Günümüzde 1000 dolara satın alabileceğiniz bir bilgisayar 1970’lerdeki 10 milyon dolar değerindeki ana bilgisayarlardan kat be kat güçlüdür. Bugün satılan. - ppt indir
YayınlayanGoksu Bolat Değiştirilmiş 4 yıl önce
... konulu sunumlar: "Günümüzde 1000 dolara satın alabileceğiniz bir bilgisayar 1970’lerdeki 10 milyon dolar değerindeki ana bilgisayarlardan kat be kat güçlüdür. Bugün satılan."— Sunum transkripti:
2 Günümüzde 1000 dolara satın alabileceğiniz bir bilgisayar 1970’lerdeki 10 milyon dolar değerindeki ana bilgisayarlardan kat be kat güçlüdür. Bugün satılan herhangi bir otomobilde 1969 yılında aya gönderilen uzay mekiğinden daha fazla bilgisayar parçası bulunmaktadır. 1960’larda bir telefon kablosu aynı anda 138 telefon görüşmesi taşıyabilirken, bugün bir fiber optik kablo 1,5 milyon görüşme taşıyabilmektedir.
3 Donanım Gelişimi Bilgisayar kavramının tarihçesi, insanoğlunun hesap yapmak amacıyla icat ettiği makinelerle başlamaktadır. Bunun sebebi, gün geçtikçe artan “hesap yapma” gereksinimini, elle ya da zihinsel yöntemlerle karşılayamamaları olabilir. Hesap yapma işlemini hızlandırmak için, otomatik bir mekanizmanın kullanılabileceği fikri M.Ö yıllarında kadar dayanmaktadır. Bu yıllarda ilk kez Çinlilerin kullandığı kabul edilen Abaküs, bu anlamda ilk mekanik hesaplayıcı, dolayısıyla da bilgisayarın atası olarak görülebilir.
4 Donanım Gelişimi Pascalline
Hesap makinesi sayılabilecek ilk ciddi icat, Fransız matematikçi Blaise Pascal tarafından geliştirilmiştir. Pascal, On altı yaşında iken, 1642 yılında “Pascalline” adlı mekanik hesap makinesini icat etmiştir.
5 Donanım Gelişimi Leibniz Çarkı
Alman matematikçi Gottfried Wilhelm Leibniz, Pascal’ın 1642 yılında geliştirdiği hesaplayıcının fonksiyonlarını daha da artırarak, 1671 yılında “Leibniz Çarkı” adlı aygıtı icat etmiştir. Bu cihaz, toplama ve çıkarma işlemlerinin yanı sıra bölme, çarpma ve karekök alma işlemlerini de yapabiliyordu.
6 Donanım Gelişimi Fark Makinesi
Charles Babbage ( ), matematiksel işlemlerin yanı sıra, günlük hayatta karşılaşılan bazı problemleri de çözebilen bir makineyi 1830 yılında icat etti.
7 Donanım Gelişimi Fark Makinesi
Babbage, daha sonra “Analitik Makine” adını verdiği, buhar gücü kullanarak otomatik olarak çalıştırılacak ve diğer hesaplayıcılardan daha fazla fonksiyona sahip olacak bir proje üzerinde çalışmaya başladı. Bu projeden istediği neticeyi alamadan 1871 yılında hayatını kaybeden Babbage, modern bilgisayarın babası olarak da anılmaktadır.
8 Donanım Gelişimi Fark Makinesi Augusta Ada Lovelace (1815-1852),
Analitik Makine prensibinde Babbage ile beraber çalışmış ve ona yardımcı olmuştur. 1842 yılında yazdığı notlarında Analitik Makine kullanılarak hazırlanacak programlar ile insanlar tarafından çözüm yolu bilinen, ancak işlem fazlalığı sebebiyle çözülemeyen birçok problemin kolaylıkla çözülebileceğini anlatmıştır. Lovelace, 37 yaşındaki erken ölümü ile arkasında bıraktığı bu notlarla çok değerli fikirlerini takipçilerine aktarmıştır.
