Anakart (Mainboard)
Anakart, bir bilgisayarin tüm parçalarini üzerinde barindiran ve bu parçalar arasindaki iletisimi saglayan elektronik devredir.
Bir anakartin üzerinde islemci, ram, ses karti, ekran karti, modem, ethernet, tv karti, radyo karti ve scsi karti vb.. girebilecegi yuvalar, klavye, sabit disk, flopy disk ve seri - paralel port denetçileri, ve bunlarin koordinasyonunu saglayan chipset’ler bulunur.
Anakartin üzerinde genisleme kartlarinin takilabilecegi yuvalara slot adi verilir. Bu slotlar, VESA, EISA, ISA, PCI ve AGP olmak üzere çesitli bölümlere ayrilir. Bunlardan su anda en çok kullanilanlari ISA, PCI ve AGP dir. VESA slotlar eski 486 islemcili anakartlarda kullanilmaktaydi. Pentium islemcilerin devreye girmesiyle birlikte 32 bit veri yolunu destekleyen PCI slotlar kullanilmaya baslandi. Zamanla Pentium II ve Pentium III’lerin çikmasiyla ISA slotlar yerini tamamen PCI slotlara birakmaktadir.
Anakartin üzerindeki kartlara veri akisi “bus” adi verilen elektronik yollar üzerinden yapilir. Buslar kendi içinden ikiye ayrilir. Bunlar System Bus ve I/O Buslardir. System Bus, islemci ile RAM arasindaki veri akisini saglar. I/O Bus ise çevre kartlarin iletisimini ve bunlarin islemci ile arasindaki iletisimi saglar. Anakart üzerindeki köprü chipsetler (bridge) I/O Bus’i System Bus’a baglar.
Anakartin Yapisi
Sistem Bus
Sistem Bus , islemci, RAM ve L2 önbellegi birbirine baglar.
Diger I/0 bus da bu yol üzerinden islemciye giris/çikis yapar. System Bus kullanilan islemciye göre farklilik gösterir. Islemcinin tipi system bus’in genisligini ve hizini belirler. Ne kadar hizli System bus kullanilirsa sistemin hizi ve diger parçalarla haberlesmesi de o derecede artar. Eski bilgisayarlarda kullanilan 486 islemciler 25 MHz bus hizina sahipken, Pentium islemciler bu hiz barajini 66 MHz’ye yükselttiler. Pentium II ve Pentium III islemciler bu hiz 100 MHz ve 133 MHz hizina kadar yükseltmistir. Ancak bu hizda çalisabilmek için 100 MHz destekli PC100 SDRAM ve 133 MHz RDRAM kullanilmasi gerekmektedir. (bkz sh. 39 )
I/O (Input/Output) Bus
Bilgisayarin dis dünyayla ve kullanicisiyla iletisimini saglayan tüm giris/çikislar bu yolla yapilir. Klavye, fare, ses karti, ekran karti, modem, monitör, disk/disket sürücüleri bu yolla anakarta baglanirlar. Günümüz bilgisayarlarinda dört farkli I/0 bus çesidi yer alir. Bunlar ISA , PCI , USB ve AGP ’dir. ISA bus en eskisi ve en yavasidir. 16 bit iletisim kullanan kartlar tarafindan kullanilir. Bu kartlar ethernet kartlari, ses kartlari ve faks-modemlerdir (PCI olan ses karti, ethernet karti ve modemler de vardir). Bu veriyolu eskiden kullanilan 386 ve 486 islemcili anakartlarda da yer alir. PCI bus, daha hizli olan güçlü bir veri aktarim yoludur. 64 bit veri aktarimi yapar. Ekran kartlari, ses kartlari, modemler, ethernet kartlari, SCSI kontrol kartlari ve baska bir çok kart bu yolu kullanir.
USB bus Universal Serial Bus’in kisaltilmis halidir. En yeni veri aktarim yoludur. Günümüzde bu bus yolunu kullanan kart ve parçalar yeni yeni yayginlasmaktadir. Web kameralari, Infra Red port’lar, tarayicilar ve yeni üretilen bazi ekipmanlar bu yolla baglanirlar.
AGP, Accelerated Graphics Port’un kisaltilmis halidir. Sadece yeni gelistirilen ekran kartlarini sisteme baglamak için kullanilir.
