ECZACILIKTA BİLGİSAYAR UYGULAMALARI

ECZACILIKTA BİLGİSAYAR UYGULAMALARI Prof. Dr. A.Olcay SAĞIRLI BİLGİSAYAR NEDİR? Giriş birimleri ile dış dünyadan aldıkları veriler üzerinde aritmetiksel ve mantıksal işlemler yaparak işleyen ve bu işlenmiş bilgileri çıkış birimleri ile bize ileten, donanım (hardware) ve yazılım (software) dan oluşan elektronik bir makinedir. 1

Bilgisayar Donanım (Hardware) Yazılım (Software) Donanım (Hardware): Bilgisayarların fiziksel kısımlarına donanım denilmektedir. Ekran, klavye, fare, sabit disk (hard disk, Solid State Disk), Blu Ray, DVD veya CD ROM, disket sürücü, RAM bellek, mikroişlemci, ana kart, yazıcı,tarayıcıvb. Yazılım (Software): Donanımı kullanmak için gerekli programlardır. Bilgisayarın nasıl çalışacağını söylerler. Belirli bir işlemi yapmak üzere bilgisayara kurulurlar. Windows 7, Microsoft Ofis vb. 2

Monitör (Ekran) Donanım (Hardware): Sistem birimi (Kasa, içinde ana kart ve diğer bileşenleri içerir) Ana kart (Mainboard) İşlemci (CPU, mikro işlemci) Sabit disk (Hard disk, Solid State Disk) Disket sürücü (Floppy disk drive) Blu-Ray, DVD ve CD-ROM sürücü Modem Klavye Fare (Mouse) Yazıcı (Printer) Ekran kartı, ses kartı, network kartı gibi ek bileşenler Donanım Bir diğer açıdan bilgisayar donanımını oluşturan bileşenleri şu şekilde sınıflandırabiliriz: Giriş birimleri: Bilgisayarlara veri girmekte kullanılan araçlardır. Klavye, fare, disket, hard disk (sabit disk), joystick, tarayıcı (scanner), mikrofon, ekran (dokunmatik), CD, barkod okuyucu vb. İşlem birimleri: Bilgisayardaki ana işlem birimi CPU ya da işlemci (microprocessor), Ana kart, Chipset, Veri yoları, RAM vb. Çıkış birimleri: Bilgisayarda elde ettiğimiz dosyaların çıkışlarını görmek için kullanılan birimlerdir. Ekran, yazıcı, vb. Çevre birimleri: Çevre birimleri (peripheral units) bilgisayara veri girişinde ve çıkışında kullanılırlar. Genellikle yazıcı, modem gibi birimlere bu ad verilir. 3

KASA Bilgisayarın tüm elektronik ve elektrik bileşenlerini, merkezi işlem birimini (CPU) içerisinde bulunduran ve dış etkilerden koruyan kısımdır. Ayrıca onların çalışması için gerekli olan elektriği üretir. Farklı kasa türleri vardır: Mini tower Midi tower High tower Slim kasa ATX kasa (Advanced Technology Extended) AIO (All in One) kasa 4

ANA KART (Mainboard) Devre elemanlarının tümünü üzerinde bulunduran (slot, soket, chip, genişleme yuvaları vb.) elektronik plakettir. Ayrıca ana kartın üzerinde, çeşitli kartların takılacağı yuvalar; kasanın arkasına açılan kısmında fare, klavye, monitör ve bağlama noktaları (portlar) bulunur. 6

Bilgisayarın elektronik parçalarının tümünün takıldığı ve bağlandığı elektronik devredir. 7