9 Donanım Gelişimi Mark-I
Alman asıllı bir Amerikalı olan istatistikçi Herman Hollerith ( ), 1890 yılı nüfus sayımında delikli kart sistemini kullanan, kendi geliştirdiği ve Mark-I adını verdiği makineyi kullanmıştır.
10 Donanım Gelişimi Mark-I
Mark–I ile nüfus sayımının değerlendirilme süresi dörtte bir oranında düşmüştür.
11 Donanım Gelişimi Mark-I
Hollerith, makinesinde yaptığı geliştirmelerle seri üretime 1896 yılında kurduğu “Tabulating Machine Company” adlı bir şirket ile devam etmiştir. İleride bu firma, daha çok ofis araçları ve saat üreten başka bir firma ile birleşerek IBM (International Business Machines) ismini alacaktır ve günümüze kadar bilgisayar dünyasının en önemli şirketi olma unvanını koruyacaktır.
12 Donanım Gelişimi Mark-Ic
Harward Üniversitesinden Howard Hattaway Aiken’in ( ) tasarladığı ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator-Otomatik Dizi Denetimli Hesap Makinesi) projesi, IBM firması ile gerçekleştirdiği ortak çalışmalar sonucunda 1944 yılında Mark–Ic adlı makinenin üretilmesiyle sonuçlanmıştır.
13 Donanım Gelişimi Mark-Ic
Saniyede 5 işlem yapabiliyordu ve 18 m uzunluğunda ve 2,5 m yüksekliğindeydi. Bu makine, insan müdahalesi olmadan hazırlanan bir programı yürüten ilk bilgisayar olmuştur. Bununla birlikte Mark–Ic, elektronik bir bilgisayar değildir; elektromekanik olarak sınıflandırılmaktadır
14 Donanım Gelişimi ENIAC
Mark–Ic den kısa bir süre sonra, Pensilvanya Üniversitesinden John William Mauchly ( ) ile John Presper Eckert ( ), ENIAC (Elektronik Sayısal Bütünleştirici ve Hesaplayıcı) isimli sayısal elektronik bilgisayarı 1946 yılında tamamlamışlardır. Yapımında 18,000 adet elektronik tüp kullanılan ENIAC, 150 kwatt gücünde idi ve 50 ton ağırlığıyla 167 m2 yer kaplıyordu. Saniyede 5000 toplama işlemi yapabiliyordu ki bu da Mark-Ic’den 1000 kat daha hızlı olduğu anlamına geliyordu. Lambaların hepsi çalıştığında, mühendis ekibi, bir problemi çözmek için 6000 kabloyu elle fişe takarak ENIAC'ı kurmaktalardı.
15 ENIAC’dan çeşitli görüntüler
Donanım Gelişimi ENIAC’dan çeşitli görüntüler
16 Donanım Gelişimi EDVAC
ENIAC projesinin, yine Eckert & Mauchly ikilisi tarafından, matematikçi John Von Neumann’ın ( ) 1945 yılında yayınladığı bir raporda yer alan görüşleri doğrultusunda geliştirilmesi sonucunda, 1946 yılında Amerikan ordusuna ait “Balistik Araştırmalar Laboratuarı”nda EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer-Elektronik Ayrık Değişken Otomatik Bilgisayar) adlı yeni bir bilgisayar üretilmiştir.
17 Donanım Gelişimi EDVAC
Bu bilgisayar, geliştirilen yeni bellek teknolojisi sayesinde ENIAC’dan on defa daha küçüktür ve ENIAC’ın yüz katı kadar daha hızlı çalışabilmektedir. EDVAC, kendisinin getirdiği bir yenilik olarak komutların da diğer veriler gibi bilgisayara dışarıdan girilebilmesini sağlıyordu.
