S a y f a 1 Anakart ve Bileşenleri CPU, bellek ve diğer bileşenlerinin bir baskı devre (pcb) üzerine yerleştirildiği platforma Anakart adı verilmektedir. Anakart üzerinde CPU, bellek, genişleme yuvaları, BIOS, chipset ler, keyboard ve mouse gibi giriş ve çıkış portları bulunmaktadır. 1
S a y f a 2 İlk nesil PC lerde bilgisayar ana kartları üzerinde CPU soketi, Bellek yuvaları, Seri ve Paralel portlar, keyboard, Mouse ve benzeri giriş çıkış soketleri yer almaktaydı. Bu bileşenlerin dışında yer alan Görüntü, Ses ve Network gibi birimler genişleme yuvasına (expansionslot) takılan kartlar üzerinden bağlanabilmekteydi. Sonraki nesil PC lerdeanakartlar üzerine ekran, ağ ve ses gibi modüller yerleştirilmiştir. Bu tür anakartlar Onboard olarak adlandırılmaktadır. Anakart, CPU ve diğer birimler arasındaki iletişimi sağlayacak şekilde tasarlanmış elektronik devrelerin oluşturduğu bir platform olarak da tanımlanabilmektedir. İşlemci anakart üzerinde yer alan ve tüm çevre birimlerin denetim, kontrol ve yönetimlerinin gerçekleştiren birimdir. Başka bir deyişle, İşlemci; işletilecek komutlarıngetirilmesi, kodların çözülmesi ve onları yürütülmesinden sorumludur. CPU nun yapmakla sorumlu olduğu işleri maddeler halinde şöyle sıralanabilir: 1. Sistemdeki bütün elemanlar ve birimleri için zamanlama ve kontrol sinyali sağlar. 2. Bellekten komut veya veri alıp getirir, kod çözer ve işletir. 2
S a y f a 3 3. Aritmetik ve mantık işlemlerini gerçekleştirir. 4. G/Ç cihazlarından gelen servis isteklerine cevap verir. CPU nun Performansını Etkileyen Faktörler CPU performansı; (Internal clock speed) iç saat hızı, (External clock Speed) dış saat hızı, kelime uzunluğu (Register), veriyolu (data bus) - adres yolu (address bus) genişliği ve kod verimi gibi faktörler tarafından belirlenmektedir. i. İç saat hızı CPU nun komutları yürütürken kullandığı saat hızıdır. İşlemcinin üzerinde yazılan çalışma hızı iç saat hızıdır. ii. Dış saat hızı CPU nun anakart üzerinde işlem yaparken kullanılan saat hızıdır. Bu hıza anakart yol hızı da denilmektedir. Anakart yol hızı denildiğinde Bellek ile CPU arasındaki yolun hızı olarakda adlandırılmaktadır. iii. Kelime uzunluğu Mikroişlemcilerin bir defada işleyebileceği veri miktarı olup paralel olarak işlenen veri bitlerinin sayısı ile ifade edilmektedir. Başka bir deyişle, kelime uzunluğunun büyük olması, aynı anda daha fazla sayıda verinin işletilmesi anlamına gelmektedir. iv. Adres yolu Mikroişlemcini adresleyebileceği bellek büyüklüğünü ifade etmektedir. Veri yolu ise CPU dan (yada CPU ya) taşınacak verinin miktarını belirleyecektir. v. Cache Bellek (Önbellek) İşlemci tarafından çok sık kullanılan bilgilerin ana bellek yerine işlemciye dahay yakın bir bellek alanında tutulmasını sağlamak üzere tasarlanmış belleklerdir. İntel 486 model CPU larla birlikte bu tasarımı kullanmaya başlamıştır. Pentium işlemcilerle birlikte cache bellek tasarım geliştirilmiş ve bir miktar cache bellek işlemci içine yerleştirilmiştir. İşlemci dışına yerleştirilen cache belleğe L1 işlemci içine yerleştirilen bellek alanına L2 denilmektedir. 3
S a y f a 4 Görevleri aynı olan sinyal hatlarının gruplandırılması oluşturulan fiziksel yapılara Yol (Bus) denilmektedir. Anakart üzerindeki bileşenlerin birbirleri ile iletişimleri bu yollar üzerinden gerçekleştirilmektedir. Anakart üzerindeki iletişim yolları işlevlerine göre sınıflandırılmaktadır. Görevleri aynı olan sinyal hatlarının gruplandırılması oluşturulan fiziksel yapıya Yol (Bus) denilmektedir. Anakart üzerindeki bileşenlerin birbirleri ile iletişimleri yollar üzerinden gerçekleştirilmektedir. Yolları işlevlerine göre sınıflandırılırsa: 4
