SATA ve M.2 SSD’ler masada bir dizüstü bilgisayarın yanında duruyor.

NAND Flash Teknolojisi ve Katı Hal Sürücüleri (SSD)

Bir Kingston USB flash belleğiniz ya da SD kartınız varsa zaten NAND Flash olarak bilinen flash bellek içeren ürünlere sahipsiniz demektir. Dünya çapında NAND flash tüketimi, son beş yılda patlama yaptı ve SSD’ler gibi yeni ürünler artık dizüstü bilgisayarlar, masaüstü bilgisayarlar, iş istasyonları ve sunuculardan kurumsal bilişim cihazlarına doğru önemli bir geçiş yapıyor.

NAND Flash belleği hakkında bilmeniz gerekenlerin özetini burada bulabilirsiniz.

Kalıcı NAND Flash Bellek

NAND flash’ın avantajlarından biri verileri kalıcı biçimde saklamasıdır. Verileri saklaması için sürekli olarak güce bağlı olması gereken DRAM belleğin aksine NAND bellek, güce bağlı olmadığı zaman bile verileri saklar. Bu da taşınabilir cihazlar için ideal veri saklama ortamı olmasını sağlar.

M.2 ve mSATA SSD’lerde kullanılır
NAND Flash Türleri

Şu anda beş NAND flash bellek türü bulunmaktadır ve aralarındaki fark her hücrenin saklayabileceği veri sayısıdır. Her hücre, SLC NAND için bir bit, MLC için iki bit, TLC için üç bit, QLC için dört bit ve PLC için beş bit saklayabilir. Yani SLC NAND her hücrede bir “0” ya da “1”, MLC NAND her hücrede “00”, “01”, “10” ya da “11” vs. saklayabilir. Bu beş NAND türü, bir dizi fiyat aralığında farklı düzeylerde performans ve dayanıklılık özellikleri sunar. Burada SLC NAND, pazarında en yüksek performansı gösterir ve en maliyetlisidir.

3D NAND

3D NAND’da birden fazla bellek hücresi katmanı, her katman arasında bağlantılarla dikey olarak birleştirilir. Birden fazla bellek hücresi katmanının dikey katmanlar halinde birleştirilmesi, daha büyük veri saklama kapasitesi sunarken aynı zamanda daha küçüktür ve her bellek hücresinde daha kısa genel bağlantıya olanak tanıyarak performansı artırır. Aynı zamanda 2D NAND’a kıyasla bayt başına maliyeti de düşürür. 3D NAND flash cihazlarında MLC, TLC ya da QLC tasarımları kullanılabilir.

Bir sunucu kasasında, sunucu saklama bölmesinden yarısına kadar dışarı çekilmiş SATA SSD
NAND Hücresi Yıpranma Dengelemesi

NAND hücreleri sonsuza kadar dayanacak şekilde tasarlanmamıştır. DRAM’in aksine, hücreleri zamanla yıpranır. Burada yazma döngüleri, okuma döngülerine göre daha yıpratıcıdır. NAND veri saklama cihazları sınırlı sayıda yazma döngüsüne sahiptir. Ancak yıpranma dengeleme, her zaman cihazda bulunan flash denetleyici ile yıpranmayı dengeler. Tüm USB flash bellekler, SD kartlar ve SSD’lerde NAND flash’ı yöneten ve yıpranma dengeleme ve hata düzeltme gibi işlevleri gerçekleştiren bir NAND denetleyici bulunur.

NAND veri saklama cihazlarının ömrünü uzatmak için NAND Flash denetleyici, NAND’ın belirli bir alanının diğerlerinden daha hızlı yıpranmaması için yazılan tüm verilerin cihazın fiziksel bloklarına eşit biçimde yayılmasını sağlar.

Katı Hal Sürücüleri (SSD’ler)
Geçtiğimiz birkaç yıl içinde NAND flash’ın maliyeti, katı hal sürücüleri gibi yeni ana saklama cihazlarının istemci sistemleri ve sunucularda kullanılabilmesini sağlayacak kadar düştü. SSD’ler SATA ya da SAS gibi uyumlu arayüzlere sahip bilgisayarlarda doğrudan sabit disklerin (ya da standart döner diskli sürücüler) yerini alan ürünlerdir.

