Intel 80486 mikroişlemcisi
AM486 DX2-80 ve i486 DX2-66 mikroişlemciler
Donanım açısından 486'nın mimarisi büyük bir gelişmedir. Üzerinde yazılımları birleştiren çipi ve önbelleği vardır. Buna ek olarak optimal durumlarda işlemci bir talimatı bir
saat vuruşunda yerine getirir. Bu gelişmeler Intel 80386'nın bir saatteki hızını ikiye katlayan performansını açığa çıkarır. Ama bazı düşük çaplı I486 modelleri 386s'ların en hızlı halinden daha yavaştırlar özellikle 'SX' i486s'lar.
386 ve 486 arasındaki farklar
- Veri Önbelleği- 8192-byte (8 kB)i SRAM işlemciye en çok ve sıklıkla kullanılan bilgiler depolamak üzere yüklendi. 386 önbelleği destekliyordu ama daha yavaştı.
- Pipelining-İşlemcinin her saat vuruşunda al getir ve çalıştır evrelerini yapmasına yardımcı olur. O anki konum bir sonraki adımı destekleyecektir bir sonraki adımda son yapılan işlemi besleyecektir. 386 bu adımları ayrı ayrı yapmayı gerektirir.
- MMU performansını arttırmıştır.
- FPU Kesişimi - (sadece DX modellerde) İleri seviyede matematik fonksiyonları eklenmiştir.
486 32-bit veri yolu ve 32-bit adres yolu içerir. Bu da ya 4 eşli 30-pin SIMMs ya da tek 72-pin SIMM gerektirir. 32-bit adres yolu bunu 4 GB RAM' e sınırlar.
Pentium
P5 ailesinin ilk işlemcisi Mart 1993'te üretildi. İlk
Pentium kuşağı P5 olarak bilinir (80501 adıyla da anılır). Bu işlemci 0.80
mikron teknolojisiyle üretilmiştir ve 60-66 Mhz FSB hızını destekler. İşlemci
çekirdek gerilimi 5 volttur. Bu işlemcilerde çekirdek FSB hızında çalışır
(60-66 Mhz). Sadece soket 4 platformuna uygun olarak tasarlanmıştır. Bu işlemci
ailesinin bir sonraki temsilcisi olan P54 (80502), P5'ten bir yıl sonra
piyasaya sürülmüştür. 0.50 mikron teknolojisiyle üretilen bu işlemci 3.3 volt
gerilimde çalışır. Daha sonraları 0.35 mikron üretim teknolojisine geçilmiştir.
75 ile 200 Mhz arası hızlarda çalışan bu işlemci 16KB (8KB veri ve 8KB komut)
L1 belleğe sahiptir.
2.5. Pentium Pro
İlk 6. nesil İntel işlemcisi olan Pentium Pro,
zamanının oldukça devrimci bir yeniliğidir. Bu işlemcide İntel ilk kez,
çekirdekle eş hızlı L2 belleği, işlemci çekirdeği ile birlikte paketlemiştir.
0.50 ve 0.35 mikron teknolojileri ile üretilmiş versiyonları mevcuttur. 0.35
mikron teknolojisi ile üretilen versiyonu L2 bellek miktarını artırmaya imkan sağlamıştır.
Böylece işlemci 256, 512, 1024 ve 2048KB L2 ve 16KB L1 bellekle piyasaya
sürülmüştür. İşlemci 150-200 Mhz saat hızlarında çalışmaktadır. 60-66 Mhz veri
yolu hızını destekleyen bu işlemci sadece Soket 8 platformlarında
çalışmaktadır. Pentium Pro, Pentium'un tüm komutlarını desteklemektedir (MMX
desteklenmez) ve buna ek olarak cmov, fcomi gibi birkaç komut daha işlemciye
eklenmiştir.
2.5.1. Pentium/MMX teknolojisi
Intel'in bir sonraki önemli adımı, 57 komutluk MMX
komut setini dahil ettiği P55 işlemcisini üretmek olmuştur. 8 Ocak 1997'de
piyasaya sürülen işlemcide 0.35 mikron üretim teknolojisi kullanılmıştır.
Çekirdek gerilimi 2,8 volta düşürülmüştür. L1 bellek öncülünün iki katıdır
(32KB). İşlemci soket 7 platformlar için tasarlanmış olup 166-233 Mhz saat
hızlarında çalışır.
Pentium II
P6/x86 ailesinin bu temsilcisi Mayıs 1997'de piyasaya
sürülmüştür. Bu işlemci ailesine mensup farklı kullanıcı gereksinimlerine uygun
üretilmiş bir çok model vardır. Orta çaplı bilgisayarlar için tasarlanmış
Pentium II (Klamath, Deschutes, Katmai, vb.), düşük maliyetli sistemler için
tasarlanan Celeron (Covington, Mendocino, Dixon, vb.), yoğun kullanımlar ve
sunucu çözümleri için tasarlan Xeon (Xeon, Tanner, Cascades, vb.) bu ailenin
birer üyesid
2.12. Celeron
Bu işlemci Intel'in devrimci bir ürünüdür. Intel, ilk
kez bu ürünle, düşük maliyetli sistemler için çalışmaya başlamıştır. Bu
işlemcilerde L2 bellek ya çok azdır ya da hiç kullanılmamıştır. Bu ailenin
üyelerini Covington, Mendocino, Dixon olarak sayabiliriz. İlk Celeron işlemcisi
Nisan 1998'de piyasaya sürülmüştür. Soket 370 ve Slot 1 versiyonları
üretilmiştir.
. Xeon
Tıpkı öcülünde olduğu gibi Xeon işlemcilerde L2 bellek
çekirdekle aynı hızda çalışır. Sunucu platformları için tasarlanmış, Slot 2
yapısı kullanılan ilk işlemcidir. Çoklu işlemci desteği vardır. 0.25 mikron
teknolojisi ile üretilen bu işlemcide Deschutes çekirdeği temel alınmıştır.
512, 1024 ve 2048KB'lık CSRAM L2 belleklere sahip modelleri üretilmiştir.
Pentium III
Pentium
II tabanlı
işlemcilerle çok benzerdir. Aralarındaki en büyük fark Pentium 3 işlemcilerin
ek olarak SSE buyruk kümesi kullanmasıdır. SSE ile
Pentium 3, 70 adet yeni komut sunar. Bu komutlar sayesinde 3 Boyutlu grafik, ses ve multimedya uygulamalarında yüksek
başarım sağlanır. Bu küme 3 boyutlu grafik ve media işlemlerinin başarımını
artırmaktadır. Ayrıca Pentium 3 işlemcilerde seri numarası yongaya gömülü
olarak bulundurulmaktadır. Bu özellik, Internet e-ticaret üzerinde güvenli
uygulama için geliştirilmiştir.
Pentium
3 yerini aldığı Pentium 2’lerde olduğu gibi, düşük bitişli Cpu uyarlamaları
için Celeron tabanlı; yüksek bitişli türevleri (örneğin sunucular) için Xeon
ile birlikte kullanıldı. Pentium 3’ler bir müddet sonra yerini Pentium 4
işlemcilere bırakmıştır; fakat Tualatin çerkirdeği Pentium-M Cpuların temelini
oluşturmuştur.
Pentium
3, 2GFLOPS’un kuramsal başarımıyla, daha önce kullanılan 1GFLOPS’u geride
bırakan ilk Intel işlemcisidir. Diğer bir önemli özelliği de, paket fiyatı
meselesi yüzünden Intel'in, Slot-1 CPU paketlerini piyasadan kaldırıp, Socket
yapısını piyasaya oturtmaya çalışıyor olmasıdır. Dolayısıyla, Coppermine
Pentium III, iki farklı paketleme ile karşımıza çıkıyor. Birincisi eski SECC2
ve ikincisi de yeni FC-PGA paketi.
