mantığı ile okuma-yazma işlemi yapar. Gerek disklerin sürtünmesi en aza indirilmiş bir kutu içersinde saklanması, gerekse her disk yüzeyine ait bir okuma-yazma kafasının bulunması bilgilere erişim açısından çok önemli bir hız kazandırmaktadır. Sabit disklerde bir bölümden başka bir bölüme aktarılacak bir bloğun ne kadar sürede aktarıldığını referans alan bir mantıkla veri aktarma süresi (data transfer rate) hesaplanabilmektedir. Veri aktarma hızının birimi KB/ms’dir. Ayrıca diskin dönme hızını belirten ms cinsinden bir değerlendirme de mevcuttur.

Aşağıda çeşitli marka ve model sabit disk parametreleri verilmiştir.

MARKA MODEL KAPASITE HIZ

Conner CP3000 42 MB 28

Conner CP30174E 170 MB 17

Quantum PRO40A 42 MB 19

Quantum PRO210A 209 MB 15

Yukarıda belirtilen sabit disk modellerinin hız ve kapasitelerini belirleyen unsurlar, aynı zamanda sabit disklerin temel bilgi saklama mantığıylada ilgilidir. Yani formatlama sırasında disk yüzeylerinde oluşturulan izler (track) gibi. Sabit disker ayrıca kafa, sektör ve silindir sayılarına göre de ayrılmaktadırlar. Bir Sabit disk kullanıldığı işletim sistemine uygun olarak formatlandığında silindir denilen bölümlere ayrılır herbir iz eşit parçalara ayrılmıştır. Bu parçalara SEKTÖR adı verilir. Her bir sektör 512 byte’tan oluşur. Sabit disk, bilgileri sektör ve track’lara göre düzenler.

Bilgisayarınızın desteklediği hard disklere ait fiziksel parametreleri içeren bir listeyi ekrana basıyor. Eğer bu listenin kalıcı olmasını isterseniz, programı derledikten sonra:

drıvetbl.exe >> drıves.txt

komut satırı ile drives.txt adında bir kütüğün içine atabilirsiniz. Hard diskler ile fazla haşır neşir olmadan belirtilmesi gereken bir nokta var: Oda bir hard diskin kapasitesinin hesaplanması ile ilgili aslında teknik açıdan çok önemli gözükmeyen bu noktanın bilinmesi, ödediği paranın karşılığında almak isteyen kullanıcılar açısından gereklidir. Bir hard diskin kapasitesi:

HxCxSPT/2 megabayt ya da

HxCxSPTx512/1000000

H:#heads

C:#cylınders

SPT:#sectors/track milyonbayt olarak ölçülebilir.


HARD DİSK TERIMLERI

ACCESS TIME: Erişim hızı. Hard disk kafasının bir izden (track) bir diğerine gitmesi için gereken ortalama zaman. Milisaniye(ms)ile ölçülür.

ADAPTER: Bağdaştırıcı. Bir denetçi gibi hard disk ile anakart arasında yer alan ama üzerinden akan veri üstünde hiçbir işlem yapmayan kart. Hard diski PC veriyoluna bağlamak amacıyla kullanılır.

CONTROLLER: Denetçi. Hard disk ile anakart arasında yer alıp her ikisinin de dilini konuşarak anlaşmalarını sağlayan devre kartı. Denetçi hard diskin kullandığı manyetik kod (MFM/RLL), hata düzeltme kodu (ECC), almaş oranı vb.bilgilerin ne anlama geldiğini bilerek aldığı veriyi belirli bir arabirim standardı (ST 506, IDE; ESDI; SCSI) çerçevesinde PC veriyoluna aktarır.

CYLINDER: Silindir. Hard diski oluţturan plakalardan herhangi birinin iki yüzeyinde birbiri ile üstüste gelen iki ize silindir adı verilir.

ECC: Error Correction code: Hata düzeltme kodu. Manyetik bir ortam olan hard diskin üzerine kaydettiğiniz veriler, kaydedildiği andan başlayarak manyetik itip çekmeler, çevredeki manyetik alanın bastırması , vb. şekillerde yavaş yavaş bozulur. Hard disklerde, kısa sürede oluşan yanlış okumaların farkına varmak ve düzeltmek amacıyla hata düzeltme kodu adı verilen yöntemler kullanılır. Veriyle birlikte kaydedilen bir miktar fazla bilgi, belirli sayıda bitte ortaya çıkabilecek hataların düzeltilmesini sağlar. Bugün 5-bit ya da 11-bit hata düzeltme kodu kullanan denetçiler yaygındır.

ESDI: Enhanced Small Device Interface. 22 Hard disk üreticisinin biraraya gelerek tanımladığı bir arabirim standardıdır. ESDI, 1 Gb’ta kadar depolama kapasitesine ve 10 MB/saniye veri transfer hızına olanak verir. Bilgisayara bağlantı bir ESDI denetçi aracılığı ile gerçekleştirilir.