Ana kart üzerindeki ön bellek miktarı ve ön belleğin kullanım şekli, Desteklediği RAM çeşidi ve miktarı, Desteklediği veri transfer yolları, Uyum sağladığı işlemci adedi ve daha birçok teknik özellik, kullanılan işlemci kadar önemlidir Ana kart bilgisayar aktivitelerinin gerçekleştiği merkez durumundadır. Bilgisayardaki bütün elemanlar bir şekilde ana karta bağlıdır. İşlemci, RAM bellek, BIOS, chipset gibi elemanlar ana kart üzerindedir. Ana kart, üzerindeki veri yolları sayesinde bu elemanların iletişimini sağlar. Ana kart, işlemcinin çıkabileceği en yüksek hızı, bellek miktarını ve upgrade imkanını belirler Bu nedenle ana kart seçiminde çok dikkatli olunmalıdır 8

İşlem Birimleri Mikroişlemci (CPU) CPU (Central Processing Unit/Merkezi İşlem Birimi) olarak adlandırılır Bilgisayarın yapacakları ile ilgili tüm komutları verir Bilgisayarı oluşturan bütün elemanlar, emirleri mikroişlemciden alırlar Kullanıcının komutlarını anlar, yorumlar ve bu yorumu işleyerek kullanıcının isteğini yerine getirir İşlemci sadece toplama işlemini bilir ve diğer işlemleri de toplamaya çevirerek yapar. Ayrıca mantıksal karşılaştırmalar da yapabilir. Yani iki sayıdan hangisinin daha küçük olduğunu, birbirine eşit olan iki sayının eşit olduğunu değerlendirebilir. Sayılar bilgisayarın belleğinde, 22, 45 veya 34.98 gibi saklanmaz. Bilgisayarlar için bilgi ya var ya da yoktur, yani sadece iki ihtimal bulunmaktadır. Bu nedenle bilgisayarlar sadece 0 ve 1 i tanıyabilir, bu sisteme ikili kod (binary code) denilir. 9

Örneğin Ondalık Sistemde 13 sayısı ikili Sistemde nasıl gösterilir? İkili Sistem 2 0 =1,2 1 =2,2 2 =4,2 3 =8,2 4 = 16, 2 5 = 32, 2 6 =64 Ondalık Sistemde sayılar Birler Basamağı, Onlar Basamağı, Yüzler Basamağı şeklinde yazılırken, İkili Sistemde Birler Basamağı, İkiler Basamağı, Dörtler Basamağı, Sekizler Basamağı şeklinde yazılır. 32 16 8 4 2 1 13 sayısı = 2 3 +2 2 +2 0 = 8 + 4 + 1 şeklindedir. Yukarıdaki basamaklarda yerine koyarsak 32 16 8 4 2 1 1 1 0 1 şeklinde yazabiliriz. Yani ondalık sistemdeki 13 sayısı, ikili sistemde 1101 dir. Mikroişlemciler her türlü işi ikilik sayma sistemine dökmüştür. Mesela Y harfi ikilik sistemde 1011001 ile ifade edilebildiği gibi kırmızı gibi bir renk de bunun gibi ikilik tabandaki üç ayrı sayı grubu ile ifade edilir. Aynı şekilde bir ses veya görüntü kaydı da yine buna benzer ikilik sayı grupları ile ifade edilirler. Bilgisayarlarda 0 ya da 1 değerini depolayabilen her birime bit denir (binary digit teriminin kısaltılmış hali). 8 Bit bir araya gelerek bir byte ı (bayt) oluşturur. Bilgisayarda bilgiler byte lar halinde taşınır ve saklanır. Her bir karakter, harf ya da rakam 8 bit lik baytlar halindedir. Dolayısıyla belleğin büyüklüğü de byte birimi ile ifade edilir. 10

