Transistör Nedir?

Transistörler bir gerilim yada akım kaynağı ile başka bir akım yada gerilim kaynağını kontrol etmeye yarayan elektronik devre elemanlarıdır. En çok kullanılan türleri BJT ve FET’lerdir. BJT’ler akım ile çalışırken FET’ler gerilimin oluşturduğu elektrik alanla çalışırlar. FET’ler günümüzde daha çok tümleşik sayısal devrelerde kullanılmaktadır. Transistörler üç bağlantıya sahiptirler. Bunlar bir BJT transitörde Base, Emitter ve Collector iken FET’lerde ise Gate, Drain ve Source dur.

Transistörün ilk olarak ticari bir üründe kullanımı ise “Sonotone 1010” isimli bir işitme cihazı sayesinde gerçekleşti. Ancak bu cihazın üretimi ise transistörün icadından 5 yıl sonra oldu.

Transistörler Nasıl Çalışır?

Transistörün temel çalışma prensibini anlayabilmek için onu bir musluk gibi düşünelim. Bu durumda musluğun suyu açmaya kapatmaya ve debisini ayarlamaya yarayan kulpunu BJT’lerde ki Base, FET’lerde ki Gate ucuna benzetebiliriz. Burada musluğun kulpuna uygulanan kuvvetin büyüklüğü suyun (yani akımın) akıp akmayacağını ya da ne kadar debiyle (akım şiddeti) akacağını belirler. Musluğa herhangi bir kuvvet uygulamadığımızda iç yapısındaki mekanizma suyun (akımın) akmasına engel olur (direnç gösterir). Bu durumda musluğun su tesisatına bağlı olduğu nokta, yani suyun musluğa girdiği nokta BJT’lerde Collector FET’lerde ise Source ucuna karşılık gelir. Suyun musluktan çıktığı nokta ise BJT’lerde Emitter, FET’lerde Drain ucudur. Lavabo giderini ise toprak olarak düşünebiliriz.

Bu örnekle bir transistör arasındaki tek fark; muslukta suyun debisinin kontrolü el ile fiziksel bir kuvvetle yapılırken transistörlerde akımın kontrolü yine bir elektriksel kuvvet ile (BJT’lerde akım, FET’lerde  gerilim) yapılmasıdır.

Serinin ilk makalesi olan Sabit Disk (I) : Bir Diskin Ön Yüklenme (Boot) Süreci ve MBR isimli makalede bilgisayarın nasıl başladığını ve işletim sisteminin yüklenmesine kadar olan aşamaları incelemiştik. Ayrıca Master boot record (MBR) hakkında bilgilenmiş ve diskin neden en fazla 4 bölüntüye bölünebileceğini ve bunun istisnaları nelerdir bunu görmüştük. Bu yazıda ise size disk bölme ve genişletme (Birleştirme) prensiplerini anlatmaya çalışacağım…

• Sabit Disk (I) : Bir Diskin Ön Yüklenme (Boot) Süreci ve MBR
• Sabit Disk (II) : Disklerde Bölme ve Genişletme (Birleştirme) Prensipleri
• Sabit Disk (III) : Fabrika Çıkışı 4’e Bölünmüş ve Kulanıcının Yeni Bölüntü Oluşturmasına İzin Vermeyen Diskler

Disk Bölmek

        Daha önce disk bölmenin nasıl yapılacağı ile ilgili ayrıntılı bir yazı yazmıştım: Windows 7 : Disk Bölmek  Ancak o yazıda sadece nasıl yapılacağı yer alıyordu. Şimdi gelelim bunun prensiplerine;

KURAL 1- Disk en fazla 4 bölüntüye ayrılabilir. 
Bunun istisnası bir bölümün Genişletilmiş Bölüm yani Extended Partition olarak oluşturulması ve bunun içinde Mantıksal Sürücüler oluşturulmasıdır. Bu konuyu ilk makalede anlattım.

KURAL 2-Disk her zaman sağa doğru ve komşu olarakbölünebilir. Örneğin alttaki diski inceleyelim;

Disk Sistem Ayrıldı ve C olarak ikiye bölünmüş durumda…

         Bu diskteki C bölümünü bölmek istediğimizde disk sağa doğru bölünür. Gördüğünüz gibi C bölümünün sağında D bölümü oluştu.

Sağ sol kavramı Disk Yönetimi‘nde görüntülenme şekline göredir. Yoksa gerçekte diskin içinde sağdan sola kavramının karşılığı dıştan içedir. Yani ilk bölüntü olan Sistem Ayrıldı diskin en dışındadır. Konu ile ilgili daha fazla bilgi için tıklayın.

         Şimdi yeni bir bölüntü oluşturmak istediğimizde Cbölüntüsününden alan çalarsak durum bu olacaktır; (Yeni Bölüm F bölümü)

        Eğer yeni bölüntü için alanı D bölüntüsünden çalarsak durum alttaki gibi olacaktır; (Yeni Bölüm F bölümü)

Her iki durumda da dikkat etmeniz gereken 2 nokta var: 

1. Yeni bölüntüler hep alan çaldığımız bölüntünün sağında ve bitişiğinde oluşturuldu. Yani C bölüntüsünden alan çaldığımızda yeni bölüntü D bölüntüsünün sağında değil, C ve D bölüntüsü arasında oluşturuldu. Bunun sebebi komşuluk kuralı. 
2. 4. bölüntü Genişletilmiş Bölüm olarak oluşturuldu. (Genişletilmiş bölümleri Windows Disk Yönetimi varsayılan olarak yeşil ile işaretliyor)  Bunun sebebi de ilk makalade anlattığım Windows‘un varsayılan davranışı.

Disk Genişletme

         Daha önce disk genişletmenin nasıl yapılacağı ile ilgili ayrıntılı bir yazı yazmıştım: Windows 7 : Disk Genişletme  Ancak o yazıda sadece nasıl yapılacağı yer alıyordu. Şimdi gelelim bunun prensiplerine;

Yazının bundan sonraki bölümünde kaldırıp başka bölüntüye eklemeyi düşüdüğünüz bölüntü (Kaynak bölüntü) A bölüntüsü, genişletmeyi düşündüğünüz yani kaldırdığınız bölümü ekleyeceğiniz bölüntü (Hedef bölüntü) B bölüntüsü olarak anılacaktır.