HEAD: Kafa. Hard diskin plakaları üzerinde hareket ederek manyetik yüzeyin üzerindeki veriyi okuyan mekenizma. Bir hard diskte plakaların kullanılan her yüzeyi için bir kafa bulunur.

IDE: Integrated Drive Electronics. Arabirim standartlarından bir diğeridir. Bu arabirimde denetçi işlevini gören devre, hemen hard diskin üzerine bağlanmıştır. Bu nedenle bilgisayara sadece bir IDE bağdaştırıcı aracılığıyla bağlanır. 7.5 Mb/san veri aktarım hızına sahiptir.

INTERLEAVE: Almaş. Normal olarak (1:1 almaş.)sektörler bir iz üzerinde numara sırasına göre sıralanır. Hard diskin arka arkaya iki sektörü okuyabilmesi için ilk önce birinci sektörü okuyup denetçi üzerinden aktarması daha sonra ikinci sektörü okuması gerekir. Ama hard disk ikinci sektörü okumaya hazırlanana değin sektör kafanın altından kayıp gitmiş olabilir. Bu durumda plakanın bir tur dönmesini beklememiz gerekir. Ama almaş oranını değiştirip sektörleri atlayarak yerleştirilebilir, böylece zaman kaybından kurtulabiliriz.

LOW-LEWEL FORMAT: Alt-düzey formatlama. Hard disk üzerine sektörlerin yerleştirilmesi ve yüzey üzerinde hatalı bölgelerin işletim sistemi tarafından kullanılmaması için işaretlenmesi.

MFM: Modified Frequency Modulation. Yaygın olarak iki manyetik kodlama yönteminden biridir.( 1,3) RLL olarak da değerlendirilebilir.

REDUCED WRITE CURRENT: Veri hard disk plakalarının üzerine kaydedilirken en dıştaki silindirden bu parametre ile belirlenen silindire kadar daha büyük manyetik alan yaratılarak yüzeydeki küçük hataların soruna yol açmaması sağlanır. Ancak ortaya doğru silindirler giderek küçüldüğü için bu sefer kaydedilen verilerin birbirinin üstüne binme tehlikesi doğar. Bundan dolayı belirli bir silindirden başlayarak ortaya doğru olan silindirden başlayarak ortaya doğru olan silindirlerde akım azaltılarak daha küçük manyetik alanlar yaratılmalıdır.

RLL: Run Length-limited. Yaygın kullanılan iki manyetik kodlama yönteminden biridir. Farklı tipleri olmamakla beraber, en sık kullanılan tipi (2.7) RLL olduğu için bu kısaca RLL olarak anılır. 0 ve 1 değerleri, plakalara kaydedilirken manyetik akı değişimler olarak kodlanır. Değişim olması bir vuruşa ,olmaması bir boşluğa karşılık gelir. (2.7) ikilisindeki ilk değer ardarda sıralanabilecek en az boşluk sayısını,ikinci değer ise yine ardarda sıralanabilecek en çok boşluk sayısını belirler. Vuruşlar, Zamanlama içinde kullanıldığından dolayı boşlukların olabildiği kadar az ardarda gelmesi güvenliği artırır. RLL’de ardarda gelebilecek boşluk sayısı yüksek olduğu için güvenlik düşüktür ama aynı alana %50 daha fazla veri yazdığı için kapasite ve veri transfer hızı MFM’den yarı yarıya daha yüksektir.

SECTOR: Sektör. Bir dizi oluºturan belirli uzunluktaki (DOS sistemlerinde 512 byte ) parçacıklarından biri. Yaygın olarak kullanılan hard disklerde bir iz genellikle 17 veya 26 sektörden oluşmakla beraber bu sayı değişebilmektedir.

SECTOR TRANSLATION: PC’lerde en fazla 16 kafa, 1024 silindir ve 63 sektöre sahip hard diskleri destekleyebilmektedir. Ancak bugün bu rakamlardan bir ya da ikisini (özellikle silindir sayısını ) aşan boyutlarda hard diskler üretilmektedir. Bu hard diskler sector translation adlı yöntemi kullanarak PC’ye yalan söylemekte, üst limiti aşan parametreleri düşük gösterip aşmayanları artırarak aynı (yakın) kapasite değerine sahip olabilmektedir.

TRACK: Iz. Hard diskin herhangi bir plakasında bir yüzünde,üzerine boylu boyuna veri kaydedilen yuvarlak yollardan her biri.

TRANSFER RATE: Aktarım hızı. Büyüklüğü saniyede aktarılan milyon bit sayısı(Mb/sn) ile ölçülen ve hard disk ile bilgisayar arasında verinin ne hızla gidip geldiğini gösteren değer.