Günümüzdeki yaygin bilgisayarlar 66 MHz bus hizinda çalisirlar. Bu yüksek hiz anakart üzerinde bir çesit elektronik gürültüye ve bazi problemlere yol açar. Genisleme kartlarina ulasimda bu hiz yüksek ve hizlidir. En yeni ve en hizli genisleme kartlari 40 MHz hizinda çalisabilir. Bu yüzden anakartin üzerindeki System bus, hizi çevre kartlarla problemsiz iletisim için yeniden düzenlenmek zorundadir.
I/0 bus yollari fiziksel olarak elektronik devre üzerinde yer alan çizgiler araciligiyla iletisim kurar. Data track adi verilen çizgiler bir seferde bir bit iletirler. Address Track’leri verinin nereye gönderilecegini belirler. Bus yollari araciligiyla veri gönderimi yapilirken adres belirtilmesi gerekir. Veri akisinda önce adres çizgilerinden adres, daha sonra da data çizgilerinden veri gönderilir. Bus hizini ve genisligini data çizgilerinin sayisi belirler. ISA bus veriyolunda 16 adet data çizgisi vardir. Günümüz PC’leri birim zamanda 32 bit gönderimi yapmak üzere tasarlanmislardir. ISA bus birim zamanda 16 bit gönderebildigi için anakartin beklemesi gereken bir süre olusturmaktadir. Anakart 32 bitlik bilgiyi ISA bus’dan iki seferde alabilmektedir. Bu arada geçen sürede ISA bus “Wait State” (bekle) durumunu anakarta bildirir. Bu islemciye “Bekle, kalanini birazdan gönderecegim” demektir. Yavas bir ISA kart sistemin tüm hizini bu yolla oldukça düsürebilir
ISA
1984 yilinda gelistirilmis bir bus veri yoludur. ISA Industry Standard Architecture’in kisaltilmis halidir. ISA aslinda IBM’in XT veriyolunun gelistirilmis bir halidir. XT veriyolu 8 bitlik iletisimi kabul eden en eski veri yollarindan biridir. ISA 16 bit genisliginde en fazla 8 MHz hizinda çalisabilmektedir. Teorik olarak saniyede 8 Megabit transfer yapabilmektedir. Pratikteyse en fazla 1 ya da 2 Megabit hizinda çalisabilmektedir. ISA slot’lar hizli iletisime ihtiyaç duymayan seri, paralel portlar ve yaygin olarak kullanilan Sound Blaster uyumlu ses kartlari için kullanilmaktalar
MCA
1987 yilinda Micro Channel Architecture adiyla piyasaya sürülmüstür. IBM tarafindan lisansi alindigi için IBM disindaki bilgisayarlarda kullanilamamistir. Bu yüzden de çok fazla yayginlasamadi. MCA 32 bit genisliginde veri aktarimina imkan sagliyordu ve 40 MBps hizinda çalisabiliyordu. Saat frekansi olarak da 10.33 MHz hizina ulasiyordu. Bu bus yolunu kullanan çok fazla kart gelistirilmedi. Zamanina göre yenilikçi bir gelisme olmasina ragmen yayginlasmadi.
EISA
1988B - 89 yillari arasinda bu veriyolu için ortaklik kuran 9 farkli firma (AST, Compaq, Epson, HP, NEC, Olivetti, Tandy, Wyse ve Zenith) tarafindan gelistirilmistir. Amaci IBM’in MCA’sina yanit vererek tekel olmasini ortadan kaldirmakti. EISA 32 bit genisliginde 8 MHz hizinda çalisabilen bir bus veri yoluydu. MCA gibi çok fazla yayginlasamadi. EISA kartlar ISA’yla uyumlu olduklarindan dolayi ISA kartlar EISA slotlara yerlestirilebiliyordu. EISA slotlar halen sunucu tipi bilgisayarlarda kullaniliyor.