Pentium 4
Pentium 4, Intel firmasının 2000 yılının kasım ayında çıkardığı bir işlemci
ailesidir. 2008 yılının Ağustos ayına kadar üretimi devam etmiştir. NetBurst mikromimarisine sahiptir. NetBurst mikromimarisinin
önemli bir özelliği ise P6 mikromimarisinden
sonra tasarlanmış ilk mikromimari olmasıdır. Çok yüksek saat sıklığına
ulaşabilmek için derin bir boruhattına sahiptir.
2004 yılında 32 bitlik olan buyruk
kümesi 64
bitlik hale dönüştürülmüştür. Intel işlemcilerin günümüzde de kullandığı ve
başarım artışı sağlayan Hyper-threadingteknolojisi
de Pentium 4 ile birlikte geliştirilmiştir.
Özellikler
Rakibi AMD Athlon ve
öncülü Pentium
III e göre
yüksek saat hızları için düşünüldüğünden, oldukça uzun bir veriyolu hattına
sahiptir. Bu sayı ilk versiyonlar Williamette ve Northwood'larda 20 iken sonra
çıkan versiyonlarda 32 kademeye arttırılmıştır. Bu işlemcinin oldukca yüksek
saat hızlarına çıkmasını sağlamış fakat işlemcinin saat frekansı başına düşen
verimini azaltmıştır. Rakibi Athlon ise oldukça kısa bir pipeline sahibidir. Bu
işlemciler boylece daha düşük saat frekansı ile Pentium 4'lerden daha yüksek
performans gösterebilmişlerdir.
Bu
işlemci ailesi oldukça küçük birincil (L1) cache'leri ve oldukça büyük
ikincil(L2) cache'lere sahiptir. L1 cache'ler sonraki versiyonlarda 32 kb'a
kadar çıkmıştır. L2 cache ise ilk versiyonda 256 kb iken diğer revizyonlarda
sırasıyla 512, 1024 ve 2048 kb'lara kadar çıkartılmıştır.
P4
işlemcinin altın alaşımlı ayakları
Yüksek
güç tüketimi dolayısıyla 4 Ghz bariyeri 3 Ghz'e ulaşılan 2002 yılından beri
geçilememiştir. Pentium 4'ten sonra piyasaya sürülmesi planlanan Tejas güç sorununun bir türlü
halledilememesi sebebiyle piyasaya çıkamamıştır ve Intel için büyük bir hayal
kırıklığına sebep olmuştur. Tek bir çekirdeğe sahip işlemcilerin saat sıklığını
arttırarak başarım arttırımı metodunun daha fazla çalışmayacağını farkeden
Intel, Pentium 4 ve Tejas'dan aldığı derslerle çift çekirdekli mikromimarisi
olan Core üzerine çalışmalarını yoğunlaştırmış;
tek ve çok güçlü bir çekirdeğe sahip bir işlemci yerine birden çok daha zayıf
çekirdeklerden oluşan işlemci tasarımlarıyla piyasada varolmaya devam etmiştir.
Itanium işlemcisi
Itanium, mimari olarak Intel’in eski işlemcilerinden farklı olarak üretilmiştir.
Derleyicilerin işlem sürecine etkisi olan ve paralel buyrukların aynı saat vuruşu ile yerine getirilmesi gibi özelliklere sahip bir işlemcidir. Ayrıca donanım yardımı ile
boru hattı aracılığıyla paralel işlemlerin süresi kısaltılmıştır.
Itanium kısa sürede gelişimini tamamlamıştır.
Hewlett-Packard ile
Intel firmasının ortak üretimi olarak Itanium geliştirilerek piyasaya sürülmeye devam etmiştir. Itanium sürümleri ve gelişmişlik seviyesine göre adlandırılmıştır.
Itanium Mimarisi
Itanium mimarisi 64-bit paralel yazmaçları bünyesinde bulundurmaktadır. Bu yazmaçlar ile dallanma, yükleme gibi buyrukları yerine getirmektedir. İşlemcide sözcükler 64-bitile gösterilmektedir. Baytlar adreslenmektedir. Mimarisinde 264 bayt mantık alanı bulunmaktadır. İşlemci kullandığı donanım ve yazmaçları yeniden adlandırarak tekrar kullanabilmektedir. Böylelikle işlemci paralel işlemleri ve atlamaları daha kolay gerçekleştirebilmektedir. Bu özellik ile diğer mimarilerden farkını ortaya koymaktadır.
Yazmaçların yükleme, öngörü ve yeniden adlandırma gibi işlemleri ise
derleyici aracılığıyla yapılmaktadır. Ancak bu işlemler için ekstra
1-bit harcanmaktadır. Itanium bu yeni anlayışla işlemci mimarisine yeni bir boyut kazandırmıştır.
Mimari yapısında 128 adet tam sayı yazmacı, 128 adet kayan nokta yazmacı bulundurmaktadır. Buyruk kümesi ise farklı boyutlarda olup 64-bit yükleme buyruğu, 8-bitdallanma buyrukları yer tutmaktadır. Ayrıca mimari kayan nokta işlemleri için özel yazmaçlar ile 82-bitlik işlemlere izin vermektedir.
Pentium M
Pentium M marka
tek çekirdekli x86 mikroişlemci bir ailenin (Intel P6 mikro
mimari) Mart 2003 'de duyurulmuştur.(Pentium 4 masaüstü işlemciler doruk
sırasında ),Intel Carmel (Centrino platrformunun öncesi ) dizüstü platformunun
bir parçasını oluşturan sonra yeni Centrino markası. Pentium M işlemci ve
modeline bağlı olarak 5-27 W maksimum termal tasarım gücüne (TDP) sahip dizüstü
bilgisayarlar ile birlikte kullanılmak üzere tasarlanmıştır.( "M"
soneki mobil amaçlı idi). Onlar son Pentium III markalı CPU özünden,
geliştirilmiş dallanma tahmini, SSE2 desteği ve çok daha büyük bir önbellek
front-side bus (FSB) Pentium 'ten , geliştirilmiş bir talimat çözme ve ön ucu
çıkarılma arayüz ekleyerek gelişmiştir. İlk Pentium M markalı CPU kod Banias,
Dothan izledi . Pentium M markalı işlemciler sonraları Core markalı dual-core
mobil Yonah CPU tarafından değiştirilmiş mikro mimarisi ile başarılı olmuştur.
Pentium D
Pentium D, Intel'in ilk
çift çekirdekli işlemcisidir. Pentium D, Pentium
4'e göre daha yüksek performans sunan LGA775 platformunda çalışan bir işlemcidir.
Pentium
D 8XX serisi 90 nm teknolojisi ile üretilmişken, yeni Pentium
D 9XX serisi 65 nm teknolojisine sahiptir ve bu nedenle daha
az enerji harcayarak daha yüksek performansverebilmektedir.
Yerini Core 2 Duo işlemciye bırakmıştır. Pentium D'lerin en büyük sorunu
ısıdır. 2006 yılından sonra Pentium D serisi işlemciler üretilmemektedir.
Isınmasından dolayı overclock konusunda iyi değildir. Rakibi AMD Athlon X2'dir.
Intel Core
Yıllardır
üretimi yapılan Pentium'un
yerini büyük ölçüde almıştır. Fakat mikromimari olarak Pentium serisinden
farklı olarak P5 (Pentium,Mmx), P6 (Pentium II,III), Netburst (Pentium IV) ve
benzerlerini kullanmasa da temelde komut seti olarak X86 ve bunun 64 bit sürümü
olan X86-64 komut setini ayrıca Pentiumdan devralınan MMX ve SSE komut
setlerini kullanmıştır.Nehalem
mimarisinden itibaren VT-X ve SSE4.2 sürümü eklenmiş, ancak gerçek atılımını
Westmere mimarisi ile eklenen AES komut seti ve Sandybridge mimarisi ile ilk
kez gelen işlemci hızı ve performansını neredeyse önceki Nehalem ve Westmere
mimarilerine göre iki kata yakın artıran AVX komut setlerinin eklenmesi ile
elde etmiştir. Temelde hepsi i386 mimarisinin 32 bitlik işlemcisine dayanır. Bu
işlemcide intelin model mimari olarak kabul edilen 16 bitlik 8086 işlemcisine
uzanmaktadır. X86 adı bu sonuncusunun basit 16 bitlik komut setine dayanır.Kullandığı
mikromimari türleri, Core, Dual Core, Penryn, Nehalem, Westmere, SandyBridge,
IvyBridge.. Gelecekte kullanmayı planladığı mimariler, Haswell (2013), Skylake
(2015) ve en sonunda 10 nanometre ile üretilmesi planlanan ve 2017 ile 2019
aralığında piyasaya sürüleceği düşünülen Skymont mimarileridir.İntel
firması,Pentium 4 ya da P4 olarak bilinen
işlemci üretimini durdurmuş, Pentium serisini artık sadece 1 ad altında
üretmeye başlamış ve yeni nesil işlemci olan "Core" işlemcileri
üretmeye başlamıştır.Şu ana kadar 7 Intel Core sürümü çıkmıştır.
