ANA KART

Ana kart, fiberglastan yapilmis, üzerinde bakir yollarin bulundugu, genellikle koyu yesil renkte büyükçe
bir levhadir. Ana kart üzerinde, mikroislemci, bellek, genisleme yuvalari, BIOS ve diger yardimci devreler yer
alir., Sistem saati bu yardimci devrelereden biridir.
Ana kart, tüm sistemin temelini olusturmaktadir. Diger kartlar (I/O karti, grafik karti, vb.) ana kart
üzerindeki genisleme yuvalarina takilir. Ana kart, tüm kartlarin kendi üzerine takilmasindan dolayi bu adi
almistir. Çünkü bilgisayarin diger bilesenleri bir sekilde ana karta baglaniyor, birbirleri ile anlasmak için ana
karti bir platform olarak kullaniyor; yani bilgisayarin "sinir sistemi"
ana kart üzerinde yer aliyor. Bir kisisel bilgisayar (PC) 'in hangi
özelliklere sahip olabilecegini belirleyen en önemli bilesen ana
karttir, çünkü ana kart üzerindeki elektronik bilesenler,
bilgisayara hangi tür islemciler takilabilecegini, maksimum
bellek kapasitesinin ne kadar olabilecegini, bazi bilesenlerin
hangi hizlara çikabilecegini, hangi yeni donanim teknolojilerini
destekleyebilecegini belirlemektedir.
Burada ana kart ile ilgili sik kullanilan bazi teknik terimlerin
bilinmesinde fayda vardir. Bunlar:
Yonga Seti: Yongaseti (chip set), ana kartin "beynini" olusturan entegre devrelerdir. Bunlara
bilgisayarin trafik polisleri diyebiliriz. Çünkü bu devreler islemci, önbellek, sistem veri yollari, çevre birimleri,
kisacasi bilgisayar içindeki her sey arasindaki veri akisini denetler. Veri akisi, Bilgisayarin pek çok parçasinin
islemesi ve performansi açisindan çok önemli oldugundan, yonga seti de bilgisayarinizin kalitesi, özellikleri ve
hizi üzerinde en önemli etkiye sahip birkaç bilesenden biridir. Eski sistemlerde bilgisayarin farkli bilesen ve
islevlerini, çok sayida yonga denetlerdi. Yeni sistemlerde hem maliyeti düsürmek, hem tasarimi basitlestirmek,
hem de daha iyi uyumluluk saglamak için bu yongalar tek bir yonga seti olarak düzenlendi. Günümüzde en
yaygin yonga seti Intel tarafindan üretilmektedir. Intel kendi yonga setlerini, bunlarin destekledigi veriyolu
teknolojilerini de temsil edecek sekilde PCI set ve AGP set olarak da adlandirmaktadir. Silicon Integrated
Systems (SiS), Acer Labs Inc. (ALI), VIA gibi üretici firmalarin da gelistirdigi popüler yonga setleri vardir.
Veriyolu: Bilgisayarinizin içindeki bilesenler birbirleri ile çesitli sekillerde "konusurlar". Kasa içindeki
bilesenlerin çogu (islemci, önbellek, bellek, genisleme kartlari, depolama aygitlari vs.) birbirleri ile veriyollari
araciligi ile konusurlar. Basitçe, bilgisayarin bir bileseninden digerine verileri iletmek için kullanilan devrelere
veriyolu (bus) adi verilir. Bu veriyollarinin ucunda da genisleme yuvalari bulunabilir. Sistem veriyolu denince,
genelde ana kart üzerindeki bilesenler arasindaki veriyollari anlasilir. Ayrica ana karta takilan kartlarin islemci
ve bellege erisebilmelerini saglayan genisleme yuvalarina da veriyolu adi verilir. Tüm veriyollari Adres ve
Standart veriyolu olmak üzere iki bölümden olusur. Standart veriyolu bilgisayarda yapilan islemlerle ilgili
verileri aktarirken, adres veriyolu, verilerin nerelere gidecegini belirler. Bir veriyolunun kapasitesi önemlidir,
çünkü bir seferde ne kadar veri transfer edilebilecegini belirler. Örnegin, 16 bit'lik veriyolu bir seferde 16 bit, 32
bit'lik veriyolu 32 bit veri transfer eder. Her veriyolunun MHz cinsinden bir saat hizi (frekans) degeri vardir.