Vesa Local Bus
Kisaca VLB olarak da adlandirilmaktadir. VLB’ler basit ve ucuz bir bus veriyolu olarak tasarlanmislardir. 486 anakartlarda yayginca kullanildilar. 33 MHz hizinda çalisabilmekte olmalari VLB’leri diger bir özelligidir. Vesa yaklasik 120 farkli üretici tarafindan gelistirilmistir. Çogunlukla ekran kartlari için kullanilmistir. Ancak bu veriyolu bazi kartlarla uyum sorunlari yasadigindan çok fazla ragbet görmemistir
PCI
PCI 1990’larda Intel tarafindan gelistirilen en yaygin ve oturmus veri yoludur. Peripheral Component Interconnect’in kisaltilmis halidir. Aslinda 32 bit genisliginde olmasina ragmen 64 bit gibi de çalisabilir. PCI, 33 MHz hizinda çalisabilecek sekilde üretilmistir. Her çesit islemciyle çalisabilecek sekilde tasarlandigindan 486, Pentium, Pentium II ve diger islemcilerle beraber çalisabilmektedir. Bu veriyolu ayrica "tamponlu" çalisacak sekilde üretilmistir. PCI , islemcinin verdigi görevleri tamponda bekleterek önceki isleri bitirir. Isi bittiginde tampondan yeni görevler alarak çalismasina devam eder. Ayni sekilde islemciye aktaracagi bilgileri de tampona koyar ve islemci sirasi geldiginde bu bilgileri tampondan alarak isleme devam eder. Tüm PCI kartlar “Plug’n Play” yani tak ve çalistir özelligine sahiptir. PCI kartlar kendi kendilerini konfigüre ederek sisteme kendilerini tanitirlar.
Güncel anakartlarin çogunda yer alan IDE denetçileri de PCI bus veri yolunu kullanirlar. Bir sistemde normalde 3 ya da 4 PCI slot bulunur. PCI bus halen gelistirilmeye devam edilmektedir. Içlerinde Intel, IBM ve Apple sirketlerinin bulundugu bir grup bu veriyolunu her gün daha ilerletmektedirler.
AGP
AGP adi verilen veri yolu da aslinda 66 MHz PCI bus’dan farkli bir sey degildir. Su an için yalnizca ekran kartlariyla kullanim için gelistirilmis oldugunu söyleyebiliriz
AGP (Accelerated Graphics Port), ISA ve PCI’dan sonra daha hizli ve gerçekçi görüntüler elde etmek için gelistirilen bir veriyoludur. Grafik kartinin, anakart üzerindeki RAM’in belli bir bellek alanina dallanmasina izin vermekte ve bagimsiz, özel bir grafik veriyolu ile verilerin dogrudan hizli bir biçimde alinmasini saglamaktadir.
3D grafikler, yüksek çözünürlükle detayli ve hizli olarak hareket ettirildiginde PCI veriyolu hemen sinirlarini zorlamaya basliyor. Biraz gösterisli animasyonlar, resim alanlarini dolduran kaplamalarin (texture) monitöre yeterince hizli olarak ulasamamasindan dolayi gösterilemiyorlar.
AGP veriyolu 66 MHz frekansla çalismaktadir. 33 MHz frekansa sahip olan PCI’a göre bu maksimum transfer hizinin 266 MB/sn’ye yükselmesi anlamina geliyor. 2x-Modunun Pipelining yönetiminde PCI veriyolunun dört kati hizina denk gelen, 528 MB/sn’lik bir maksimum degere ulasiyor.
AGP, Pipelining’i yönetebilmek için birkaç ek sinyal hatti kullaniyor. PCI veriyolunda verilerin talep edilmesi, ancak önceki veri transferi bittikten sonra baslayabilirken, AGP’de veriler, önceden istenen veriler henüz bellekte aranirken talep edilebilir.
AGP’nin en büyük özelligi, veriyolunda sadece grafik bulunmasidir. Veriyolunun tüm bant genisligi sadece grafik için kullaniliyor ve bunun disinda diger bagli aygitlarla paylasmak zorunda degil. Bununla birlikte AGP, tüm kartlara uyan Slotlari olan PCI veriyollari kadar evrensel degil. Böylece AGP, PCI için rakip olarak degil, onun bir gelismis hali olarak görülebilir. AGP sadece PCI grafik kartlarinin sonunu hazirlayacak.