WRITE PRECOMPENSATION: Veriler hard disk üzerine kaydedildikten sonra, özellikle verini sıkışık olarak bir arada bulunduğu ortaya yakın silindirlerde,kutupların birbirini itip çekerek verinin yer değiştirdiği gözlenmektedir. Bu parametre, belirtilen silindirden başlayarak verinin yazıldıktan sonra yapacağı yer değiştirmeyi karşılayacak şekilde yazılmasını sağlamaktadır.

ZBR: Zone Bit Recording.Yeni çıkan bazı hard disklerde normal olarak verinin daha geniş bir alana kaydedildiği diş silindirleri daha fazla sektöre ayırarak kapasite artışı sağlayan yöntem.

DİSK ÜZERINDE ALÇAK UÇUŞ
Her bilgisayarın derinliklerinde bitler arasında bir koşuşturmadır gider. Zaman zaman duyulan değişik tonlardaki sesler içeride hareketli bir şeyler olduğunu gösteriyor. Insanlarda her gün önemli verilerini bu hareketli ortama teslim ediyorlar ve genelde şöyle düşünüyorlar: Canım, bir şekilde çalışıyor işte...

Fakat satın almak için seçim yapmak gerektiğinde ya da bir arıza ile karşılaşıldığında iş değişiyor. O zaman, yatırım yapılan bu kapalı kutunun nasıl çalıştığı, akıbetinin ne olacağı merak konusu oluyor. Sabit diskler söz konusu olduğunda iki önemli nokta üzerinde durmak gerekir. Diskin, verilerin yazılmasını mümkün kılan yapısı ve diğer fiziksel ortamlarla yapılan veri transferi. Bu iki alandaki gelişme tüm mikroelektronik alanında olduğu gibi heyacan verici.

Yapısal alanda, verilerin manyetik olarak yazılması (mıknatıslama) ön plana çıkıyor. Bu noktada disklerin kapasiteleri, yani depolanabilecek veri miktarı da oldukça önemli. Bu amaçla, ürün geliştirme labaratuarlarında sürekli olarak disk üzerine daha fazla veri yazabilmenin yolları aranıyor. Günümüzda aliminyum alaşım üzerine yerleştirilmiş birkaç mikrometre kalınlığında bir film tabakasından oluşan diskler, genelde sabit disk içindeki bir eksen etrafında üst üste bulunuyorlar. Çift tarafı okunabilen bu disklerin eksen etrafındaki dönüş hızları özel bir motor sayesinde dakikada 7200 devire ulaşıyor. Gelecekte ise, sabit disklerdeki taşıyıcı disklerin yapımında cam kullanılması söz konusu. Bunun nedeni camın sarsıntı sırasında oluşabilecek hatalara izin vermemesi.
SABIT DİSKLERDE ÖZEL OKUMA-YAZMA KAFALARI: Bu nokta özellikle taşınabilir bilgisayarlar için çok önemli, çünkü kullanılan malzeme sertleştikçe diskin çizilme riski de azalıyor. Her diskin üzerinde, mikrometrelerle ölçülen yükseklikte bir okuma-yazma kafası bulunur. Özel bir tertibat tarafından kumanda edilen hareket kolu, üzerine monte edilen okuma-yazma kafasının disk üzerindeki pozisyonunu belirler.
Hareket kolunu düz bir yaya benzetebiliriz. Modern sabit disklerde, diskin dönüşü sırasında yayın elastikiyrti ve kaldırma kuvveti arasındaki dengenin sonucu olarak kafa beş mikrometre yükseklikte bulunur. Okuma-yazma kafasının harekete başlama ve bitirme evrelerinde verilere bir zarar gelmemesi için, kapanma esnasında hareket kolunun disk üzerinde otomatik olarak gittiği özel bölgeler vardır.
Günümüzde sabit disklerde verilerin yazılıp, okunması için Magneto Resistif (MR) kafalar kullanılıyor. Eskiden yaygın olarak kullanılan tek makaralı kafalara karşın MR-Kafa iki ayrı elementten oluşuyor.Ilki bir kabin içinde bulunan yazma makarası, ikincisi ise bunun önünde duran, verilerin okunması için yerleştirilmiş kısım. Bu kısım verilerin yazılı olduğu alanlardaki direnç değişikliklerini ölçer ve bunları kuvvetlendirerek sinyal değerlendirme kısmına gönderir. Bu tekniğin avantajı MR parçalarının küçük boyutlu olmaları ve bu sayede disk üzerinde en doğru pozisyonu alabilmeleri.

