Oyun,program ve bilgisayar hakkında herşey burda

ANAKARTLAR HAKKINDA BİLGİLER

Anakart Nedir?
Ana kart, fiberglast tan yapılmış,
üzerinde bakır yolların bulunduğu, genellikle koyu yesil bir levhadır.
Ana kart üzerinde , mikro işlemci,bellek,genişleme yuvaları,BIOS ve
diger yardımcı devreler yer almaktadır.Yardımcı devrelere örnek sistem
saatidir. Bütün kartların anası diyoruz; çünkü PC'nin diğer
bileşenleri bir şekilde anakarta bağlanıyor, birbirleri ile anlaşmak
için anakartı bir platform olarak kullanıyor; yani PC'nin "sinir
sistemi" anakart üzerinde yer alıyor.

Üzerinde yongalar, transistörler, veriyolları, çeşitli donanımlar için
yuvalar, slotlar, bağlantı kapıları, soketler bulunan irice bir
baskılı devre. Bir PC'nin hangi özelliklere sahip olabileceğini
belirleyen en önemli bileşen, çünkü anakart üzerindeki elektronik
bileşenler bu PC'ye hangi tür işlemciler takılabileceğini, maksimum
bellek kapasitesinin ne kadar olabileceğini, bazı bileşenlerin hangi
hızlara çıkabileceğini, hangi yeni donanım teknolojilerini
destekleyebileceğini belirliyor. Burada en belirleyici faktörlerden
biri anakartın yonga seti. O halde anakart yonga setinin tanımını
vererek işe başlayalım.

YONGASETİ: Yongaseti (chip set) anakartın "beynini" oluşturan entegre
devrelerdir. Bunlara bilgisayarın trafik polisleri diyebiliriz: işlemci,
önbellek, sistem veri yolları, çevre birimleri, kısacası PC içindeki
her şey arasındaki veri akışını denetlerler. Veri akışı, PC'nin pek
çok parçasının işlemesi ve performansı açısından çok önemli
olduğundan, yongaseti de PC'nizin kalitesi, özellikleri ve hızı
üzerinde en önemli etkiye sahip birkaç bileşenden biridir. Eski
sistemlerde PC'nin farklı bileşen ve işlevlerini, çok sayısal yonga
denetlerdi. Yeni sistemlerde hem maliyeti düşürmek, hem tasarımı
basitleştirmek hem de daha iyi uyumluluk sağlamak için bu yongalar tek
bir yonga seti olarak düzenlendi. Günümüzde en yaygın yonga seti Intel
tarafından üretilmektedir. Intel kendi yongasetlerini, bunların
desteklediği veriyolu teknolo|ilerini de temsil edecek şekilde PCIset
ve AGPset olarak da adlandırmaktadır. Silicon Integrated Systems
(SiS), Acer Labs Inc. (ALi), VIA gibi üretici firmalann da
geliştirdiği popüler yonga setleri vardır.

VERİYOLU: PC'nizin içindeki bileşenler birbirleri ile çeşitli
şekillerde "konuşurlar". Kasa içindeki bileşenlerin çoğu (işlemci,
önbellek, bellek, genişleme kartları, depolama aygıtları vs.)
birbirleri ile veriyolları aracılığı ile konuşurlar. Basitçe,
bilgisayarın bir bileşeninden diğerine verileri iletmek için kullanılan
devrelere veriyolu adı (bus) verilir. Bu veriyollarının ucunda da
genişleme yuvaları bulunabilir. Sistem veriyolu denince, genelde
anakart üzerindeki bileşenler arasındaki veriyolları anlaşılır. Ayrıca
anakarta takılan kartların işlemci ve belleğe erişebilmelerini sağlayan
genişleme yuvalarına da veriyolu adı verilir. Tüm veriyolları iki
bölümden oluşur: adres veriyolu ve standart veriyolu. Standart
veriyolu, PC'de yapılan işlemlerle ilgili verileri aktarırken, adres
veriyolu, verilerin nerelere gideceğini belirler. Bir veriyolunun
kapasitesi önemlidir; çünkü bir seferde ne kadar veri transfer
edilebileceğini belirler. Örneğin 16 bit'lik veriyolu bir seferde 16
bit, 32 bit'lik veri yolu 32 bit veri transfer eder. Her veriyolunun
MHz cinsinden bir saat hızı (frekans) değeri vardır. Hızlı bir veriyolu
verileri daha hızlı transfer ederek uygulamaların daha hızlı
çalışmasını sağlar. Kullandığımız bazı donanım aygıtları da bu
veriyollarına uygun olarak üretilirler. Sadece iki donanım aygıtını
birbirine bağlayan veriyoluna "port" adı verilir. (örneğin AGP =
Advanced Graphics Port). Bugün PC'lerimizde ISA, PCI ve AGP veriyolları
bulunmaktadır. Anakartın üzerindeki farklı boyut ve renklerde, yan
yana dizilmiş kart takma yuvalarından bunları tanıyabilirsiniz.

ISA : (Industry Standard Architecture) Anakartınızın kenarına yakın
yerde bulunan uzun siyah kart yuvaları ISA yu-vasıdır. 17 yıldan beri
kullanılan eski bir veriyolu mimarisidir. 1984'te 8 bit'ten 16 bit'e
çıkarılmıştır. Ama bugün bile 8 bitlik kartlar olabilir. Orneğin bir ISA
kartın, yuvaya giren iki bölmeli çıkıntısının sadece bir kenarında
bağlantı bacakları varsa, bu 8 bitlik bir karttır. 90'lardan itibaren
çoğu aygıt'ın daha hızlı PCI modeli çıktığından yavaş yavaş
terkedilmeye başlanmıştır; hatta bugün ISA veriyolu olmayan anakartlar
bile çıkmıştır. 1993'te Intel ve Microsoft, Tak Çalıştır ISA
standardını geliştirmiştir. Böylece işletim sistemi ISA kartların
konfigürasyonunu, sizin jumper'larla, dip svvitch'lerle boğuşmanıza
gerek kalmadan otomatik yapmaktadır.

PCI: (Peripheral Component Interconnect) 1993'te Intel tarafından
geliştirilen bu veriyolu 64 bit'liktir ama uyumluluk problemlen
nedeniyle uygulamada genelde 32 bit'lik bir veri yolu olarak
kullanılır. 33 veya 66 MHz saat hızlarında çalışır. 32 bit ve 33 MHz PCI
veriyolunun kapasitesi 133 MB/sn'dir. Anakartınızda PCI yuvaları ISA
yuvalarının hemen yanında bulunur; beyaz renkte ve ISA'dan biraz daha
kısadır. PCI veriyolu Tak Çalışır desteklidir.
AGP: (Advanced Graphics Port) Sadece ekran kartları için çıkarılmış bir
veriyoludur. Grafik ağırlıklı uygulamalar geliştikçe (örneğin 3
boyutlu grafikler, tam ekran video) işlemci ile PC'nin grafik
bileşenleri arasında daha geniş bir bant genişliğine ihtiyaç doğmuştur.
Bunun sonucunda grafik kartlarında ISA'dan bir ara veriyolu standardı
olan VESA'ya, oradan da PCI'a geçilmiştir; ama bu da yeterli
görülmeyince, grafik kartının işlemciye doğrudan ulaşmasını sağlayacak,
ona özel bir veriyolu olan AGP 1997 sonunda geliştirilmiştir. AGP
kanalı 32 bit genişliğindedir ve 66 MHz hızında çalışır. Yani toplam
bant genişliği 266 MB/sn'dir. Ayrıca özel bir sinyalleşme metoduyla
aynı saat hızında iki katı veya 4 katı daha hızlı veri akışının
sağlanabildiği 2xAGP ve 4xAGP modları vardır. 2xAGP'de veri akış hızı
533 MB/sn olmaktadır. Ancak sistem veriyolu hızı 66 MHz ise, 2xAGP tüm
bant genişliğini kaplayıp diğer aygıtlara yer bırakmayacağı için 66
MHz'lik anakartlarda 1 xAGP kullanılır. 100 MHz anakartlarda bant
genişliği 763 MB/sn'ye çıktığından 2xAGP ile uyumludur. 1 GB/sn isteyen
4xAGP'nin ise gelecekte çıkacak 133 MHz'lik sistem veriyoluna sahip
anakartlarla uyumlu olup olmayacağını hep birlikte göreceğiz. Peki bu
kadar hıza ihtiyacımız var mı diye sorarsanız, günümüzün en ağır 3D
oyunları bile ihtiyaç duymuyor. Bu yüzden aynı kartın PCI ve AGP
versiyonları arasında pek performans farkı olmuyor. Yine de grafik için
daha gelişmiş bir veriyolu olduğu ve bize fazladan bir PCI yuvası boş
bıraktığı için AGP kartları tercih ediyoruz.

PORTLAR, KONNEKTÖRLER: PC ile çalışırken kasa kapalı olduğundan
anakartı görmeyiz ama çeşitli aygıtları bağlamak için kasanın arkasında
yer alan girişler (portlar) doğrudan anakarta bağlıdır. Eski
anakartlarda AT form faktörü kullanılırken bu portlar birer kablo
aracılı ile anakart üzerindeki konnektörlere bağlanırdı; ama ATX form
faktörü ile artık anakart ile bütünleşik. Yani anakartın bir kenarında
bulunan bu portlar, tam kasanın arka kısmındaki boşluklara denk
geliyor. Bu yüzden kasalar da anakart form faktörlerine uygun olarak
üretiliyor.

Anakartınız ve kasanız ATX formundaysa (artık tüm yeni PC'lerde öyle)
kas nın arkasında tipik olarak bir klavye, bir fare portu, iki USB
portu, iki seri pc (COM portu), bir paralel port (LPT Portu)
göreceksiniz. Günümüzde klavye ve fare için artık PS/2 portu adı
verilen küçül yuvarlak, 6 pinli portlar kullanılıyor. Aslında fare seri
portu da bir adaptör yardımıyla kullanabilir (veya zaten seri kablolu
fareler vardır), ama kendine ait bir port olması daha iyidir. Seri
portlara genelde harici modemler bağlanır ama seri port kullanan başka
aygıtlar da vardır (yedel leme cihazları, dijital kameralar gibi).
Paralel porta ise yazıcı veya tarayıcı bağlanır. USB portlara neredeyse
her tür hariç cihaz bağlanabilir. Ancak USB cihazla yeni yeni
yaygınlaşmaktadır. USB'ni özelliği, seri ve paralel portlara göre çok
daha hızlı olması ve USB aygıtlar üzerindeki yeni USB portları
aracılığı ile uc uca çok sayıda cihazın zincirleme bağlanabilmesidir.

Bunların dışında, anakart üzerine takılan (veya bütünleşik olan) grafik
kartı, ses kartı, TV kartı, SCSI kartı gibi aygıtların portları da
kasa arkasında yer alır.

Anakart üzerinde, kasa içinden ulaşılabilen portlar da bulunur. Bunlar
genel olarak iki adet IDE portu, bir disket sürücü portu, anakart ile
bütünleşikse SCSI portudur. Bu portlara takılan yassı kablolar
aracılığı ile anakartımıza sabit disk, CD sürücü, CD yazıcı, disket
sürücü gibi dahili cihazları bağlarız. Bir IDE portuna bağlı kabloya,
üzerindeki iki konnektör aracılığıyla iki cihaz bağlanabilir.

Bunların dışında anakart üzerinde işlemciyi takmak için bir soket veya
slot bulunur. Soket, yassı dikdörtgen şeklindeki işlemciler üzerinde
iki düzlem üzerinde (enine ve boyuna) uzanan iğnelerin oturduğu yuvaya
verilen addır. Günümüz anakartlarında PGA370 tipinde 370 iğneli
Celeron işlemciler için PGA soketleri, AMD K6-2 ve K6-3 işlemciler
için AGP ve 100 MHz sistem veriyolu desteği bulunan Super 7 soketleri,
Cyrix (K6-2 ve eski Pen-tium MMX işlemciler için) 66 MHz destekleyen
Socket 7 tipi soketler bulunabilmektedir.

Slot ise, genişleme yuvalarına benzer, uzun ince dikdörtgen şeklindeki
işlemci yuvalarına verilen isimdir. Pentium II, slot tipi Celeron ve
Pentium III işlemciler için Slot 1, Xeon işlemciler için Slot 2 adı
verilen modelleri bulunur.

ÖNBELLEK: Bugün PC'lerde kullanılan tüm donanımlar 15 yıl öncesine göre
çok daha hızlı. Ama her bir donanım bileşeninin hızı eşit ölçüde
artmadı. Örneğin işlemcilerdeki performans gelişimi, sabit
disktekilerden kat kat daha fazladır. Hani bir PC'nin gücü en zayıf
halkası kadardır derler ya, işlemci ve bellek çok hızlı olsa da yavaş
kalan bir sabit disk ile bu performans artışını tam anlamı ile yaşamanız
mümkün değildir. İşlemci boş boş oturup kendisine bilgi gelmesini
bekler. Tabii bunu önlemek için bazı ara çözümler geliştirildi. Örneğin
yakın zamanda kullanılan bilgileri sabit diskten önbellek (cache) adı
verilen bir birime aktarılması, işlemcinin ihtiyaç duyduğunda sık
kullanılan bilgileri bu önbellek alanından alması.İşte önbelleklemenin
esası budur. Bir PC'de çeşitli bellek kademeleri vardır: birincil
önbellek (L1 cache); ikincil önbellek (L2 cache); sistem belleği (RAM)
ve sabit disk veya CD-ROM. Diyelim ki işlemci bir bilgiye ihtiyaç
duyuyor. Önce gider, en hızlı bellek türü olan L1 önbelleğe bakar. Bilgi
orada varsa gecikme olmaksızın bu bilgileri alır ve işler. L1
önbellekte yoksa L2'ye bakar ve buradaysa nispeten küçük bir gecikme
ile bilgileri alır. Orada da yoksa önbelleğe göre daha yavaş kalan
sistem belleğine, yine yoksa en yavaşları olan sabit diske veya CD-ROM
vb. bilginin geldiği cihazlara
bakar.