Hizli AGP veriyolu anakart üzerindeki RAM ile grafik karti üzerindeki hizlandirici chip arasindaki dogrudan baglanti için de kullaniliyor. Kart üzerindeki entegre grafik bellegi yerine artik grafik hizlandiricisi PC RAM’ini de kullanabiliyor. Bunlar bu güne kadar grafik islemcilerinin erisebilmeleri için, kart üzerinde önbellekleniyordu. Simdi bu kaplamalar dogrudan anabellek üzerinden kullanilabiliyorlar. Intel bunu “DIME (Direct Memory Execute) olarak adlandiriyor.
AGP’nin RAM’den aldigi pay degiskendir. Bu pay hem kullanilan programa hem de PC’nin içinde mevcut RAM’in kapasitesine baglidir. Bir yigini kaplamanin gerektigi, gerçege yakin 3D animasyonlar için 12 ile 16 MB arasinda olabiliyor.
CPU, RAM, grafik hizlandiricisi ve PCI veriyolunun baglantisinin birlikte çalismasi anakart üzerindeki chipset tarafindan yönetiliyor. Bu chipset, örnegin adresleri öyle aktariyor ki, RAM’e dagilmis olan serbest hafiza alani, grafik karti üzerindeki grafik hizlandiricisini bagli bir alan olarak gösteriyor. Büyük veri yapilari, örnegin tipik büyüklükleri 1 KB ve 128 KB arasinda olan kaplama Bitmap’leri gibi, böylece bir birim olarak erisilebilir. AGP chipsetinde bundan sorumlu alan GART (Graphics Adress Remapping Table) olarak ifade ediliyor ve islevsel olarak anaislemcideki Paging Hardware’ine benziyor.
AGP sistemleri için programlanmis yeni yazilimlar gerekmektedir. Artik daha fazla ve daha büyük kaplamalar kullanilabildigi için yeni uygula­malarin grafik detaylari çok daha fazla olacak. Bugüne kadar programlar 2 meygabyte’tan daha az bellek yeriyle yetinmek zorunda kalirken, simdi rahatça 16 Megabyte’a ulasabilecekler. Kullanici, 3D animasyonlarinda hiçbir bozulma, yavaslama veya piksellesme olmadan yüksek çözünürlüklere çika­bilecek. AGP yazilimlari eski bilgisayarlarda da çalisacak, ancak duruma göre daha düsük çözünürlüklerde çalismak gerekebilir. Bazi uygulamalar­ da, AGP-RAM’inin eksikliginden do­layi sadece ön plandaki resimler net ve detayli olarak görünecektir.
AGP, PCI’in sonu demek degil, PCI evrensel Input/Output(I/O) arabirimi kaliyor. ISA dahi varligini sürdürecek. Microsoft ve Intel’in 1998’in PC’si için gelistirdigi spesifikasyonlarin aksine anakart üreticileri gelecekte bu slot­lardan (genisletme yuvalarindan) vazgeçmek istemiyorlar ancak modern AGP kartlarinin daha az ISA slotu vardir. Bu da genellikle iki tanedir.
Chipset’ler
Chipset anakartin üzerinde yer alan bir dizi gelismis islem denetçileridir. Bu denetçiler anakartin üzerindeki bilgi akis trafigini denetler.
Islemcinin verileri aldigi yollari takip eden ve islemcinin bir anlamda efendisi olan kisim anakart üzerindeki chipsettir. Chipset’lerdeki gelismeler islemcilerdeki gelismelere paralel olarak ilerlemektedir. Yeni bir RAM ya da bus gelistirildigi zaman bunu islemciye aktaracak olan Chipsetler de gelistirilir. Pentium islemciler için farkli chipset üreticileri mevcuttur. Bunlar Intel, SIS, Opti, Via ve ALi’dir. Bu chipsetler kullanilabilecek islemci ve anakartin performansini belirler. Günümüzde kullanilan LX, BX, EX, ZX, i810, i820, i815 ve Super Soket 7 tipi anakartlarin chipsetleri farkli hizdaki islemcilere destek verirler. LX tipi anakartlar 66 MHz veri yolunu destekler. BX tipi anakartlar ise 100 MHz ve üzeri veriyolu nu destekler ve bu amaçla üretilen Pentium II ve Pentium III islemcileri çalistirirlar.
C.tesi Mayıs 05, 2007 10:33 am