Hizli bir veriyolu, verileri daha hizli transfer ederek uygulamalarin daha hizli çalismasini saglar. Kullandigimiz
bazi donanim aygitlari da bu veriyollarina uygun olarak üretilir. Sadece iki donanim aygitini birbirine baglayan
veriyoluna "port" adi verilir. (örnegin AGP = Advanced Graphics Port). Bugün bilgisayarlarimizda ISA, PCI ve
AGP veriyollari bulunmaktadir. Ana kartin üzerindeki farkli boyut ve renklerde yan yana dizilmis kart takma
yuvalarindan bunlari taniyabilirsiniz.
ISA (Industry Standard Architecture): Ana kartin kenarina yakin yerde bulunan uzun siyah kart
yuvalari ISA yuvasidir. 17 yildan beri kullanilan eski bir veriyolu mimarisidir. 1984'te 8 bit'ten 16 bit'e
çikarilmistir. Ama bugün bile 8 bitlik kartlar olabilir. Örnegin bir ISA kartin, yuvaya giren iki bölmeli
çikintisinin sadece bir kenarinda baglanti bacaklari varsa, bu 8 bitlik bir karttir. 90'lardan itibaren çogu aygitin
daha hizli PCI modeli çiktigindan ISA yavas yavas terkedilmeye baslanmistir. Hatta bugün ISA veriyolu
olmayan ana kartlar da bulunmaktadir. 1993'te Intel ve Microsoft, Tak Çalistir ISA standardini gelistirmistir.
Böylece isletim sistemi ISA kartlarin konfigürasyonunu, sizin jumper'larla, dip switch'lerle bogusmaniza gerek
kalmadan otomatik yapmaktadir.
PCI (Peripheral Component Interconnect): Ana kartta PCI yuvalari, ISA yuvalarinin hemen yaninda
bulunur; beyaz renkte ve ISA'dan biraz daha kisadir. PCI veriyolu Tak Çalisir desteklidir. 1993'te Intel
tarafindan gelistirilen bu veriyolu 64 bit'liktir, ama uyumluluk problemleri nedeniyle uygulamada genelde 32
bit'lik bir veri yolu olarak kullanilir. 33 veya 66 MHz saat hizlarinda çalisir. 32 bit ve 33 MHz PCI veri yolunun
kapasitesi 133 MB/sn'dir.
AGP (Advanced Graphics Port): Sadece ekran kartlari için çikarilmis bir veriyoludur. Grafik agirlikli
uygulamalar gelistikçe ( 3 boyutlu grafikler, tam ekran video gibi) islemci ile bilgisayarin grafik bilesenleri
arasinda daha genis bir bant genisligine ihtiyaç dogmustur. Bunun sonucunda grafik kartlarinda ISA'dan bir ara
veriyolu standardi olan VESA'ya, oradan da PCI'a geçilmistir. Ama bu da yeterli görülmeyince, grafik kartinin
islemciye dogrudan ulasmasini saglayacak, ona özel bir veriyolu olan AGP, 1997 sonunda gelistirilmistir. AGP
kanali, 32 bit genisligindedir ve 66 MHz hizinda çalisir. Yani toplam bant genis ligi, 266 MB/sn'dir. Ayrica özel
bir sinyallesme metoduyla ayni saat hizinda iki kat veya 4 kat daha hizli veri akisinin saglanabildigi 2xAGP ve
4xAGP modlari vardir. 2xAGP'de veri akis hizi 533 MB/sn olmaktadir. Ancak sistem veriyolu hizi 66 MHz ise,
2xAGP tüm bant genisligini kaplayip diger aygitlara yer birakmayacagi için 66 MHz'lik ana kartlarda 1xAGP
kullanilir. 100 MHz ana kartlarda bant genisligi 763 MB/sn'ye çiktigindan 2xAGP ile uyumludur. 1 GB/sn
isteyen 4xAGP'nin ise 133 MHz'lik sistem veriyoluna sahip ana kartlarla uyumlu olup olmayacagini hep birlikte
görecegiz. Peki bu kadar hiza ihtiyacimiz var mi? Günümüzün en agir 3D oyunlari bile bu hiza ihtiyaç
duymamaktadir. Bu yüzden ayni kartin PCI ve AGP versiyonlari arasinda pek performans farki yoktur. Yine de
grafik için daha gelismis bir veriyolu oldugu ve bize fazladan bir PCI yuvasi bos biraktigi için AGP kartlari
tercih edilmektedir.