L1 önbellek en hızlısıdır ve günümüz PC'lerinde doğrudan işlemci
üzerindeyer alır. Bu önbellek genelde küçüktür (genelde 64K'ya kadar;
Pentium III, Pentium II ve Celeron işlemcilerde 32K; AMD K6-2 ve K6-3
işlemcilerde 64K). L2 önbellek biraz daha yavaş ama biraz daha büyük
olabilir. Pentium II ve III'lerde boyutu 512K'dır ve işlemci ile
işlemci hızının yarı hızında haberleşir. İlk Celeron'larda yoktur;
günümüz Celeron'larında boyutu 128K'dır ve işlemciyle aynı hızda
haberleşir. AMD K6-2'lerde işlemci üzerinde değil, anakart üzerindeki
bir yuvada 2GB'a kadar L2 önbellek bulunabilir ve veriyolu hızında (66
veya 100 MHz) haberleşir. AMD K6-3'de 256K önbellek bulunur ve işlemci
ile aynı hızda haberleşir. AMD K6-3 L1 ve L2 önbelleği üzerinde
bulundurduğu, aynı zamanda kullanıldıkları anakartlarda da sistem
veriyolu hızında çalışan bir önbellek daha bulunduğu için 3. seviye
(L3) önbelleği literatüre sokmuştur.

IRQ (KESME) : (Inrerrupt Request) Bir süre PC kullanan herkes şu ünlü
"IRQ çakışması" tabirini duyar. Peki nedir bu IRQ? Türkçesi "kesme";
yani işlemci bir işle meşgulken, bilgisayarın bir yerinden başka bir
donanımdan işlemciye şöyle bir emir geliyor: "Benimle de ilgilen!" Yani
işlemcinin işini böler. Tabii işlemci aynı anda çok sayıda işi birden
yapabilir: Klavye ve fare kullanırken bir yandan ekrana gönderilen
verileri işler, sabit diskten okuma yapar, modemin indirdiği dosyalara
bakar vs. Ama işlemciye işini görmesi için ihtiyaç duyan bir aygıtın
ona sinyal gönderebilmesi için özel bir hatta ihtiyacı vardır. İşte
buna IRQ hattı adı verilir. PC'mizde 0'dan 15'e kadar numaralanan 16
IRQ hattı vardır. Bunlar şu aygıtlar için kullanılabilir ("default",
yani pik aygıtın yanı sıra bu IRQ'yu kullanabilecek diğer aygıtlar
parantez içinde verilmiştir)

IRQ 0: Sistem saati.
IRQ 1: Klavye
IRQ 2: Programlanabilir IRQ denef-ç'ıs'ı. (Modemler, COM3 ve COM 4
portları)
IRQ 3: COM 2 portu (modemler, COM 4, ses ve ağ kartlan, teyp yedekleme
birimlerini hızlandıran kartlar)
IRO 4: COM 1 portu (modemler, COM 4, ses ve ağ kartlan, teyp yedekleme
birirnlerini hızlandıran kartlar)
IRQ 5: Ses kartı (LPT2, LPT3 - yani ikinci ve üçüncü paralel portlar -
COM 3, COM 4, modemler, ağ kartlan, MPEG kartları, teyp yedekleme
birimlerini hızlandıran kartlar)
IRQ 6: Disket sürücü denetleyicisi (teyp yedekleme birimlerini
hızlandıran kartlar)
IRQ 7: LPT1, yani ilk paralel port (LPT2, COM 3, COM 4, modemler, ağ
kartları, ses kartlan, teyp yedekleme birimlerini hızlandıran kartları
IRQ 8: Gerçek zamanlı saat.
IRQ 9: (Ağ kartları, ses kartları,SCSI kartları, PCI aygıtlar, yeniden
yönlendirilen IRQ2 aygıfları)
IRQ 10: (Ağ kartları, ses kartları, SCSI kartları, PCI aygıtlar, ikinci
ve dördüncü IDE kanalları)
IRQ 11: (Görüntü kartları, ağ kartları, ses kartları, SCSI kartları,
PCI aygıtlar, üçüncü ve dördüncü IDE kanalları)
IRQ 12: PS/2 fare (Görüntü kartları, ağ kartları, ses kartları, SCSI
kartları, PCI aygıtlar, üçüncü IDE kanalı)
IRQ 13: FPU, yani matematik işlemci.
IRQ 14: Birinci IDE kanalı (SCSI kartlar)
IRQ 15: İkinci IDE kanalı (Ağ ve SCSI kartlar)

Normalde bir IRQ'yu bir aygıtın kullanması gerekir; aksi halde işlemci
şaşı-rır, yanlış aygıta yanlış zamanda cevap verebilir. işte buna IRQ
çakışması denir. Bazen Windows Aygıt Yöneticisi bölü-münden donanım
aygıtlarının kaynak değerlerini değiştirerek, bazen kartın yerini
değiştirerek bu sorun çözülebilir (tüm genişleme yuvaları doluysa bazen
de çözülemeyebilir). Aslında PCI Steering adı verilen bir yolla bir
IRQ'nun iki PCI aygıt tarafından kullanılması mümkündür. Ama bunun için
aygıtın ve sürücülerinin bu işlemi desteklemesi gerekir. Bu konunun
detaylarına da Windows ile ilgili bölümümüzde değineceğiz.

DMA Kanalları: Doğrudan bellek erişim (Direct Memory Access) kanalları
sistem içinde çoğu aygıtın doğrudan bellek ile veri alış verişi için
kullandığı yollardır. IRQ'lar kadar "ünlü" değillerdir, çünkü sayıları
daha azdırve daha az sayıda donanımda kullanılırlar. Bu yüzden de daha
az soruna yol açarlar. Bildiğiniz gibi işlemci PC'nin beynidir. Eski
PC'lerde işlemci neredeyse her şeyi üstlenirdi; tabii, tüm donanım
aygıtlarına veri göndermek ve onlardan veri almak işini de. Ancak bu
pek verimli olmazdı; işlemci veri transferi ile ilgilenmekten başka
işlemleri doğru dürüst yerine getiremezdi. DMA sayesinde bazı aygıtlar
kendi aralarında veri transferi yapıp bu yükü işlemcinin üzerinden
aldılar. DMA kanalları normalde yonga setinin bir bölümünü oluşturur.
Bir PC'de 8 DMA kanalı bulunur ve 0'dan 7'ye kadar numaralandırılır.
DMA'lar genelde ses kartları, disket sürücüler, teyp yedekleme
birimleri, yazıcı portu (LPT1), ağ ve SCSI kartları, ses özelliği olan
modemler tarafından kullanılırlar.

BIOS: BIOS'un açılımı Temel Giriş Çıkış Sistemi'dir (Basic Input/Output
System). PC'deki en temel seviye yazılımdır; donanım ile (özellikle
de işlemci ve yongasetiyle) işletim sistemi arasında bir arayüz görevi
görür. BIOS sistem donanıma erişimi ve üzerinde uygulamalarınızı
çalıştırdığınız ileri düzey işletim sistemlerinin (Windows, Linux vs.)
yaratılmasını sağlar. BIOS aynı zamanda PC'nin donanım ayarlarını
kontrol eder; PC'nin düğmesine bastığınızda boot etmesinden ve diğer
sistem işlevlerinden sorumludur. BlOS da bir yazılımdır dedik; bu
yazılım anakart üzerindeki BIOS yongası üzerinde tutulur. Eskiden BIOS
bir ROM (Read Only Memory) idi. Yani sadece okunabiliyordu, üzerine
yazılamıyordu. Daha sonra eklenen yeni donanımlara göre BlOS'ta
güncelleme yapılmasının gerekmesi üzerine Flash BIOS adı verilen
yazılabilir/güncellenebilir BIOS yongaları kullanılmaya başladı.
Böylece kullanıcılar daha güncel bir BIOS sürümünü anakart üreticisinin
Web sitesinden indirerek yükleyebilirler. (Tabii yakın zamanlarda
gündeme gelen Çernobil (WinCIH) virüsünü duymuşsunuzdur. Işte bu virüs
de yazılabilir BIOS'lardaki bilgileri silerek PC'nin açılmasını
engelliyor.)

[center]HARD
DİSKLER HAKKINDA BİLGİLER

I.BÖLÜM

Artık bütün masaüstü sistemlerde en az bir hard disk bulunuyor. Hatta
VCR cihazlarından camcorderlara ve mp3 playerlara kadar pek çok
elektronik alette de hard diskleri görmeye yavaş yavaş alışıyoruz.
Nerede kullanılırsa kullanılsın bütün hard diskler tek bir amaç için
üretilir: Sayısal bilgileri kalıcı şekilde depolamak.

Bir hard disk bilgisayarlarımızda kullandığımız ana belleğin aksine güç
kesilse bile içindeki bilgileri korur ve bu özelliğiyle
bilgisayarımıza "hatırlama" yeteneği kazandırır. Hard diskinize bir kez
kaydettiğiniz bir dosyaya bilgisayarınızı defalarca açıp kapatsanız
bile onu silmediğiniz sürece ulaşabilirsiniz.

Bütün hard diskler temelde aynı yapıdadır. Bir hard disk en basit
haliyle şu parçalardan oluşur: Bilgilerin manyetik olarak depolandığı
bir veya daha fazla sayıda plaka (platter), okuma yazma kafaları,
plakalarla okuma yazma kafalarının hareketini sağlayan motorlar ve
diskin kontrolünden sorumlu devreleri üzerinde barındıran kontrol
kartı.

Şimdi bu parçaları ve bir hard diskin nasıl çalıştığını inceleyelim

Plakalar

Bilgileri saklamak için kullanılan plakalar alümünyum, cam gibi
manyetik duyarlılığı olmayan maddelerden yapılır. Plakalarda daha uygun
ısı direnci özellikleri ve daha ince yapıda kullanılabildiği için
temel madde olarak modern disklerde alüminyum yerine cam kullanılır ve
cama kırılmasını engelleyecek kadar da seramik karıştırılır. Daha sonra
bu plakaların yüzeyleri manyetik duyarlılığı olan bir filmle
kaplanır.

Bir hard diskte birden fazla plaka bulunabilir.

Eskiden plakaların yüzeylerine temel maddesi demir oksit olan bir sıvı
dağıtılarak sürülürdü fakat hard disklerin kapasitelerinin artmasıyla
bu teknolojinin sınırlarına ulaşılması çok sürmedi. Ayrıca okuma/yazma
kafasının plakaya çarpması durumunda da bu yöntemle üretilen plakalar
kurtulamıyordu ve diski değiştirmekten başka çare yoktu. Günümüzdeyse
electroplating denen bir yöntemle plakaların yüzeyi kobalttan oluşan
bir filmle kaplanır. Son olarak da bu filmin üzerine kafa çarpmalarına
karşı bir miktar koruma sağlayan bir tabaka daha çekilir.

Bilgiler plakalarda sektörler (sector) ve izler (track) halinde
saklanır. Her sektör 256, 512 gibi belirli bir sayıda byte içerir ve
plaka boyunca yanyana duran bütün sektörlerin oluşturduğu yapılara da
iz denir. Diskin kendisi veya işletim sistemi sektörleri gruplayarak
onları cluster denen yapılar halinde topluca işler. Low level
formatting denen işlemle plakalar üzerinde sektörler ve izler
oluşturulur, bunların başlangıç ve bitiş noktaları plakalar üzerinde
belirlenir. Daha sonra da high level formatting yapılarak dosya
depolama yapıları oluşturulur ve dosyaların palakarda oluşturulan
sektörlere ve izlere hangi düzende yazılacağı belirlenir. Low ve high
level formatting işlemleri sonrasında plakalar okuma/yazmaya hazır hale
gelir. Aşağıdaki şekilde mavi renkle bir sektör, sarıyla da bir iz
gösteriliyor.

Plakar üzerinde veri depolanan noktalar moleküler boyutta olduklarından
hard diskin içindeki bir toz tanesi bile plakaları çizerek onlara
zarar verebilir. Bunun için hard diskler tozsuz ortamda üretilir ve
üretildikten sonra kapatılır. İç basınçla dış basıncın dengelenmesi
için de çok iyi filtrelenmiş bir havalandırma deliği bulunur.

Plakalar ortalarından geçen bir mil üzerine belirli aralıklarla
yerleştirilirler ve bu mil etrafında bir motor tarafından belirli bir
hızda sürekli döndürülürler. Böylece plakanın üzerinde duran
okuma/yazma kafası plakanın yaptığı bu dönme hareketi sayesinde bir iz
boyunca işlem yapabilir.