S a y f a 5 Data yolu Birimler arası data transferinin gerçekleştirildiği hatlardır. Çift yönlüdür. (CPU dan I/O birimlerine veya I/O birimlerinden CPU ya doğru) Adres yolu Adresleme amacıyla kullanılan sinyal hatlarıdır. Tek yönlü olup (unidirection) CPU dan birimlere doğrudur. Kontrol yolu Sisteme bağlı birimlerin çalışmalarını düzenleyen denetim ve yönetim sinyallerinin bulunduğu yol yapısıdır. Bu hatlarda READ/WRITE, Clock ve chip select gibi kontrol, yönetim ve denetleme sinyalleri bulunmaktadır. Bu yoldaki sinyalleri görevlerine göre gruplandırılırsa: 1. Sinyal seçimi 2. Yön tayin seçimi 3. Zamanlama CPU/Memory Bus Veri transfer açısından en yüksek hıza sahip olan yol yapısıdır. Günümüzde bu yolun hızı 800 MHz ve daha yukarısındadır. Özellikle cache bellek ile gerçekleştirilen yol bağlantısı en kısa yol yapısıdır. Bu yol bağlantısı CPU dan Cache belleğe ve Cache bellekten ana belleğe doğrudur. 5
S a y f a 6 I/O Bus I/O yolu Giriş-Çıkış aygıtlarını CPU/Memory yoluna bağlar. Bu yol diğer yola gore daha yavaştır. Günümüzde bu yolun hızı 400 MHz üzerine çıkarılmıştır. ISA (Industry Standart Architecture) 16 bit - 8 bit / 4.77 Mhz ISA mimarisi 8086 işlemcilerle birlikte kullanılan 8-16-32 bit olmak üzere farklı işlemciler içinüretilmiş bir yol mimarisidir. İlk nesil CPU lar için üretilmiş sistemlere XT denilmektedir. İlk PC XT makinelerde kullanılan yol mimarisi, 8 bit olup işlemci 4.77MHz hızında çalışmaktaydı. 16 bitlik CPU ların geliştirilmesi ile ISA mimarisindeveriyolu 16 bit e çıkarılmıştır. Günümüzde anakart üzerinde ISA mimarisine ait genişlemeyuvaları bulunmamaktadır. 16 bit lik ( I/O yolu ) veri yoluna sahip286 işlemcilerin üretilmesi ile birlikte anakart üzerinde önemli değişiklikler yaşanmıştır. 286 işlemcilerletasarlanan sistem ünitelerine AT(Advanced Technology) adı verilmiştir. PCI (Peripheral Component Interconnect) PCI veri yolu Intel, AMD, Compaq vb firmaların içinde yer aldığı bir çalışma grubu tarafından geliştirilmiştir. İlk olarak 32bit veriyolu ve 33 MHz çalışma hızı için tasarlanmıştır.bu yol teknolojisi bilgisayar dünyasına birçok yeni özellik kazandırmıştır. Bu yol mimarisi Pentium işlemcilerinperformansını kullanabilecek yeteneklerle donatılmıştır. Bu mimarinin getirdiği en önemli özelliklerdenbirisi işlemciden bağımsız yol yapısıdır. 6
S a y f a 7 Böylece anakartlar üzerindeki işlemci soketine farklı firmalar tarafından geliştirilen CPU lar takılabilmektedir. Diğer önemli bir yenilik ise cihazların otomatik olarak algılanmasını sağlayan Tak &Çalıştır (Plug& Play) özelliğidir. Böylece işletim sistemi bilgisayarınıza takacağınız aygıtları otomatik olaraktanıyacak ve ardından cihaz kullanıma hazır hale getirecektir.cpu üretim teknolojisinin gelişmesine paralel olarak bu mimari ile birlikte CPU lar daha düşük gerilimlerde ( 3.3 V gibi) çalıştırılmaya başlamıştır. ATX Pentium işlemcilerin kullanılmaya başlaması ile birlikte PCI mimarisinin getirdiği diğer önemli yenilik ise güç kaynağının yazılım kontrollü olarak tasarlanmasıdır. Güç kaynağının bağlantı soketi 7
S a y f a 8 değiştirilmiştir. Bu yenilik, bilgisayarların işletim sistemi tarafından kapatılabilmesi sağlanabilmektedir. Yeni tasarlanan bu tip bilgisayar sistemünitelerine ATX adı verilmiştir. ATX standardı ile birlikte sistem kasası içindeki kablo sayısı azaltılmıştır. Diğer taraftan bu tip kasaların geniş boyuttadır. Böylece, kasaya bileşenlerin kolay monte edilebilmesi sağlanmıştır. AnakartBileşenleri Anakartlar yazıcı, fare,klavye, vb harici bağlantılar için de konektörlere sahiptir.harici konektörlerin fiziksel yapıları birbirinden farklı olduğu için, aygıtları yanlış yere takmaolasılığı çok düşüktür. PS/2 Connectors ATX anakartlar üzerinde 2 adet PS/2 konnektör bulunur. Bunlardan birimouse için, diğeri de klavye için kullanılır. Her ikisi de şekil ve pin sayısı itibariyle aynıdır. Buyüzden genellikle farklı renklerde üretilmiştir. Bu renklerden yeşil mouse, mor klavye için kullanılmaktadır. 8
