SSD sürücüler yaygın olarak kullanılmaya başlayalı 30 yılı aşkın bir süre geçti. İlk kez kullanıma sunulduğundan beri kullanıcılar büyük bir beklenti ile bu sürücülere ilgi gösterdiler. En başından beri SSD’ler geleneksel sabit disk sürücülerden (HDD) daha hızlı ve daha güvenilirdi. Teknoloji geliştikçe HDD ve SSD arasındaki uçurum giderek arttı. Günümüzde neredeyse tüm sistemler ya SSD sürücü takılı şekilde ya da SSD sürücü yuvaları ile satışa sunulmakta.
SSD uygulamaları; 2003 yılında geliştirilen PCIe (peripheral component interconnect express) olarak adlandırılan bilgisayar genişletme veriyolu ile kullanılabilmesi sayesinde, çok daha yüksek performans ile farklı alanlarda kullanılabilir hale geldiler. PCIe yüksek veri aktarım hızlarının sunulabildiği ve yavaşlamanın çok az ya da hiç yaşanmadığı bir veri yolu teknolojisidir.
Neden PCIe SSD sürücülere ihtiyaç var? Son kullanıcılar için bu sürücülerin ne gibi faydaları var? Bu yazımızda PCIe SSD teknolojisi ve son kullanıcılar ile kurumlar için neden büyük bir ihtiyaç olduğunu dört başlıkta anlatmaya çalışacağız.
1. PCIe SSD nedir?
PCIe SSD’ler tıpkı diğer SSD sürücüler gibi dosya ve uygulamaları depolamak için flash bellek kullanırlar. Flash depolama, geleneksel HDD sürücülerin aksine hareketli parçalara sahip değildir. USB sürücüler ya da hafıza kartlarında olduğu gibi güç kesildiğinde içerisindeki verileri depolamaya devam eden flash bellek hücrelerine sahip katı hal yongaları kullanır. Verileri okuma/yazma için yazılım kullanır. HDD sürücülerde ise verilerin depolandığı manyetik plakaya fiziksel bir kol aracılığı ile uzanan, okuma yazma kafası bulunmaktadır. PCIe SSD sürücüler, SAS ya da SATA SSD’lerden farklı olarak RAM/bellek, ekran kartı gibi yüksek hızlı bileşenleri için de kullanılan PCIe yuvalarında kullanılmaktadır. NVMe protokolünün geliştirilmesi ile PCIe bağlantılı SSD sürücülerin performansından büyük artış elde edilmiştir. Günümüzde sistemlerde kullanılan yüksek performanslı tüm PCIe SSD sürücüler NVMe protokolünü kullanmaktadır.
2003 yılında tanıtılan PCIe 1.0; saniyede 2,5 gigatransfer (GT/s) aktarım hızı ve toplam 8Gbps bant genişliği sunuyordu. PCIe 2.0 ile hem bant genişliği hem de gigatransfer değeri iki katına çıkarak 16Gbps ve 5 GT/s’ye ulaştı. Sonraki PCIe nesillerinde de ikiye katlanarak devam etti. PCIe 3.0, 32Gbps bant genişliğine ve 8 GT/s hızına sahiptir. Günümüzde yüksek performanslı sistemlerde kullanılan PCIe 4.0, 64Gbps bant genişliğine ve 16 GT/s hızına sahiptir. 12.nesil Intel işlemciler ile önümüzdeki dönemde yaygınlaşmaya başlayacak olan PCIe 5.0, 128Gbps bant genişliğine ve 32 GT/s hızına sahip olacak. En yüksek performans için kart ya da SSD sürücü arayüzü ile yuva arayüzünün aynı PCIe arayüzüne sahip olduğundan emin olunmalıdır. PCIe 4.0 arayüzüne sahip bir SSD, PCIe 2.0 arayüzüne takıldığında, hızı PCIe 2.0 ile sınırlı olacaktır.