Bit ve Bayt Tanımı Bilgisayarda en küçük birim Bit tir. 1 Bit, 0 ya da 1'den oluşur (kapalı devre=0, açık devre=1) 8 Bit = 1 Bayt = 1 karakter Bu yüzden bizim verdiğimiz her değeri önce, 0 ya da 1 ile ifade edilebilecek şekle dönüştürür. Mikroişlemciler, açma kapama anahtarı gibi çalışan milyonlarca transistörden oluşmaktadır. Bu anahtarların programlanma durumuna göre elektrik sinyalleri bunların üzerinden akar. 0 ve 1 sayıları bu transistörler üzerinde elektrik vurumu olarak kaydedilir. Bir devre bir elektrik vurumu taşıyorsa 1 taşımıyorsa 0 Bu sinyaller, bilgisayarın yaptığı tüm işleri toplama, çıkarma, çarpma ve bölme gibi temel matematiksel işlemlere indirir. İşlemci de bu işlemleri en basit sayma sistemi olan ikilik düzen yani sadece 0 ve 1 sayılarını kullanarak yapar. 11

Bu sayı grupları üzerinde işlem yapmak için işlemci içerisinde bir takım komut listesinden ibaret bir program mevcuttur. Temel olarak mikroişlemcinin yaptığı iş, bitler üzerinde işlem yapmak üzere komutları çalıştırmaktır. CPU verinin işlenmesinin her aşamasını yönetir. Sistem donanımının bileşenlerinin idarecisi ve gözlemcisi olarak çalışır. Doğrudan veya dolaylı olarak anakart üzerindeki tüm bileşenlerle bağlantısı vardır. Bu nedenle çoğu bileşen grubu doğrudan CPU tarafından adreslenir ve aktifleştirilir. 12

Mikroişlemcilerin Yapısını Oluşturan Bölümler Aritmetik Mantık Birimi (ALU) Mikro işlemcinin birinci derecede önem taşıyan bir birimidir. Toplama gibi aritmetiksel ve mantıksal işlemleri yapar. Kontrol Birimi Bütün komutlar burada işletilir. İşlenen komuta göre mikro işlemci içerisindeki belli bir adresteki veri değiştirilir ya da bir verinin işlemci içindeki başka bir bölüme aktarılması sağlanır. Kaydedici (Register) Mikro işlemci ile bellek I/Q kapıları arasındaki bilgi alışverişinin çeşitli aşamalarında bilginin geçici olarak depolanması sağlanır. Kontrol biriminin doğrudan bağlandığı bellek birimidir. Mikroişlemcilerin Yapısını Oluşturan Bölümler İletim Yolları İletim yolları, mikro işlemci ile bilgisayarın diğer bilgileri arasındaki bağlantıları sağlayan iletkenlerdir. a Veri yolları (data bus) b Adres yolları (address bus) c Denetim yolları (control bus) Sayıcılar (Counter) Sayıcılar işlemi yapılacak komut ve verilerin adreslerini taşıyarak bilgisayarın çalışması sırasında hangi verinin hangi sırayla kullanılacağını belirlerler. 13

Mikroişlemcilerin Yapısını Oluşturan Bölümler Giriş Çıkış Devreleri Bu devreler mikro işlemcinin, yalnız giriş ve yalnızca çıkış yapan veya giriş çıkış yapan birimleri ile bağlantı kurduğu devrelerdir. Kayan Nokta Birimi (FPU) Matematik işlemcisi olarak da bilinir. Mikroişlemcide yoğun matematik işlemleri yapan birimdir. Mikro işlemcinin işlem gücünü belirlemektedir. 14

Intel 4004 chip CPU Tarihçesi CPU olarak adlandırılan bir mikroişlemci tek bir chip üzerinde üretilmiş komple bir hesaplama motorudur. İlk mikroişlemci Intel 4004 adı ile 1971 yılında üretilmiştir. Firma binlerce transistörü bir silikon çip üzerinde birleştirerek bilgisayar çağında devrim gerçekleştirilmiş oldu. 4004 işlemci sadece toplama ve çıkarma işlemlerini yapabilen 4 bitlik bir işlemci idi. Fakat her şey tek bir chip de toplandığı için bu çok önemli bir gelişme idi. 4004 den önce bilgisayarlar birden fazla chip kullanılarak veya farklı bileşenlerin birleştirilmesi ile üretiliyordu. 4004 ile taşınabilir elektronik hesap makineleri da büyük bir gelişme kaydetmişti. CPU Tarihçesi Kişisel bilgisayarlar için geliştirilen ilk mikroişlemci Intel 8080 dir ve 8-bit lik teknolojiye sahip olup 1974 yılında tanıtılmıştır. Bununla birlikte bilgisayar dünyasındaki gerçek sıçrama 1979 yılında üretilen Intel 8088 dir. Intel 8088 işlemcisi IBM PC lerde kullanılmıştır (1982). Daha sonraları 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium 4, Dual Core, Itanium, Xeon, Core 2 Duo, Core 2, Core i3, Core i5, Core i7 işlemcileri geliştirilmiştir. 15

