SSD’nin açılımı solid state drive yani katı hal sürücüsüdür. 1991 yılında SunDisk (bugünkü SanDisk) tarafından ilk flash tabanlı SSD’ler piyasaya sürülmüştür. Flash tabanlı SSD’lerden önce ise 1976 yılında Dataram tarafından Bulk Core adıyla RAM benzeri SSD’ler piyasaya sürülmüştür. SDD’ler, RAM’lerin aksine elektrik iletimi olmadığında da verileri tutmaya devam eder ancak onlar kadar hızlı değillerdir. Güvenilirlik ve performans konusunda günümüz ihtiyaçlarını karşılayamayan HDD’lerin yerini almaktadırlar.
Görsel: commons.wikimedia.org
SSD’ler genelde 2.5 inç boyutlarına (SATA SSD’ler için) ve flash bellek yongalarına, kontrolcüye, önbelleğe sahiptir. Bağlantı arayüzlerine göre SATA, PCIe, M.2, U.2, mSATA, SATA Express, SAS olarak ayrılırlar. HDD’den farklı olarak hareketli parça taşımazlar. Örneğin, HDD’ler verileri yüksek hızlarda dönen manyetik plakalarda saklarken SSD’ler NAND (ya da NOR) flash bellek yongalarında saklar. Bu durum, SSD’nin kullanım ömrünün ve performansının sınırlarını oldukça esnekleştirmektedir. Yazılımların açılma ve yüklenme sürelerini kısaltır; ani güç kesintileri dışında verilerin zarar görmesine neden olabilecek bir durum (sarsıntı dahil) yoktur.
Parçalar
Görsel: www.researchgate.net
Güç bağlantısı ve SATA arayüzü (Power Connection and SATA Interface): SSD’nin güç ve anakart ya da devre kartı ile bağlantı noktasıdır.
Kontrolcü (Controller): Arabirim ve donanım yazılımını yürütür.
Önbellek (DRAM): Tampon bellek olarak da bilinir. Veri aktarım hızını senkronize eder ve artıtır. Güç kesintisi durumunda tutulan veriler silinir.
NAND flash bellek (NAND): Verilerin saklandığı transistör içeren belleklerdir. NAND flash belleğin mimarisinde page, block, plane, die hiyerarşisi bulunur.
Görsel: www.silicon-power.com
İşlevler
Block’lar, genelde 128 page’den oluşur, her page 512-4.096 bayt boyutundadır. Page’ler, yazılabilen en küçük birimlerdir ve page’deki hücrelerin silinme işlemi block düzeyinde tüm bitler “1” olarak değiştirilerek yapılır. Hücrede; source, p-substrate, floating gate, control gate, wordline, drain, bitline bulunur. Wordline’a ve bitline’a pozitif voltaj uygulandığında source’dan gelen elektronlar, p-substrate boyunca drain’e doğru hareket ederken floating gate’e sıkışır. Bu, hücreye yazma işlemidir ve bit değeri 0’dır. Wordline’a negatif voltaj uygulandığında floating gate’deki elektronlar itilir. Bu ise hücreyi silme işlemidir ve bit değeri 1’dir. Floating gate’deki bit durumu, wordline tarafından kontrol edilir.
Görsel: www.explainthatstuff.com
Kaynaklar
Silicon Power. NAND Flash Memory Technology: The Basics of a Flash Memory Cell. https://www.silicon-power.com/blog/index.php/guides/nand-flash-memory-technology-basics/ Woodford, C., (2019). Flash memory. https://www.explainthatstuff.com/flashmemory.html