Pentium Dual-Core
Pentium Dual-Core markası,
Pentium'un yeni adı olarak, 2006 dan beri Intel'in ana x86 mimarisi mikroişlemciler için
kullanılmaktadır.
İşlemciler mobil veya masaüstü bilgisayarlara yönelik 32-bit
Yonah veya 64-bit Merom-2M, Allendale ve Wolfdale-3M çekirdek mikromimarilerine
dayanmaktadır.
Belirli bir saat frekansı
özellikleri, fiyat ve performans açısından, Pentium Dual-Core işlemciler
Celerondan yukarıda ama Intel'in ürün gamında Core ve Core 2 işlemcilerin
altına yerleştirilmiştir. Bu düşük bir fiyata en iyi performans sunabilen
Pentium Dual-Core, ayrıcaoverclock için çok popüler bir seçimdi.
2006 yılında Intel,Conroe-L
mikromimariye sahip tek çekirdekli bir işlemci için plan yaptı. ancak önbellek
mikrati 1 MB olarak kalınca düşük maliyetli Core mikro işlemcilere bir takma ad
olarak, piyasaya sunuldu, böylece Celeron işlemciler ile Core ve Core 2 duo
işlemciler arasında maliyet performans değeri ortanca olan bir sınıf olarak
üretilmeye başlandı.
Intel Core 2
Intel Core 2, Intel'in bir işlemci serisidir. Core Duo mimarisinden örnek alınmıştır ve masaüstüne taşınmış
halidir. Dizüstü bilgisayarlarda da T2*** modeller CoreDuo T5*** ve T7***
kodlu işlemciler Core 2 Duo'yu ifade etmektedir. Core 2 Duo, Core Duo (32
bit)'dan farklı olarak 64 bit işletim sistemini desteklemektedir. Core Duo
işlemciler genel olarak 533 MHz FSB hıza sahiptir, ancak bazı ara model Core
Duo'lar 667 MHz FSB hızına sahiptir. Core 2 Duo'lar ise 667 MHz ve 800 MHz FSB
hızlarına sahiptir. 667 MHz ve üstü FSB hızına sahip işlemciler Intel
Virtualization Technology'yi desteklemektedir (özetle aynı anda çift işletim
sistemi çalıştırma). Core 2 Duo işlemciler 65 nm'dir
ve düşük güç tüketimine sahiptir. Fabrika çıkışı 4 MB Level 2 önbellekli olan işlemcilerin bazı modelleri
yarım önbelleklidir. Core 2 Duo işlemciler, E6000, E4000, E2000 ve E8000 olmak
üzere dört seriden oluşur.Intel'in Pentium
4 ve Pentium
D işlemcilerinin
yerine ürettiği yeni nesil işlemcilerine verdiği genel kod isim Core idi.Intel
Core 2 işlemciler 2006 yılının Temmuz ayında piyasaya sürüldü.
Intel Core i3
İntel i3, İntel firmasının 7 Ocak 2010 tarihinde piyasaya
sunduğu işlemci. Core 2 işlemcisinin yeni modeli olarak tanıtımı yapıldı. İ
serisinin Turbo Boost teknolojisi kullanmayan tek modelidir
ve i serisinin baz modelidir.
Intel Core i5
Intel Core i5 ilki 2009 yılının sonlarında tanıtılan Intel tarafından kullanılan çeşitli
mikroişlemciler için bir marka adıdır. İşlemci, Core i3 ile Core 2 ve high-end Core i7 ile
Xeon markaları arasında yer alıyorHyper-threading özelliği kapatılmış olarak 2.66 GHz dört çekirdekli Lynnfield
işlemci Core i5 750, 8 Eylül 2009 günü, Intel ilk Core i5 işlemcisi olarak
piyasaya sürüldü. Lynnfield Core i5 işlemci, 8 MB L3 önbellek, DMI Yol 2.5 GT /
s ve çift kanal DDR3-800/1066/1333 bellek desteği ile gelmiştir.
(Hyper-Threading ve diğer saat frekansları) farklı ayarlar ile üst seviye Core
i7-9XX ve Xeon 3500 serisi karıştırılmamalıdır Core i7-8XX ve Xeon 3400 serisi
işlemciler, olarak satılmaktadır etkin işlemci Bloomfield mimarisine dayanmaktadır.
Intel Core İ7
Intel Core i7 Nehalem,
Westmere ve Sandy
Bridge ve yakın
gelecekteki mikromimariler kullanarak masaüstünde çeşitli aileler ve dizüstü
bilgisayar için üretilen 64-bit x86-64 işlemcilerin Intel marka adıdır.Core i7 markası iş ve tepe seviye tüketici
pazarları için pazarlanan ana tüketici pazarına yönelik olan i5 işlemcileri ve
Core giriş seviyesi tüketici pazarına yönelik i3 işlemcileri ayırt etmek için
kullanılmaktadır. Intel
Core 2 marka
daha başarılı olduğunu görünce "Core i7" serisinide devam ettirdi,
Core i7 işlemcilerde Bloomfield,kod
adlı mikromimari ailesi ilk defa uygulandı ilk olarak 2008 yılında tanıtıldı .
2009 yılında adı Lynnfield ve Clarksfield olan modellerinede uygulandı. 2010
yılından önce tüm modellerde dört çekirdekli işlemciler vardı. 2010 yılında,
adı Gulftown Core i7-980X Extreme olan 6 çekirdekli işlemci çıkarıldı, isim
çift çekirdekli Arrandale modellerinede uygulandı. Dünyanın en gelişmiş kişisel bilgisayar mikro
işlemcilerinden biridir.
Anakart Nedir?
Anakart bilgisayarın tüm iç ve dış donanım birimlerinin üzerindeki
bağlantı portlarına bağlandığı, üzerinde elektronik devre elemanlarının
bulunduğu bilgisayarın en temel parçasıdır. Aynı zamanda mainboard olarak ta
ifade edilebilir. Bir bilgisayar için olmazsa olmaz en temel parçadır. Anakart
olmadan bilgisayarın diğer hiçbir donanım birimini kullanamazsınız. Çünkü diğer
tüm donanımların birbirleri ile bağlantıları anakart sayesinde gerçekleşir
Anakartın Çalışması
Anakart üzerinde işlemci soketi, ram slotu, harddisk
bağlantı soketleri, veri yolları, BIOS, onboard yani dahili donanım kartları
bulunur. Harici donanım kartları anakarta, veri yolları diğer bir adıyla
genişleme yuvaları sayesinde bağlanabilirler. Geçmişten günümüze kullanılan
veri yolu çeşitlleri sırasıyla ISA, PCI, AGP, PCI-X, PCI
Chipset(Yonga seti)Nedir?
Anakart üzerindeki parçalar arasındaki veri akış trafiğini
denetleyen önemli birimler bulunur. Bu birimlere yonga seti diğer bir adıyla
chipset denir. Chipsetler bilgisayarın hızına doğrudan etki eden öenmli
birimlerdir. Anakart üzerinde çok sayıda yonga seti(chipset) bulunur. Ama
bunlardan 2 tanesi yönetici yonga seti olma özelliği ile diğerlerinden daha
farklı bir öneme sahiptirler. Bunlardan biri Kuzey Köprüsü diğeri Güney
Köprüsü’dür.