HARD DİSK TEKNOLOJISI
Pek az kullanıcı bir hard diski yakından görme olanağı bulmuştur. Disketlerden farklı olarak, hard diskler, havayla temas etmeyecek şekilde dış etkenlere karşı metal bir kutunun içinde korunurlar.
Dışarıdan görülebilen; sürücü, metal kutu ve birkaç elektronik devredir. Metal kutuyu açıp içindeki diski görmenin de kolay bir yolu yoktur. Zira kasanın açılması, hard diskin harap edilmesi anlamına gelir. Bu kutuların sadece, “temiz oda”(clean room) denilen havaları filtrelenmiş odalarda, özel kıyafetler giymiş görevli kiţilerce açılmaları gerekir. Bazı hard diskler, taşınabilir kutular içinde sunulsa da, büyük bir çoğunluğu sabittir. Bunlara “WINCHESTER” adı verilir. Bir söylentiye göre, bunun sebebi hard diskin kod numarasının tanınmış Winchester tüfeklerinin model numarasıyla aynı olmasıdır.
2.1.1 IZLER,SEKTÖRLER VE MANYETIK KAFALAR
Disketler ve hard diskler arasında çok büyük farklılıklar olsa da, temelde eşittirler. Veriler; manyetik desenler şeklinde ve dairesel olarak diskler üzerine yazılırlar. Bu dairelerden her biri iz adını alır ve eşit büyüklükte olan sektörlere ayrılır. Manyetik kafa; diskin dış kenarından merkezine doğru hareket eder. Bunu yaparken, istenilen bilgilerin üzerinde bulunduğu izde durur ve aradığı sektörün diskin dönmesi esnasında altından geçmesini bekler.
2.1.2 DİSKET VE HARD DİSK ARASINDAKI FARKLAR
Hard disklerin disketlerden temel ve en önemli farkları çok daha hızlı çalışmaları ve verileri daha yoğun bir şekilde saklamalarıdır. 5.25’lik bir disket 40 iz içerirken, yine 5.25’lik olan bir hard disk 1000 tane iz içerebildiği gibi, bir iz üzerinde 4 kat daha fazla veri saklayabilir. Bu kadar yüksek bir veri yoğunluğu, disk yüzeyine çok yakın hareket edebilen; çok küçük bir manyetik kafa gerektirir. Her dikey hareket, manyetik kafanın zıplamasına sebep olabileceği için, diskler;manyetik bir alaşımla kaplı ve çarpmalara karşı dayanıklı bir alüminyum plakayla sabitleştirilir. Daha önce da belirttiğimiz gibi, hard diskler kendilerine has süratleriyle de tanınmışlardır. Normal bir disket, dakikada 300 ile 360 dönüş yapmasına karşın, hard diskler dakikada 3600 dönüş yapar. Bu sürat, manyetik kafa için da geçerlidir. Hard disklerin manyetik kafalerı, izlerin üzerinde çok yüksek bir süratle hareket ederler.Tüm bunlar, montajda çok dikkatli ve hassas bir çalışma gerektirir.