KURAL I– Bu işlemi yapabilmek için A bölüntüsünü silmeniz gerektiğinden, A bölüntüsündeki bütün veriler kaybedilir.
B bölüntüsünde ise herhangi bir veri kaybı olmaz. Altta bunun örneğini görüyorsunuz;

a) Disk 4 bölüntü halinde ve F bölüntüsünü D bölüntüsüne eklemek istiyoruz.

b) Bunun için önce F bölüntüsünü silmemiz ve ayrılmamış alan haline getirmemiz gerekir. (Yedeklemediysek F bölüntüsündeki bütün verileri kaybettik)

c) Daha sonra D bölüntüse sağ tıklayarak Ayrılmamış Alanı, D bölüntüsüne eklemeliyiz. (D bölüntüsü için bir yedekleme yapmamıza gerek yok çünkü D bölüntüsündeki veriler silinmez.

KURAL II- Disk her zaman sola doğru ve komşu olarak birleştirilir.Bu kuralı anlayabilmek için I. kuraldaki diski tekrar inceliyoruz;

         Bu örnek disk yapılandırmasında disk genişletme ihtiyacımız olduğunu düşünelim. Bu durumda kurala göre sadece komşu bölüntüleri ve sola doğru birleştirebiliyoruz. Yani bu kurallara göre;

• F bölümü silinerek D bölümüne eklenebilir…

….ama C bölümüne komşu olmadıkları için eklenemez;

• D bölümü silinerek C bölümüne eklenebilir ama F bölümüne sağda kaldığı için, Sistem Ayrıldı bölümüne ise komşu olmadıkları için eklenemez.

Sonuç;

• F bölümü D bölümüne eklendikten sonra oluşan yeni D bölümü C bölümüne eklenebilir.

KURAL III-Sistem bölüntüsü(Örneğimizde C) herhangi bir bölüntüye eklenemez. Sadece ek kabul eder.

Sonraki bölüm;

Sabit Disk (III) : Fabrika çıkışı 4 bölüntüyle gelen ve disk bölme imkanı olmayan diskler

Hard Disk Nasıl Çalışır?

Günümüzde neredeyse tüm bilgiler bilgisayarlarda kaydedilip saklanıyor ve ihtiyaç duyulduğunda yine buradan o bilgilere ulaşmak mümkün oluyor. Sağlık, eğitim, banka gibi neredeyse tüm bilgilerimiz, dosyalarımız bilgisayarlarda depolanıyor. Üstelik bu işlem çok kısa sürelerde gerçekleştirilebiliyor. Bilgisayarın bu çok önemli parçasını gelin birlikte yakından inceleyelim.

A-A+16.01.2019 tarihli yazı 8843 kez okunmuştur.Hard DiskSabit DiskVeri SaklamaVeri DepolamaBilgisayar günümüzde kağıt ve kalemi ortadan kaldıran bir icat haline geldi. Artık tüm bilgiler bilgisayarlara kaydedilip saklanabiliyor ve gerektiği durumda yine buradan kaydedilen verileri bulmak hızlı bir şekilde gerçekleştiriliyor. Üstelik bilgisayarlar elektrikler gittiğinde bile dosyalarımızı saklayarak bize burada kalmıştınız şeklinde hatırlatmalar yapabiliyor. Banka, sağlık, sigorta, üniversite ve diğer tüm işlemler artık bilgisayarlar üzerinden gerçekleştiriliyor. Bilgilerimizi manyetizma kullanarak bilgisayarlarda saklamamızı sağlayan cihaza hard disk adı verilir.  Bilgisayardaki bu ekipmanı gelin bu yazımızda yakından tanıyalım.

►İlginizi Çekebilir: Bilgisayarın Temelleri

Hard Diskin Tarihçesi

İlk hard disk, 4 Eylül 1956’da IBM tarafından IBM 350 Disk Depolama Birimi olarak duyuruldu ve Reynold B. Johnson tarafından geliştirildi. İlk çıkan hard diskler sadece birkaç megabyte veri depolayabiliyorlardı ve oldukça büyüklerdi. 1980’lerde ise çok pahalıydı ve çok az kişisel bilgisayar bir hard disk sürücüye sahipti. 
80’lerin sonlarında ise kişisel bilgisayarlarda standart bir hard disk görmek mümkündü. 20. yüzyılda okuma yazma kafasının disk bölümünde çok hızlı hareket etmesiyle hard disk sürücüleri ile veri saklama işlemi hız kazandı. Diskteki herhangi bir bölüme ulaşılıp verilerin okunması ve diske yazılması kolay hale geldi.

Hard Disk Sürücüsündeki Parçalar

Hard diskte bilginin manyetik şekilde depolandığı bir veya birden fazla gümüş plaka, bilgileri kaydetmek veya saklamak için okuma kafası adı verilen mıknatısı hareket ettiren bir kol ve herşeyi kontrol eden elektronik bir devre vardır.

►İlginizi Çekebilir: Bilgisayarlar Neden 2’lik Sayı Sistemleri Kullanır?
1.Okuma yazma kolunu hareket ettiren aktüatör adı verilen parçadır. Eski sürücülerde bu ekipman yerine step motor kullanılıyordu. Çoğu modern hard disk sürücüsünde aktüatör yerine ses bobinleri kullanılmaktadır. Step motorlar ile karşılaştırıldığında okuma yazma kolunun daha hızlı, hassas ve güvenilir şekilde yerleşmesini sağlar.

2.Okuma yazma kolu, okuma yazma kafasının ileri geri hareketlerini kontrol edebilmeyi sağlar.

3.Merkezi iş mili, plakanın hızlı dönmesini sağlar.
4.Manyetik plak bilgileri her iki yüzünde de saklayabilir.

5.Bağlantılar sayesinde hard disk sürücüsü bilgisayardaki devre kartına bağlanır.

6.Okuma yazma kafası, okuma yazma kolu ucunda bulunan ve bilgilerin okunup yazılmasını sağlayan küçük bir mıknatıstır.

7.Devre kartı plakaya gelen veri akışını kontrol eder.

8.Konnektör ile devre kartından okuma yazma kafasına ve plakaya veri taşınır.

9.Küçük mil okuma yazma kolunun hareketini sağlar.