18 Donanım Gelişimi UNIVAC
EDVAC’dan sonraki gelişme, 1951 yılında yapılan UNIVAC isimli bilgisayardır. Aynı ekip tarafından geliştirilen UNIVAC, ilk defa manyetik teyp kullanarak verileri depolayan bilgisayar olma özelliğine sahiptir. Böylece günümüzde kullanılan manyetik disklerin (floppy disket ve sabit diskler gibi) temelleri atılmıştır.
19 Donanım Gelişimi UNIVAC
Ayrıca sistemin önceki bilgisayarlara göre önemli bir farkı, yeni ve gelişmiş bir bellek teknolojisine sahip olmasıdır.
20 Donanım Gelişimi IBM 700 Serisi
1950’li yıllar, vakum tüplerinin birçok makinede yaygın olarak kullanılmaya başlandığı dönemlerdir. UNIVAC ve daha gelişmiş bir sistem olan IBM 700 serisi, vakum tüpler kullanılarak yapılan elektronik bilgisayarlardır. Ancak vakum tüplerinin en önemli dezavantajları, çok enerji harcamaları ve çok fazla ısınarak bilgisayarların sıklıkla arıza yapmasına sebep olmalarıdır.
21 Donanım Gelişimi IBM 700 Serisi
Bu yıllarda program yazabilmek için, kullanılan bilgisayar donanımının çok iyi bilinmesi gerekmektedir. Zira program yazmak için “makine dili” kullanılmaktadır.
22 Donanım Gelişimi Philco Transac S–200 IBM 1401
Vakum tüplerine göre az enerji harcayan, daha az yer kaplayan ve fazla ısınmayan elektronik devre elemanları olan transistörlerin kullanılmaya başlandığı yıllarda bilgisayar dünyasında da önemli gelişmeler yaşanmıştır. Philco Transac S-200 IBM 1401, transistör kullanılarak üretilen ilk bilgisayardır.
23 Donanım Gelişimi IBM 1401 Depolama ünitesi ve manyetik bantlar.
24 Donanım Gelişimi IBM 360 1960 yılından sonra, binlerce transistörü içerisinde bulundurabilen silikon entegre devreler üretilmeye başlanmış, entegrelerin kullanılması, bilgisayarların boyutlarının küçülmesini, maliyetlerinin azalmasını ve işlem hızlarının artmasını sağlamıştır. Bu yıllarda manyetik diskler üretilmiş, entegrelerin kullanımı ile merkezi işlem birimleri (CPU-Central Process Unit) üretilmeye başlanmıştır. IBM 360, entegre devre elemanının kullanıldığı ilk bilgisayarlardandır.
25 Donanım Gelişimi IBM 360
26 Donanım Gelişimi
27 Donanım Gelişimi
28 Donanım Gelişimi Intel 4004 Mikro İşlemcisi
1970 yılından sonra entegre devre teknolojisi hızla gelişimine devam etmiş, entegre devreler birleştirilerek mikroçipler üretilmeye başlanmıştır. Intel 4004, entegrelerin birleştirilmesiyle oldukça hızlı hale gelen ilk merkezi işlem birimi sayılabilir.
29 Donanım Gelişimi Apple I ve II
1977 yılında piyasaya çıkan Apple, 1976 yılında iki üniversite öğrencisi, Steve Wozniak ve halen “Apple Computers Inc.” firmasının genel müdürü olan Steve Jobs tarafından, bir evin garajında üretilmiştir. İlk olarak Apple-I adıyla 1976 yılının Nisan ayı ile 1977 yılının Mart ayı arasında üretilen bilgisayar, tümleşik bir klavyeye sahipti ve monitörü bulunmuyordu.
30 Donanım Gelişimi Apple I ve II
Merkezi işlemci olarak Intel yerine Motorola firmasının üretimi olan 6800 mikroçip modelini kullanmayı tercih eden Apple I, 4 kilobyte belleğe sahiptir ve herhangi bir monitör sistemine ya da televizyona, grafik içermeyen metin-tabanlı görüntü gönderebilmekte, ancak ses ya da renk üretimi yapamamaktadır.