[center]II.BÖLÜM

Okuma/Yazma Kafaları
Bir okuma/yazma kafasının görevi adından da anlaşıldığı gibi plaka
üzerinde okuma/yazma işlemlerini yapmaktır.

Aslında
bir okuma/yazma kafası yaklaşık 1 mm2 çapındaki minyatür bir
elektromıknatıstan başka bir şey değildir. Aşağıdaki resimde en basit
haliyle bir okuma/yazma kafasını görebilirsiniz. Kafalar okuma yazma
işlemi sırasında plakayla temas etmezler, dönen plakaların yarattığı
hava akımı kafaları plakaların sürekli bir miktar yukarısında tutar.
Eski disklerde plakayla kafa arasında 0,2 mm civarında bir boşluk
varken modern disklerde bu boşluk 0,07 mm civarındadır. Disk
çalışmadığı zaman da kafalar plakalar üzerinde Landing Zone denilen
bölgelerde sabit olarak dururlar. Bu bölge bilgi depolamak için
kullanılmaz. Güçte ani bir kesilme veya dengesizlik sonucu kafa disk
yüzeyine çarpar ve Head Crash dediğimiz kafa çarpma olayı olur. Kafa
landing zone yerine bir sektörün üzerine düşerse o sektör hasar görerek
kullanılamaz hale gelir ve kullanılamayan bu bozuk sektöre Bad Sector
denir. Diski tekrar sorunsuz kullanabilmek için Scandisk gibi bir
araç kullanarak diskteki bad sectorler kullanılmamaları için
işaretlenmelidir. Başka bir yöntemse diske low level format atarak
sektörleri tekrar oluşturmaktır, bu esnada sektörler plakadaki bozuk
kısımlar atlanarak sağlam bölgelerde tekrar oluşturulur.

Okuma/yazma işlemi aslında çok karmaşıktır; bunu sizlere en basit
haliyle anlatmaya çalışacağım: Bir plakaya bilgi yazmak için kafadan
plakaya akım dalgaları gönderilir ve bu akımla yüzeydeki hedef nokta
polarlanır. O nokta manyetik polarizasyonuna göre 0 veya 1 değerini
alır ki ikili sistemle çalışan bilgisayarlarımız için anlamı olan tek
değerler bunlardır. Okuma sırasındaysa okunacak noktanın kafadaki
boşlukta yarattığı manyetik alanın yönüne göre o noktanın değerine (0
veya 1) ulaşılır.

Aslında
bir kafada okuma ve yazma için ayrı kısımlar bulunur ve yukarıdaki
şekilde olduğundan çok daha karmaşıktır.

Kafaların disk yüzeyinde içeriye ve dışarıya doğru hareketini sağlayan
ayrı bir motor vardır ve kafalar bu motora bağlı kolların ucunda
dururlar. Kafayı tutan kolla kafadan oluşan yapıya Head Gimbal Assembly
(HGA) denir. Bu motor sayesinde kafa, plaka üzerindeki farklı izler
üzerinde işlem yapabilir. Modern disklerde voice coil adı verilen motor
teknolojisi kulanılır. Çalışma prensibi hoparlörle aynıdır.

Sarımlardan
akım geçtiğinde HGA denen yapı hareket eder ve sarımlardan geçen bu
akımın yönüne göre kafa plaka yüzeyinde içe ve dışa doğru hareketler
yapar. Bu sayede bir okuma/yazma kafası palaka üzerindeki farklı izlere
gidip gelebilir.

Kontrol Kartı
Son olarak inceleyeceğimiz kısım ise kontrol kartı. Bir kontrol
kartının diski 'kontrol' ettiğini söyleyebiliriz. Plakalardaki
sektölerin, izlerin, hatalı sektörlerin ve landing zone denen bölgenin
fiziksel yerleri kontrol kartına kaydedilir ve kontrol kartı da
kafaları bu bölgelere yönlendirir. Hard diskler bilgisayarlarımızla
veriyollarını kullanarak haberleşirler ve veriyoluyla hard disk
arasındaki bağlantıyı kurmak da kontrol kartının en önemli
görevlerindendir

Diskin
tamponlama için kullandığı bellek ve veriyoluyla haberleşmesini
sağlayan kontrol yongaları bu kartın üzerindedir. Hard disk arızaları
kontrol kartı yüzünden de meydana gelebilir, bu durumda diskinizin
kontrol kartını aynı model bir kontrol kartıyla değiştirerek diskinizi
tekrar kullanılabilir hale geitrebilirsiniz. Kontrol kartı hard
diskin alt kısmına vidalanır ve sadece tek bir bağantıyla diske
bağlanır, bu yüzden kontrol kartını değiştirmek çok kolay bir iştir.

III:BÖLÜM

Bir Hard Diskin Kapasitesini ve Performansını Belirleyen Özellikler
Bir hard diskin nasıl çalıştığını öğrendikten sonra bir hard disk
hakkında yorum yapabilmek için bilmemiz gerekenlere kısaca bir göz
atalım.

Hard disklerde kapasiteyi plakalardaki veri yoğunluğu ve plaka sayısı
belirler. Modern disklerde çift yüzlü ve 80 GB`a kadar veri depolayan
plakalar kullanılır. Bir hard diskin performansı hakkında yorum
yaparken kullandığımız en önemli kavramlar plakaların dönüş hızı,
erişim süresi ve veri aktarım hızıdır.

- Dönüş Hızı: Plakarın dönüş hızıdır. Plakalar
masaüstü sistemlerimizde kullandığımız IDE disklerde genelde 5400
veya 7200 RPM (Rotates Per Second, dakikadaji dönüş hızı) hızında
dönerken SCSI disklerde bu hız 15000 RPM`ye kadar çıkabilir.

- Erişim Süresi: Okuma/yazma kafasının disk
üzerindeki bir noktaya ulaşması için geçen süre. Ortalama erişim süresi
modern IDE disklerde 10 ms`nin altındayken SCSI disklerde daha da
düşüktür.

- Veri Aktarım Hızı: Hard diskin saniyede
aktarabildiği veri miktarıdır. Kullanılan arabirime ve diskin
özelliklerine göre değişir.

Arabirimler

Günümüzde hard diskler için en çok kullanılan arabirimler masaüstü
sistemlerimizde görmeye alışıtığımız IDE ve sunucularla iş istasyonları
pazarına hakim olan SCSI`dir.

IDE bir donanım standardı değil, işlemciyle hard disk arasındaki veri
akışının kontrolüyle ilgili bir standarttır. IBM`in Advanced Technology
(AT) arabiriminden geliştirilen Paralel ATA (AT Attachment)
arayüzüyle arabirim için bir komut seti tanımlanarak hard disk ve
bilgisayar arasındaki haberleşme için evrensel bir standart
oluşturuldu. IDE arabirimin yaratılış amacı uygun fiyat ve
uyumluluktur, bu yüzden de masaüstü sistemlerde kısa zamanda en yaygın
arabirim haline geldi. Paralel ATA arayüzü sürekli gelişerek
günümüzde Ultra ATA/133`le 133 MB/s hızına ulaştı ve bundan sonra da
yerini Serial ATA`ya bırakması bekleniyor.

Serial ATA`da veri iletimi paralel değil seri olarak yapılıyor, Paralel
ATA`ya göre avantajlarını kısaca aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:

* Daha az pin ve daha düşük voltaj.
* Daha ince bağlantı kablosu (Belki de biz son kullanıcıların ilgisini
en çok çeken özellik, bu sayede kasa içi hava akımını düzenlemek çok
daha kolay olacak).
* Daha gelişmiş hata bulma ve düzeltme olanakları.

SCSI arabirimiyse günümüzde profesyonel uygulamar için sunucularda ve
iş istasyonlarında kullanılır. SCSI arabirminin maliyeti IDE`ye göre
oldukça yüksektir. SCSI arabiriminin IDE arabirimine göre en büyük
avantajı asenkron çalışmasıdır, yani IDE aygıtlarda olduğu gibi aynı
kontrolcüye bağlı SCSI aygıtlar birbirlerinin performansından ve veri
aktarımından çalmazlar. Ayrıca SCSI arabirimi için kullanılan 'SCSI
Host Adapter' kartlar üzerlerinde veri aktarımını düzenlemek için ayrı
bir işlemci ve çoğu zaman da tampon olarak kullanmak için ek bir
bellek bulundururlar ve bu yüzden SCSI aygıtlar sisteme IDE aygıtlara
göre çok daha az yük bindirirler. Paralel ATA ile kanal başına sadece
iki aygıt kullanılabilirken SCSI arabirimiyle her kanala 15 taneye
kadar cihaz bağlanabilir. Bu sayı stanadart masaüstü sistemlerin
ihtiyaçlarının çok üstünde olsa da özellikle sunucuların ihtiyaçlarını
düşünürsek onlar için bir gerekliliktir.

IDE
arabirimini kullanan disklerin aksine, SCSI diskler uzun yıllar boyunca
sorunsuz çalışmak için üretilirler ve çalışma ömürleri IDE disklerden
çok daha uzundur, sunucular için bu da bir gerekliliktir. Ayrıca
sisteme bindirdiği yükün fazla olmaması ve erişim süresinin de daha az
olmasından dolayı özellikle video montajı gibi sisteme çok ağır yük
bindiren ve verilerin sabit bir hızda kesintiye uğramadan su gibi
akması gereken uygulamalarda SCSI diskler IDE disklerden çok daha
üstündür. SCSI disklerin bir avantajı da yapıları gereği çoklu erişim
için uygun olmalarıdır. Bir IDE diskte bir dosyaya aynı anda iki kaynak
ulaşmak isterse performans çok düşer ama SCSI disklerde bu performans
düşüşü IDE disklerdeki gibi abartılı boyutlarda olmaz ki bu da
sunucular için hayati öneme sahiptir. Eğer evinizde bir ağınız varsa
ağdan kopyalanmakta olan bir dosyayı siz de kullanmaya çalıştığınızda
bunu açıkça görebilirsiniz. SCSI hakkında detaylı bir yazımıza buradan
ulaşabilirsiniz.

Devamı diğer mesajdadır.

[/center]
[/center]

EKRAN KARTLARI HAKKINDA BİLGİLER

Ekrandaki Görüntü Nasıl Oluşur?

Monitörünüze yeteri kadar yakından bakarsanız görüntünün çok küçük
noktalardan oluştuğunu görürsünüz. İşte bu noktlara görüntünün en küçük
birimi olan piksel diyoruz. Her pikselin kendine ait renk ve yoğunluk
bilgileri vardır. Daha genel bir tanımla piksel için ekranın bağımsız
olarak kontrol edilebilir en küçük parçası olduğunu söyleyebiliriz.
İşte bu piksellerden binlercesi bir araya gelerek ekrandaki görüntüyü
oluşturuyor.

Çözünürlük

Çözünürlüğün görüntü kalitesini belirleyen en önemli faktör olduğunu
söyleyebiliriz. Çözünürlük, ekrandaki görüntünün kaç pikselden
oluşacağını belirler ve yatay ve dikey piksel cinsinden belirtilir
(800x600,1024x768 gibi). Çözünürlük arttıkça görüntü birbirinden
bağımsız olarak kontrol edilebilen daha çok pikselden oluşur ve görüntü
kalitesi de yükselir.

Windows 95 ile hayatımıza giren "scaleable screen objects" teknolojisi
sayesinde çözünürlük arttıkça ekrandaki kullanılabilir alan da artar.
Windows ekranında çözünürlük ne olursa ekrandaki nesneleri oluşturan
piksel sayısı değişmez. Çözünürlük arttıkça pikseller de küçüleceği için
nesneler daha az yer kaplar ve masaüstündeki kullanılabilir alan
çözünürlükle doğru orantılı olarak artar.

Çözünürlük arttıkça yükselen görüntü kalitesinin de bir bedeli var tabi
ki: Çözünürlük yüseldikçe kontrol edilmesi gereken piksel sayısı ve
dolayısıyla da gerekli işlem gücü, ayrıca bu piksellerin bilgilerini
tutmak için gerekli bellek miktarıyla onların transferi için gereken
bellek bant genişliği artar. Bu yüzden de performans düşer. Kullanmak
istediğiniz çözünürlüğü hem ekran kartınız desteklemeli, hem de
monitörünüz fiziksel olarak gerekli sayıda pikseli ekranda
oluşturabilmeli.

Renk Derinliği

Piksellerin kendilerine ait renklerinden bahsetmiştik, piksellerin
alabileceği renkler kırmızı, yeşil ve maviden türetilir. İşte renk
derinliği bu renklerin miktarını belirler. Renk derinliği ne kadar
artarsa her pikselin alabileceği renk sayısı artar, renkler gerçeğe
daha yakın olur.

Renk derinliği bit cinsinden belirtilir, işlemcilerle ilgili yazımızda
bitlere kısaca değinmiştik. Her bit 1 ve 0 olarak iki değer alabilir. 8
bit kullanıldığında bu bitlerden 28 = 256 kombinasyon üretilir. Aynı
şekilde 8 bit renk derinliğinde de her piksel için 256 renk
kullanılabilir.