Hard disk birbiri üzerine dizilmiş elektromanyetik plakalardan oluşur. Plakalar mıknatıslanabilen veya manyetik hale getirebilen ince metal tabaka ile kaplanmış cam, seramik veya alüminyum gibi malzemelerden yapılmış disklerdir. Her plaka arasında bir miktar boşluk bulunur. Bu boşluk sayesinde plakalar birbirine çarpmaz ve veri kaybı yaşanmaz. Plakalar disk çalışırken 3.600 veya 7.200 rpm hızda dönerler. Her bir plakanın iki yüzü de veri depolar. Bu verilerin okunması ve yazılması görevini kafalar üstlenir. Büyük sürücüler bir mil üzerine istiflenmiş bir dizi plakaya sahiptir.

►İlginizi Çekebilir: Elektrik-Elektronik Mühendisliğinde Bilgisayar Programları
Plaka yüzeyinde yer alan dairesel halkalara iz (track) adı verilir. İzlerin daha küçük dilimlere ayrılması ile elde edilen en küçük parçalara ise sektör adı verilir. Bir sektör 512 byte veri tutabilir. Hard diskte yer alan kafa, sektör ve izler sayesinde veriler kaydedilir.

Okuma yazma kafaları manyetik yüzeye sahiptir. Bir kol ile sürücünün merkezinden dış kenara hareketi sağlanır. Aşınma ve yıpranma olmaması için plakalara dokunmazlar. Kafa ile plaka yüzeyi arasında bir sıvı veya hava tabakası bulunur.

Elektronik donanımlar hard diskte bir pano üzerinde bulunur. Kafa, sektör ve iz arasındaki bağlantıyı kontrol ederler. Bir elektronik donanım olan disk denetleyici erişmek istediğimiz plaka, kafa ve sektörün yerini belirler ve verilere ulaşımımızı kolaylaştırır. Disk denetleyiciler hard diskte ya disk sürücünün kendi devre kartında yada bilgisayarın ana kartında yer alır. Bir hard diskte manyetik kayıt malzemesi alüminyum veya cam disk üzerine yerleştirilir. İç dış hava basıncını kontrol eden filtrelenmiş bir hava deliği de bulunmaktadır.

Elektronik donanımlar sayesinde;

►Okuma/yazma mekanizması kontrol edilir.
►Plakaları döndüren motor, iş mili ve kafa aktüatörü kontrol edilir.
►Sürücüdeki manyetik alan okunur ve yazılır.
►Veri trafiği düzenlenir. 
Hard Disk Nasıl Çalışır?

Veriler diske dosya şeklinde yazılır. Bir dosya ise bir byte dizisinden oluşmaktadır. Herhangi bir dosya istendiği zaman hard disk bu byte dizisinden gerekli olanları alarak CPU’ya gönderir. Veri hızı sürücünün CPU’ya gönderdiği byte miktarının bir saniyeye oranıdır. Bu oran bir hard diskte saniyede ortalama 5 ile 40 megabyte olarak değişkenlik göstermektedir. Bir dosyayı bilgisayarda aramak istersek karşımıza arama süresi terimi çıkar. Arama süresi ise dosya CPU’dan istendiği andan itibaren dosyanın 1 byte kadarının CPU’ya ulaşması arasında geçen süredir. Bu işlem 10 veya 20 milisaniye kadar sürmektedir.
 Hard diskte plakalar arasında yer alan manyetik alanlarda bulunan veriler okuma yazma kafası veya RW kafası adı verilen ekipman yardımı ile okunur ve yazılır. Hard disk dönerken hard diskte yer alan kafanın manyetik bölgeyi doğru şekilde bulması gerekir. Kafa sektörlere erişimini sağlayacak bir aküatör koluna bağlı sürgü üzerine yerleştirilir.

►İlginizi Çekebilir: Mikroişlemci Nedir ve Nasıl Çalışır ?
Kafanın hareket edebilmesi için aküatöre bağlı bulunan bobinler üzerine bir elektrik akımı gönderilir. Bu elektrik akımı için ise Lorentz kuvveti kullanılır. Bobin iki mıknatıs arasına yerleştirildiği için akım ters yönde akabilir ve ileri gidilebildiği gibi geriye doğru da hareket edilir. Okuma kafası manyetik alan varlığında veriyi okur. Okuma anında elektrik direncinde bir değişiklik meydana gelir. Bu elektrik alanları kodlanarak sistem tarafından işlenip okunmak üzere CPU’ya iletilir. Böylece veriler okunarak diske yazılır.
 Kafanın plakalar arasındaki manyetik alanı bulabilmesi için genellikle Faraday’ın Endüksiyon kanunu kullanılır. Sürücü kafası diskin ortasına yakın konumlandırılır. Bu nedenle diskin merkezine yakın kısmında yer alan izlere yazılan veriler dış kısımlarındakine göre daha fazladır.

►İlginizi Çekebilir: Mikrodenetleyiciler Nasıl Çalışır? |1. Bölüm
Diske bir veri yazmak için en yakın kafadan elektromanyetik akı iletilir. RW kafası döner bir levha üzerinde indüklenen kuvvetle hareket eder. Kafa ve plaka arasında bir mesafe bulunur. Kafa bir yada sıfır değeri indüklemek için manyetik polarizasyonu değiştirir ve diske veri yazılır. Tüm veriler byte olarak depolanır. Bilgisayar kapatıldığında kafanın bir veriyi çizerek yok etmesinin önüne geçmek için kafa güvenli bir bölüme kaldırılır.

Hard diskin bilgileri depolama özelliği gibi çok önemli bir avantajı vardır. Hard diskler dişli çarkları olmadığı için aşınma ve yıpranma problemi ile oldukça az karşılaşılır. Böylece daha uzun ömürlüdürler. Ancak bazı dezavantajları da mevcuttur. Hard diskin içerisindeki küçük bir toz parçası okuma yazma kafasının yukarı aşağı sıçramasına ve dolayısı ile plakalara çarpmasına, manyetik malzemelerin zarar görmesine neden olur. Bu durumda hard diskteki tüm bilgiler kaybolur ve disk çöker. Bu durumun en olumsuz yönü ise öncesinde önlem alınamadan herhangi bir uyarı durumu olmadan gerçekleşmesidir. Bu nedenle önemli belgeler mutlaka ek bir flash bellekte muhafaza edilmelidir.