Portlar, Konnektörler: Bilgisayar ile çalisirken kasa kapali oldugundan ana karti görmeyiz. Ama
çesitli aygitlari baglamak için kasanin arkasinda yer alan girisler (portlar) dogrudan ana karta baglidir. Eski ana
kartlarda AT form faktörü kullanilirken bu portlar birer kablo araciligi ile ana kart üzerindeki konnektörlere
baglanirdi, ama ATX form faktörü ile bu portlar ana kart ile bütünlesik duruma gelmistir. Yani ana kartin bir
kenarinda bulunan bu portlar, tam kasanin arka kismindaki bosluklara denk gelmektedir. Bu yüzden kasalar da
ana kart form faktörlerine uygun olarak üretilmektedir.
Ana kartiniz ve kasaniz ATX formundaysa (artik tüm yeni bilgisayarlarda öyle) kasanin arkasinda tipik
olarak bir klavye portu, bir fare portu, iki USB portu, iki seri pc (COM) portu, bir paralel (LPT) portu
göreceksiniz. Günümüzde klavye ve fare için artik PS/2 portu adi verilen küçük yuvarlak, 6 pinli portlar
kullaniliyor. Aslinda fare seri portu da bir adaptör yardimiyla kullanabilir (veya zaten seri kablolu fareler vardir),
ama fareninde kendine ait bir portu olmasi daha iyidir. Seri portlara genelde harici modemler baglanir, ama seri
port kullanan baska aygitlar da vardir (yedekleme aygitlari, dijital kameralar gibi). Paralel porta ise yazici veya
tarayici baglanir. USB portlara neredeyse her tür harici aygit baglanabilir. Ancak USB aygitlar yeni yeni
yayginlasmaktadir. USB'nin özelligi, seri ve paralel portlara göre çok daha hizli olmasi ve USB aygitlar
üzerindeki yeni USB portlari araciligi ile ucuca çok sayida aygitin zincirleme baglanabilmesidir.
Bunlarin disinda, ana kart üzerine takilan (veya bütünlesik olan) grafik karti, ses karti, TV karti, SCSI
karti gibi aygitlarin portlari da kasa arkasinda yer alir.
Ana kart üzerinde, kasa içinden ulasilabilen portlar da bulunur. Bunlar genel olarak iki adet IDE portu,
bir disket sürücü portu, ana kart ile bütünlesikse SCSI portudur. Bu portlara takilan yassi kablolar araciligi ile
ana karta sabit disk, CD sürücü, CD yazici, disket sürücü gibi dahili aygitlar baglanabilir. Bir IDE portuna bagli
kabloya, üzerindeki iki konnektör araciligiyla iki aygit baglanabilir.