İnsan gözünü aldatıp ekrandaki görüntüyü gerçek gibi göstermek için
kullanılan üç rengin de (kırmızı, yeşil ve mavi) 256`şar tonu
gereklidir, bu da renk başına 8 bitten 24 bit yapar. Bu moda True
Colour (Gerçek Renk) adı verilir. Fakat çoğu güncel ekran kartı görüntü
belleğini kullanma yöntemleri yüzünden pikselleri bu modda göstermek
için 32 bite ihtiyaç duyarlar. Kalan 8 bit alpha kanalı (piksellerin
saydamlık bilgisini tutar) için kullanılır.

High Colour (16 bit) modunda ise yeşil için altı ve maviyle kırmızı
için de beşer bit kullanılır. Yeşil için 64, maviyle kırmızı için de
renk başına 32 farklı yoğunluk vardır bu modda. Renk kalitesinde 32 bite
göre çok az fark olsa da piksel başına 4 yerine 2 byte (8 bit = 1
byte) hafıza gerekeceğinden 32 bite göre performans avantajı sağlar.

256 renk (8 bit) modu ilk duyuşta size renk fakiri izlenimi verebilir
fakat renk paleti denen bir yöntemle bu 8 bit olabilecek en verimli
şekilde kullanılarak renk kalitesi biraz arttırılır. Renk paletinin
mantığı söyledir: Kullanılacak 256 renk gerçek renk modundaki 3 bytelık
renklerden seçilir ve bu renklerden bir renk paleti oluşturulur. Her
program ilgili paletteki 256 renkten istediğini seçip kullanabilir.
Böylece örneğin kırmızı için iki, mavi ve yeşil için de üçer bit
kullanılarak elde edilen renklerden daha canlı renkler elde edilebilir
ve elimizdeki 8 bit en verimli şekilde kullanılmış olur.

En çok kullanılan üç renk modunu tanıdık, peki ekran kartımız
üretemediği renklere ne yapıyor? Sistemimizin 256 renge ayarlı olduğunu
fakat 16 bitlik bir resim dosyası açtığımızı varsayalım. Bu durumda
hazırdaki renklerin değişik kombinasyonları kullanılarak üretilemeyen
renge yakın bir renk oluşturulur ve bu renk üretilmesi gereken rengin
yerine gösterilir. Buna dithering denir. Tabi ki dithering yöntemiyle
elde edilmiş bir resmin kalitesi orjinal resme göre göre çok daha
düşüktür.

Görüntü Arayüzleri

Önceleri ekrandaki piksellerin adreslenmesi için bir standart
olmadığından üreticiler de programcılar da (dolayısıyla son
kullanıcılar da) sorun yaşıyorlardı. Bu sorunu çözmek için üreticiler
VESA (Video Electronics Standarts Association) adında video
protokollerini standartlaştırmayı amaçlayan bir konsorsiyum
oluşturdular. VGA ile beraber geriye uyumluluk da sağlanarak çözünürlük
sürekli arttı. VGA öncesindekiler de dahil standartlara kısaca bir
göz atalım:

MDA (Hercules):

Monochrome Display Adapter, 1981 yılındaki ilk IBM PC`deki ekran
kartı. Ekranda yerleri önceden belirlenmiş olan 256 özel karakteri
gösterebilyordu sadece. 80 kolona 25 satırlık bir ekranda
gösterebildiği yazı karakterlerinin boyutları da önceden belirlenmişti
ve grafik görüntülemek mümkün değildi. IBM, bu kartlara ekstra slot
masrafından
kurtulmak için bir de yazıcı bağlantı noktası eklemişti.
CGA: Bu arayüzde ekran kartları RGB monitörlerle çalışıp ekranı
piksel piksel kontrol edebiliyorlardı. 320x240 çözünürlüğündeki bir
ekranda 16 renk üretilebiliyor fakat aynı anda bunlardan sadece 4
tanesi kullanılabiliyordu. 640x200`lük bir yüksek çözünürlük modu
vardır ama bu modda sadece 2 renk gösterilebiliyordu. Görüntü kalitesi
kötü olsa bile en azından grafik çizilebiliyordu. Zaman zaman
piksellerin gidip gelmesi ve ekranda rastgele noktalar oluşmasına rağmen
bu standart çok uzun bir süre kullanıldı.
EGA: CGA`dan birkaç yıl sonra sırada Enhanced Graphics Adapter
vardı. CGA ile VGA arasındaki bu kartlar 1984`ten IBM`in ilk PS/2
sistemlerini ürettiği 1987`ye kadar kullanıldı. EGA monitörle
kullanıldığında üretilen 64 renkten aynı anda 16 tanesi
kullanılabiliyordu. Yüksek çözünürlük ve monochrome modları da vardı
,ayrıca eski CGA ve monochrome monitörlerle de uyumluydu. Bu
kartlardaki bir yenilik de bellek genişletme kartlarıydı. 64K bellekle
satılan bu kartları bellek genişletme kartıyla 128K`ya upgrade etmek
mümkündü. Ek olarak satılan IBM bellek kitiyle bir 128K daha eklemek de
mümkündü. Sonraları bu kartlar standart olarak 256K bellekle
üretilmeye başlandı.
PGA: IBM`in 1984`te piyasaya sürdüğü Professional Graphics
Array adını hitap ettiği pazardan alıyordu. 5000 dolara satılıyor ve
entegre 8088 işlemcisiyle mühendislik ugulamarıyla diğer alanlardaki
bilimsel çalışmalar için 640x480 çözünürlükte 256 renkte saniyede 60
kare hızla 3 boyutlu animasyonları çalıştırabiliyordu. Fiyatı
yayılmasını engelledi ve fazla kullanılamadan piyasadan kalktı.
MCGA: 1987`de piyasaya sürülen MultiColor Graphics Array
standardındaki ekran kartları teknolojide büyük bir sıçrama yaparak VGA
ve SVGA`ya kadar gelen bir gelişimi başlattı. IBM`in Model 25 ve
Model 30 PS/2 PC`lerinde anakarta entegre halde geliyordu. Uygun bir
IBM monitörle kullanıldığında bütün CGA modlarını da destekliyordu
fakat TTL yerine analog sinyallerle çalıştığından daha önceki
standartlarla uyumlu değildi. TTL (Transistor ' to 'Transistor Logic)
mantığında voltaj seviyesine göre transistörler açılıp kapanır ve
sadece 1 ve 0 değerleri oluşur bunu sonucunda. Analog sinyallerdeyse
bu kısıtlama yoktur. Analog sinyalleşmenin de sağladığı avantajla MCGA
arayüzüyle 256 renk üretilebiliyordu. Bu arayüzle beraber 9 pinlik
monitör bağlantısından halen kullanılmakta olan 15 pinlik bağlantıya
geçildi.
8514/A: IBM`in MCA veriyoluyla kullanmak için ortaya attığı bu
arayüz zamanla yüksek tazeleme hızlarına çıktı. VGA ile aynı monitörü
kullanmasına rağmen VGA`dan farklı çalışıyordu. Bilgisayar ekran
kartına ne yapması gerektiğini söylüyordu ama ama ekran kartı onu nasıl
yapacağını kendisi ayarlıyordu. Örneğin ekrana bir çember çizileceği
zaman VGA`daki gibi işlemci görüntüyü piksel piksel hesaplayıp ekran
kartına yollamıyordu. Bunun yerine ekran kartına çember çizileceğini
söylüyordu ve ekran kartı da çemberi çizmek için piksel hesaplarını
kendisi yapabiliyordu. Bu yüksek seviyeli komutlar standart VGA ile
komutlarından çok farklıydı. Bu standart çıktığı zamanın daha
ilerisindeydi ve VGA`dan daha kaliteli görüntü sonuyordu ama fazla
destek bulamadığı için yayılma imkanı bulamadan piyasan kalktı. IBM
üretimi durdurup aynı daha daha fazla renk gösterebilen XGA üzerine
yoğunlaştı. XGA 1990`da piyasaya çıktıktan sınra
MicroChannelplatformları için standart oldu.
VGA: 2 Nisan 1987`de, MCGA ve 8514/A ile aynı günde IBM
tarafından tanıtılan Video Graphics Array aradan sıyrılarak masaüstü
için standart olmayı başardı. IBM yeni bilgisayarlarında bu chipleri
anakarta entegre ederken eski bilgisayarlarda da kullanılabilmeleri
için 8 bitlik bir arayüzle anakarta bağlanabilen bir ayrı bir kart
halinde de geliştirdi. IBM üretimi durdurduktan sonra bile değişik
firmalar üretime devam ettiler. VGA ile 262144 renklik bir paletten
seçilen 256 renk aynı anda kullanılabiliyordu. 640x480`lik standart
çözünürlükte aynı anda 16 renk gösterilebiliyordu. Ayrıca 64 renk gri
tonlama ile siyah beyaz monitörlerde renk siğmilasyonu yapabiliyordu.
SVGA: Super VGA ilk SVGA kartlardan güncel kartlara kadar çok
fazla kartı kapsayan geniş bir standart. SVGA ile birlikte ekran
kartları için aygıt sürücüsü kavramı ortaya çıktı. Kartların yanında
verilen sürücülerle ilşetim sistemleri kartların tüm özelliklerini
kullanabiliyorlardı. SVGA ile milyonlarca renk değişik çözünürlüklerde
gösterilebiliyor fakat bunun sınırları karta ve üreticiye bağlı. SVGA
değişik şirketler tarafından kullanılan ortak bir kavram olduğundan
başlarda eski standartlar gibi çok katı sınırları yoktu. Bunun üzerine
VESA bir SVGA standardı belirledi. VESA BIOS Extension adında standart
bir arayüz belirlendi ve bu sayede programcılar her kart için ayrı kod
yazma zahmetinden kurtuldular. Üreticiler bu arayüzü benimsemek
istemediler ve başlarda kartların yanında verilen ve her boot
işleminden sonra çalıştırılan bir programla kartlarını bu BIOS
uzantılarıyla uyumlu hale getirdiler fakat sonunda bunu kartların
BIOS`larına entegre ettiler. SVGA ile 800x600 çözünürlüğe çıkıldı.

SVGA'dan sonra IBM XGA ile 1024x768 çözünürlüğe geçerken sonraki
basamak olan 1280x1024`e de bir VESA standardı olan SXGA ile geçildi.
Sonra da UXGA ile de 1600x1200 çöznürlüğe geçildi. Çözünürlükteki 4:3
oranı sadece SXGA ile bozuldu, bu standartta oran 5:4`tür.

Bir ekran kartı temel olarak 3 bileşenden oluşur: Grafik işlemcisi,
bellek ve RAMDAC.

* Grafik İşlemcisi: Güncel kartlar için grafik işlemcisi görüntü
hesaplamalarını yapmak için ekran kartının üzerine oturtulmuş bir
CPU`dur dersek yanlış olmaz. Son zamanlarda grafik işlemcileri yapı ve
karmaşıklık bakımından CPU`ları solladılar ve işlev bakımından da
görüntü üzerine yoğunlaşmış bir CPU niteliğine kavuştular. CPU`ya
neredeyse hiç yük bindirmeden üç boyutlu işlemcleri tek başlarına
tamamlayabiliyorlar artık. Bu yüzden de güncel grafik işlemcileri GPU
(Graphics Processing Unit - Grafik İşlemci Birimi) adıyla anılıyorlar.
* Görüntü Belleği: Ekran kartının üzerinde bulunur ve görüntü
hesaplamalarıyla ilgili veriler burada saklanır. Sisteminizdeki ana
bellek gibi çalışır, yalnız burada bu belleğin muhattabı CPU değil
görüntü işlemcisidir. Önceleri ekran kartlarının ayrı bellekleri yoktu
fakat görüntü işlemcileri hızlanıp geliştikçe ekran kartları sistemden
yavaş yavaş bağımsızlıklarını ilan etmeye başladılar. Bellek miktarı
kadar ekran kartının sıkıştırma algoritmalarıyla bu belleği ne kadar
verimli kullanabildiği de önemlidir.
* RAMDAC: Monitörlerdeki analog sinyallerden bahsetmiştik, işte RAMDAC
(RAM Dijital-to-Analog Converter) görüntü belleğindeki verileri analog
RGB (Red Green Blue, monitörde renklerin bu üç renkten türetildiğini
yazmıştık) sinyallerine çevirerek monitör çıkışına verir. Monitörde
kullanılan üç ana renk için de birer RAMDAC ünitesi vardır ve bunlar
her saniye belirli bir sayıda görüntü belleğini tarayıp oradaki verileri
analog sinyallere dönüştürürler. RAMDAC`in bu işlemi ne kadar hızlı
yapabildiği ekran tazeleme hızını belirler. Bu hız Hz cinsinden
belirtilir ve ekrandaki görüntünün saniyede kaç kere yenilendiğini
gösterir. Örneğin monitörünüz 60 Hz`te çalışıyorsa gördüğünüz görüntü
saniyede 60 kere yenilenir. Ekran tazeleme hızını mümkün olduğu kadar
85 Hz`in altına çekmemenizi öneririm, daha düşük tazeleme hızları göz
sağlığınız için zararlı olabilir. Tabi bu gözünüzün ne kadar hassas
olduğuna da bağlı, bazı gözler 75 ve 85 Hz arasındaki farkı
hissedemezken bazıları ilk bakışta bunu anlayabilir. RAMDAC`in iç
yapısı ve özellikleri hangi çözünürlükte ne kadar rengin
gösterilebileceğini de belirler.