INTEL işlemcilerin gelişimi Transistors: Bu sayı chip üzerindeki transistör adedini göstermektedir. Tablodan da görüleceği gibi transistör sayısı yıllara bağlı olarak düzenli bir artış göstermiştir. Microns: İki transistör arasındaki mesafedir (İnsan saçı 100 µm kalınlığındadır). Mesafe kısaldıkça transistör sayısı sürekli artmaktadır. Clock speed: Çipin ürettiği maksimum pulse adedidir. Chip üzerinde bulunan kuartz kristali ile elde edilen her clock (pulse) bir işlemin yapılması için gereklidir. Data Width: ALU nun genişliğidir. 8-bit lik bir ALU iki adet 8 bit sayıyı toplayabilir, çıkartabilir, çarpabilir vs. Bununla birlikte 32 bit lik bir ALU 32 bit lik sayılar için aynı işlemleri yapabilir. 8 bit lik bir ALU 32 bit lik ikisayıiçin yukarıdaki işlemleri dört hamlede yapar iken, 32 bit lik bir ALU bu işlemleri bir defada yapabilmektedir. Çoğunlukla harici veri yolları (external data bus) ALU ile aynı genişlikte olurlar. MIPS (millions of instructions per second): Saniyede yapılan işlem sayısını ifade etmektedir ve CPU ların performansını ölçmek için kullanılan bir birimdir. Fakat modern CPU ların performansını ölçmek için günümüzde sık kullanılan bir birim değildir. 16

Not: Core i7 Sandy Bridge E işlemcideki transistör sayısı 1,27 milyar, Core i7 Ivy Bridge E de 1,86 milyar (22 nm), Haswell de 1,4 milyar (22 nm) ve Broadwell U işlemcisinde 1,9 milyar (14 nm) dır. 18

En Son Üretilen Intel İşlemciler 19

Intel Core i7-5960x Haswell-E 21

14 nm bulk silicon 3D transistors (FinFET) 27

14 nm bulk silicon 3D transistors (FinFET) 28

Zoom Into a Microchip https://www.youtube.com/watch?v=fxv3jos1uy8 Intel: The Making of a Chip with 22nm/3D Transistors https://www.youtube.com/watch?v=d9swnlzva8g CHIPSET İşlemci dışında anakart üzerinde birkaç chip daha vardır. Bunlara anakartın chipseti denir. Chipset, işlemci (CPU) ile beraber çalışır ve işlemciye yardım amacıyla bazı kontrolleri yapar. Bu kontrol devreleri sayesinde işlemciye asıl işlerini yapması için daha fazla zaman kalır. Bu devreler veri yollarını, bellekleri ve çevre birimlerini kontrol ederler. Biranakartaişlemcisatınalırkenchipset inbuişlemciyidesteklediğine dikkat etmek gerekir. Her chipset te her CPU çalışmaz. Hangi CPU nun çalıştığı anakartın kitapçığında yazılıdır. 30