31 Donanım Gelişimi Apple I ve II
1977 yılının Nisan ayı ile 1979 yılının Mayıs ayı arasında geliştirilen Apple II ise, 6502 işlemcisine sahiptir ve başlangıç olarak 16 kilobyte belleğe sahiptir. Bu büyüklük, 1981 yılında üretilen modelde 48 kilobyte’a kadar çıkacaktır.
32 Donanım Gelişimi Apple I ve II
Apple II’nin kullanıcıları cezbeden en önemli özelliklerinden birisi renkli grafikler üretebilmesi, diğeri ise ROM belleğine kaydedilmiş dâhili BASIC programlama dili yorumcusu sayesinde, her kullanıcı tarafından kolaylıkla program yazılabilir hale gelmiş olmasıdır.
33 Donanım Gelişimi IBM PC
Günümüzde de söz sahibi olan IBM firması ilk kişisel bilgisayarını 1981 yılında piyasaya sürdü. Kısa bir zaman diliminde standart haline gelen IBM PC’lerin 4 yıl sonunda bir milyonuncusu satılmıştı. Artık dünyanın her tarafında IBM uyumlu bilgisayarlar üretilmeye başlanmış, yazılımların çoğunluğu da IBM PC uyumlu olarak yazılmaya başlanmıştır. Yanda, 1981 yılında piyasaya sürülen ilk IBM PC bilgisayarı görülmektedir.
34 Donanım Gelişimi IBM PC
IBM, 1983 baharında, içinde sabit disk bulunan ilk kişisel bilgisayar olan IBM PC/XT modelini piyasaya sürmüştür. Sabit disk, yerleşik bir depolama aygıtı olarak çalışmaktadır ve 10 megabayt'lık bir kapasiteye sahiptir.
35 Donanım Gelişimi IBM PC
36 Donanım Gelişimi IBM PC
1984 yılında firma, Intel'in mikro işlemcisini içeren, IBM PC/AT adlı yüksek performanslı ikinci kuşak bilgisayarını tanıtmıştır. Bu bilgisayar, IBM PC'den üç kat daha hızlıdır.
37 Donanım Gelişimi IBM PC
Bu dönemden günümüze kadar bilgisayar teknolojisi büyük bir hızla ilerlemiştir. Bilgisayarların donanımlarındaki gelişmelere paralel olarak gerçekleşen yazılım alanındaki gelişmeler, bilgisayarların sadece uzman kişilerin değil, bütün insanların kullanabileceği makinelere dönüşmesini sağlamış, dolayısıyla artık bilgisayar, insan hayatının ayrılmaz ve vazgeçilmez bir parçası olmuştur.
38 Bilgisayarların Sınıflandırılması
Kişisel Bilgisayarlar (Personal Computer-PC) (veya Mikrobilgisayar): Genellikle tek kişi tarafından kullanılan bilgisayarlardır (Bu nedenle bu bilgisayarlara kişisel bilgisayar yani PC denir). 1970'li yıllardan sonra yaygınlaşmış, evlerde ve küçük ölçekli iş yerlerinde bir çok kullanım alanı bulmuştur.
39 Bilgisayarların Sınıflandırılması
Mini Bilgisayarlar (Frame): Uygun klavye ve ekranlar ile en fazla 100 kişinin kullanabildiği bilgisayar türüdür. Banka şubelerindeki bilgisayar bu tür bilgisayarlara iyi bir örnektir. Ana bilgisayar (MainFrame): 100 kullanıcıdan daha fazlasına hizmet veren bilgisayarlardır. Çok büyük işyerlerinde kullanılır.