LCD ekranlar yapıları gereği dijtal olduklarından RAMDAC`ten değil de
direk görüntü belleğinden görüntü bilgisini alıp kullanabilirler. Bunun
için DVI (Digital Video Interface) adında özel bir bağlantı
kullanırlar. Bu konuya ileride "Monitörler Nasıl Çalışır?" yazısında
detaylı olarak değineceğiz.
* BIOS: Ekran kartlarının da birer BIOS'ları vardır. Burada ekran
kartının çalışma parametreleri, temel sistem fontları kayıtlıdır.
Ayrıca bu BIOS sistem açılırken ekran kartına ve onun belleğine de
küçük bir test yapar.

Devamı diğer mesajdadır.
[/center]

RAM'LER HAKKINDA
BİLGİLER

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. Sabit
disk sürücüler, sistem RAM'leri, işlemcilerin içindeki cache diye
tabir edilen bellekler, BIOS'un saklandığı EPROM'lar, grafik
kartlarının üzerindeki RAM'ler, CD'ler, disketler v.s. hepsi PC'lerde
yer alan bellek türleridir.

Bellek kavramı bu derece geniş bir konu olmasına rağmen bu yazıda
konumuz olan bir çoğumuzun oldukça aşina olduğu, hep daha fazla
olmasını hayal ettiğimiz ve hatta yeri geldiğinde overclock
denemelerimize bile dahil ettiğimiz sistem RAM'i denilen bellekler. Peki
RAM ne demek? RAM, İngilizcesi Random Access Memory, Türkçesiyle
Rastgele Erişilebilir Bellek kelimelerinin başharflerinden oluşan bir
kısaltma. Bu noktada, belleklerin RAM'ler ve Sadece Okunabilir
Bellekler yani ROM'lar (Read Only Memory) şeklinde sınıflandırıldığını
hatırlatmak isteriz. RAM'ler veriyi saklamak için beslemeye yani
elektrik enerjisine ihtiyaç duyduğu halde ROM'lar besleme olmasa bile
veriyi saklayabilirler. Ayrıca, ROM'lar genellikle, kısaltmanın
açılımından da anlaşıldığı gibi sadece okuma amacıyla kullanılırlar.
Üzerlerinde saklı verinin kullanıcı tarafından kolayca değiştirilmemesi
hedeflenir.

RAM'lerin en başta gelen özelliklerinden birisi ' ki RAM ismini
almalarından sorumlu olan da budur - sakladıkları verilere manyetik
teyplerdeki ya da CD-ROM'lardaki sıralı erişimin aksine, sırasız ve
hızlı bir şekilde rastgele erişime imkan vermeleridir. Erişimde
sağladıkları hız, RAM'lerin sistemde bu denli önemli ve performansı
belirleyici olmalarında en önde gelen etkendir. Veri barındırma
kapasiteleri ve hız konusunda, merkezi işlemci üzerindeki düşük
kapasiteli ancak çok hızlı bir RAM olan cache belleklerle, kapasiteleri
günümüzde inanılmaz boyutlara ulaşmış olan sabit disk sürücüler
arasında yer alırlar ve bir çeşit tampon görevi görürler. İşletim
sistemi, sabit sürücünün yavaşlığını gizlemek amacıyla, yakın gelecekte
ihtiyaç duyulabilecek veriyi henüz ihtiyaç durumu ortaya çıkmadan
sabit diskten sistem RAM'leri üzerine yükler ve gerektiğinde hızlı bir
şekilde işlemcideki cache belleğe iletilmesini sağlar.

RAM'lerin sistem içindeki yerlerini tanımladıktan sonra simdi de
teknolojinin ve erişim protokollerinin ortaya çıkardığı RAM türlerini
inceleyelim.

RAM Çeşitleri

RAM'lerin, fiziksel yapıları ve çalışma prensipleri itibariyle
mikroişlemcilerden hiç bir farkı yok. Tıpkı mikroişlemciler gibi,
silikon üzerine işlenmiş çok sayıda transistörün, bu defa ağırlıklı
olarak veri erişiminin kontrolü ve verinin saklanmasıyla ilgili belli
işlevleri yerine getirmek amacıyla birbirine bağlanmasıyla ortaya
çıkmış ve nispeten daha az karmaşık olan elektronik yapılar. Bu yüzden
mikroişlemci teknolojileriyle RAM teknolojilerini ilgilendiren konular
tamamıyla ortak. RAM teknoljilerini süren hedef, mikroişlemcilerde
olduğu gibi, daha küçük transistörler üretmek, bu sayede aynı
büyüklükte bir silikon parçasına daha fazla transistör yani daha fazla
işlev sığdırmak ve silikonun daha hızlı çalışmasını sağlamaktır. Bu
amaca ulaşma yolunda karşılaşılan engellerin çoğu üretim
teknolojilerindeki gelişmelerle aşılmakta olup geri kalan kısım ise
geliştirilen daha akıllı algoritmalar ve protokollerle çözülüyor. İşte
RAM türlerini bu protokoller belirliyor.

Dizüstü PC'lerde kullanılan SO-DIMMMasaüstü PC'lerdi kullanılan DIMM

Çoğumuz, SDR-RAM, DDR-RAM, DDR II RAM, RDRAM ve hatta artık mazi de
kalmış olsa da EDO RAM gibi kısaltmaları duymuşuzdur. Bu kısaltmalar,
RAM'e erişmek, yani RAM'den veri okumak ya da RAM'e veri yazmak için
kullanılan protokol hakkında bize bilgi verir. Örnek olarak, günümüzde
en popüler RAM türü olan DDR bellekleri verebiliriz. Buradaki DDR
(Double Data Rate) kısaltması, çift veri hızlı bellekler anlamında
kullanılıyor. Bir önceki nesil bellek türlerine isim veren SDR (Single
Data Rate) kısaltması ise tek veri hızlı RAM'leri simgeliyor. Bu
kısaltmaları daha detaylı açıklayabilmek için sonraki bölümlerde
değineceğimiz bazı kavramları anlamak gerekiyor. Bu noktada, ön bilgi
olarak söyleyebileceğimiz, DDR ve SDR kavramlarının senkron olarak
çalışan, yani veri akışının bir saat işaretiyle düzende tutulduğu tip
RAM'lerde, bir saat periyodu içinde gerçekleşen veri akış hızını
belirttikleri olacaktır. RD-RAM ise RAMBUS firması tarafından
geliştirilen RAMBUS veriyolu üzerinde çalışan, bazı yönlerden DDR'a
benzeyen, İngilizce'deki 'RAMBUS Direct' kelimelerinin baş harflerinden
ismini alan bir RAM türüdür.

Çalışma Prensipleri

Anakartlarımızdaki bellek soketlerine yerleştirdiğimiz baskı devreleri,
anakarta bağlandıkları veri yolunun genişliğine göre DIMM (Dual
Inline Memory Module) ve SIMM (Single Inline Memory Module) gibi
kısaltmalarla adlandırıyoruz; sanırız bunun da haklı bir sebebi var
(!). Bugünlerde en popüler olanı, üzerinde genellikle bant genişliği
yüksek ve dolayısıyla daha geniş veriyoluna ihtiyaç duyan DDR bellek
yongalarını barındıran DIMM'ler. Dizüstü bilgisayarlarda kullanılan
DIMM'ler fazla yer kaplamamaları için küçük olduklarından SO-DIMM
(Small Outline Dual Inline Memory Module) yani küçük izdüşümlü RAM
adını alıyorlar. DIMM'lere baktığımızda, genellikle 4,8 ya da 16 gibi
belli sayılarda bellek yongaları, dirençler ve kondansatörlerin
yanısıra SPD (Serial Presence Detect) denilen bir ROM yongası
bulunduğunu görebiliriz.

DIMM üzerindeki bellek yongaları (büyük olanlar) ve SPD yongası (sol
alt köşe)

SPD yongası üzerinde, yazımızın ilerleyen bölümlerinde daha detaylı
değineceğimiz, baskı devre üzerindeki bellek yongalarıyla ilgili çeşitli
parametreler saklanır. Bu parametrelerin zamanlamayla ilgili olanları
(örn. CAS gecikmesi), üretimden sonra yapılan perfromans testleri
sonucunda modülün kararlı olarak çalışabileceği en üst performansı
gerçekleyecek şekilde belirlenir ve SPD üzerine işlenir. Bellek modülü
anakarta yerleştirildikten sonra, SPD üzerindeki bu parametreler boot
esnasında BIOS tarafından okunur ve sistemin bellek kontrolüyle ilgili
kısımları (yonga seti) gerektiği şekilde haberdar edilir, böylece
bellekle olan iletişim sağlanmış olur. Bellek modülünün üreticisi olan
firmanın kodu, modülün üretim tarihi, seri numaralrı, bellek
yongalarının kapasiteleri ve erişimleriyle ilgili bilgiler SPD
yongasında saklanan diğer bilgiler arasında yer alır.

Bizi ilgilendiren asıl kısım ise bellek yongaları. Bunlar, tıpkı
mikroişlemciler gibi, kılıflanmış tümleşik devreler. Üretim teknolojisi
yani transistörlerin minyatürleştirilmesi bakımından bazı durumlarda
işlemcilerden bir nesil önde gidenlerine rastlamak bile mümkün. Yonga
üzerinde yer alan ve milyonlarcasının bir araya gelerek bellek
dizisini oluşturduğu temel yapı, verinin en temel hali olan bir bitlik
veriyi yani ikilik düzendeki 0 veya 1 bilgisini saklamakla sorumlu RAM
hücresidir. Bir yongada bu hücreden milyonlarcası kullanıldığından,
tasarım ve üretimde çalışan mühendisleri meşgul tutan ve para
kazanmalarını sağlayan konuların başında bu bellek hücresini en az yer
kaplayacak, en az fireyle en verimli şekilde üretilebilecek şekilde
tasarlamak yer alır.

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
oluşturan bitlerimize yani RAM hücrelerimize döndüğümüzde nasıl oluyor
da bu hücrelerde saklanan veri ile dışarı dünya arasında iletişim
sağlanıyor biraz daha yakından bakalım.

RAM hücremizi dışarıya bir vanayla bağlı olan bir hazne olarak
düşünelim. Verimizi yani hücrelerde saklanan 0 veya 1 değerlerinden
birini saklayan bitlerimizi de haznemizin boş ya da dolu olma durumu
olarak, suyu ise yine aktığını varsayabileceğimiz elektriksel yük yani
elektronlar olarak modelleyelim. Buna modele göre, RAM hücrelerimiz,
yani küçük su hazneciklerimiz, saklayacakları veri 0 ise boş, 1 ise
dolu oluyor. Bellek tablomuzda bir sütunda yer alan yani dikey olarak
komşu olan haznelerin tümü ortak bir boruya bağlı. Her sütunda bulunan
bu ortak borunun elektronikteki karşılığı bit hattı. Bit hattına her
okuma veya yazma işleminden önce ayrı bir vana üzerinden su
dolduruluyor. Buna birazdan daha detaylı deyineceğiz. Bu boruların bir
ucunda, borudaki su seviyesini algılayan algı yükselticisi denilen
birimler bulunuyor. Erişim sırasında, önce adresin gösterdiği satırdaki
bütün hazneleri bulundukları sütunlardaki ana boruya bağlayan küçük
vanalar aynı anda açılıyor ve tüm satırın sakladığı veri okunuyor. Sıra
geliyor bu satırın hangi sütununun ayıklanacağına. Bunun için, bir
kısmı satırla ilgili işlemlere eş zamanlı olarak, adresin gösterdiği
sütun numarası çözümleniyor, o sütuna ait byte'ın algılayıcılarına
algıla komutu veriliyor ve o byte okunmuş oluyor.

Hazne 0 mı yoksa 1 mi saklıyor bilmek istediğimizde, yani hücremizi
okumak istediğimizde, haznemizi bit hattına bağlayan vanasını açıyoruz.
Haznemiz boş ise önceden ağzına kadar suyla dolu olan borudaki (bit
hattı) suyun haznemizin alabileceği kadar kısmı haznemizin içine doluyor
ve ana borumuzdaki su biraz eksiliyor. Bit hattımızın ucunda yer alan
su seviyesi algılayıcısı (algı yükselticisi), boru tamamen su doluysa
1, bir hazne kadar su eksilmişse 0 veriyor. Her sütunun altında o
sütunun ana borusuna bağlı bir algılayıcı yer alıyor. Tekrar okuma
işlemine geri dönersek, haznemiz okuma öncesi haznemiz boş ise yani 0
saklıyorsa vanası açıldığında ana borudaki su içine doluyor, ana
borudaki su seviyesi düşüyor ve algılayıcımız 0 veriyor yani hücremizde
saklanan veriyi doğru olarak dışarı aktarıyor. Haznemiz okuma öncesi
zaten dolu ise (1 saklanıyorsa) haznemizin vanası açıldığında hiçbir su
akışı olmuyor ve algılayıcımız dışarıya 1 değerini doğru olarak
iletiyor. Bu noktada önemli bir konuyu açıklamak gerekiyor ki eminim
bazı okuyucularımızın dikkatinden kaçmamıştır. Haznemiz 0 saklıyorsa
yani boşsa, okuma işleminden sonra içine su doluyor, dolayısıyla
içeriği bozuluyor ve bir anda 1 saklıyormuş durumuna geliyor. Aynı olay
1 saklama durumunda gerçekleşmiyor. Peki bu pratikte nasıl
engelleniyor? Unutmayalım ki amacımız hazneyi, içeriğini bozmadan
okuyabilmek. Basit bir fikir olarak, okuma işleminden sonra
algılayıcımızın algıladığı değeri hücremize tekrar yazmak aklımıza
gelebilir ancak bu performans açısından büyük kayıp olur. Düşünsenize, 0
olan her bit için her okuma sonrası bir de yazma işlemi için bekle.
Gerçekte olay çok daha basit: Haznemiz ana borudaki suyun içine
akmasına izin veriyor ancak bu suyu içinde saklamıyor, bunun yerine bir
bakıma kanalizasyon diye nitelendirecegimiz çok daha büyük ve
bellekteki her hazne tarafından paylaşılan başka bir hazneye başka bir
kanalla boşaltıyor. Hücremizi kanalizasyona bağlayan kanal yine bir
vana tarafından kontrol ediliyor. Haznemiz doluyken, kendi içindeki bir
geri beslemeyle bu vana kapalı tutuluyor ve böylece hazneden
kanalizasyona su kaçışı engelleniyor. Hazne boşken ise bu vana
açılıyor. Bu kanalizasyonun elektronikteki karşılığı toprak. Böylece
boşsa yine boş kalarak ama yapması gerektiği gibi bağlı olduğu sütunun
bit hattındaki yani ana borusundaki suyun seviyesini azaltarak
sakladığı verinin algılayıcı tarafından doğru olarak algılanmasını
sağlıyor.