Kuzey köprüsü işlemci,
ram bellek, PCI-e ve AGP arasıdaki veri aktarımından sorumludur. Kuzey
köprüsünün anakart üzerindeki yerini tespit etmek için işlemciyi baz almanız
yeterlidir. İşlemcinin hemen yan kısmındadır ve üzerinde metal bir soğutucu
bulunur.
Güney köprüsü güç
yönetimi, PCI veri yolu, USB portu, seskartı, ethernet kartı gibi donanımlar
arasındaki veri aktarımından sorumludur.
Anakart Üzerinde Bulunan Veriyolları
Anakart üzerindeki veriyolu çeşitlerinin neler olduğunu yazımın
başında belirtmiştim. Şimdi veri yolu nedir, ne işe yarar sorularına cevap
verelim.
Veri yolları anakart
üzerindeki birimlerin birbiriyle bilgi alışverişini sağlayan bağlantı
yollarıdır. Aynı zamanda dışarıdan bağlanan donanımlar ile veri alışverişi veri
yolu slotları sayesinde gerçekleşmektedir. Bir harici donanım kartının
bağlandığı slot, slotun bağlı olduğu veriyolunun adına göre adlandırılmaktadır.
Veri yolu deyince bant
genişliği ifadesinin ne olduğunu bilmek gerekir.
Bant genişliği, birim zamanda aktarılabilecek veri miktarı olarak tanımlanır.
Bir veriyolundaki bant genişliği ne kadar büyükse belli bir zamanda aktarılabilecek
olan veri miktarı da o kadar fazla olur.
ISA Slotu: Çok eski bir veri yoludur. 8 – 16 bit veriyoluna sahiptir. Bant
genişliği çok düşük olduğu için artık günümüz anakartlarında
kullanılmamaktadır.
PCI Slotu: Bu slotlar anakart üzerinde beyaz renkte bulunurlar. Bu slotlara
TV kartı, ethernet kartı, ses kartı, güvenlik kartı gibi harici donanımlar
takılabilmektedir. PCI 64 bitlik bir veri yoluna sahiptir ve 1993 yılında
üretilmiştir. Fakat uyumluluk problemleri yaşandığından dolayı 32 bit olarak
kullanılmaktadır.
AGP Slotu: Bu slota sadece ekran kartları takılabilir. Bu veri yolu 533 MHz
hıza çıkabilir. AGP(Hızlandırılmış Grafik Portu) veriyolu sadece ekran kartları
için tasarlandığından dolayı ekran kartlarının etkin biçimde kullanılmasını sağlar.
PCI-X Slotu: Bu slot server(sunucu) sistemlerinde kullanılır. PCI-X veriyolu
kullanımının temel nedeni PCI slotlarından daha fazla bant genişliği
sağlamaktır.
Anakart Çeşitleri
AT Anakartlar AT Anakart görüntüsü XT anakartlardan sonra 1982 yılından itibaren
kullanılmaya başlamış ve günümüz ATX anakartlarına benzer anakartlardır. ISA,
PCI ve AGP veriyollarını desteklemektedir. PS/2 desteği yoktur. 5V ve 12 V güç
desteği sunar. İşlemcinin değiştirilebilmesi için uygun olarak üretilmiştir.
ATX Anakartlar
AT anakartlardan sonra üretilmeye başlanan ve önceki
anakartlara göre daha fazla giriş çıkış desteği sunan anakartlardır. Bu
anakartlar ile birlikte diğer donanım birimleri tümleşik özellikler de anakart
üzerinde kullanılmaya başlanmıştır. Donanım birimlerinin montajı için daha
esnek ve kullanışlı tasarımları ile dikkat çeken bu anakartlar günümüzde en çok
kullanılan anakartlardır. BIOS güncellemeleri ve güç yönetimi konusunda diğer
anakartlara göre çok daha gelişmiş seçenekler sunmaktadır. ATX anakartların
micro-ATX olarak küçük boyutlu kasalar için üretilen çeşitleri de mevcuttur. ATX anakart görüntüsü 34 Günümüzde en çok kullanılan anakart
formları ATX ve micro ATX standartlarıdır. Ancak gelişen teknoloji ve donanım
birimlerindeki değişmeler neticesinde BTX adı verilen yeni nesil anakartların
üretimine başlanmıştır. BTX anakartlar ile sistemin güç yönetimi ve soğutması
ön plana çıkmış, donanım birimlerinin yerleşiminde önemli değişiklikler meydana
gelmiştir.
BTX Anakartlar:
BTX
anakartlarda sistemin güç yönetimi, soğutma sistemi ve çeşitli donanım
birimlerinin yerleşiminde büyük değişiklikler ortaya çıkmıştır. Bu anakart
çeşidinin üretimin temel amacı işlemci gibi çok ısınan parçaları daha iyi
soğutabilmektir. Bunun için işlemci etrafındaki çeşitli bağlantılar ve
elektronik elemanlar anakartın daha farklı yerlerine taşınmışlardır.
Portlar ve Konnektörler
Portlar ve konnektörler, anakart ile dış birimlerin
iletişim kurmasına olanak sağlayan bağlantı noktalarıdır. Portların bir kısmı
kasanın içindedir ve bu portlara harddisk gibi kasa içine monte edilen birimler
bağlanır. Bazı portlarda kasa yüzeyinde anakarta monteli şekilde bulunur. Bu
portlara kasa dışından ulaşılır ve mikrofon gibi kasa dışında bulunması gereken
cihazlar bağlanır
PS/2 portu:
Yeşil ve mor renklerde ayrı iki PS/2 portu olan
anakartlar da vardır. Bunlardan yeşiline fare, mor olanına ise klavye takılır.
Buradaki porta ise klavye ve fareden her ikisi de takılabilir. Tek olmasının
sebebi günümüzde USB klavye ve farelerin daha çok kullanılmasıdır. Eski tip
anakartlara klavye ve fare bağlamak için DIN bağlantı kullanılmaktadır.
USB 3.0, USB 2.0 Port:
Her anakart üreticisi farklı
sayıda USB (Universal Serial Bus) port kullanabilir. Bu anakarta 6 adet USB 3.0
portu ve 2 adet USB 2.0 portu bulunmaktadır. Bunlar,USB cihazların bilgisayara
bağlanmasını sağlar. USB cihazlar yeni yeni yaygınlaşmaktadır. USB portlara
neredeyse her tür harici cihaz bağlanabilir. Özelliği, seri ve paralel portlara
göre çok daha hızlı olması ve USB aygıtlar üzerindeki yeni USB portları
aracılığı ile uç uca çok sayıda cihazın zincirleme bağlanabilmesidir. USB
3.0’lar 4.8 Gbps'e kadar veri aktarabiliyor. Bu, yaklaşık saniyede 600 MB
yapıyor. Ama bunlar teorik rakamlar. USB 3.0'ın 300 MB/s hızında kalacağı
tahmin ediliyor. Tıpkı USB 2.0'ın 60 MB/s veri iletmesi gerekirken 31-32
MB/s'de tıkanması gibi. Kısacası USB 3.0, USB 2.0'dan 10 kat daha hızlıdır.
S/PDIF:
Sayısal (dijital) ses çıkışı sağlayan birimdir. Bu
birimle ses analog dönüşümü yapılmadan doğrudan sayısal olarak çıkış birimine
gönderilir. Böylece ses analog yerine sayısal gideceğinden seste kayıp olmaz.
. Fireware
(IEEE1394 – 6 pin, 4 pin) port:
Bilgisayara çevre ürünleri bağlanmasında
kullanılan yüksek hızlı ara yüz bağlantısıdır. IEEE 1394 standardına dayalıdır.
Dijital kameralar ve video kaydedici cihazların bilgisayara bağlanıp daha hızlı
veri aktarımı yapması için geliştirilmiştir.
e-SATA port:
e-SATA, haricî SATA anlamında, External SATA demektir.