2.1.3 DİSKLER
Hard disklerde, veri okuyabilme kabiliyetinin geliştirilmesi amacıyla ortak bir eksen üzerine birçok disk yerleştirilmiştir. Bu diskler eksenin içinde veya altında bulunan bir motorun çalışması ile harekete geçerler .
Diskin iki yüzü de veri saklamak amacıyla kullanılır. Farklı disk yüzleri için tek bir manyetik kafa kullanmak verimsiz olacagından , her disk yüzü için bir manyetik kafa kullanılır. Alt alta duran ve tek bir diske ait olan kafalar, hep aynı anda hareket ederler. manyetik kafanın , disk yüzeyi üzerinde bir inch’in sadece 100000’de 1’i kadar bir yükseklikte gidip gelmesi sırasında, izlerinde manyetik kafalarla tam olarak çakışmaları gerekir. Işte yüksek teknoloji .
Manyetik kafanın bu kadar az bir yükseklikte gidip gelebilmesi, diskin dönmesi esnasında oluşan bir hava yastığı sayesinde olur. Manyetik kafa diskin dönmesiyle hafifçe kalkar ve durduğu an hafifçe iner. Disk durduğunda kafa yüzeye temas eder.
2.1.4 KONTROL ÜNITESI
Çoğu hard disk, bilgisayarın içinde bir SLOT’a (yuvaya) yerleştirilen kontrol kartı tarafından desteklenir. Diskten okunan veriler, manyetik kafa aracılığıyla bu kontrol ünitesine aktarılır. Bir hard diskin bilgisayar ile iletişim sağlayabilmek için bir kontrol ünitesine sahip olmak zorunda değildir. Kontrol ünitesi ancak IBM PS AT ve bazı PS /2 sınıflarında bulunmaktadır. Veriler kontrol ünitesine ulaştıktan sonra, bir BUFFER’a (hafıza parçasına) aktarılır. Daha sonra kontrol ünitesi, her IBM uyumlu bilgisayarın kalbi sayılan 8088,80286 veya 80386 Mikro cipine yani CPU’ya (merkezi işlem birimi) bir sinyal gönderirki, veriler bu BUFFER’dan alınıp bilgisayarın RAM’ına (Sistem hafızasına) aktarılsın.
2.1.5 DMA(HAFIZAYA DOĞRUDAN ERIŞIM)
Bu işlem iki şekilde yapılır: IBM AT ve PS/2 sınıflarında CPU bu işi kendisi yapar; IBM PC ve XT’lerde ise, DMA(direct memory access) diye adlandırılan bir teknik kullanılır. Bu teknik özel bir çipte gerçekleşir. Çip; kontrol ünitesinden gelen verileri CPU’ya göndermeden doğrudan hafızaya gönderir. Bunun sebebi, PC ve XT’lerde mikroçipler ile hard disklerin veri aktarım oranlarının uyuşmamasıdır.
2.2 DİSK YÜZEYI
Her disk veya disketin yüzeyi verileri saklayabilecek bir maddeylekaplıdır. DOS, sektörlere 512 byte’lık veri aktarır. Bu miktar, başka işletim sistemlerinde değişsede , biz bu bölümde sadece DOS işletim sistemini dikkate alacağız. Ancak, daha sonra anlatılacak konular, mikro bilgisayarlardaki başka işletim sistemleri için da geçerli olacaktır.
2.2.1 YÜK DEĞIŞMESI- MANYETIK AKIMIN DEĞIŞMESI
Disk yüzeyinde, manyetik yük taşıyabilen ve her biri büyük bir mıknatıs gibi, bir kuzey ve bir de güney kutbuna sahip olan, zerrecikler bulunur. Manyetik kafa, bu zerreciklerden oluşan çok küçük bir grubun yükünü, yani kuzey ve güney kutuplarının yerlerini değiştirebilecek yetenektedir. Manyetik olarak etkilenebilecek en küçük alana, yani gruba, manyetik yük alanı (domain) denir. Bu manyetik yük alanlarından binlercesi bir araya gelerek bir izi oluştururlar. Disk yüzeyi, manyetik kafanın altından geçerken kafa kendi yükünü değiştirir ve bunu yük alanına iletir. Böylece veri, kodlanmış halde diske aktarılır.
2.2.1.1 VERI KODLANMASI: Bilgisayardaki her türlü bilgi “1” veya “0”; “evet” veya “hayır”; “açık” veya “kapalı” şeklinde kodlanır. Örneğin “a” harfini kodlarsak, kodumuz (açık-kapalı-kapalı-kapalı-kapalı-kapalı-açık-kapalı) şeklinde olur. Bu sekiz bit birarada, veiyi (yani A’yı ) içerebilen bir byte’ı oluşturur. Bu harfi oluşturan kod zinciri keyfi verilmiştir ve ASCII standarlarının (american standard code for ınformation ınterchange) bir parçasıdır. ASCII karakterler, IBM uyumlu bilgisayarlarda bir standart oluşturmak için belirlenmiştir. Harfin hard diske yazılışı esnasında, manyetik kafa ritmik olarak yükünü değiştirir ve böylece harfle ilgili kodlar peşpeşe gelen sekiz adet yük alanına aktarılır, Değiştirilen yük “açık” (binary 1), değiştirilmemiş yük “kapalı” (binary 0) olur.

Veriler diskten okunduğunda, bu işlem tersine işler. Manyetik kafa, altında dönen diskin yüzeyi üzerinde, yükü değişmeden durur ve istenilen yük alanları (bir bakıma küçük mıknatıslar) altından geçerken onların yükünden etkilenir. Manyetik kafada manyetik etkileşimler sonucu elektriksel dalgalanmalar olur. Bu dalgalanmalar, sürücünün elektronik aksamı sayesinde güçlendirilir ve “açık” ve “kapalı” şeklindeki elektronik kodlara dönüştürülür. Nihayet bu kodlar da bilgisayarın hafızasına gönderilir.

2.2.1.2 VERI YOĞUNLUĞU: Disketlerde, iz başına yaklaşık olarak 30,000 yük alanı düşer. Bu miktar, iki ekran (25 satıra 80 sütun) dolusu metni kapsar. Buna karşın hard disklerde, izin bir inc’lik bir bölümünde en az 10,000 yük alnının bulunduğunu ve disklerin dakikada 3600 dönüş yaptığını düşünürsek, manyetik kafanın ne kadar hızlı çalışması gerektiğini daha iyi anlarız. Manyetik kafanın altından saniyede en az 5 milyon yük alanı geçip gider.