Yükleme Odası

Disk Plakaları oluştuktan sonra plakalar cilalanmak için bu odaya gönderiliyor. Bu pencerenin arkasında bu tesisin kalbi yatıyor, 16 tane püskürtme sistemi manyetik alanın nasıl depolanacağını kontrol ediyor. Sağ tarafta gördüğünüz, bel seviyesindeki istasyon kalıpları, püskürtme sistemine yerleştiriyor. Bu alanda pek çok eğlenceli tehlike uyarısı var. Voltaj riski, ezilme tehlikesi, ve benim en sevdiğim manyetik alanın ne kadar kuvvetli olduğunu hatta kalp pilinizi bile bozabileceğini anlatan uyarı. Ayrıca, bir köşede kırmızı ışıklı bir uyarı var: “DİKKAT, YANICI GAZ TESPİT EDİLDİ. Neyse ki burnumuz bile kanamadan oradan kaçmayı başardık.

Fotoğrafçılık merakımdan olsa gerek. Bu iki resmi farklı açılardan çektim. Ortada benim çektiğim resim biraz püskürtme sistemini dikizliyor. Gary’nin fotoğrafı ise solda profesyonel ekipmanın kalitesini ve berraklığını ortaya çıkarıyor.



Burası da püskürtme sisteminin arka tarafı. 16 makineyi yan yana sıralanmış, gördüğünüz gibi. Her bir makine, tortu temizleme sürecinin farklı bir evresini yerine getiriyor. Tortu temizle “tarifi” MMO tesisinde hesaplanıyor. Daha sonra “tarif” püskürtme sisteminin bir benzerinin bulunduğu Asya’daki tesislere gönderiliyor ve seri üretim başlıyor.


Bize nezaret eden mühendisin not defterinde; “Her dal bükülebilir” yazıyor. O kadar çok farklı ayar var ki sonsuz gibi geliyor size; sıcaklık, güç, birçok hazne ve birçok farklı element hepsi bir amaç için. Bir sonraki jenerasyona geçmek harcanan çaba ve denenen her yol, sınırsız gibi. Şunu yap, sonra şunu yap, bir sonraki nesil teknolojiye geçmek için böyle bir prosedür yok. Her küçük gelişme birçok hata ve tekrardan sonra burada ortaya çıkıyor.

Tabi ki WD, her yeni dizayn için tekerleği yeniden icat etmek zorunda değil. Tasarımın %99’u zaten keşfedilmiş durumda. Yapmanız gereken şey, o yüzde birlik kesimi yarınki teknoloji için geliştirmek. WD’in ürünlerini geliştirmek için sadece bir tek “gizli tarifi” olsaydı, oda bu tesislerde  geliştirilen sihirli yüzde birlik kesim olurdu. İşte burası, gelecek altı ay ve iki yıl içinde satın alacağımız yığın bellek teknolojisinin geliştirildiği yer.




16 püskürtme makinesinin üstünde duran, iyi şanslar tılsımı. Bu tür idoller Asya’da oldukça yaygın. Japonya’da iyi şans getirmesi için Maneki Neko’nun şeklini verdikleri kedi figürleri çiziyorlar. Bu idollerden birini aldığınız zaman, göz irislerinden sadece birisinin çizildiğini fark edersiniz. İyi şans size uğrayınca öteki irisi çizerlermiş. Bizimle beraber tura katılan hiç kimse bu tılsımın ismini bilmiyordu ama tılsım, püskürtme makineleri oraya yerleştirildiğinden beri orada duruyor olmalı. Görüşüne göre, tılsım güzel bir iş çıkarıyor.

Sakın Kırmızı Düğmeye Basma!




Burada yanlış gidebilecek ne olabilir ki? Gözüm keskindir ama WD tesisleri saat gibi işliyor, bir sorun göremedim henüz, buna rağmen bu EMO düğmelerinin tüm tesis boyunca serpiştirildiğini görüyorsunuz. İlk başta, bu düğmenin makinelerin ve havalandırma sisteminin gürültülü sesini kesen bir şey olduğunu zannettim. Ama hayır, EMO “acil durdurma” düğmesiymiş. Tabi içimdeki çocuk, acaba bu büyük kırmızı düğmeye basarsam ne olur diye meraktan ölüyordu. Ama WD makinelerinin birkaç dakika durması bile binlerce dolarlık zarar demek.

Püskürtme Makineleri


Sol taraftaki resimde, püskürtme makinelerinin yükleme bölümünü ve makineler ile temiz oda arasındaki yürüme bölümünü daha net görebilirsiniz. Sağdaki resim ise püskürtme makinelerinin arka tarafından çekilmiş hoş bir resmi. Aşağıda iki tane LED panel var görebileceğiniz gibi. LED panellerinin daha yakın bir resmini çekmeyi teklif ettik fakat görünüşe göre bu değerler firmanın ticari sırrı. Tüm bu sistemlerin nasıl birleştirildiği, hatta konumlandırmaları, püskürtme makinesinin işleyişini belirliyor ve ticari bir sır olarak algılanıyor. Yine de, WD çalışanları elimizde kamera ile dolaşmamızdan çok da rahatsız gibi durmuyorlardı ta ki artık ne çektiysek onu görene kadar. O fotoğraflar şimdi tarih oldu. Sanırım, gördüğümüz ayarlar iki hafta içinde değiştirilmiştir.

Disk tabakaları bir çok katmanla örtüldükten sonra, şimdi sıra disk yüzeylerinin doğru şekillenip şekillenmediğini anlamaya geldi. Sabit disk kafası disk yüzeyinin bir mikro inç üstünde uçmak zorunda. Bu nedenle manyetik kafanın disk yüzeyine en ufak teması, manyetik kafanın değdiği yerde oyuk açabilir ve muhtemelen diski çalışmaz hale getirir. Sadece 10 nm’lik bir çim parçası bile disk yüzeyinde hatalara yol açabilir. Her şey bu kadar hassas.

Burada birbirinin kopyası altı adet disk test aracı ve bir adet bir optik test aracını görebilirsiniz. Buradaki amaç; disk yüzeylerinin kusursuz düzgünlük standartlarına uygun olduğunu onaylamak veya geri çevirmek.

Disk tabakaları bir çok katmanla örtüldükten sonra, şimdi sıra disk yüzeylerinin doğru şekillenip şekillenmediğini anlamaya geldi. Sabit disk kafası disk yüzeyinin bir mikro inç üstünde uçmak zorunda. Bu nedenle manyetik kafanın disk yüzeyine en ufak teması, manyetik kafanın değdiği yerde oyuk açabilir ve muhtemelen diski çalışmaz hale getirir. Sadece 10 nm’lik bir çim parçası bile disk yüzeyinde hatalara yol açabilir. Her şey bu kadar hassas.