Tek başına yeni bir standarttan ziyade, SATA standardı için
"dışarıya" bir uzatma olarak düşünebilirsiniz. e-SATA arabiriminin
çıkış amacı, bilgisayar dışına koyduğumuz haricî diskler için sağlıklı ve hızlı
bir bağlantı kurmaktır. Bu port haricî depolama için yaygın olarak kullanılan
Hi-Speed USB ve Firewire 400 (IEEE 1394b) gibi arabirimlerin özellikle performans
kısıtlamalarından kurtulurken uygulamada da kolaylık sağlıyor.
LAN (RJ-45) portu:
8 adet metal bağlantı noktası bulunan konnektördür.
Bilgisayarlar arası iletişimde ve bilgisayarların yerel ağa bağlanmasında
kullanılan ve ethernet olarak isimlendirilen bağlantı kablolarının ucunda yer
alır. Yerel ağa ve internete bağlanmak için kullanılır.
Ses giriş ve çıkışı:
Kulaklık ve 5+1, 7+1 gibi ses sistemleri takmak için
kullanılır.
Ses Girişi:
Açık mavi renkte olan bu porta teyp, CD, DVD çalar ya
da diğer ses kaynakları bağlanabilir.
Ses Çıkışı:
Açık yeşil renkte olan bu porta kulaklık, hoparlör
takılabilir.
Mikrofon Girişi:
Pembe renkte olan bu porta mikrofon takılabilir.
Paralel Port(LPT-LinePrinTer):
25-pin’li
port konnektörlere yazıcı, scanner ve diğer aygıtlar takılabilir. Paralel
portun 20 yıllık baskınlığından sonra şimdi neredeyse tüm yazıcılar USB portu
ile birlikte gelmektedir. Daha iyi modeller bazen Firewire bağlantıyı
önermektedir
Seri Port (COM-Communication (İletişim Kapısı)): Seri port, kişisel bilgisayarlarda kullanılan ilk
genel amaçlı porttur. Bu 9-pin’li veya 25-pin ‘li COM porta seri aygıtlar
bağlanabilir. Sadece son yıllarda daha hızlı ve kullanımı kolay olan USB’nin
baskınlığından dolayı seri portu daha az kullanılır kılmıştır
VGA Portu:
15-pin’li VGA
portuna monitör bağlanır. Anakartlarda onboard olarak ifade edilen görüntü
kartının anakart üstünde bulunması durumunda bu port anakart üzerinde arka
panelde bulunur.
DVI Portu :
Onboard (kart
üstü) anakartlarda HDMI görüntü veren ekran kartları bağlanmış ise arka panelde
DVI portu bulunur.
Floppy Bağlantısı:
Disket
sürücüsünün anakarta bağlanması için kullanılır. Bağlantı yapılırken Floppy
kablosunun üzerindeki kırmızı işaretin anakart üzerindeki bağlantı noktasındaki
PIN 1 üzerine gelmesine dikkat edilir.
IDE bağlantısı:
Hard disk, CD
ve DVD sürücülerinin anakarta bağlanması için kullanılır. Bağlantı yapılırken
IDE kablosunun üzerindeki kırmızı işaretin anakart üzerindeki bağlantı
noktasındaki PIN 1 üzerine gelmesine dikkat edilir. Bir IDE portuna birden
fazla cihaz bağlanacaksa MASTER ve SLAVE cihazlar jumper ayarları ile
belirlenmelidir.
SATA konnektörleri:
Serial ATA
(SATA) birimi ise son zamanlarda hızla yaygınlaşmaktadır. SATA saniyede 150 MB
veri akışını desteklemektedir. SATA kabloları çok daha incedir. SATA ara
birimini destekleyen bir sabit disk seçilirken, seçilen anakarta da dikkat
edilmelidir. Çünkü standart IDE bağlantı noktalarına bağlamak mümkün değildir.
Fan konnektörleri:
Soğutucu
fanların kablosunun takıldığı konnektörlerdir. 12V’ta 350mA~740mA ya da
1A~2.22A(26.64W)’de çalışmaktadır. Fan kablosunu takmayı unutmamalısınız. Aksi
takdirde sistem içinde yetersiz hava akışından dolayı anakart zarar görebilir.
CPU fan mikroişlemci için tasarlanmış ve devir kontrolü de bulunan bir türüdür.
Kasa üzerindeki diğer fanlar içinde konnektörler bulunur.
Dijital audio konnektör:
Bu
konnektörler, dijital seslerin çıkışı için kullanılır.
USB konnektörler:
Çeşitli
çevre birimlerinin anakarta bağlanmasını sağlayan portlardır. Yazıcı , video
kamere vb. birçok cihaz bu portları kullanır. Bir anakartın üzerinde ve yanında
USB port bulunabilir. Yan tarafta bulunan USB portlara kasanın arka kısmından
ulaşılabilir. Anakartın üzerinde bulunan USB portlar ise ara kablolar ile
kasanın ön veya yan tarafına uzatılabilir.
İşlemci soketi :
Anakart
üzerinde işlemciyi takmak için bir soket veya slot bulunur. Soket, yassı
dikdörtgen şeklindeki işlemciler için iki düzlem üzerine (enine ve boyuna)
uzanan iğnelerin oturduğu yuvaya verilen addır.
BIOS ve BIOS pili :
BIOS’da
anakartta sistem açılışında gerekli olan bilgiler ve sistemin neleri
desteklediği ile ilgili bilgiler mevcuttur. BIOS Pili ise anakart üzerinde
elektrik akımı olmadığı durumlarda bazı önemli bilgilerin tutulması amacıyla
kullanılan çok küçük bir güce sahip pildir.
Bellek yuvaları
Sistem
belleklerinin takıldığı yerlerdir.
Ram Nedir?
PC'lerimizdeki bellekler, sistemde yer
alan işlemci ve grafik kartları gibi veri yaratan ve işleyen birimlerin ortaya
çıkardığı verilerin uzun ya da kısa süreli olarak saklandığı işlevsel
birimlerdir.
Ekraan kartı,
Merkezi işlem
biriminde işlenen bilgilerin monitörde gözükmesini sağlayan, bilgileri
sinyallere dönüştüren donanım kartıdır.
Ekran kartları, anakart, mikro işlemci, bellek ve monitörü kullanırlar.Bilgisayar dünyasındaki
ilk ekran kartları bilgileri işlemek için bilgisayarın kendi işlemcisini kullanırdı, günümüz ekran
kartları ise gelişen teknoloji sayesinde artık bilgileri kendileri üzerinde
işleyebilecekleri grafik işlemcilerine sahiptirler.
Ayrıca günümüz ekran kartları 128, 256, 512MB ve 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12GB
kapasitelerindedirler.
Bellek
tiplerine göre ekran kartları DDR2, DDR3, GDDR3 ve GDDR5 olarak
sınıflandırılır. Bu kartlarınveri yolu genişlikleri ise 64, 128, 256, 384,
512, 768 ve 1024bittir.
Ses kartı
Bilgisayarda analog ve dijital ses işlevlerini yerine getiren elektronik
birimidir..Dahili olarak PCI-
veya PCI-Express kart yuvalarına takılan kart türleri
olduğu gibi, harici olarak USB bağlantı noktasına bağlanan, pcmcia yuvalarına takılan ve profesyonel
alanlarda kullanılmak üzere Güvenlik duvarı girişine de bağlanabilen versiyonları
mevcuttur. Eski ses kartları ISA yuvalarına takılabilirler. Ayrıca
anakart üzerinde bütünleşik sunulan ses yongaları da mevcuttur.
RAMLERLE İLGİLİ TERİMLER
RAM SOKET TÜRLERİ
SIMM (Single Inline Memory Module)
RAM ın Mainboarrd (Anakart ) üzerine montajının
yapıldığı soketin adıdır. SIMM soketin iki tipi vardır. SIMM modüllerde 72 pin
ayağı, 30 pin ayağı olan iki soket tipi vardır, EDO ve FPM bellekleri monte
etmek için kullanılırlar.