Okuma işlemini biraz olsun açıklığa kavuşturduktan sonra bakalım yazma
işlemi nasıl gerçekleşiyor. Yazma işleminde amacımız haznemizin
içeriğini gereken durumlarda değiştirmek. Gereken durumlardan
kastettiğimiz, hücremize yazmak istediğimiz değer, hücremizin hali
hazırda sakladığıyla aynıysa, herhangi bir değişikliğe gerek olmaması.
Mekanizma, okumayla hemen hemen aynı. Yazma işlemi öncesi tıpkı
okumada olduğu gibi sütuna ait ana boru suyla dolduruluyor. Bunun
yapılma sebebi, önceden gerçekleşmiş bir yazma veya okuma işlemi
nedeniyle ana borudaki su seviyesinde azalma olduysa bu eksiği
tamamlamak, çünkü gördüğümüz gibi bu temel çalışma prensiplerinden
birisi. Yazma işlemi sırasında istenilen hücrenin (haznenin) vanası
açılıyor ve yazmak istediğimiz verinin 0 ya da 1 olmasına göre
algılayıcıların bulunduğu ucundan ya haznenin bağlı bulunduğu sütundaki
ana borudan yüksek basınçla su emiliyor (0) ya da boruya yüksek
basınçta su basılıyor (1). Haznemiz boşsa vanası açılınca bir ucundan
zaten ana borudan su emildiği için yine boş kalıyor, içine su
dolmuyor. Aynı şekilde haznemiz doluysa ve 1 yazılmak isteniyorsa
boruya basınçlı bir şekilde su basıldığı için haznemiz yazma işlemi
sırasında yine dolu kalıyor. Öte yandan, haznemiz boş ise ve 1
yazılacaksa, yani dolması isteniyorsa, vanası açıldığında ana borudaki
basınçlı su, hücrenin kanalizasyona olan su akışını bastırarak
dolmasını sağlıyor ve hazne dolunca da geri besleme mekanizmasıya
kanalizasyona açılan vana kapanıyor, haznemiz dolu kalıyor ve böylece
sakladığı yeni veri 1 olarak değişmiş oluyor. Benzer şekilde, haznemiz
dolu ise ve 0 yazılmak yani boşaltılmak isteniyorsa, yazma işlemi
sırasında borunun ucundan basınçla su emiliyor, haznemizin vanası
açıldığında emme gücüyle dolu olan haznemizdeki su da ana boruya
çekilerek emiliyor. Hazne boşaldığında kanalizasyona olan bağlantı da
boşalma işlemine destek olarak açılıyor ve işlem sonunda ana boruya
bağlantı vanası kapandığımnda hücremiz boş olarak yeni verisi olan 0'ı
saklamış oluyor.

Bir seviye üste çıktığımızda, bankaların ortak bir veri hattına
birarada bağlanmasıyla ana bellek tablomuzun oluştuğunu görürüz. Bellek
tablosunun yanında, adreste gösterilen banka numarasını çözen,
yongayı gerektiğinde güç tasarrufu gibi nedenlerle kapatıp açılmasını,
belirli komutların çalıştırılmasını kontrol eden kontrol yazmaçları
(mode register) ve saat sinyalinin alınıp bankalara dağıtılmasını
sağlayan sürücü devreleri bellek yongasını oluşturur.

Devamı diğer mesajdadır.

MODEMLER HAKKINDA
BİLGİLER

GIRIS VE MODEMLERIN TARIHÇESI

Modem kelimesi, MOdulator-DEModulator kelimelerinin birlesiminden
olusmustur. Genellikle telefon hatti üzerinden sayisal (digital)
verilerin transferinde kullanilir.

Veri gönderen modem, sayisal veriyi telefon hattiyla uyumlu analog
sinyallere dönüstürür, bu isleme modülasyon denir. Veri alan modem ise
analog isaretleri tekrardan sayisal veriye çevirir bu isleme de
demodülasyon denir. Kablosuz modemler ise sayisal verileri radyo
sinyallerine dönüstürür.

Modemler, 1960â��li yillardan itibaren terminallerin ana bilgisayarlara
telefon hatti üzerinden baglanmasi amaciyla kullanilmaya baslamistir.

Yukaridaki sistemde, merkez disinda bulunan aptal terminal telefon
hatti üzerinden yaklasik 300 bps (bit per second-saniye basina bit
sayisi) hizindaki modemi kullanarak ana bilgisayardan veri alip veri
göndermektedir. Tabi ki günümüzde durum bundan çok farklidir.

1970â��lerin sonuna dogru kisisel bilgisayarlarin kullanilmaya
baslanmasiyla, BBSâ��ler (bulletin board sistem) yayginlasmistir.

300 bps insanlara uzunca bir süre yetti çünkü saniyede yaklasik 30
karakter transfer edilebiliyordu (bir kisi zaten saniyede 30 karakter
yazamaz . Insanlar BBSâ��lerden büyük programlar ve resimler alip
göndermeye baslayinca, 300 bps yetersiz kalmistir.

* 300 bps â�� 1960â��lardan 1983â��lere kadar
* 1200 bps â�� 1984 ve 1985 te popülerlik kazandi
* 2400 bps
* 9600 bps â�� 1990 larda ortaya çikti
* 19.2 kilobit
* 28.8 Kbps
* 33.6 Kbps
* 56 Kbps - 1998 de standart haline geldi
* ADSL, teorik olarak saniyede 8 mbitâ��e varan veri transferi (Mbps)

MODEM NASIL ÇALISIR?

300 bps modemleri anlatarak baslayalim çünkü bu modemlerin anlasilmasi
çok kolaydir. Bu modem sayisal veriyi telefon hatti üzerinden
göndermek için Frequency Shift Keying (FSK) yani frekans kaymali
anahtarlama teknigini kullanir. Bu metotta farkli bitâ��leri ifade
etmek için farkli tinilar yani frekanslar kullanilir.

Bir terminal modem, bilgisayar modemini aradigi zaman, baslangiç modemi
olarak adlandirilir ve 0 (sifir) için 1070 hertz frekans, 1 (bir)
için 1270 hertz frekans kullanir. Bilgisayar modemine cevaplayan modem
denir ve 0 (sifir) için 2025 hertz frekans, 1 (bir) için 2225 hertz
frekans kullanarak verileri alir. Çünkü baslangiç ve cevaplayan
modemler farkli frekanslar ile iletim yaparlar ve hatti es zamanli
olarak kullanirlar. Buna full-duplex islem denir. Sadece tek yönlü veri
ileten modemlere half-duplex denir ve pek yaygin degildir.

Iki tane 300 bps modemin birbirine baglandigini düsünelim. Terminaldeki
kullanici â��aâ�� harfini girdiginde bu harfin ASCII karsiligi
97â��dir, bilgisayar bu sayiyi ikilik sisteme çevirir 01100001.
Terminalin içindeki UART cihazi (universal asynchronous
receiver/transmitter â�� evrensel asenkron alici/verici) byteâ��lari
bitâ��e çevirerek terminalin içindeki seri port olarakta bilinen RS-232
portâ��una yollar. Terminalin modemi RS-232 portâ��una baglidir ve
bitâ��leri alarak telefon hatti üzerinden yollar.

DAHA HIZLI MODEMLER
Modem üreticileri, modemleri daha hizli hale getirmek için FSKâ��dan
daha karmasik ve gelismis yöntemler kullanmak zorundaydilar. Ilk önce
phase-shift keying (PSK)â��i kullandilar. Daha sonra quadrature
amplitude modulation (QAM) teknigini kullandilar. Bu teknikler, 3000
hertz bant genisligine sahip telefon hatti üzerinden çok büyük hizlarda
veri aktarimina izin vermistir. 56K modemler en iyi hatlarda bile 48K
civarinda baglanarak bu teknigin limitlerine ulasmistir.

Bu hizli modemler gradual degradation teknigini kullanarak, veri
göndermeden önce telefon hattini test ederler ve eger telefon hatti
modemin hizina yetisemeyecekse modemin hizini düsürürler.

Modemlerin evrimindeki bir sonraki adim asymmetric digital subscriber
line (ADSL) ile olmustur. Asymetric (asimetrik) kelimesinin kullanim
sebebi bu modemlerin veriyi çok hizli olarak tek bir yönlü degil bir
çok yönde göndermesidir. ADSL modemlerin avantaji, kullanici ile
telefon sirketi arasindaki mevcut bakir telefon hatlarini kullanmasidir.
Bakir teller ses iletimi için yeterli olan 3000 hertzâ��ten fazlasini
tasiyabilir. Eger telefon sirketiyle eviniz ADSL modeme sahipse,
aranizdaki telefon hatti çok hizli bir dijital veri iletim hattina
dönüsür. Ideal sartlarda 1 Mbps veri gönderme, 8 Mbps veri alma hizina
sahiptir. Ayni hat ayni anda hem telefon görüsmesi hem de dijital veri
iletimi için kullanilir.

ADSL modemin çalisma prensibi basit bir yapidadir. Telefon hattinin
24000 hertz ile 1100000 hertz arasindaki bant genisligi, 4000
hertzâ��lik bölümlere ayrilmistir ve her bir bölüme bir sanal modem
atanmistir. Bu 249 sanal modemin her biri kendine ayrilan bant bölümü
kullanarak iletim yapar ve bu sanal modemlerin hizlarinin toplami o
hattin toplam hizi demektir.

Devamı diğer mesajdadır.

İŞLEMCİLER
HAKKINDA BİLGİLER
İşlemciler (CPU) Nasıl Çalışır?

CPU'nun (Central
Processing Unit, Merkezi İşlem Birimi), bilgisayarlarımızın temel
parçası olduğunu rahatlıkla söyleyebiliriz. Bir sistemdeki herhangibir
parça ne işe yararsa yarasın mutlaka işlemciye (yazının daha başı ama
kalan bölümde CPU yerine hepimizin kullandığı işlemci kelimesini
kullanacağım) bağımlı olarak çalışır. Klavyedeki tuşlara her basışınız,
yaptığınız her fare hareketi bile bir şekilde işlemciye uğrar.
Kullandığınız işlemci, herşeyden önce sisteminizin performansını ve
kullanabileceğiniz işletim sistemlerini belirler. Hatta çoğumuz
bilgisayar alırken ilk önce işlemciyi belirleriz. Şimdi AMD - Intel
savaşını (çok istediğinizi biliyorum ama bu yazının amacına pek uygun
değil) bir yana bırakıp işlemcilerin nasıl çalıştığına bir göz atalım.

Mantık Kapıları ve Boolean Mantığı
Hangi işlemciyi kullanırsanız kullanın çalışma prensibi aynıdır: Bir
işlemci elektriksel sinyalleri 0 ve 1 (ikili sistemle çalışan
bilgisayarlarımız için anlamlı olan tek değerler) şeklinde alır ve
verilen komuta göre bunları değiştirerek sonucu yine 0'lardan ve
1'lerden oluşan çıktılar halinde verir. Sinyal yollandığı zaman ilgili
hatta bulunan voltaj o sinyalin değerini verir. Örneğin 3.3 voltla
çalışan bir sistemde 3.3 voltluk bir sinyal 1, 0 voltluk bir sinyal de 0
değerini üretir.
İşlemciler aldıkları sinyallere göre karar verip çıktı oluştururlar.
Karar verme işlemi her biri en az bir transistörden oluşan mantık
kapılarında yapılır. Transistörler, girişlerine uygulanan akım
kombinasyolarına göre devreyi açıp kapayabilen ve bu sayede de
elektronik bir anahtar görevi gören yarıiletken devre elemanlarıdır.
Modern işlemcilerde bu transistörlerden milyonlarca tanesi aynı anda
çalışarak çok karmaşık mantık hesaplarını yapabilirler. Mantık kapıları
karar verirken (yani akımın geçip geçmeyeceğini belirlerken) Boolean
Mantığı'nı kullanırlar. Temel Boolean operatörleri AND (ve), OR (veya)
ve NOT'tır (değil). Bu temel operatörlerle birlikte bunların değişik
kombinasyonları kullanılır, NAND (not AND) gibi.
Bir AND kapısının 1 değerini verebilmesi (yani akımı iletebilmesi için)
iki girişindeki değerin de 1 olması (yani iki girişinde de akım
olması) gerekir. Aksi takdirde 0 değerini verecek; yani akımı
iletmeyecektir. OR kapısında ise akımın iletilmesi için girişlerin
ikisinde de akım olmalı veya ikisinde de akım olmamalıdır. NOT kapısı
ise girşindeki değerin terisini çıkışına verir.