Intel X99 Chipset Diyagram 33

Northbridge: CPU ya direk bağlı Memory Control Hub Southbridge: Northbridge bağlı Input/Output Control Hub VERİ YOLU (BUS) Sistem kaynaklarının iyi kullanılabilmesi için bilgisayar içinde bileşenler arasında iletişim gerekir. İşte bu anlamda, bilgisayarın veriyi taşıdığı kanallara veri yolu (bus) denir. Bilgisayar içinde değişik türde veri yolları kullanılır. Veri yolları 8, 16, 32 ve 64 bit gibi kapasitelere sahiptir. 34

Üç tip veri yolu bulunur. a Data Bus CPU ile bellek arasında yada CPU ile girdi/çıktı aygıtı arasında veri taşır. b Control Bus CPU'dan bilgisayarın diğer parçalarına gönderilen komutları taşır. c Address Bus Bilgisayarın belleğindeki yerlerin her birini tanımlayan sayıları (adresleri) taşır. 32 bit sistemin adres kapasitesi 2 32 dir. 35

HARİCİ VERİ YOLU İşlemciler dışarıdan bilgiyi alıp işler ve sonucu bir çıktı cihazından gösterir. Bütün bilgi taşıyan elemanlar işlemciye bağlıdır. Bilginin taşınması harici veri yolları ile gerçekleşir. Bunlar ana kart üzerindeki bakır yollar veya paralel yassı kablolar olabilir. Harici veri yolları 8, 16, 32, 64 Bit gibi farklı genişlikte olabilirler. Veri yolları da ne kadar geniş olursa o kadar fazla bilgi taşır. Klavyeden herhangi bir tuşa bastığınızda bir kod oluşturulur ve harici veri yolları ile işlemciye gönderilir. Burada işlenen bilgi yine veri yolları ile diğer cihazlara iletilir. 36

HARİCİ VERİ YOLU 8 BIT HARİCİ VERİ YOLU CPU RAM HDD 37

DAHİLİ VERİ YOLU İşlemci her işi kendi içinde yapar; harici veri yollarını kullanarak işlenen bilginin sonuçlarını size gönderir. İşlemci içinde bilgilerin çok kısa bir zaman için saklandığı ve işlendiği, kaydedici (register) olarak isimlendirilen küçük bellekler bulunur. Bunlara ax, bx, cx ve dx gibi isimler verilir. DAHİLİ VERİ YOLU DAHİLİ VERİ YOLU AX BX ADRES YOLU CPU CX DX DATA YOLU 38

Front Side Bus (FSB): İşlemci ile RAM in bağlı olduğu Memory Control Hub (Northbridge) arasında bilgilerin taşındığı veri yoludur. Back Side Bus (BSB): İşlemci ile Level 2 Cache (L2) arasındaki veri yoludur. En az işlemci kadar hızlıdır. Peripheral Bus: İşlemci ile çevre birimleri arasındaki veri yoludur. 39

İŞLEMCİ-BELLEK İLİŞKİSİ İşlemci fazla miktarda bilgi saklayamaz Bu nedenle işlemcinin çalışabilmesi için RAM belleklere ihtiyaç vardır İşlemci gerekli bilgileri RAM den okur ve işlem sonuçlarını RAM belleğe yazar İşlemcinin RAM den hangi bilgileri alacağı ve işlem sonuçlarını nereye yazacağı adreslerle belirlenir Ram bellekte her bilgi belirlenen bir adreste bulunur Ram bellek işlemcinin hesap defteri gibidir. Devamlı buradan bir şeyler okur, siler, yazar... Hangi bilginin hangi adrese yerleşeceği ya da hangi adresten alınacağı bellek kontrol çipi tarafından belirlenir 40

İŞLEMCİ-RAM İLİŞKİSİ 8 BIT DATA VERİ YOLU HARİCİ VERİ YOLU CPU BELLEK KONTROL ÇİPİ RAM ADRES VERİ YOLU CPU CLOCK (İŞLEMCİ SAATİ) Bilgisayarda her operasyon belirli zamanlarda gerçekleşir. Bütün cihazlar bir saati takip ederler ve bu şekilde birbirleri ile senkronize çalışırlar. Senkronizasyon, işlemciyi hareketlendiren ve belli frekansta kare dalga üreten bir saat ile sağlanır. Saat, bir kare dalga üretir. Kare dalganın her yükselen 2 kenarında bir komut çalıştırılır. 41