DIMM (Dual Inline Memory Module)
SIMM in çalışma hızının 64 bit hale getirilmiş
şeklidir. DIMM de toplam 72 bağlantı ayağı vardır. 36 sı bir tarafta, 36 sı
diğer taraftadır. DIMM soketler 168 pin, 184 pin, 240 pin yapıda olabilirler,
SDR, DDR, DDR2, DDR3 bellekleri monte etmek için kullanılırlar
RAM ÇEŞİTLERİ
DRAM (Dynamic RAM)
Günümüz
kişisel bilgisayarlarında kullanılan en popüler bellektir. Bu tür belleklerde
bilgileri saklamak için elektrik yükleri kullanılır. Bilgisayarda bellek
hücreleri bir kondansatör ve bir transistör ile temsil edilir. Tipik bir
kondansatör aralarına yalıtkan madde olan bir çift madde olan plakadan
ibarettir. Plakanın birine pozitif yük uygulandığında diğeri negatif olarak
yüklenir. Plakaları ayıran yalıtkan zıt yüklerin bir birine karışmasını ya da
bir birlerini nötrleştirmesini önler Bu tip bellekler sürekli değişen
yapısından ve periyodik olarak şarj edildiklerinden dolayı dinamik bellek adı
verilmiştir. Dinamik bellekler diğer bellek türlerine göre daha ucuz olduğu
için günümüz kişisel bilgisayarlarında kullanım ağırlığına sahiptir.
DRAM ÇEŞİTLERİ
DDR SDRAM (Double Data
Rate SDRAM Çift Veri Oranlamalı SDRAM)
Veri transfer hızı geliştirilmiş ve veri yolu
genişliği ikiye katlanmış olan geliştirilmiş SDRAM dır. DDR SDRAM larda 184 pin
ayak iğne sayısı ve 2.5V luk gerilim çekimi söz konusudur.
DDR2
SDRAM
Bu DDR SDRAM ların ikinci nesil ürünüdür. DDR
SDRAM lardan biraz daha farklı bir sinyal yapısına ve daha az elektrik
tüketimine sahip bir mühendisliği vardır. Tabi farklı sinyal yapısı ürünüde
farklı kılmış ve ana kart ile olan bağlantı ayaklarında bir artışa neden
olmuştur. Buda DDR SDRAM lerde 184 pin olan ayak sayısını 240 pin adete
yükseltmiştir. Daha az elektrik tüketiminden kastımız 2.5Volt'luk gerilim
çekiminin 1.8Volt'a düşürülmüş olmasıdır. Bu fazla bir fark değil gibi
gözüksede, RAM ın çalışma performansını doğrudan etkileyen çok büyük bir
farktır. Ayrıca daha az voltaj daha soğuk çalışabilme demektir.
DDR3 SDRAM
DDR3 SDRAM in bir önceki nesilden farkı, daha
fazla veri genişliği kullanabiliyor olması, 90mm üretim teknolojisinden dolayı
daha az elektrik tüketiyor olması ve işlem tampon bölgesinin ikiye katlanması
sonucu daha hızlı reaksiyon sürelerine sahip olmasıdır. DDR SDRAM lerin 2,5
Volt ve DDR2 SDRAM'lerin 1,8 Volt'luk kaynak gerilimi gereksinimlerine karşın
DDR3 SDRAM’ler 1,5Volt’luk gerilim gereksinimleriyle DDR2'lerden %30 daha az
güç harcarlar. DDR3 SDRAM’ler ve DDR2 SDRAM’ler aynı büyüklükte ve 240 pin
olmak üzere aynı sayıda iğneye sahipken, elektriksel olarak uyuşmazlar ve
çentikleri farklı yerlerdedir. Daha az elektrik tüketiyor dedik, işte bir
önceki nesillerin 1.8V elektrik ihtiyacı vardı, bu nesil 1.5V ile çalışıyor,
haliyle daha az ısınıyorlar. Daha az voltaj ile amaç enerji sarfiyatını
azaltarak, özellikle notebook/mobil bilgisayar sistemleri cihazlarının pil
ömrünü uzatmaktır.
DDR4
Ram'lerin Genel Özellikleri
DDR3 Ram'lere
göre daha az güç tüketimi sağlayan DDR4 Ram 1.5 V yerine 1.2
V'la mobil cihazlara daha uzun pil ömrü vaad ediyor.
DDR4 belleklerin sunduğu bir diğer özellik ise
Deep power-down desteğidir. Bu özellik sayesinde DDR4 kullanan cihazlar bekleme
modundayken %45 civarı güç tasarrufu sağlıyor.DDR4 Ram'ler güç tasarrufunun
yanıda da büyük bir hız limiti de artıyor tabii. DDR3'ün maksimum ulaşabildiği
hız 2133 MHz iken DDR4'ün minimum hızıyla aynı. DDR4
Ram'ler 3200 MHz'e kadar ulaşabiliyor.Overclock (Hız Aşırtma) yapılırsa 4266
MHz hıza kadar
ulaşabiliyor.
DDR4 belleklerin bir diğer avantajı ise
transistör yoğunluğunun daha fazla olmasıdır. Yani DDR3 ile bugün 16 GB a
ulaşabilirken DDR4 ile daha fazla bellek miktarına ulaşılanabilinir.
DDR4
Ramllerin Gözle Görülür Değişiklikleri:
DDR4 Ramler eğimli kenarlara sahip
DDR4
Belleklerin Ekonomik Tarafı
DDR4 daha fazla performans sağlamasına rağmen
daha az güç tüketimi ve az sistem ısınması sağlıyor. Ayrıyetten de Ekonomik
tarafını düşünmekte fayda var.
DDR4 Ram DDR3 Ram'e göre %60 civarı fiyat farkı
oluşabilir.
GDDR ya da (İngilizce: Graphic
Double Data Rate, Türkçe: Grafik, çift kanallı rastgele
erişimli hafıza), özellikle bilgisayarda bulunan ekran kartlarında
kullanılmak üzere tasarlanmış rastgele
erişimli hafıza çeşididir. Çift kanallı veri aktarımı gibi bazı
teknolojileri paylaşmalarına rağmen DDR
SDRAM modüllerinden farklıdır.
SRAM (Static RAM
Statik RAM elektrik olduğu sürece içinde veri bitlerini saklayan bir RAM’dir.
Hafıza hücrelerini temsil etmek için basit bir set/reset flip flop kullanılır.
DRAM’lerden farklı olarak bilgilerin güncellenmesi gerekmemektedir. Bu da
SRAM’leri hızlı yapan en önemli özelliktir. Buna karşılık pahalıdırlar.
SRAM’ler genellikle bilgisayarın önbelleğinde kullanılırlar.
SRAM ÇEŞİTLERİ
EPROM (Erasable
Programmable Read-Only Memory Silinebilir Yalnızca Okunur Bellek)
RAM’lerin
elektrik kesildiğinde bilgileri koruyamaması ROM ve PROM’ların yalnızca bir kez
programlanabilmeleri bazı uygulamalar için sorun yaratmıştır. Bu sorunların
üstesinden gelmek için teknoloji devreye girmiş ve EPROM’lar ortaya çıkmıştır.