OR Kapısı
A B Q 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1

AND Kapısı
A B Q 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1
NOT Kapısı
A Q 0 1 1 0

NAND kapıları çok kullanışlıdır, çünkü bu kapılar
sadece iki transistör kullanarak üç transistörlü AND kapılarından daha
fazla işlevsellik sağlarlar.

NAND Kapısı
A B Q 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0
Bunların yanında NOR (not OR), XOR (eXclusive OR) ve XNOR (eXclusive
not OR) gibi değişik kapıların değişik kombinasyonlarından oluşan ve
çok daha farklı aritmetik ve mantık işlemleri için kullanılan kapılar
vardır.
Bu mantık kapıları dijital anahtarlarla beraber çalışırlar. Oda
boyutundaki bilgisayarların zamanında bunlar bildiğimiz fiziksel
anahtarlardı fakat günümüzde MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor
Field-Effect Transistor) denen bir çeşit transistör kullanılır. Bu
transistörün basit ama hayati öneme sahip bir görevi vardır: Voltaj
uygulandığında devreyi açarak veya kapatarak tepki verir. Genel olarak
kullanılan MOSFET türü, üst sınırda veya ona yakın voltaja sebep olan
bir akım uygulandığında devreyi açar, uygulanan voltaj 0'a yaklaşınca
da devreyi kapatır. Bir programın verdiği komutlara göre milyonlarca
MOSFET aynı anda çalışarak gerekli sonucu bulmak için akımı gerekli
mantık kapılarına yönlendirir. Her mantık kapısı bir veya daha fazla
transistör içerir ve her transistör akımı öyle kontrol eder ki, sonuçta
devre kapalıyken açılır, açıkken kapanır veya mevcut durumunu korur.

AND ve OR kapılarının şemalarına bakarak nasıl çalıştıkları hakkında
fikir sahibi olabiliriz. Bu iki kapıda iki sinyal alıp onlardan bir
sinyal üretir. AND kapısından akım geçmesi için girişlerine uygulanan
sinyallerinin ikisinin düşük de voltajlı (0) veya ikisinin de yüksek
voltajlı (1) olması gerekir. OR kapısında ise giriş sinyallerinden
birinin değerinin 1 olması yeterlidir akımın geçmesi için.
Her girişteki elektrik akışını o girişin transistörü belirler. Bu
transistörler devrelerden bağımsız ayrı elemanlar değillerdir. Çok
miktarda transistör yarı-iletken bir maddenin (çoğu zaman silikonun)
üzerine yerleştirilip kablolar ve dış bağlantılar olmadan birbirine
bağlanır. Bu yapılara entegre devre denir ve ancak bu entegre devreler
sayesinde karmaşık mikroişlemci tasarımları yapılabilir.
Güncel işlemciler mikroskobik boyuttaki transistörlerin dirençler,
kondansatörler ve diyotlarla bir araya getirilmesinden oluşan
milyonlarca karmaşık mantık kapısından oluşur. Mantık kapıları entegre
devreleri oluştururken entegre devreler de elektronik sistemleri
oluşturur.

CISC
ve RISC Kavramları
Yıllar geçtikçe iki işlemci ailesi piyasaya hakim olmaya başladı: Intel
Pentium ve Motorola PowerPC. Bu iki işlemci aynı zamanda uzun yıllar
boyunca kullanılacak ve günümüze kadar değişmeyecek iki farklı
mimariye sahiplerdi.
CISC (Complex Instruction Set Computer), geleneksel bilgisayar
mimarisidir. İşlemci kendi üzerinde bulunan microcode adlı minyatür bir
yazılımı kullanarak komut setlerini çalıştırır. Bu sayede komut
setleri değişik uzunluklarda olabilir ve bütün adresleme modellerini
kullanabilirler. Bunun dezavantajı çalışmak için daha karmaşık bir
devre tasarımına ihtiyaç duyulmasıdır.
İşlemci üreticileri daha komlpleks (ve güçlü) işlemciler üretmek için
sürekli daha büyük komut setleri kullandılar. 1974 yılında IBM'den John
Cocke bir çipin daha az komutla çalışabilmesi gerektiğini düşündü ve
ortaya sadece sınırlı sayıda komut setleri kullanabilen RISC (Reduced
Instruction Set Computer) mimarisi çıktı. Bu mimaride komutların
uzunluğu sabittir ve bu yüzden de direk olmayan adresleme modu
kullanılamaz. Sadece tek bir saat döngüsünde veya daha az sürede
çalıştırabilecek komutlar işleme konabilir. RISC işlemcilerin en büyük
avantajları komutları çok çabuk işleyebilmeleridir çünkü bu mimaride
komutlar çok basittir. Bu sayede RISC işlemcileri tasarlayıp üretmek
daha ucuzdur, çünkü bu basit komutlar için daha az transistör ve daha
basit devreler gerekir.
En Basit Haliyle Bir İşlemci

Execution Unit (Core=Çekirdek): Bu
ünite komutları çalıştırır ve pipeline (işhattı) denen yollarla
beslenip tamsayıları kullanarak okuma, değiştirme ve komut çalıştırma
işlemlerini yapar. Artimetik hesaplamalar için ALU (Arithmetic and
Logic Unit) denen aritmetik ve mantık üniteleri kullanılır, ALU için
işlemcilerin yapıtaşıdır diyebiliriz.

Branch
Predictor: Bu ünite bir program çalışırken başka bir satıra
atlayacağı zaman hangi satırların işleme konacağını tahmin etmeye
çalışarak Prefetch (komutların bellekten ne zaman çağrılacağına karar
verir ve komutları Decode ünitesine doğru sırayla gönderir) ve Decode
(bu ünite de kompleks makina dili komutlarını ALU'nun ve registerların
kullanabileceği basit komutlara dönüştürür) ünitelerine hız
kazandırmaya çalışır.

Floating Point
Unit: Bu ünite tamsayı olmayan floating point (kayar nokta)
hesaplamalarından sorumludur

L1 Cache:
İşlemci için önbellek. Önemli kodlar ve veriler bellekten buraya
kopyalanır ve işlemci bunlara daha hızlı ulaşabilir. Kodlar için olan
Code ve veriler için olan Data cache olmak üzere ikiye ayrılır. Güncel
işlemcilerde L2 (Level 2, 2. seviye) önbellek de bulunur. Önceleri L2
önbellek anakartta bulunurdu. Daha sonra slot işlemciler ortaya çıktı
ve işlemci çekirdeğinin de üzerinde bulunduğu kartuj şeklindeki
paketlerde önbellek çekirdeğin dışında ama işlemciyle aynı yapıda
kullanılmaya başlandı. Bu kısa geçiş döneminden sonraysa önbellek
işlemci çekirdeklerine entegre edildi.

BUS Interface:
İşlemciye veri â�� kod karışımını geitirir, bunları ayırarak
işlemcinin ünitelerinin kullanmasını sağlar ve sonuçları tekrar
birleştirerek dışarı yollar. Bu arayüzün genişliği işlemcinin
adresleyebileceği hafızayı belirler. Örneğin 32 bitlik hafıza
genişliğine sahip bir işlemci 232 byte (4 GB) hafızayı adresleyebilir
ve bu hafızadan aynı anda 32 bit üzerinde işlem yapabilir. Günümüzde
masaüstü pazarına 32 bitlik işlemciler hakimken sunucu uygulamarı ve
bilimsel çalışmalar için de 64 bitlik işlemciler yaygın olarak
kullanılır.

Bir işlemcideki bütün elemalar saat
vuruşlarıyla çalışır. Saat hızı bir işlemcinin saniyede ne kadar çevrim
yapabileceğini belirler. 200 MHz saat hızı 200 MHz olan bir işlemci
kendi içinde saniyede 200 çevrim yapabilir. Her çevrimde işlemcinin ne
kadar işlem yapabileceği işlemcinin yapısına göre değişir. Bu saat
vuruşları anakart üzerindeki Clock Generator denen yongayla üretilir.
Bu yonganın içinde çok hassas kristaller vardır. Bu kristallerin
titreşimleri saat vuruşlarını oluşturur.
Program Counter (PC) denen birim içinde
çalıştırılacak bir sonraki komutun hafızadaki adresini bulundurur. Bu
komutun çalıştırılma zamanı geldiğinde kontrol ünitesi komutu işlenmek
üzere hafızadan alır ve işlemci üzerindeki Instruction Register denen
bölüme işlenmek üzere aktarır. Yazmaç da diyebileceğimiz registerlar
hafızadan verilerin veya kodların yazılabildiği geçici saklama
alanlarıdır. İçindeki adresi gerekli yazmaca aktaran PC daha sonra bir
arttırılır ve bir sonraki komutun zamanı geldiğinde Instruction
Register'a aktarılmak üzere hazırda beklemesi sağlanır.
Komut işlendikten sonra hesaplamayı yapan birim Status Register (SC)
denen yazmacın değerini değiştirir, bu yazmaçta bir önceki işlemin
sonucu saklıdır. Kontrol ünitesi bu yazmaçtaki değeri kullanarak sonuca
göre gerekli komutları çalıştırabilir.
Bu okuduklarınızın tamamı komutun uzunluğuna ve işlemcinin mimarisine
göre bir veya daha fazla saat vuruşunda yapılabilir.

Makina
Dili
Bir işlemcinin yaptığı işleri temelde üçe ayırabiliriz:
- Bir işlemci ALU'sunu veya FPU'sunu kullanarak tamsayılarla ve ondalık
sayılarla matematiksel işlemleri yapabilir
- Verileri bir bellek alanından diğerine hareket ettirebilir.
- Verdiği karara göre bir programın farklı bir satırına atlayıp yeni
bir komut çalıştırabilir.
Bir programcının rahatlıkla anlayabileceği gibi bu üç temel işlem bir
programı çalıştırmak için yeterlidir. işlemciler komutları bizim
yazdıklarımızdan çok daha farklı bir şekilde algılarlar. Bir komut bit
(binary digit, 0 veya 1 değerini alabilen ikili sistemdeki basamaklar)
dizilerinden oluşur fakat bu bit dizilerini akılda tutmak çok zordur.
Bu yüzden komutlar bit dizileri yerine kısa kelimelerle ifade edilir
ve bu kelimelerden oluşan dile Assembly Dili denir. Bir assembler bu
kelimeleri bit dizilerine çevirerek işlemcinin anlayabileceği şekilde
hafızaya yerleştirir. Komutlara örnek verelim:

LOADA mem â�� bellek adresini A yazmacına yükle
LOADB mem - bellek adresini B yazmacına yükle
CONB con â�� B yazmacına sabit bir değer ata
SAVEB mem â�� B yazmacını bellek adresine kaydet
SAVEC mem - C yazmacını bellek adresine kaydet
ADD â�� A ile B'yi toplayıp sonucu C'ye kaydet
SUB â�� A'dan B'yi çıkartıp sonucu C'ye kaydet
MUL â�� A ile B'yi çarpıp sonucu C'ye kaydet
DIV â�� A'yı B'ye bölüp sonucu C'ye kaydet
COM â�� A ile B'yi karşılaşıtırıp sonucu teste kaydet
JUMP addr â�� adrese atla
JEQ addr â�� eşitse adrese atla
JNEQ addr â�� eşit değilse adrese atla
JG addr â�� büyükse adrese atla
JGE addr â�� büyük veya eşitse adrese atla
JL addr â�� küçükse adrese atla
JLE addr â�� küçük veya eşitse adrese atla
STOP â�� işlemi durdur
Şimdi aşağıdaki C kodlarının assembly diline
derlendikten sonra neye benzediklerine bakalım.

a=1;
f=1;
while (a <= 5)
{
f = f * a;
a = a + 1;
}
C bilmeyenler için kısaca anlatmakta fayda var: a değişkeni 5 olana
kadar her seferinde bir arttırılarak f değişkeninin değeriyle
çarpılıyor ve f değişkeninin değeri 5 faktöryel oluyor. Küme
parantezleri içindeki while döngüsü bittikten sonra parantez içindeki
koşul tekrar kontrol ediliyor ve doğru olduğu sürece döngü tekrar
tekrar işleme konuyor.
Bir C derleyicisi bu kodları assembly diline çevirir. RAM'in 128,
assembly programını barındıran ROM'un da 0 numaralı hafıza adresinden
başladığını varsayarsak işemcimiz için yukarıdaki C kodları aşağıdaki
şekilde görünür:
// adres 128'deki a'yı al
// adres 129'daki f'i al
0 CONB 1 // a=1;
1 SAVEB 128
2 CONB 1 // f=1;
3 SAVEB 129
4 LOADA 128 // a>5 ise 17'ye atla
5 CONB 5
6 COM
7 JG 17
8 LOADA 129 // f=f*a;
9 LOADB 128
10 MUL
11 SAVEC 129
12 LOADA 128 // a=a+1;
13 CONB 1
14 ADD
15 SAVEC 128
16 JUMP 4 // 4. satırdaki if koşuluna geri dön
17 STOP
Şimdi bu komutların hafızada nasıl göründüğüne bakalım. Bütün komutlar
ikili sistemdeki sayılarla gösterilmeli. Bunun için her komuta opcode
denen bir numara verilir:

LOADA - 1
LOADB - 2
CONB - 3
SAVEB - 4
SAVEC mem - 5
ADD - 6
SUB - 7
MUL - 8
DIV - 9
COM - 10
JUMP addr - 11
JEQ addr - 12
JNEQ addr - 13
JG addr - 14
JGE addr - 15
JL addr - 16
JLE addr - 17
STOP - 18

Programımız
ROM'da şöyle gözükür:

// adres 128'deki a'yı al
// adres 129'daki f'i al
Addr opcode/value
0 3 // CONB 1
1 1
2 4 // SAVEB 128
3 128
4 3 // CONB 1
5 1
6 4 // SAVEB 129
7 129
8 1 // LOADA 128
9 128
10 3 // CONB 5
11 5
12 10 // COM
13 14 // JG 17
14 31
15 1 // LOADA 129
16 129
17 2 // LOADB 128
18 128
19 8 // MUL
20 5 // SAVEC 129
21 129
22 1 // LOADA 128
23 128
24 3 // CONB 1
25 1
26 6 // ADD
27 5 // SAVEC 128
28 128
29 11 // JUMP 4
30 8
31 18 // STOP
Gördüğünüz gibi C'de 7 satır tutan kod assemblyde 17 satıra çıktı ve
ROM'da 31 byte kapladı. Instruction Decoder (komut çözücü, bir önceki
başlıkta bahsettiğimiz Decode ünitesi), opcedeları alarak işlemcinin
içindeki değişik bileşenleri harekte geçirecek elektriksel sinyallere
dönüştürür.

Üretim
İlk işlemciler valflar, ayrık transistörler ve çok kısıtlı bir şekilde
entegre edilebilmiş devrelerden oluşuyordu fakat günümüz işlemcileri
tek bir silikon yonga üzerine sığabiliyorlar. Çip üretiminde temel
madde bir yarıiletken olan silikondur. Üretim sırasında çeşitli
işlemler yapılır. Önce silicon ignot denen ilindirik bir yapı
üretilir. Bunun hammaddesi saflaştırılmış silikondan elde edilen bir
çeşit kristaldir. Daha sonra bu silindirik yapı ince ince dilimlenerek
wafer denen dairesel tabakalar oluşturulur. Wafer tabakaları
yüzeyleri ayna gibi olana kadar cilalanır. Çipler bu wafer tabakaları
üzerinde oluşturulur. Aşağıdaki resimde bir wafer tabakasıyla
üzerindeki çipleri görebilirsiniz.

Çipler üst üste katmanlardan oluşur ve bu katmanlar için değişik
hammaddeler vardır. Örneğin yalıtkan yüzey olarak silikon dioksit
kullanılırken iletken yollar ploisilikonla oluşturulabilir. Silikona
iyon bombardımanı yapılarak silikondan transistörler üretilir ve bu
işleme doping denir.
Bir katman photoresist (ışığa duyarlı) bir maddeyle kaplanır ve bu
katmana istenen şeklin görüntüsü projeksiyonla yansıtılır. Bu işlemden
sonra ışığa maruz kalan yüzey maskelenir ve kalan madde bir çözücü
yardımıyla temizlenir. Maskelenen bölümde transistörler ve yollar
oluşturulduktan sonra etching denen kimyasal bir işlemle istenmeyen
maddeler katmandan uzaklaştırılarak katmana son şekli verilir. Bu işlem
bütün çip hazır olana kadar her katman için ayrı ayrı yapılır.
Katmanlardaki yapılar bir metrenin milyonda birinden daha küçük olduğu
için bir toz tanesi bile (toz tanelerinin boyutları 100 mikronluk
ölçülere kadar çıkabilir ki bu da işlemcideki yapıların 300 katından
daha büyüktür) çok büyük problemler çıkarabilir. Bunun için koruyucu
giysilerle girilebilen tozsuz odalarda üretim yapılır.
Başlarda yarı-iletken üretiminde hata payı %50 civarındaydı ve çoğu
zaman üretilen çiplerin ancak yarıya yakını sağlam çıkıyordu. Bu oran
%100 olamasa da geliştirilen üretim teknikleriyle günümüzde oldukça
yükselmiştir. Wafera eklenen her katmandan sonra testler yapılır ve
hatalar tesbit edilir. Die denen wafer üzerindeki â��çıplakâ�� çipler
birbirinden ayrılır ve yapılan testlerden sonra sağlam olanlar
kullanıma uygun şekilde paketlenir. Günümüzde işlemciler PGA(Pin Grid
Arrays) formunda paketlenir. Bu paketlerde seramik bir dörtgenin altına
dizilmiş pin denen bağlantı noktaları vardır. İşlemci çekirdekleri
paketlendikten sonra aşağıdaki gibi görünür.

Intel'in entegre çip tasarımıyla üretilen ilk işlemcisi olan 4004 10
mikronluk bir üretim tekniğiyle üretiliyordu. İşlemci içindeki en küçük
yapı bir metrenin on milyonda biri kadardı. Günümüzdeyse 0,13
mikronluk üretim teknikleri kullanılıyor ve çok yakında 0,1 mikronun
da altına inilecek. Bu arada yukarıdaki fotoğraflar için haber
editörümüz Ahmet'e teşekkür ediyorum, bazı fotoğrafları aradığım zaman
bir türlü bulamamak gibi ilginç bir yeteneğe sahip olduğumdan bu
bölüm az daha fotoğrafsız kalıyordu
Moore Yasası
1965 yılında Intel'in kurucularından Gordon Moore'un ortaya attığı
Moore Yasası'na göre işlemcilerdeki transistör sayısı 18 ayda bir ikiye
katlanır. Moore, bu yasanın sonraki on yıl boyunca geçerliliğini
koruyacağını tahmin etmişti ama Intel bu yasayı günümüze kadar
çiğnemeden devam ettirmeyi aşağıdaki grafikte de görebileceğiniz gibi
başardı.

Fizik yasaları, mühendislerin saat hızlarını sonsuza kadar
arttırabilmelerini engeller. Silikonun sınırlarına neredeyse ulaşılmak
üzereyken saat hızlarının hala arttığını görüyoruz. Saat hızı her zaman
performans anlamına gelmiyor, bu yüzden mühendisler işlemcilerin her
saat vuruşunda daha fazla komutu işleyebilmeleri için de uğraşıyorlar
aynı zamanda. 4 bitlik bir işlemci bile iki tane 32 bitlik sayıyı
toplayabilir ama bunun için pek çok komutu işlemesi gerekir. 32 bitlik
bir işlemci bu toplamayı tek bir komutla yapabilir.
İşlemcilerin saat vuruşlarında işlem yaptıklarını söylemiştik. Normal
yöntemlerle bir komutu yüklemek, çözmek, kullanacağı veriyi almak,
çalıştırmak ve son olarak da sonucu yazmak için beş saat vuruşu
gerekir. Bu sorunu çözmek için günümüz işlemcileri pipelining denen
teknolojiyi kullanılır. Bu teknolojide bir işlemi yapmak için değişik
aşamalar ard arda dizilir ve bir işlemin bir aşaması yapılırken boştaki
kaynaklarla da başka bir işlemin herhangi bir aşaması yapılabilir. Bu
teknolojiyle bir komutu tek bir saat vuruşunda bitirebilmek mümkün
olur. Superscalar denen bir mamariyle paralel pipellinelar kullanılarak
performans daha da arttırılabilir. Bu konudaki son gelişme Intel'in
Hyperthreading teknolojisidir. Komutları paralel olarak çalıştırmak
için çift işlemciye ihtiyaç duyulur. Bu teknolojideyse olaya şu şeklide
yaklaşılır: Komutlar thread denen parçalardan oluşur ve çift
işlemciyle komut seviyesinde paralellik yerine tek işlemciyle thread
seviyeinde paralellik sağlanır. Komutlar threadlere ayrılır ve bu
threadler paralel olarak işlenip çıkışta tekrar birleştirirler. Tek bir
işlemci tam anlamıyla olmasa da belirli bir seviyede çift işlemci gibi
çalışır. Bu yöntem sadece tek bir işlemcinin kaynakları kullanıldığı
için çift işlemcinin yerini tutamasa da bazı uygulumalarda belirli bir
performans artışı sağlar. En büyük dezavantajı komutların parçalanıp
tekrar birleştirilmesi sırasında kaybedilen zaman yüzünden aynı anda
birden çok komutun işlenmesine ihtiyaç duymayan programlarda az da olsa
performans düşüşü yaşanmasıdır.
Bir İşlemcinin Performansı
Bir işlemcinin performansını belirleyenler arasında kullanıcıların en
çok tartıştıkları aşağıdakilerdir:
- İşlemci Mimarisi: Burayı çoğu kimse
atlasa da en önemli etken budur. Bir işlemcinin bir saat döngüsünde ne
kadar uzunlukta kaç tane komutu aynı anda işleyebildiğini saat hızı ya
da önbelleği değil sadece mimarisi belirler.
- Saat Hızı: İşlemcinin çalışma
frekansıdır ve günümüzde GHz mertebesine kadar ulaşmıştır. Saat hızı ne
kadar yüksek olursa saniyedeki saat vuruşu (ve işlemci çevrimi)
sayısı da o kadar yüksek olacağından saat hızının performansa etkisi
oldukça yüksektir. Yalnız burada yapılabilecek çok büyük bir hata
farklı mimarideki işlemcileri saat hızlarına göre karşılaştırmaktır.
Saat hızı kullanılarak ancak aynı işlemci ailesi içinde gerçekçi
karşılaştırmalar yapılabilir. Bir işlemcinin saat hızını sistem hızıyla
(FSB, Front Side Bus) işlemcinin çarpanının çarpımı belirler. Sistem
hızı fazla yüksek olmasa da işlemci kendi içinde çarpanlarını
kullanarak çok daha yüksek hızlara çıkabilir. Örneğin oldukça popüler
olan 1.8 GHz hızında çalışan bir Pentium 4 işlemci 18x100 MHz'te
çalışır.
- L1/L2 Cache: Önemli veriler işlemcinin
ihtiyaç anında onlara daha hızlı ulaşabilmesi için önbellekte tutulur.
1. seviye önbellek daha önceliklidir ve buradaki verileri işlemci daha
çok kullanır. Önbellek miktarlarını karşılaştırırken işlemci mimarisi
yine çok önemlidir. Mesela 16 KB L1 cache bir Pentium 4 için
yeterliyken aynı performansta çalışan bir AMD Athlon işlemcide 128 KB
L1 cache bulunur. Önemli olan önbelleğin ne şekilde kullanıldığıdır.
Ham işlemci performansını ifade etmek için MIPS (Million Instructions
Per Second, saniyede işlenebilen komut sayısı) ve MFLOPS (Million
Floating Point Operations Per Second, saniyede yapılabilen kayar nokta
hesabı) birimleri kullanılır ve performans konusunda evrensel
geçerliliği olan tek kavramlar bunlardır.
Yazılım Uyumluluğu
Bilgisayarların ilk günlerinde herkes kendi yazılımını yazdığı için
işlemci mimarisi biraz daha arkaplandaydı. Geçen zamanla birlikte
yazılımlar da oldukça gelişti ve bugünse yazılım başlı başına bir
sektör. Günümüzde her ihtiyacımız için oturup kendi yazılımlarımızı
hazırlmamamız imkansız, bir o kadar da gereksiz. Belirli bir
standartlaşmayla beraber işlemcilerin önemi de arttı.
Günümüz PC'leri Intel 80x86 mimarisini kullanır. Bu mimari 70'li
yıllardan bugüne kadar gelmiştir, güncel CISC işlemciler hala bu
mimariyi kullanır. Bu standartlaşmanın sonucu olarak programlar
işlemcilere göre değil komut setlerine göre yazılır ve 80x86 mimarisine
göre yazılmış bir programın bir Intel işlemcide çalışıp da bir AMD
işlemcide çalışmaması (ya da bunun tersi) mümkün değildir. İşlemcilere
özel bazı ek komut setleri olsa da (SSE, 3D Now! gibi) bunlar sadece
işlemciye yönelik optimizasyonlardır ve programlar temelde aynıdır.
80x86 miamarisine göre yazılmış 32 bitlik bir program aynı mimarideki
32 bitlik bütün işlemciler tarafından sorunsuzca çalıştırılabilir.

Son......

» MSN HAKKINDA
» TV hakkında herşey.....
» Windows 7 Hakkında Herşey [ Öneri,İpuçları,Kişiselleştirme ]
» Metin 2 hakkında sohbet vs vs.
» Marmara RPG hakkında konuşmalar

Oyun,program ve bilgisayar hakkında herşey burda

Anakart,Hard Disk,Ekran Kartları,Ram,Modem,İşlemciler Hakkında Geniş Bir Döküman