Burada birbirinin kopyası altı adet disk test aracı ve bir adet bir optik test aracını görebilirsiniz. Buradaki amaç; disk yüzeylerinin kusursuz düzgünlük standartlarına uygun olduğunu onaylamak veya geri çevirmek.

Uçma Testi


Biliyorum, benim işim bu turu sizin için eğlenceli ve ilginç kılmak ama bazen bariyerleri aşıp daha farklı şeylere bakıyoruz. Bu fotoğraf, WD’nin yükseklik ayarlama test makinesinden. Daha önce bahsettiğimiz gibi, manyetik kafanın disk yüzeyini okuyabilmesi için belirli bir yükseklikte olması gerekiyor. İşte bu makine bu yüksekliği ayarlıyor. Bu çekebildiğimiz en iyi fotoğraf oldu.

Bu bariyerleri aşmak benim çok daha farklı bir dil ile karşılaşmama neden oldu. Yanımda gezen cömert mühendis rehberimiz, bu noktada yükseklik testleri ile ilgili birçok şey açıkladı. İkimizde normal İngilizce konuşuyorduk ama rehberimizin konuşma dili, kesinlikle Silikon Vadi’sinde çalıştığını kanıtlıyordu.



Hepinizin bildiği gibi, bütün materyaller sıcaklık farkına göre genleşir veya büzüşür. WD, disklerin okuma yazma testlerini oda sıcaklığında test ettikten sonra, disklerin her hangi bir bozulma olmadan çevre şartlarına ne kadar uyum sağlayabileceğini test etmek zorunda. Burada gördüğünüz fırın diskleri, aşırı sıcak ve nemlerde test etmek amaçlı kullanılıyor. Bu fırın, istediğiniz ısıya göre mesela +90 derece ve %20 nem oranında çalışmak için ayarlanabiliyor. Bu stres testleri sayesinde mühendisler disk tasarımında görülen çürüme ve hız sorunlarını tespit edebiliyor. Ne de olsa bazı HDD’ler Alaska kışında veya tropik ormanlarda kullanılıyor. Bütün HDD’lerin bu şartlar altında muhafaza edilebileceğini sanmayın fakat üreticiler, HDD’lerin en az %80 ila %90 oranında bu şartlara dayanabildiğinden emin olmak zorunda.

Sürtünmeden Kaçınmak

İtiraf etmeliyim, disk test sistemleri bölümüne geldiğimiz zaman, bekleme odasında sırayla dizilmiş blenderların arasına düştük sandım. Alas’ın içkisi biraz daha bekleyebilir. Aslında, bu makineler disk kalıplarının sürtünme teknolosini hesaplıyor. Sürtünme teknolojisi yüzeylerin hareket halindeyken birbirlerini nasıl etkilediğini inceleyen bir bilim dalı. Doğru, manyetik kafa ve disk hiç bir zaman temas etmemeli yoksa manyetik kafada veya disk yüzeyinden hasara neden olur ama manyetik kafa ve disk yüzeyindeki boşluk çok çok az ve disk bu kadar hızlı dönerken, disk ile manyetik kafa arasında oluşan hava molekülleri önemli bir sürtünmenin kaynağı olabiliyor. Test makinesi, diski kafanın etrafında döndürmeye programlanmış ve disk ile manyetik kafa arasında oluşan ilişkiyi tespit ediyor.

Aynı zamanda güzel bir margarita da yapabilir doğru USB ekipmanı ile. Tamam, bu kadar yetenekli değil test makinası.

Gerçek Performans Testleri



Temiz bölgede gördüğünüz her şey size farklı ve acayip geliyor. Sabit disk yaratma süreci çok hassas ve katı koşullar gerektiriyor. Sonunda, plakalar sabit disk kutusunun içine giriyor ve gerçekten çalışıp çalışmadığı test ediliyor. Sabit disk yapılması için birbiriyle etkileşimli birçok parçanın bir araya getirilmesi gerekiyor. Nano ve mikro teknolojinin makro teknoloji olarak çıktığı yer burası. Tekrar gerçek dünyaya dönüyorsunuz ve karşınızda şu manzara: gerçek bir benchmark (performans) testi, ortalıkta bir sürü ıvır zıvır. Performans testleri beni bu garip maskeler kadar ilgilendiriyor açıkçası. Burada öyle sırayla dizilmiş makineler göremiyorsunuz. Burası mühendislerin HDD’lerin ufak hatalarını tamir ettikleri yer. Belki ağzımızı açık bırakan bilim yok burada ama yine de burası hem araştırma geliştirme sürecinin önemli bir parçası hem de son kullanıcı memnuniyeti için testlerin yapıldığı bir yer.


Analiz Zamanı



San Jose 2 tesislerinin yüzde kırkı analiz için ayrılmış durumda. Sabit Disk kalıpları size basit, zararsız ve küçük parlak şeyler olarak gelebilir fakat disk plakalarının düzgün çalıştığından emin olmak için yapılması ve onaylanması gereken pek çok test var. Her bir diskin farklı bir manyetik katmanı ve kaplaması var. Her bir katman santimetrenin yüz milyonda biri kalınlıkta olabilir ve her birisinin kendi karakteristik özelliğinin ortaya çıkarılması için test edilmesi gerekiyor.

Elektron mikroskobu adı verilen bu alet işte bu işi yapıyor. Bu odaya yaklaştığım zaman, oda kapalıydı ve her yerde bir çok uyarı vardı, bu bana fotoğraf banyosu yapılan karanlık odaları hatırlattı. Birkaç dakika sonra, bir teknisyen bizi şu masadan daha geniş olmayan bir yerden içeri aldı. Modern elektron mikroskopları başarıyla objeleri bir milyon kez büyütebiliyor. Bu düzenekte, WD elektron mikroskobunu disk kristallerinin yapısını, zerrecik boyutlarını ve disk yüzeyinin inceliğini analiz etmek için kullanıyor. Bize odayı gezdiren teknisyenin anlattığına göre bu alet aynı zamanda üç boyutlu tanımlama yapabiliyor ve elementlerin kimyasal farklılıklarını analiz edebiliyor.