EPROM programlayıcı aygıt yardımı ile bir EPROM defalarca programlanabilir,
silinebilir. EPROM programlayıcı, EPROM’un üzerindeki kodlanmış programı mor
ötesi ışınlar göndererek siler. Yonganın üzerindeki pencere, parlak güneş ışığı
EPROM’u kolayca silebileceğinden, programlama işleminden sonra EPROM’un üzeri
bir bantla kapatılır Çok yönlülükleri, kalıcı bellek özellikleri ve kolayca yeniden
programlanabilirlikleri, EPROM’u kişisel bilgisayarlarda sıkça kullanılır
EDO RAM EDO RAM, belleğe erişim süresini dahada kısaltmak
ve bu arada da güvenilirlik sorununu çözmek üzere geliştirilmiştir. FPM
belleklere göre performansını %25-%30 civarında artırdığı görülmektedir. Burst
EDO RAM olarak adlandırılan bir teknikle 66 Mhz’lik bus hızlarında
çalışılabilmektedir. Resim 1.11: EDO DRAM bellek EDO RAM 70 ns, 60ns ve 50ns
olarak üretilmiştir. 5-2-2-2 çevrim hızı ile çalışır. Burst EDO RAM 5-1-1-1
çevrim hızı ile çalıştığı için daha hızlıdır. Bu değerler ilk okuma işlemi için
5 saat frekansı, geri kalan okuma–yazma işleri için 2 saat frekansı gerektiğini
gösterir. 1.5.3. SDRAM SDRAM 1996 yılının sonlarına doğru bilgi
SDRAM SDRAM 1996 yılının sonlarına doğru
bilgisayar sistemlerinde görülmeye başladı. SDRAM modülleri kullanılacakları
sisteme göre farklı hızlarda üretilmektedirler. Resim 1.12: SDRAM bellek14
SDRAM, önceki RAM modellerine göre daha iyi performans sağlar. Sistem saatiyle
ei zamanlı olarak çalışır. İlk okuma işlemi iki saat frekansından sonra
gerçekleşmektedir. 168 pinli yapıya sahiptir.
RAMİN ÇALIŞMA PRENSİBİ
Bellek yongasının nasıl çalıştığını anlamak için önce bu tümdevrenin
yapısını inceleyelim. Elimizde bir bellek dizini var. Bu dizini belli sayıda
satır ve sütünlardan oluşan iki boyutlu bir tablo olarak düşünebiliriz.
Tablomuzun yapıtaşları ise bahsettiğimiz RAM hücreleri. Bu tablo üzerindeki
herhangi bir hücreye erişmek (yazmak ya da okumak) için o hücrenin tablodaki
konumunu, yani, hangi satır ve sütünun kesişim noktasında bulunduğunu vermemiz
gerekir. Bu konum bilgisine adres diyoruz. Erişimi kolaylaştırmak için genelde
bellek tablomuz yonga üzerinde daha küçük alt tablolara bölünmüştür. Bu alt
tablolara banka (bank) deniyor. Günümüzde bellek yongaları genelde 4 bankalı
olarak tasarlanıyor. Kısaca, adresimiz satır ve sütün numaralarının yanısıra
bir banka numarasını da içeriyor. Bu sayede bellek yongası hangi bankanın
kaçıncı satırındaki kaçıncı sütunundaki hücreye erişim yapılmak istendiğini
biliyor. İşlemcilerin belleğe erişirken kullandığı en küçük veri birimi tek bir
bit yerine 8 bitten oluşan bayt (byte)'tır. Bu yüzden bellek yongalarında
erişilebilen en küçük veri birimi de byte olarak düzenlenmiştir. Böylece bellek
tablomuz satır, sütun ve banka adres bilgileriyle erişilen byte'lardan
oluşuyor. Diğer bir deyişle bir byte'ı oluşturan ve tablomuzda yanyana
konumlanmış olan 8 RAM hücresi aynı anda okunuyor ya da yazılıyor. Bu aslında
gerçekte olanın basitleştirilmiş hali. Kullandığımız bellek modüllerinde
anakarta bağlantıyı sağlayan veri yolunun genişliği göze önüne alındığında - ki
bu DIMMlerde 128 bittir - aynı anda çok sayıda byte okumak mümkün
(128bit/8bit=16 byte). Sanıyorum ki bu noktada bir bankanın yapısını ve nasıl
işlediğini incelemek yerinde olacaktır. Bu kısımda günümüzde en popüler olan
SDR-RAM ve DDR-RAM bellek tiplerinin temel çalışma prensibi olan dinamik RAM
nasıl çalışır hep birlikte göreceğiz. Bahsettiğimiz gibi, banka, esas olarak
belli sayıda satır ve sütunlardan oluşan bir byte tablosu. Bu tablodan
byte'larımızı okumak için satır ve sütun numarasını yani adresini vermemiz
yeterli. Simdi byte'larımızı oluşturanbitlerimize yani RAM hücrelerimize
döndüğümüzde nasıl oluyor da bu hücrelerde saklanan veri ile dışarı dünya
arasında iletişim sağlanıyor biraz daha yakından bakalım.
Bilinmesi Gereken Terimler
PRECHARGE: Bu
kelimeyi çoğumuz duymuşuzdur. Özellikle BIOS'ta RAM'lerle ilgili parametrelerle
oynayıp bellek modüllerinden son performans damlasını sıkarak çıkartmaya
çalışanlarımız RAS-to-Precharge Delay gibi terimlerle karşılaşmıştır.
PRECHARGE'ın karşılığı, sütunlara ait ana boruların okuma ve yazma öncesinde
doldurulmasıdır. Gerçekte benzetmemizdeki borular yerine metal hatları su
yerine elektronlarla yani elektriksel yükle doldurduğumuz için 'PRECHARGE'
yani 'ÖN YÜKLEME' terimi kullanılmıştır.
Cas
latency Ramde okunmak
istenilen sütuna erişmek için geçen gecikme süresidir.
Ras
latency ramde okunmak
istenilen satıra erişmek için geçen gecikme süresidir
Latency
ramde okunmak istenilen
satıra veya sütuna erişmek için geçen gecikme süresidir.
Ras
to cas ramde satıra erişim darbesi ve sütuna erişim darbesi
arasında
gecikmedir.
SAAT FREKANSI:
Önceden tanımladığımız CAS, RAS gibi gecikme süreleri işte bu ana saat
sinyalinin periyodu cinsinden belirtiliyor. PERİYOD=1/FREKANS eşitliğine göre,
saatin frekansı ne kadar yüksekse periyodu o kadar kısa oluyor, dolayısıyla CAS
gibi saat periyodu cinsinden ifade edilen bekleme süreleri kısaltılmış oluyor.
Bu süre belleğin kaldırabileceğinden fazla kısaltılırsa, önceden belirtildiği
gibi, veri kayıpları oluyor, bellek hatalı çalışıyor ve sonuçta PC'ler ya boot
etmiyor ya da etse dahi çalışma sırasında beklenmedik kilitlenmelere yol
açıyor. Kısaca, RAS ve CAS gibi, birimi zaman olan parametreler saat
frekansıyla doğrudan etkileniyor. Mesela, 133 MHz saat frekansında CAS=2'de
çalışabilen bir bellek 166 MHZ'de ancak CAS=2.5 ya da 3'te çalışabiliyor. İdeal
olanı, belleğin yüksek saat frekanslarında ve düşük CAS, RAS gibi parametrelerle
çalışabiliyor olması.
ADDITIVE LATENCY:
'Ekli Gecikme' denilen ve sadece DDR-II tipi bellekler için geçerli olan bu
gecikme süresi CAS'in üzerine ekleniyor ve CAS'i arttırma yani belleği
yavaşlatma etkisi yapıyor. Elbette ki istenilen bu değerin düşük olması. DDR-II
bellekleri henüz PC'lerde sistem RAM'i olarak görmeye başlamadıysak ta bir
süredir ekran kartlarında kullanılmaktalar.
BURST ve BURST
LENGTH: Burst kelimesinim tam Türkçe karşılığını bulmak zor ancak illa da yakın
sayılabilecek bir terim bulalım dersek sanıyorum Ardışıl Veri Aktarımı diye
nitelendirmek yerinde olur. Erişim sırasında biliyoruz ki bankadaki bütün satır
aynı anda okunuyor ya da yazılıyor. İşte bu noktada BURST kavramı devreye
giriyor: Aynı satırdaki komşu byte'lar, veri yolunun elverdiği ölçüde, saat
işaretinin birbirini takip eden ilgili kenarlarında ardı sıra dışarıya
sürülüyor ya da içeri alınıyor. Okunmak ya da yazılmak istenilen veri bellekte
aynı satırda yer alıyorsa, bu şekilde CAS ve RAS gecikmelerini beklemeksizin ardışıl
konumdaki veri grubu, bellek yongası ve anakart arasında hızlıca taşınabiliyor.