2.2.2 MANYETIK ALAŢIMLAR
Hard diskini bir tornavida ile açacak kadar meraklı (veya akılsız) olan bir kişi; ya disketler gibi koyu gri, ya da otomobil tamponları gibi parlak renkte olan diskler görür. Birinci tip diskler kaplanmış (coated), ikinci tip diskler ise parlatılmış (plated) alaşımlar diye adlandırılır. Her iki durumda da, yüzeyin biraz altında çok hassas olarak işlenmiş ve üzeri asıl veri saklayıcı alaşım ile kaplanmış alüminyum bir plaka (blank) bulunur.
IBM kısa bir süre öncesine kadar, kaplanmış alaşımlı diskler kullanmaktaydı. Burada kullanılan alaşım, aslında metal plakaya yapıştırıcı bir madde ile yerleştirilen pas zerreciklerinden başka bir şey degildi. Kaplamanın diskin her tarafında aynı kalınlıkta olması çok önemli, fakat aynı zamanda da oldukça zor sağlanabilen bir husustu. Parlatılmış alaşımlar ise, plakaya saf metal yerleştirilmesiyle üretilir. Bu yerleştirme işlemi ya buharlı teknik ile, ya da yeni geliştirilen bir püskürtme (sputtering) tekniği ile gerçekleştirilir. Buharlı teknik çok zor olduğundan, bu tip diskleri ucuza üretmek uzun yıllar almıştır. Bugün bu yöntemlerle üretilen diskler; yüksek kapasiteli, yüksek verimli ve yüksek fiyatlı sürücülerde kullanılır.

SCSI ARA BIRIMI
Small Computer System Interface (SCSI) standardı, bilgisayar sistemlerinin çeşitli çevresel aygıtların tek bir SCSI host bağdaştırıcıyla çalışmasını sağlar. SCSI aygıtlar arasında hard diskler, CD-ROM sürücüler, teyp sürücüler, tarayıcılar ve daha pekçok aygıt yer alır.
Çevresel aygıt yapımcıları için SCSI standardını kullanmak her PC genişleme portuna özel bağdaştırıcı üretmekten kurtulmak anlamına gelir. Bu durum PC’ler için ISA, EISA, MCA, PCI, PCMCIA ve VESA gibi çok çeşitli genişleme veriyolu tipinin varlığı göz önüne alındığında oldukça karlıdır.
SCSI aygıtlar SCSI bağdaştırıcı karta özel bir kablo ve resistansla bağlanır. SCSI aygıtları birbiri ardına bağlamak için kullanılır. SCSI bağdaştırıcı kartın tipine bağlı olarak 7 ile 15 arasında SCSI aygıt, tek bir SCSI veri yolunda bulunabilir. Ancak burada bağdaştırıcı kartın sayısı önemli değildir. Imalatçılar, bu kısıtlamayı channel (kanal) olarak adlandırılan çoklu veriyoluna sahip host bağdaştırıcı kartlar yaratarak ortadan kaldırmışlardır. Her kanal (chanel) SCSI bağdaştırıcısının sınıfına göre maksimum sayıda SCSI aygıta yer verebilir.
HIZLI AKTARIM: SCSI Veriyolu, hızlı veri aktarımını destekler. Teknolojinin ilk bulunduğu zamanlarda farklı SCSI çeşitleri 8 ve 16 bitlik veriyolu aktarımını sağlayabiliyordu. Windows NT ve OS/2 gibi multi-tasking işletim sistemlerinin ortaya çıkmasıyla, birden fazla SCSI aygıt aynı anda çalışma olanağı buldu.
SCSI bağdaştırıcılar genel olarak veriyi, host bilgisayarın Direct Memory Access (DMA) kanallarını kullanan belleğe yönlendirebilir. Bu da bağdaştırıcının, veriyi bilgisayarın Mikroişlemcisine gerek olmaksızın belleğe gönderebilmesi anlamına gelir. Bağdaştırıcı kartlar dahil olmak üzere her SCSI aygıt, veri akışını yönetmek için tanımlama numarasına sahiptir. SCSI bağdaştırıcılar genellikle SCSI ID 7 olarak atanır. Diğer aygıtlar ise 0 ile 6 arasındaki numaraları alırlar.

Aktif ve Pasif sonlandırıcılar, SCSI veriyolunun uçlarını kapatır ve verilerin bozulmasını önler.Bir Pasif sonlandırıcıda bir çift rezistans, voltaj ayarlama işinde işinde görev alır. Bu çift rezistans voltajının istenilen aralıkta olup olmadığını kontrol etmek için, her SCSI sinyalinin arasında yer alır.Bu yöntemin çok başarılı olduğu söylenemez. Çünkü SCSI sinyal voltajı çok yüksek yada düşükse, sinyal düzgün olarak sonlanmayabilir. Aktif sonlandırıcı, SCSI sinyalinin daha az sinyal bozulmalarıyla uygun bir şekilde sonlandığından emin olmak için bir ya da birden fazla voltaj düzenleyicisine (regulator) sahiptir. SCSI bağdaştırıcısı, SCSI veriyolunun herhangi bir yerinde bulunabilir. Bağdaştırıcı host bilgisayarın içsel SCSI aygıtını kullanmasını sağlayabileceği gibi, dışsal SCSI aygıtları da kullanmasına olanak tanır.