SSD’ler standart sabit disklere göre önemli miktarda performans ve dayanıklılık avantajına sahiptir. SSD’lerde hareket eden parça yoktur. Hepsi yarı iletken cihazlardır. SSD’ler, sabit diskler gibi mekanik gecikmeleri ve hareket eden parçaları olmadığından sabit disklere göre çok daha büyük darbelere ve titreşime maruz bırakılabilirler. Bu da onları, çok sayıda taşınabilir ve mobil uygulama için ideal hale getirmektedir.

Geçtiğimiz yıllarda katı hal sürücüleri, DRAM bellek yongalarıyla tasarlanıyordu ve pahalıydı. Bu nedenle sadece zorlu sunucu uygulamalarına uygundur.

Günümüzde NAND flash’ın maliyetlerinin düşmesiyle SSD’ler tüketici sınıfından kurumsal ve askeri bilişime kadar çok çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır.

Bir sunucu kasasında, sunucu saklama bölmesinden yarısına kadar dışarı çekilmiş U.2 SSD
SSD Dayanıklılığı

Kingston, bir SSD’nin iş yüküne göre tasarlanmış dayanıklılık düzeyine sahip NAND flash bellek kullanmaktadır. Bu durum Kingston’ın uygulamalar için rekabetçi bir fiyat noktasında çeşitli SSD’ler sunmasını sağlamaktadır.

Kingston’ın İstemci ve Kurumsal SSD’leri, SSD’nin amaçlanan iş yüküne uymasına yardımcı olmak için ömür boyu dayanıklılık derecesine sahiptir. İstemci SSD’lerinde Kingston, kullanıcının uygulamasında SSD’nin kullanışlılık ömrünü tahmin etmesini sağlayan bir TBW (Terabytes Written - Yazılan Terebayt) değeri sağlamaktadır.

Kingston Kurumsal SSD’ler, benzer şekilde bir TBW değeri ve TBW ve SSD’nin garanti süresini temel alan bir DWPD (Günlük Sürücü Yazması) değeri ile sunulmaktadır. Örneğin 1 DWPD değerine sahip 1 TB SSD, kullanıcının SSD’ye 5 yıl boyunca her gün 1 TB veri yazabileceği anlamına gelmektedir. TBW/DWPD değeri, IT altyapısı planlamasının bir parçası olarak kurumsal ortamlarında Kingston SSD’ler kullanan kurumsal müşterilere yönelik bir araçtır.

Kingston, SSD’nin kullanım ömrü beklentisini izlemek için “KSM” (Kingston Storage Manager) adı verilen bir yazılım uygulaması sağlamaktadır. Bunu kullanıcının SSD’nin durumunu düzenli olarak kontrol etmesini sağlayan, arabalardaki yakıt göstergesi gibi düşünün.

SSD Performansı

Çoğu İstemci sistemi artık işlemci performansı ile sınırlandırılmaktadır. Neredeyse her zaman veri saklama sistemleriyle sınırlandırılmaktadırlar. Sabit diskler, milisaniye cinsinden erişim gecikmelerine sahipken SSD’ler yüzlerle ifade edilen mikro saniye gecikmelerle çalışmaktadır.

Bir SSD, beş yıl kadar eski sistemlere (SATA uyumlu bir arayüzleri varsa) bile hayat verebilir ve bu sistemlerde yüksek performans sağlayabilir. Bir Windows®-tabanlı sistemde, açılış süreleri birçok dakikadan bir dakika ya da daha kısa olacak şekilde azalabilir. Genel olarak bir sistemde yapılabilecek yükseltmelerde genellikle en yüksek performans artışını sağlar.

Katı Hal Sürücüleri (SSD)

COVID-19'un iş operasyonlarımızı nasıl etkilediği hakkında daha fazla bilgi için burayı tıklatın.