Bunlarin disinda, ana kart üzerinde islemciyi takmak için bir soket veya slot bulunur. Soket, yassi
dikdörtgen seklinde, islemcinin iki düzlem üzerinde (enine ve boyuna) uzanan ignelerin oturdugu yuvaya verilen
addir. Günümüz ana kartlarinda PGA370 tipinde 370 igneli Celeron islemciler için PGA soketleri, AMD K6-2
ve K6-3 islemciler için AGP ve 100 MHz sistem veriyolu destegi bulunan Super 7 soketleri, Cyrix (K6-2 ve eski
Pentium MMX islemciler için) 66 MHz destekleyen Socket 7 tipi soketler bulunabilmektedir.
Slot ise, genisleme yuvalarina benzer, uzun ince dikdörtgen seklindeki islemci yuvalarina verilen addir.
Önbellek: Bugün bilgisayarlarda kullanilan tüm donanimlar 15 yil öncesine göre çok daha hizli. Ama
her bir donanim bileseninin hizi esit ölçüde artmadi. Örnegin, islemcilerdeki performans gelisimi, sabit
disktekilerden kat kat daha fazladir. Hani bir bilgisayarin gücü en zayif halkasi kadardir derler ya, islemci ve
bellek çok hizli olsa da yavas kalan bir sabit disk ile bu performans artisini tam anlami ile yasamaniz mümkün
degildir. Islemci bos bos oturup kendisine bilgi gelmesini bekler. Tabii bunu önlemek için bazi ara çözümler
gelistirildi. Örnegin, yakin zamanda kullanilan bilgilerin sabit diskten önbellek (cache) adi verilen bir birime
aktarilmasi, islemcinin ihtiyaç duydugunda sik kullanilan bilgileri bu önbellek alanindan almasi olanakli kilindi.
Iste önbelleklemenin esasi budur. Bir bilgisayarda çesitli bellek kademeleri vardir: birincil önbellek (L1 cache),
ikincil önbellek (L2 cache), sistem bellegi (RAM) ve sabit disk veya CD-ROM. Diyelim ki islemci bir bilgiye
ihtiyaç duyuyor. Önce gider, en hizli bellek türü olan L1 önbellege bakar. Bilgi orada varsa, gecikme olmaksizin
bu bilgileri alir ve isler. L1 önbellekte yoksa, L2'ye bakar ve bilgiler buradaysa nispeten küçük bir gecikme ile
bilgileri alir. Orada da yoksa önbellege göre daha yavas kalan sistem bellegine, yine yoksa en yavaslari olan
sabit diske veya CD-ROM vb. bilginin geldigi aygitlara bakar.
L1 ön bellek en hizlisidir ve günümüz bilgisayarlarinda dogrudan islemci üzerinde yer alir. Bu önbellek
küçüktür (genelde 64K'ya kadar. Pentium III, Pentium II ve Celeron islemcilerde 32K, AMD K6-2 ve K6-3
islemcilerde 64K). L2 önbellek biraz daha yavas ama biraz daha büyük olabilir. Pentium II ve III'lerde boyutu
512K'dir ve islemci ile islemci hizinin yari hizinda haberlesir. Ilk Celeron'larda yoktur; günümüz Celeron'larinda
boyutu 128K'dir ve islemciyle ayni hizda haberlesir. AMD K6-2'lerde islemci üzerinde degil, ana kart üzerindeki
bir yuvada 2GB'a kadar L2 önbellek bulunabilir ve veriyolu hizinda (66 veya 100 MHz) haberlesir. AMD K6-
3'de 256K önbellek bulunur ve islemci ile ayni hizda haberlesir. AMD K6-3 L1 ve L2 önbellegi üzerinde
bulundurdugu, ayni zamanda kullanildiklari ana kartlarda da sistem veriyolu hizinda çalisan bir önbellek daha
bulundugu için 3. düzey (L3) önbellegi literatüre sokmustur.