SCSI VERIYOLLARI: Çoğu PC tabanlı SCSI veriyolu tek sonlu alıcı-vericiler (transceiver) kullanır. Ancak aktarım hızının ve kablonun uzunluğunun artmasıyla sinyaller bozulur. Diferansiyel alıcı-vericiler sinyal doğruluğunu korumak ve maksimum veriyolu uzunluğunu elde etmek için, SCSI aygıtlara bağlanabilirler. Diferansiyel alıcı-vericiler sinyali taşımak için tek bir kablo kullanmak yerine, her sinyal için iki kablo kkullanılır. Ikinci tel sinyal pulse’ının ters çevrilmiş kopyasını taşır. Sinyal çifti hedefine ulaştıktan sonra, devre bu iki pulse’i karşılaştırır ve orjinal sinyal haline getirmek üzere birleştirir.
Diferansiyel alıcı-verici kullanan SCSI aygıtlar karmaşık olmaları nedeniyle, tek sonlu alıcı-vericilerden daha pahalıdır. Ancak günümüzde kullanılan SCSI ürünlerinin %95’ı, tek sonlu alıcı-vericilerden oluşur. Low Voltage differantial (LVD) olarak adlandırılan yeni bir diferansiyel alıcı-verici tipi de, veriyolu uzunluğunu, güvenilirliğini ve aktarım hızını artırır. Bu yeni teknolojiyle veriyolu uzunluğu, 15 aygıt için 12 metreye kadar çıkabilir. Tek sonlu ve diferansiyel alıcı-verici özelliklerini birleştiren LVD tekniği, yeni nesil SCSI aygıtlarla kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Bu SCSI aygıtlar, tek sonlu ve LVD alıcı-vericilere yer veren evrensel bir alıcı-verici özelliğine sahiptir. LVD ile teçhizatlandırılmış SCSI aygıtlar geri dönüşüm uyumlu olmalıdır. Tek sonlu SCSI aygıtları, dönüştürücü kullanarak diferansiyel aygıtlara bağlamak mümkündür. Ancot Corp., Apcon Inc. ve Rancho gibi bazı firmalar, bu tip aygıtlar üretiyor.Bunun yanısıra BusLogıc diferansiyel alıcı-vericili PCI ve MCA veriyolu SCSI bağdaştırıcılar da piyasaya sürüyor.
Günümüzde üç geniş SCSI aygıt ailesi bulunuyor. Son zamanlara kadar bunlar SCSI, SCSI-2 ve SCSI-3 olarak adlandırılıyordu. Ancak SCSI Trade Assocation yeni bir adlandırma yöntemi geliştirdi. Klasik SCSI artık SCSI-1, SCSI-2 Fast SCSI ve SCSI-3 Ultra SCSI olarak adlandırılıyor. SCSI-3 aygıtların LVD alıcı-vericilerle çalışan diğer bir sınıfı da, Ultra2 SCSI olarak biliniyor.
SCSI-1: SCSI-1’in yaklaşık 11 yıllık bir geçmişi var. SCSI-1 8 bitlik veri aktarımı 5 MB/saniyede destekliyor ve maksimum veriyolu uzunluğu 6 metre. En fazla yedi aygıtı destekliyor.
SCSI-1 kablolama25 çift tel içeriyor.Ek kablolar parity kontrolü için kullanılırken, sekiz kablo 8 bit genişliğindeki vrti sinyalini aktarıyor. Kalan teller ise, diğer kontrol amaçları için kullanıyorlar. SCSI-1 içsel aygıtlarını SCSI bağdaştırıcıya 50 tele sahip yassı kurdela (flat ribbon) kablo bağlar. Bu kablolar sinyal bozulmasını engellemek için, yaklaşık 30 cm. uzunluğundadır. Klasik dışsal SCSI kablolar ise, iyi korundukları için daha uzun olabilirler ve genellikle bir uçlarında Centronix bağlaçları bulunur.
FAST SCSI: 1994’de geliştirilen Fast SCSI standardı, veriyolu genişliğini ve aktarım hızını artırır. Özel komutlar Fast SCSI’nin hard diskleri, CD-ROM’ları, teyp sürücüleri, manyetoptik sürücüleri, tarayıcıları ve iletişim aygıtlarını desteklemesini sağlar. Örneğin Seagate, Fast SCSI ürünü olan Seagate Elite 23’ü piyasaya sürdü. Fast SCSI standardı, iki tip SCSI veriyoluna yer verir. Fast SCSI 8 bitlik veri aktarımını 10 MB/saniyede yapar. Maksimum kabloöuzunlığu ise, 3 metredir. Ayrıca en fazla 7 SCSI aygıtının bağlanmasına olanak tanır. Fast SCSI’nın diğerlerinden birisi ise, 16 bitlik veri aktarımını 20 MB/saniyede yapan Fast Wide SCSI’dir. Bu tipte kablo uzunluğu en fazla 3 metre olurken, en fazla 15 aygıt Fast Wide SCSI veriyolunda bulunabilirler.