Elektron mikroskobu bir plaka örneğini inceliyor ama her bir örnek endüstrinin FIB (odaklanmış iyon demeti) dediği daireye göre kesilmek zorunda. FBI diskin çok ufak bir parçasından elde ediliyor. Bu parçalar o kadar ufak ki insan saçının 1.000’de biri kalınlığında. Örnek, özel bir bölüme alınıyor, daha sonra bu bölüm elektron mikroskobuyla tanışıyor. Yukarıda elektron iyonları oluşturulup, örneğin üstüne bombalanıyor. Elektron iyonlarını örneğe doğru yöneltmek için iki türlü yol kullanılır. Ya iyonları yukarıdan dik bir açıyla verirsiniz böylelikle iyonlar örneğin plakanın bir kenarına vurur veya iyonları plakanın diğer kenarına yönlendirirsiniz.


Plakaları Soymak



Normalde, zerrecikler ekranda normal bir şekilde büyümeli ama bu iş öyle göründüğü kadar kolay değil. Büyütmek istediğiniz iyonlara yaklaştıkça zerreler artar ve yoğunlaşır ayrıca görüntülemek istediğinizden farklı elementler araya karışabilir. İyonlama işleminde en ufak bir değişim diskin manyetik verimliliğini ölçerken yanlış sonuçlara dönüşebilir.

Sol karedeki fotoğrafa dikkatli bakarsanız; ince tabakanın altında bozuk bir kesim görürsünüz. Orta tabakaya ise yumuşak zar diyoruz, onun altındaki materyal asıl manyetik depolama bölgesi, son olarak en üst bölge koruyucu tabaka.

“Eğer objelere çok fazla yakınlaşırsanız yanlış ölçümler yapabilirsiniz, elektronların örneğin içinde geçmesi X-ışınları ortaya çıkarır, bu X-ışınlarının enerjisini okuyarak her bir katmanın element yapısını ortaya çıkarabiliyoruz. Bir kere bir katmanın kompozisyonunu çıkardık mı, bir elemente yoğunlaşıp yoğunlaşmama arasında karar verebiliyoruz. Bu işlem hata analizleri için oldukça yararlı” WD bize bunları anlattı.

Analizler Hiç Bitmez
Analizler, ne elektron mikroskobu ile başlıyor ne de bitiyor. Bana Farklı analizler için kullanılan iki çok güçlü makine daha gösterildi. Bu aletlerin bulunduğu oda her nasılsa bana lisedeki deney laboratuvarımı hatırlattı, duvarda asılı olan poster periyodik cetvel, benekli muşambalar, gri ve bej rengin estetik bir şekilde aşkı… Her neyse, iki makinede daha önce hiç bir endüstride görmediğim kadar garip, karmakarışık borular, acayip bağlantılar…

Gördüğünüz ilk makine ESCA (Kimyasal analizler için elektron spektroskopu) ayrıca X-ray fotoelektron spektroskopisu olarak da bilinir. ESCA yüzeyin atomik kompozisyonunu ve kimyasal bağını belirlemek için kullanılır. Bir örnek alüminyum K-alpha ve X-ray ışınlarına maruz kaldığı zaman, bir kaç nm yüzeydeki kimyasal elementlerin elektron karakteristiği ortaya çıkar.

“Elektronlar daire şeklindeki analiz makinesinde farklı bölgelere yayılıyor, bu elektronların enerjilerini ölçerek bir elektronun hangi elementten geldiğini tespit edebiliyoruz. Elektron enerjilerine daha yakından bakarak ise elektronun geldiği atomların kimyasal yapısını hesaplayabiliyoruz” Teknisyenin bize anlattıkları bunlar.


Ölçümler Bitmiyor



ESCA santimin yüz milyonda biri kadar küçük bir yüzeyi analiz edebiliyor. WD, böylelikle pek çok çeşit plaka tabakasını analiz ediyor. WD özellikle plaka yüzeyinde bulunan yağ tabakasını ve 2 nm den ince koruyucu tabakayı analiz etmek için kullanıyor ki bu ölçüm, disk kafası ile disk yüzeyi arasında sürtünme performansını ölçmek için çok önemli.

“Ölçtüğümüz bir şey var oda karbon kalınlığı. Birçok farklı ürün için farklı kalınlık ölçümlerimiz var. Eğer bir angstrom (santimetrenin yüz milyonda biri) kadar hata olursa bütün işlemi baştan yapmak zorundalar. Gerçek kalınlık ölçüleri ise ticari bir sır” diye not etti rehberimiz.


Bu Bildiğiniz Matkaplardan Değil

Son kez bir matkaba dokunduğumda matkabın yeri deldiğini hatırlıyorum. Bu alet bir “Nanosonda matkabı” Bu alet ESCA’dan daha hassas ama duvarda ufacık bir delik falan açabildiği yok. Bu alet tam olarak şu işe yarıyor “ikincil yükünlü kütle görünge  spektrometrisi” (ToF-SIMS). Bir demet atom ışını yüzeye gönderiliyor, bu süreç yüzey türleri arasındaki farklı iyon karakteristiğini sergiliyor. Tıpkı, ESCA ve TEM’de olduğu gibi materyaller içinde başka hiçbir madde olmayan uzay boşluğunda tanımlanmak zorunda.

Bu matkabın ilk gönderdiği iyonlar altın bir kaynaktan elde ediliyor daha sonra iyonlar örnekle çarpıştırılıyor. Böyle bir aletle pek çok bilgi edinebilirsiniz ama her analizin bir iyi yönü var bir de kötü. Bu yüzden, her bir örnekle defalarca oynamak zorundasınız gerçek cevabı almak için” diye açıkladı yanımızdaki teknisyen.

Yanımızdaki teknisyen bana “Eğer örneğin üstüne doğru derin bir nefes üflersen muhtemelen ne yediğini söyleyebilirim” dedi. Bugün bu tesiste, bir teknisyenden duyduğum ilk şakaydı bu.