Burst olayının ardışıl olarak kaç saat periyodu süreceği ya da diğer bir
deyişle ne kadar verinin burst yoluyla taşınacağını belirten parametre ise
BURST LENGTH (Burst Uzunluğu). Verinin ardışıl konumda olduğu durumlarda burst
uzunluğunun büyük tutulması performansı arttırır ancak tersine bir durumda yani
verini bellek tablosu içinde farklı satırlara dağıldığı (bir bakıma sabit
sürücülerdeki fragmente olma durumu gibi) burst az da olsa performansı olumsuz
etkileyen bir etken olarak karşımıza çıkabilir
BESLEME GERİLİMİ:
İşlemci ve bellek, daha genel haliyle her yonga, çalışabilmesi için bir besleme
gerilimine ihtiyaç duyar
RAM Türü Besleme
Gerilimi SDRAM 3.3 Volt DDR-I RAM 2.5 Volt RD-RAM 2.5 veya 1.8 Volt DDR-II RAM
1.8 Volt
Kontrol ve Veri
İşaretleri Sıra, bellek modülümüze ait giriş ve çıkış işaretlerini incelemeye
geldi. Modül (örneğin DIMM) anakarta üzerindeki belli sayıda iğneden oluşan bir
port aracılığıyla bağlanıyor. DIMM'lerde 168iğne varken bu sayı SIMM'ler için
144. Bu iğnelerin her birinin taşıdığı elektriksel işaretler, modül üzerindeki
sinyal hatları üzerinden bellek yongalarının iğnelerine taşınıyor. Bu
işaretler, besleme ve toprak gerilimlerinin yanısıra adres ve veri
işaretlerini, saat işaretini, bellek yongalarını kontrol eden komutları taşıyan
işaretleri ve de modül üzerindeki SPD yongasından gelen verileri içeriyor.
ADRES
İŞARETLERİ: Adres işaretleri, anlaşılacağı üzere, adres bilgilerini bellek
yongaların taşımaktan sorumlu. Bilgisayar dünyasında, işaret, daha büyük bir
bütünün parçasıysa ( mesela bir byte'ın) genellikle bit kelimesiyle anılır.
VERİ
İŞARETLERİ: Veri işaretleri, daha doğrusu veri bitleri, bellek yongalarının
adres bitleriyle gösterilen hücrelerine yazılır ya da bu hücrelerden okunur.
Yukarıdaki örneğimize kaldığımız yerden devam edecek olursak, her bir bellek
yongası, 24 bitin kullanılmasıyla adreslenen 16-bitlik çift-byte bilgisini
dışarı veriyor ya da dışarıdan alıyor ve de elimizdeki 8 yonga bir araya
gelerek 8*16-bit=128-bit'lik veriyi modülün 144 bitlik portunun bir parçası
olarak oluşturuyor.
KOMUT İŞARETLERİ: Bellek yongaları, çeşitli amaçlar için
belirlenmiş belli komutları işleme yeteneğine sahipler. Sadece adresi alıp
veriyi okutan ya da yazan yongalar değiller. Bu komutların belli başlı
olanlarına burda kısaca değinmek konumuzun bütünlüğü açısından sanırız yararlı
olacaktır.
NOP (No OPeration=Etkisiz Komut): Yonganın herhangi bir işlem
yapmadan beklemesi gereken durumlarda verileblecek yeni komutların yonga
tarafından işlem sırasına alınması engellenir. Komut sırasında işlem görmekte
olan diğer komutlar etkilenmeden tamamlanır.
DESELECT (Seçmeyi Bırak): Bu
komutla işlem halindeki bellek yongasının seçilmesi durdurulur, yonga askıya
alınır ve başka yeni komut kabul etmeyeceği bir konuma getirilir. Komut
sırasında işlem görmekte olan diğer komutlar etkilenmeden tamamlanır. İşlevsel
olarak NOP komutuna benzer.
ACTIVE (Aktive Et): Adreste belirtlen bankayı seç
ve ilgili satırı aktif hale geçir.
READ (Oku): Adreslenen banka ve sütun
seçilir, ardışıl okuma (burst read) başlatılır.
WRITE (Yaz): Adreslenen banka
ve sütun seçilir, ardışıl yazma (burst write) başlatılır.
PRECHARGE (Ön
Yükleme): Bit hatlarının (boruların) okuma ve yazma öncesi tamamen yüklenmesini
(suyla doldurulmasını) hatırlayalım. Bu işlem sonrasında bir ya da daha fazla
bankadaki adreslenen ve işleme alınmak üzere olan satır iptal edilmiş oluyor.
AUTO PRECHARGE (Otomatik Ön Yükleme): Ayrıca bir Precharge komutu vermeye gerek
kalmaksızın otomatik olarak ve belli aralıklarla bit hatlarının ön yüklemesinin
yapılmasını sağlar.
BURST TERMINATE (Burst Bitir): Devam etmekte olan bir
ardışıl (burst) okuma ya da yazma işlemi, belirtilmiş olan burst uzunluğunun
tamalanması beklenmeden iptal edilir.
SELF-REFRESH ya da AUTO-REFRESH (Kendini
Tazele): Modül güç tasarrufu modundaysa ve herhangi bir saat sinyali verilmese
bile sakladığı verinin kaybolmadan korunnmasini sağlar. Autorefresh ise belli
aralıklarla saklanılan verinin otomatik olarak tazelenmesini sağlar ama farklı
olarak bir saat işaretine ihtiyaç duyar.
LOAD MODE REGISTER (Mod Yazmacını
Yükle): Yongayla ilgili bilgilerin ve komutlarla ilişkili verilerin (burst
uzunluğu ya da kendini otomatik tazeleme aralığı gibi) mod yazmacına yüklenmemesi
için kullanılır.
Band Genişliği Bant genişliği, bilgisayar dünyasında çok sık
sözü geçen bir kavram. Yonga setlerinde, ekran kartlarında, işlemcilerde,
internet bağlantılarında, kısaca verinin taşındığı her ortamda bu kavram
geçerlidir. Tanımlamak gerekirse, bant genişliğ, bir ortamda verinin ne kadar
hızlı taşındığının ölçüsüdür. Kısaca, birim zamanda taşınan veri miktarıdır. Bu
tanımı belleklere uygulayacak olursak, bellek modülümüzle anakart arasında
belli bir süre içerisinde ne kadar veri alışverişi gerçekleşebiliyor sorusunun
cevabı bant genişliğidir. Önceden bahsettiğimiz gibi, DIMM'ler, anakarta 168
bitlik bir port üzerinden bağlı ve bunun 128 biti veri için ayrılmış durumda.
SDR bellekleri ele alırsak, saat işaretinin her yükselen kenarında modül ve
anakart arasında 128 bitlik veri transferi olduğu ve modülün saat frekansının
birimi olan Hertz (Hz)'in aslında bir saniye içinde kaç saat periyodu sığdığını
bize söylediği düşünülürse, saat frekansıyla 128-bit'i çarptığımızda, bir
saniyede (birim zamanda) kaç bit (ne kadar veri) taşındığı kolayca hesaplanır
ve bu da bize bit/saniye cinsinden bant genişliğini verecektir. Mesela,
belleğimizin saat frekansı 166 MHz (Mega Hertz) olsun. Bu durumda SDR
belleğimizin bant genişliği : 128bit * 166MHz = 21248000000 bit/saniye =
2656000000 byte/saniye =2.47 Giga Byte/saniye (GB/s) olarak hesaplanabilir. DDR
belleklerimizde ise veri transferi saatin sadece yükselen değil aynı zamanda
düşen kenarında da gerçekleştiği ve dolayısıyla aynı sürede iki kat daha fazla
bilgi taşınabildiği için bant genişliği 2.47 * 2 = 4.94 GB/s olarak
hesaplanabilir.