Fast SCSI standardı, MDS50 adlı daha yeni bir dışsal kablo bağlacını destekliyor. 50 pinlik kablolar ise, hala içsel olarak kullanılmakta, MDS50 kablolar, SCSI aygıtları ard arda Fast SCSI bağlaca bağlamak için kullanılır. Öte yandan Fast Wide SCSI standardı ise, dışsal olarak kullanmak amacıyla 50 pinlik kablo, içsel olarak kullanmak için ise 68 pinlik kablo gerektirir. 68 pinlik dışsal kablo, dışsal aygıtları bağlamak için kullanılır. Daha hızlı Fast SCSI veri aktarınmı,sinyal bozulmalarının daha çok giderilmesiyle sağlanır. Fast SCSI standardı bu sorunu çözmek için aktif sonlandırıcılardan yararlanır. Granite Digital ve Black box gibi pek çok firma kullanıcılara Fast SCSI kablolar ve sonlandırıcılar sunuyor.
ULTRA SCSI: Ultra SCSI tasarımı daha yüksek aktarım hızı sağlar. Ultra SCSI bağdaştırıcılar 8 bitlik veriyolu, üzerinden 20 MB/saniyede daha yüksek bir hızda aktarım sağlıyor. Bunu tek bir aktarım için kullandığı süreyi ayarlayarak yapıyor. Örneğin Fast SCSI’nin 1 byte’lık veri aktarımını, 100 nanosaniyede yapabiliyor. Ultra SCSI ise, bu süreyi yarıya indirerek 50 nanosaniyede yapabiliyor. TEK sonlu Fast SCSI için veri yolu uzunluğu, yedi aygıtla en fazla 6 metre olabilir. Ultra SCSI’de ise yedi SCSI aygıt için en fazla veriyolu uzunluğu 1.5 olabilir. Eğer yalnızca üç SCSI aygıt varsa, en fazla veriyolu uzunluğu 4 metre olmalıdır. Öte yandan LVD tekniğini kullanan Ultra SCSI aygıtlar veriyolu uzunluğunu 12 metreye çıkarırken, yedi aygıtın bağlanmasına olanak tanır.
Ultra SCSI ayrıca SCSI Confugured Auto-magic (SCAM) olarak kodlandırılan tak ve çalıştır özelliğinide destekliyor. Bu tekniğin iki tipi vardır: SCAM-1 ve SCSM-2. Basit olan SCAM-1, daha kullanışlıdır. Wide Ultra SCSI tasarımı, 16 bitlik veriyolunda veri aktarımı hızını 40 MB/saniye’ye çıkarır. Böylece bu veriyolu kullanılarak Ultra SCSI bağdaştırıcıya 15 Wide Ultra SCSI aygıt bağlanabilir. Ancak bu, diferansiyel yada LVD alıcı-vericiler kullanıldığı zaman mümkün olabilir. Tek sonlu alıcı-vericili yalnızca yedi Wide Ultra SCSI aygıt kullanılırsa, 1.5 metreliklik veriyolu uzunluğu mümkün olabilir. Bu uzunluk 3 metreye ancak üç Ultra SCSI aygıt ve bağdaştırıcı kullanıldığında çıkarılabilir.
ULTRA2 SCSI: Ultra2 SCSI aygıtların piyasaya çıkmasıyla 8 bitlik veriyolundaki veri aktarım hızı 40 MB/saniyeye ulaştı. Wide Ultra2 SCSI ile bu hız, iki katına çıktı. Ultra2 SCSI veriyolu, yedi Ultra2 SCSI aygıtı destekliyor. Wide Ultra2 SCSI ise, 15 aygıtı destekliyor. Her iki veriyolu da, yalnızca LVD alıcı-vericileri destekliyor.
SCSI Trade Association bir SCSI akktarım hızının, bir yıla kadar 640 MB/saniyeye ulaşacağına inanıyor. Ayrıca bu gelişmiş veri yollarında bulunabilecek aygıt sayısının ise Ultra2 SCSI teknolojisi ile 32’ye çıkacağı düşünülüyor. Hatta ufukta yeni Ultra3 ve Ultra4 SCSI veriyolları görünüyor.