SAAT HIZI SAAT CPU T=PERİYOD FREKANS=1/T (Hz) Eğer T=2 saniye ise Frekans=1/2=0.5 Hz Eğer T=0.1 saniye ise Frekans=1/0.1=10 Hz SAAT HIZI Her yükselen 2 kenardan birinde Intel işlemcileri bir komut çalıştırır. Dolayısıyla frekans ne kadar fazla olursa işlemci o kadar fazla işlem yapabilir demektir. 1 MHz saniyede 1 milyon saat tıklamasına (döngüye) karşılık gelir. 450 MHz hızında çalışan bir işlemci saniyede yaklaşık olarak 44 milyon basit işlem yapabilir. CPU SAAT 42

CPU CLOCK (İŞLEMCİ SAATİ) 8 BIT HARİCİ VERİ YOLU CPU RAM HDD SAAT BELLEK BİRİMLERİ RAM (Random Access Memory) Programların ve verilerin kullanıldıkları zaman geçici olarak depolandıkları yerdir. İşletim sisteminin, çalışan uygulama programlarının veya kullanılan verinin işlemci tarafından hızlı bir biçimde erişebildiği yerdir. CPU' da işlemler yapılırken ana bellekte saklanan veriler kullanılır ve işlenen veriler (bilgi) RAM bellekte tutulur. Elektrik kesildiğinde bellekteki veriler kaybolur. Birimi megabayt (MB) veya gigabayt (GB) 43

Şekil: RAM Bellek Mikroişlemcilere benzer olarak RAM ler de milyonlarca transistör ve kapasitörden oluşan entegre devrelerdir. Genel olarak RAM de (DRAM, Dynamic Random Access Memory) bir transistör ve bir kapasitör birlikte bir hafıza hücresini oluştururlar ve tek bir bit bilgiyi temsil ederler. Kapasitör bir bitlik bilgiyi (0 veya 1) tutar, transistör ise bir anahtar görevi görerek bilginin okunmasını veya değiştirilmesini kontrol eder. 44

RAM TİPLERİ SRAM Static random access memory: Herbir hafıza hücresi için çoklu transistör (4-6 adet) kullanmaktadır ve kapasitör bulundurmamaktadır. Transistör sayısı fazla olduğu için daha fazla yer kaplamakta fakat sürekli tazeleme gerektirmediği için (refresh) dinamik RAM lerden çok daha hızlı çalışmaktadır. Genel olarak Cache bellek olarak kullanılmaktadır. DRAM Dynamic random access memory: Bir adet transistör ve kapasitör çiftinden oluşan hafıza hücrelerine sahiptirler ve sürekli tazeleme işlemine ihtiyaç duymaktadırlar. EDO DRAM Extended data-out dynamic random access memory: Bu tip RAM ler bir hafıza hücresinin (bit) sadece adresinin tespit edilmesini takiben diğer bit ile ilgili işlemleri yapmak için önceki hafıza hücresinin tam olarak doldurulmasını beklemezler, bu nedenle bir miktar hızlıdır. SDRAM Synchronous dynamic random access memory: SDRAM ler EDO RAM lerden biraz daha hızlıdırlar. Hafıza hücreleri için okuma ve yazma işleminde belirli bir satır ve bu satırdaki ilgili sütunların işlem görmesi ile yaklaşık %5 lik bir hız artışı sağlanmıştır. DDR SDRAM Double data rate synchronous dynamic RAM: Bu tip RAM ler SDRAM ile benzerdirler, aradaki farklılık data aktarım genişliğinde sağlanan artımdır ki bu da yüksek hız anlamına gelmektedir. RDRAM Rambus dynamic random access memory: RDRAM leri diğer RAM lerden üstün ve farklı kılan özelliği kullandığı yüksek hızlı Rambus Channel olarak adlandırılan veri yoludur. RDRAM hafıza chipleri 800 MHz hızında veri transferi ile çalışabilirler. Yüksek hızlı çalıştıklarından dolayı diğer hafıza chiplerinden daha fazla ısı üretilirler ve bu ısıyı uzaklaştırmak için kendi soğutucuları vardır. 45