IRQ (Kesme) : (Interrupt Request) Bir süre BILGISAYAR kullanan herkes su ünlü "IRQ çakismasi"
tabirini duyar. IRQ ‘nun Türkçesi "kesme" dir. Yani islemci bir isle mesgulken, bilgisayarin bir yerinden baska
bir donanimdan islemciye söyle bir emir geliyor: "Benimle de ilgilen!" Bu istek islemcinin isini böler. Tabii
islemci ayni anda çok sayida isi birden yapabilir. Klavye ve fare kullanirken bir yandan ekrana gönderilen
verileri isler, sabit diskten okuma yapar, modemin indirdigi dosyalara bakar vs. Ama islemciye isini görmesi için
ihtiyaç duyan bir aygitin ona sinyal gönderebilmesi için özel bir hatta ihtiyaci vardir. Buna IRQ hatti adi verilir.
bilgisayarimizda 0'dan 15'e kadar numaralanan 16 IRQ hatti vardir. Iki aygit ayni IRQ hattini kullanmaya
kalkarsa çakisma meydana gelir ve o aygitlar kullanilamaz. Aygitin birinin ayarlanarak bos olan bir hatta
yönlendirilmesi gerekir.
DMA kanallari: (Direct Memory Access) Dogrudan bellek erisim kanallari, sistem içinde çogu aygitin
dogrudan bellek ile veri alisverisi için kullandigi yollardir. IRQ'lar kadar "ünlü" degillerdir, çünkü sayilari daha
azdir ve daha az sayida donanimda kullanilirlar. Bu yüzden de daha az soruna yol açarlar. Bildiginiz gibi islemci
bilgisayarin beynidir. Eski bilgisayarlarda islemci neredeyse her seyi üstlenirdi. Tabii, tüm donanim aygitlarina
veri göndermek ve onlardan veri almak isini üstlendi. Ancak bu pek verimli olmazdi. Islemci veri transferi ile
ilgilenmekten baska islemleri dogru dürüst yerine getiremezdi. DMA sayesinde bazi aygitlar kendi aralarinda
veri transferi yapip bu yükü islemcinin üzerinden aldi. DMA kanallari normalde yonga setinin bir bölümünü
olusturur. Bir bilgisayarda 8 DMA kanali bulunur ve 0'dan 7'ye kadar numaralandirilir. DMA'lar genelde ses
kartlari, disket sürücüler, teyp yedekleme birimleri, yazici portu (LPT1), ag ve SCSI kartlari, ses özelligi olan
modemler tarafindan kullanilirlar.
BIOS: (Basic Input/Output System) BIOS'un açilimi Temel Giris Çikis Sistemi'dir. bilgisayardaki en
temel düzey yazilimdir. donanim ile (özellikle de islemci ve yonga setiyle) isletim sistemi arasinda bir arayüz
görevi görür. BIOS sistem donanima erisimi ve üzerinde uygulamalarinizi çalistirdiginiz ileri düzey isletim
sistemlerinin (Windows, Linux vs.) yaratilmasini saglar. BIOS ayni zamanda bilgisayarin donanim ayarlarini
kontrol eder. bilgisayarin dügmesine bastiginizda boot etmesinden ve diger sistem islevlerinden sorumludur.
BlOS da bir yazilimd ir demistik. Bu yazilim ana kart üzerindeki BIOS yongasi üzerinde tutulur. Eskiden BIOS
bir ROM (Read Only Memory) idi. Yani sadece okunabiliyordu, üzerine yazilamiyordu. Daha sonra eklenen
yeni donanimlara göre BlOS'ta güncelleme yapilmasinin gerekmesi üzerine Flash BIOS adi verilen
yazilabilir/güncellenebilir BIOS yongalari kullanilmaya basladi. Böylece kullanicilar daha güncel bir BIOS
sürümünü ana kart üreticisinin Web sitesinden indirerek yükleyebilirler. (Tabii yakin zamanlarda gündeme gelen
Çernobil (WinCIH) virüsünü duymussunuzdur. Iste bu virüs de yazilabilir BIOS'lardaki bilgileri silerek
bilgisayarin açilmasini engelliyor.)