Plaka Çöplüğü

San Jose 2 tesisine gitmek için araştırma bölümünden ayrıldık. Tesisten ayrılırken yerdeki beyaz kova dikkatimi çekti. Burada bozuk veya kırılmış düzinelerce disk kalıbı görebilirsiniz. Kimse görmeden bunlardan birkaç hatıra almam gerekirdi ama kovanın bana şunu dediğini duyar gibi oldum. ” Bir tane HDD elde etmek için binlerce yumurta kırman gerekiyor” veya buna benzer bir şey. Her neyse, Disk Operasyonları Bölümünde aldığım açık mesaj şu oldu: Analizler ve yine analizler, saf disklerin üretimi, birçok deneme yanılma hepsi disk dizaynının bir parçası. Herhalde, bu tura çıkmadan önce bir tek mühendisin beyaz ışık altında HDD’leri vidaladığını falan düşünüyordum ama görünüşe göre; çok geniş bir arazide ultra-modern makinelerle yüzlerce insanın bu iş için çalışması gerekiyormuş. Best Buy veya Newegg’e uğrayıp 100 – 200 dolar ödedikten sonra bir TB sabit disk alabiliyoruz ama hiçbir zaman bu sabit disklerin alınabilir olması için harcanan büyük eforu düşünmüyoruz.

Daha turun yarısında bile değilim ve daha en korkunç şeyleri görmedim bile.

Sıra Manyetik Kafada



Bir sabit diskin veri yazabilmesi için gereken manyetik kafa size tanıdık gelecektir. Sanırım, WD’nin Fremont’taki manyetik kafa tesisine  geldim. Bu ufak iğneler disk yüzeyine bilgi yazılabilmesi için gerekli. Manyetik kafaların bu kadar kompleks olacağını hiç tahmin etmemiştim. Bir kez daha, bu ufak şeylerin üretilebilmesi için gereken zaman ve kaynağı küçümsediğimi fark ettim.

Sarı Dünya



Bu resimlerde her şeyin sarı olduğunu hemen fark edebilirsiniz. Bu resimlerin daha berrak olabilmesi için renklerle oynamamız gerekti. Yarı iletken yongaların üretildiği bölgelerde her şey böyle gözüküyor. Yongaların üretildiği bölgelerin belli dalga boylarına maruz kalmaması gerekir. Bu biraz fotoğrafçılığa benziyor, eğer bir filmi beyaz ışığa maruz bırakırsanız, film yanar. Yongalar sarı ışığa tepki vermez, yani bu tesisin geniş bir bölümü loş. Bu tesisteki floresan ışıklar maviyi ve ultraviyole ışınları filtre ediyor.

Buzdağının Görünen Kısmı



PVD, seedlayer dediğimiz çok ince tabakaların oluşturulabilmesi için kullanılıyor. Bir seedlayer elektroliz ile kaplanabilecek kadar yeterli elektrik iletkenliği sağlayabiliyor.

“Manyetik kafanın yapımı sırasında pek çok kez ölçüm yapılması gerekiyor” Bizi gezdiren rehberin söyledikleri. Evet, biliyorum siz mühendisler böyle konuşursunuz “bir şeyi doğru yapabilmek için her şeyi ölçmek zorundayız”. PVD bölgesinden ayrılırken gözüme bir mikroskop takıldı, tanıdık bir şeye benziyordu. Tabi ki bu bir mikroskop değil. Bu yongaların inceliğini ölçmek için kullanılan bir şey.



PVD bölgesinden ekleyeceğimiz son bir not; Western Digital aynı zamanda elektroliz yöntemiyle kaplama sistemi kullanıyor metal manyetik kafaların üretimi için. Burada gördüğünüz, elektroliz yöntemiyle kaplama istasyonunun ön ve arka yüzü. Teknisyen yongayı içeri bırakınca bu alet, geri kalan bütün süreci kendisi hallediyor ve yongayı geri veriyor. Hatırladınız mı? İnsan faktörü mümkün olduğunca dışarıda tutulmalı.

Bu fotoğrafların altında ilginç bir hikaye var. Burada gördüğünüz teknisyen işini düzgün yapabilmek için muazzam bir dikkat gösteriyor ve poz vermek için zaman bile kaybetmiyor. Görünüşe göre; elektroliz kaplama makinesinin yükleme bölümü açıldıktan sonra iki saniyeniz var yükleme yapmanız için. Bu sürede herhangi bir gecikme alarmların çalmasına sebep oluyor. Fotoğraf çekerken doğru ışığı yakalamamız için biraz süre geçmesi gerekiyor, o yüzden teknisyeni iki saniyeden fazla bekletmek zorunda kaldık. Her ne kadar çalan bir alarm duymasam da teknisyenin yükleme işlemini geciktirdiğimiz için kötü bir hisse kapıldım. Eğer bu yongalardan biri sizin satın aldığınız HDD’lerde kullanılırsa… Çok üzgünüm beni bağışlayın, tamam mı?

Yapmak İstemeyeceğiniz Bir Duş



Bu duşlar kesinlikle eğlence için değil. Acil durum duşları tesis boyunca yer alıyor. Elektroliz kaplama, asitle aşındırma gibi kimyasal süreçler yüzünden, bu duşlar yakın bir yerlerde olmak zorunda. Evet, giydiğiniz maskeler sizi bir çok şeyden koruyor fakat sıvıdan koruyamıyor. Mesela, ammonium hydroxide bir damlası bile göze kalıcı zararlar verebilir. Böyle bir durumda acil müdahale ekibi çağrılıyor hemen ve sizi duşa sokuyorlar. Yerde herhangi bir su damlası görmedim fakat umarım bu bilgisayar kabloları su geçirmezdir.

İyon Bombardımanı


İyon bombardımanı, kusursuz düzlükte disk kalıbı üretmenin bir başka yoludur. Gaz, çok yüksek elektrik alanına maruz bırakılır, iyonize olması için. IBD aleti çok yüksek voltajda elektrik kullanarak iyonları hızlandırır ve yönlendirir sonra, daha iyi kontrol için iyon hızını düşürür. Western Digital’de IBD aleti, okuma aletinin kesişme kenarlarını oluşturmak için kullanılıyor.