CMOS RAM CMOS RAM küçük miktardaki hafıza ihtiyaçlarını karşılamak üzere kullanılan bir tanımlamadır, örneğin bilgisayarımızdaki Hard disk ayarlarını saklamak için kullanılmaktadır. Bu RAM ler içeriklerini koruyabilmek için küçük pillere ihtiyaç duymaktadır. VRAM VideoRAM ler multiport dynamic random access memory (MPDRAM) olarak da bilinirler ve video adaptörleri veya 3 boyutlu grafik hızlandırıcıları için kullanılırlar. "multiport" kelimesi VRAM in iki adet bağımsız erişim kanalı kullanmasından dolayı kullanılmaktadır. Bu kanallardan biri CPU diğeri ise grafik işlemcisinin RAM e eşzamanlı erişimi için kullanılmaktadır. VRAM grafik kartı üzerinde bulunmaktadır. VRAM ihtiyacını belirleyen faktörler ekrana ait çözünürlük resolution ve renk derinliği color depth dir. DDR (Double Data Rate/Çift veri transferli bellekler) Yüksek frekanslarda çalışabilen, geniş veriyoluna sahip bellekler Olgun SDRAM teknolojisinden gelen yeni ve devrimci bir teknoloji SDRAM teknolojisi üzerine dayalı, üst seviyede performans sunan, büyük yatırımlar gerektirmeyen bir bellek teknolojisi 46

DDR RAM 'in Üstünlükleri DDR belleğin yüksek veri transferi oranı sayesinde performans artışı Grafik ağırlıklı dosyalar kullanılırken daha iyi performans Dijitalvemultimedyaortamlardadahanetgrafikler SDRAM, 133 200 MHz çalışma frekansına ulaşabilir. DDR4 RAM bellekler ise 4266 MHz çıkış frekansına ulaşabilirler. Genel sistem performansında yüksek bir artış sağlar. DDR RAM 'in Üstünlükleri Sağladıkları geniş veriyolu, ekran kartlarının en yüksek çözünürlüklerde bile performans kaybına uğramadan görüntü oluşturmalarına imkan sağlar. Verimliliği SDRAM'den çok daha iyidir. Mevcut bellek sistemleri arasında en iyi fiyat/performans oranını sunan bellek teknolojisidir. SDRAM gibi "paralel veriyolu" mimarisini kullanır, fakat daha az güç harcar. Bu da daha hızlı çalışma, az enerji harcama ve fazla ısı üretmeme anlamını taşır. 47

RAM 256 MB, 512 MB, 1GB, 2GB ve 4 GB İlk 640 KB Main Memory veya Base Memory (Esas Bellek) 640 KB ile 1 MB arasında yer alan 384 KB lık bellek parçası Extended Memory (Artırılmış Bellek) 1 MB ın üstünde yer alan bellek parçası Expanded Memory (Genişletilmiş bellek) ROM (Read Only Memory) Bellek Sadece okunabilir bellek Elektrik kesintisinden etkilenmez Bilgiler kalıcı olarak ROM yongasının içine kopyalanmıştır. Bu nedenle değiştirilmeleri olanaksızdır Bilgisayarın hiç silinmeyen temel sistem bilgilerini içerir Bir çevre birimine görevini bildiren işlevlere ve yazılıma sahiptir BIOS bilgilerini içerir RAM belleklere göre veri aktarma hızı ve kapasite yönünden çok düşüktürler 51