S a y f a 9 USB (Universal SerialBus) USB (Universal SerialBus) bilgisayar ile takılabilir aygıtlar(joystick, klavye, telefon, tarayıcı, yazıcı gibi aygıtlar) arasında iletişim sağlamak için geliştirilmiş ileri biryol teknolojisidir. Tak ve çalıştır özelliğini desteklemektedir. Böylece yeni bir aygıt herhangi birbağdaştırıcı kartı kullanmadan veya bilgisayarı kapatmadan takılabilmektedir. USB yol sistemi Compaq, IBM, DEC, Intel, Microsoft, NEC ve Northern Technology gibi firmaların yer aldığıbirçalışma grubu tarafından geliştirilmiştir.. Paralel Port Paralel port genellikle tarayıcı ve yazıcı bağlantısı için kullanılmaktadır. Paralelport LPT olarak da adlandırılmaktadır. 9
S a y f a 10 COM(Communications) Port (Seri Port) COM portlar fare ve harici modem veya diğer cihazların bilgisayar bağlanması içinkullanılır.günümüzde bu port yerine USB portu kullanılmaktadır. AudioConnectors Ses kartı anakart üzerinde bir devre modülüyer almaktadır. Ses giriş ve çıkışları için 3 adet seskonnektör anakart üzerinde bulunur. Bunlar kolayca ayırt edilebilmesi için renkli olarak üretilmiştir. Yeşil renk hoparlör/ses çıkışıdır.diğer konektör ise Line-In olarak adlandırılan giriş noktasıdır. Harici bir aygıttanbilgisayara ses girişi yapılması veya kayıt amacıyla kullanılır. Üçüncü konnektör ise mikrofon girişi olup kırmızı renktedir. 10
S a y f a 11 Video Port Video portu bir modül olarak anakart üzerine yerleştirilmiştir. Onboard tipi anakartlarda kullanılan video modülü standart özelliklere sahiptir. Bu tür video modülü paylaşımlı bellek kullanmaktadır. Bundan dolayı, yüksek performans isteyen video uygulamaları için harici ekran kartlarına ihtiyaç duyulmaktadır. RAM bankları RAM ler farklı tiplerdeki bellek modüllerine takılmaktadır. Tipik olarak anakat üzerinde bulunan bellek soket tipleri; SIMM, DIMM ve RIMM olmak üzere üçe ayrılmıştır. Diğer taraftan belleklerddr, DDR II ve DDR III gibi farklı özelliklerde tasarlanmıştır. Her bir tip bellekiçin ayrı bellek bankları kullanılmaktadır. Bilgisayar satın alımı sırasında bellek tipi seçimlerinin ek maliyetler getireceği unutulmamalıdır. Bu noktada en önemli seçim kriteri anakart tarafından desteklenecek maksimum RAM miktarıdır. Böylecekullanabileceğiniz bellek üst sınırını belirlenecektir. 11
S a y f a 12 AGP (Accelerated Graphics Port) ISA ve PCI dan sonra daha hızlı ve iyi görüntüler elde etmek için geliştirilmiş bir veriyoludur. Grafik kartının, anakart üzerindeki RAM in belli bir bellek alanına dallanmasına izin vermekte ve bağımsız, özel bir grafik veriyolu ile verilerin doğrudan hızlı bir biçimde alınmasını sağlamaktadır. 3D grafikler, yüksek çözünürlükte hızlı olarak hareket ettirildiğinde PCI veriyolunda tıkanmalar oluşmaktadır. Kaliteli görüntüler ve animasyonlar, texture (resim alanlarını dolduran kaplamalar) yeterince hızlı olarak monitörde gösterilememektedir. AGP veriyolu 66 MHz çalışma frekansı ile ilk nesil PCI veriyolu hızından daha iyi performans sağlanmıştır. AGP nin en önemli özelliği, veriyolunda sadece grafik bilgisinin bulunmasıdır. Hızlı AGP veriyolu RAM ile grafik kartı üzerindeki hızlandırıcı chip arasındaki doğrudan bağlantı için kullanılmıştır. Bu özellik veriyolunun tüm bant genişliğinin sadece grafik işlemleri için kullanılmasını sağlamıştır. Diğer taraftan, AGP soketleri tüm kartlara uyan PCI veriyollari kadar evrensel değildir. 12