Hepinize Yetecek Numara Var



Altı inçlik bir yonganın içinde 50.000 adet sürgülü makara var, inanılmaz bir şekilde; sadece her yonganın kendine özgü bir ID numarası yok, tüm makaraların özgün bir ID numarası var. Makara ID’si hem yonganın ID’sini gösteriyor hem de makaranın yonga içindeki yerini ve pozisyonunu gösteriyor. Tüm makaraların izlenebilir olması ve kalite kontrolün eksiksiz olması için bu süreç gerekli. Burada gördüğünüz teknisyen makaraların ID numarasını inceliyor. Birkaç saattir bu sarı dünyada kalmanın etkisiyle olsa gerek, bu yeşil ışığı görünce kendimi bir garip hissettim. Teknisyenin çalışma videosunu aşağıda izleyebilirsiniz.

http://www.youtube.com/watch?v=EwJ8-qMjx88&feature=player_embedded




Bu tesiste pek çok şey var fakat ben size sadece gördüklerimi aktarabiliyorum. WD araştırma geliştirme tesislerinin nano teknolojiyi, nasıl kendi avantajlarına kullandığını göstermeye çalıştım. Tabi ki her şey bu kadar etkileyici olmayabiliyor. Soldaki resimde mesela, bir fabrika çalışanı fırının yanında terliyor.

Sağdaki fotoğrafta ise bir çalışan yongaları PVD aletine yüklüyor. Bu özel yongalar bir çeşit alimünyum koruma ile kaplanıyor. Bu manyetik kafayı dış etkenlerden koruyan son kaplama. Teknisyenin, gözlüğünü maskenin üzerinde takabilmek için kullandığı teknoloji ise gözümden kaçmadı. Bu garip tesislerde çalışanların ortama uyum sağlamak için buldukları yöntemler bana ilginç geldi.

Sizin için bir videomuz var. WD temiz oda tesislerinin ne kadar büyük olduğu hakkında bir fikir edinebilirsiniz.

http://www.youtube.com/watch?v=mtXgR0Cded0&feature=player_embedded


Gerçek Dünyaya Hazırlık


Western Digital araştırma ve geliştirme, okuma/yazma bölümlerini gördük. Son olarak tüm bu ufak teknolojilerin birleştiği yeri görelim. Burası üçüncü ve son tesisimiz. Burası HDD parçalarının monte ediliği yer tabi birisi bu parçaları yere düşürmezse. Burada her şey planlandığı gibi yürür ve herhangi bir işçilik kusuru tespit edilmezse, disk kalıpları ve parçaları seri üretim için Asya’daki tesislere gönderilir.


Montaj Hattı

Bu resimde, Western Digital’in Malezya ve Tayland’daki tesislerinde montaj bölümünün ufak bir parçasını gösteriyor. Burada amaç yeni bir HDD tasarımı çıkmadan önce yeteri sayıda üretim yapabilmek. Bu tesiste dokuz adet montaj bölümü var. Tesisin geri kalanı masa işleri ve test ekipmanlarına ayrılmış durumda.

HDD’lerin nasıl bir araya geldiğini görmemiş olanlar için bu fotoğraflar ilgi çekici olabilir.

Montaj Hattı 2
Söylenebilecek fazla bir şey yok. Sabit disk anatomisi ile ilgiliyseniz o zaman montaj bölümünün sabit disk şaftını disk plakaları ile nasıl birleştirdiğini biliyorsunuzdur.





Manyetik kafa ve onu tutan kol, çok hassas ve tam bir keskinlik istiyor o yüzden bu süreç robotlar tarafından yürütülüyor (sol resim). Sağ resimde ise görebileceğiniz gibi teknisyen özel bir tornavida kullanılıyor. Bu tornavida belli bir güçte tork uyguluyor ve vidaların sağa sola düşmesini engelliyor. Bunlardan bir tane garajımda olsun isterdim.

Eğer bu sürecin nasıl işlediğini merak ediyorsanız aşağıdaki videoya göz atabilirsiniz.

http://www.youtube.com/watch?v=WaCvNsTedRc&feature=player_embedded


Excalibur’a da Bakın!




Sabit diskler ufak bir pencere yardımıyla montaj bölümünden buraya gönderiliyor. Buradan sonra sabit diskler, test edilecekleri yerler gibi farklı bölgelere gönderiliyor. Bir test makinesine Excalibur adını koymuşlar. Sağdaki fotoğrafta, operatörün Excalibur’un taşıyıcı bandını beslediğini görebilirsiniz. Camın arkasında gördüğünüz nesne Excalibur’un robot kolu. Robot kol, HDD’yi alıyor ve arkasına atıyor. Daha sone Excalibur tüm bu HDD’lerin doğru çalışıp çalışmadığını test ediyor.

Excalibur 5000 adet HDD’yi bünyesinde barındırabiliyor. Başka ufak test araçları da gördük ama Western Digital’in Excalibur’a ihtiyacı var gibi gözüküyor çünkü bu alet yılda on bilerce HDD’yi test ediyor.

Western Digital günde yarım milyon HDD üretiyor. Her bir HDD, istisnasız Excalibur ve benzer sistemler tarafından test ediliyor.


Gerçek Testler



Pilot üretim tesisinden ayrılmadan önce, gördüğünüz bu odaya uğradık. Bu odada test mühendisleri HDD’lerin kararlılığını ve performansını test ediyor. Aradıkları şey ise, bozuk sektör. Yeşil tabloda kırmızı noktayı gördünüz mü? İşte o başarısız bir hücre. Böyle bir hücre tespit edildiği zaman, bir sonraki test bu hatanın neden kaynaklandığına odaklanıyor.

Solda gördüğünüz test aracı ise farklı şartlar altında performans testleri yapma imkanı sunuyor.

“SDD’ye doğru gidiş depolama dünyasındaki problemleri çözmüyor sadece eski problemlere bir yenisini ekliyor” Diyor Western Digital Mühendisi.

Eğer bu geziden öğrendiğim tek bir şey varsa o da bu şirket kendini problemleri çözmeye alıştırmış.



Pilot bölgedeki son anlarım, artık ayrılma vakit geliyor veda için hazırlanıyorum. Bu plastik poşetleri mi merak ettiniz? Bu temizleme suyu, bununla üzerimizdeki maskeleri temizliyoruz her bir bölüme girmeden önce. Tekrardan, Western Digital tesislerini gezmem için olanak sağlayan herkese uzun uzun teşekkür etmek istiyorum. Western Digital hakkında edindiğim tecrübeler bir yana, bu tur endüstri için bana yepyeni bir perspektif kazandırdı. İleride 10 TB’lık bir HDD elime ulaştığı zaman ki bu HDD’ler hayatımızın sırlarını taşıyor. Her zaman bu iki günü, bu nadir gezi fırsatını, tüm bu tesislerdeki makineleri ve bütün bu şeyleri var eden inanılmaz teknolojiyi hatırlayacağım.