BIOS "Basic Input/Output System" (Temel Giriş/Çıkış Sistemi): Bilgisayarın çalışması için gereken temel işletim sistemi olarak özetlenebilir. Sadece okunabilir bellek (ROM) üzerine yazılmış bir yazılım olan BIOS, anakartınızın özelliklerini yönetebilmeniz/ kullanabilmeniz ve diğer donanımlar arasında bir bağ kurması için görev yapar. 52

Açılış (Boot) Shadow RAM (gölge hafıza) tekniği RAM bellek üzerinde Shadow RAM adıyla bir alan oluşturulur ROM daki bilgilerin (ru n bilgiler) bir kısmı bu alana aktarılır. Daha sonra bilgisayar bu bilgilere gereksinim duyduğunda ROM bellek yerine daha hızlı olan RAM bellek birimlerinden yararlanır. ROM lar dört gruba ayrılır 1-MPROM (Masceble Programmable Read Only Memory / Maske Programlı ROM Bellek) Üreticisi tarafından diğer ROM belleklerde olduğu gibi programlanır. Özel bir programı maskelemek amacıyla hazırlanır. Ucuz ve bit yoğunluğu en yüksek olan bellektir. 2-PROM (Programmable Read Only Memory / Programlanabilir ROM Bellek) Kullanıcı tarafından, ROM programlayıcı adı verilen özel bir devre ile programlanabilir. Ancak bu işlem bir kere yapılabilir. Daha sonra değiştirilemez. 53

3- EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) PROM belleğe benzer. Ondan farkı silinebilmesi ve yeniden programlanabilmesidir. Silme işlemi ultraviole ışınları ile yapılır. Işın koruyucu gövde üzerindeki quartz ile kapatılmış küçük bir pencereden verilir. 4- EAROM ve EEROM (Electrically Alterable Read Only Memory / Silinebilir Programlanabilir ROM Bellek) En iyi ROM türüdür. Devrede iken elektriksel yolla değiştirilebilir veya silinebilir. Bunun EPROM a göre en önemli üstünlüğü bir bölümünün silinebilmesidir. Elektrik kesintisinden etkilenmez. BIOS bilgileri burada tutulur. Üretici firma tarafından board üzerine monte edilmiştir. Bilgisayarı çalıştıracak olan DOS sisteminin disk/disket aracılığı ile RAM belleğe yüklenmesi de ROM belleğin görevidir. CACHE bellek (Tampon bellek) RAM belleğe destek amacı ile üretilmiş bir bellek birimidir. Board üzerinde 128 Kb, 256 Kb, 512 Kb, 1024 Kb veya 2048 Kb kapasitede bir entegre biçimidir. 54

INTERNAL (L1,DAHİLİ) CACHE L1 cache ilk defa 486 işlemcilerle birlikte kullanılmaya başlandı. Şu anda üretilen her CPU da değişen boyutlarda L1 cache bellek bulunur ve bilgisayarın performansının artmasına yardımcı olurlar. İşlemcilerin içine koyulan ve bazı bilgileri/komutları geçici olarak barındıran bellektir. Buradaki bilgilere/komutlara çok çabuk ulaşılır. Böylece bilgisayarın performansı artar. Normalde CPU her komutu/veriyi RAM bellekten alıp işler. Bu işlemi hızlandırmak için en çok kullanılan komutlar CPU içindeki cache bellekte saklanır ve çok hızlı alınıp çalıştırılırlar. CPU CACHE CACHE RAM EXTERNAL (L2, HARİCİ) CACHE CPU dışında, CPU ile RAM arasında bulunan SRAM dir. Dahili ile aynı işi yapar, dahiliye göre biraz yavaştır ama çok çok daha büyüktür. Dahili cache ler 32 64kb civarında iken harici Cache ler 256, 512, 1024, 2048 Kb boyutlarda olabilirler. CPU CACHE CACHE RAM 55

Intel Core i7-4770k 58