2. SATA-tabanlı SSD ve PCIe-tabanlı SSD sürücüler arasında ne fark vardır?
PCIe SSD sürücüler mevcut en güncel sürücü teknolojisidir. Günümüzde kullanılan SSD arayüz teknolojileri 4 ana başlığa ayrılabilir; SATA (serial advanced technology attachment), SCSI (small computer system interface), çoğunlukla ağa (network) bağlı cihazlarda kullanılan Fibre Channel ve PCIe.
Önceki yıllarda çoğu SSD sürücü, bilgisayara SATA arayüzüne sahip yuva aracılığı ile bağlanmaktaydı. HDD sürücüler düşünülerek tasarlanan SATA arayüzünde, sürücüyü anakarta bağlamak için özel bir kablo kullanılır. En güncel SATA arayüzü olan SATA III (6Gbps), SSD sürücünün verileri 550 MBps’ye varan hızlarda okumasına ve 500 MBps’ye varan hızlarda yazmasına imkan tanır. Özellikle masaüstü sistemlerde kablo ile anakarta bağlanan SATA sürücülerde ise kablo kaynaklı gecikme ve hata oluşma ihtimali mevcuttur. Doğrudan anakart üzerine takılabilen PCIe SSD sürücüler ise küçük boyutları ve anakart üzerine takılabilmeleri sayesinde özellikle taşınabilir sistemler için uygun çözümler sunmaktadır.
Günümüzde en yaygın kullanıma sahip olan PCIe 3.0 SSD sürücüler 3500 MBps okuma, 3000 MBps yazma hızları sunmaktadır. Oyun sistemleri ve dizüstü sistemlerde kullanımı yaygınlaşmaya başlayan PCIe 4.0 SSD sürücüler ise 7000 MBps okuma 6000 MBps yazma hızları sunuyorlar.
3. PCIe ve SATA SSD sürücülerin kullanım alanları?
Eğer PCIe SSD sürücülerin performansı SATA sürücülerden bu kadar yüksek ise neden her yerde PCIe SSD kullanılmıyor? Bunun başlıca iki sebebi mevcuttur. Birincisi eski bilgisayarlar ve sunucu sistemleri yeni nesil PCIe sürücüler ile uyumlu değildir. Bu nedenle eski bir sistemi kullanmaya devam etmek ve performansını artırmak isteyenler için SATA tek seçenektir denilebilir. İkinci sebep ise kullanıcıların büyük bir çoğunluğunu oluşturan ev ve ofis kullanımına yönelik sistemlerde performans/maliyet oranı nedeni ile üreticiler tarafından SATA SSD tercih edilmesidir. Ancak giderek düşen maliyetleri ve farklı biçim faktörü desteği sayesinde PCIe SSD sürücülerin kullanım alanları giderek artmaktadır.
4. PCIe standardının zaman içindeki değişimi.
Fiziksel olarak PCIe bağlantı arayüzünde büyük değişiklik olmamıştır. PCIe 1.0 bir kart PCIe 4.0 yuvada kullanılabilir. Ancak yukarda da belirttiğimiz gibi aktarım hızları ve bant genişliği her nesilde ikiye katlanarak artmaya devam etmiştir. PCIe 4.0 bir SSD, PCIe 3.0 bir SSD sürücüden çok daha hızlıdır. Örneğin PCIe 3.0’ın şerit (lane) başına çıktısı 1GB/s, toplam veri transfer hızı 32GB/s’dir. PCIe 4.0; 64GB/s değerine varan aktarım hızı ile 3.0’ın şerit (lane) başına sunduğu çıktının iki katını sağlar.
Samsung tarafından sunulan 980 PRO ve PM9A1 gibi PCIe 4.0 SSD sürücüler 7.000 MB/s değerine ulaşan aktarım hızları ile PCIe 3.0 SSD sürücülerden 2 kat, SATA SSD sürücülerden ise 12,7 kat daha yüksek hızlar sunmaktadırlar.
Kaynak : Samsung