40 Bilgisayarların Sınıflandırılması
Süper Bilgisayar: Kullanıcı sayısı çok olmamakla beraber çok yüksek işlem hızı gerektiren bilimsel çalışmalarda kullanılır. Büyük üniversiteler veya NASA gibi bilimsel kurumlarda kullanılmaktadır. Ülkemizde de TUBİTAK bir süper bilgisayar kurulması için çalışmalar başlatmıştır
41 SİNYAL VAR YADA YOK DURUMUDUR.
SIFIR VE BİR SİNYAL VAR YADA YOK DURUMUDUR. V 1 1 1 1 YOK VAR t BIT
42 EN KÜÇÜK BİLGİ BİRİMİDİR. 0 VEYA BİR (SİNYAL VAR YADA YOK) OLABİLİR.
BIT EN KÜÇÜK BİLGİ BİRİMİDİR. 0 VEYA BİR (SİNYAL VAR YADA YOK) OLABİLİR. BYTE - 8 BİTLİK BİLGİ GRUBUDUR. - BİR KARAKTERİ TEMSİL ETMEK İÇİN BİR BİT KULLANILIR. - ÖRNEĞİN KLAVYEDEN A TUŞUNA BASTIĞINIZDA ASLINDA KLAVYEDEN İŞLEMCİYE ŞEKLİNDE İKİLİ BİR KOD GÖNDERİLİR.
43 NIBBLE=4 BIT WORD= 16 BIT KİLOBYTE(KB)= 1024 BYTE
BAZI TANIMLAR NIBBLE=4 BIT WORD= 16 BIT KİLOBYTE(KB)= 1024 BYTE MEGABYTE(MB)= BYTE GIGABYTE(GB)= BYTE
44 Girdi-İşlem-Çıktı Prensibi
Bilgi işleyen her sistemi en azından üç seviyeye ayırmak mümkündür: Girdi veya veri kabul etme, Veri işleme, İşlem sonucunun çıktı olarak verilmesi. Eğer sistem bunlara ek olarak veriyi tutabiliyorsa veri saklama denen bir dördüncü bileşen daha bunlara eklenir.
45 Bilgisayarın Ana Birimleri
46 Bilgisayarın Ana Birimleri
47 Bilgisayar Donanımı (Hardware)
Bilgisayarların elle tutulabilen, gözle görülebilen fiziksel kısımlarına donanım denir. Dahili Donanım: Bilgisayar kasasının içinde bulunan donanımlardır. anakart, mikroişlemci, bellek, sabit disk, … Harici Donanım: Kasanın dışında yer alan donanımlardır. 2 farklı türde harici donanım vardır: Girdi aygıtları: klavye, fare, mikrofon, tarayıcı, … Çıktı aygıtları: monitör, yazıcı, hoparlör, çizici, …
48 ANAKART Anakart, bir bilgisayarın tüm parçalarını üzerinde barındıran ve bu parçaların iletişimini sağlayan elektronik devredir. Fiberglastan (sert bir plastik türevi) yapılmış, üzerinde bakır yolların bulunduğu; genellikle koyu yeşil bir levhadır. Ana kart üzerinde, mikro işlemci yuvası , bellek, genişleme yuvaları, BIOS , diğer kartlar için genişletme yuvaları ve diğer yardımcı devreler (sistem saati, kontrol devreleri gibi) yer almaktadır.
49 ATX Anakart Bağlantı Noktaları
Arka Panel Bağlantıları PCI PCI Express x16 PCI Express x1 ATX 12V CD Sesi FireWire CPU SATA USB CPU Fan COM Port Joystick Port RAM FDD Buton ve LED İkincil IDE SATA ATX Güç IDE
50 ATX Anakart Kontrol Yongaları
GB Ağ Kontrolcüsü Kablosuz Ağ Kontrolcüsü PCI-E GB Ağ Kontrolcüleri Ses Kontrolcüsü FireWire Kontrolcüleri Kuzey Köprüsü SATA Kontrolcüsü RAID ve İkincil IDE Kontrolcüsü Vcore Regülatör Yongası Süper I/O Yongası (Winbond) BIOS Yongası Güney Köprüsü
51 Her anakart, sadece 1 tür CPU paketini destekler
CPU Yuvası Yapısı Her anakart, sadece 1 tür CPU paketini destekler Buna bağlı olarak genelde destekledikleri CPU türü ile anılırlar “Bu Core 2 Duo bir anakarttır” … ifadesi çok sık duyacaksınız İkinci duyacağınız tanımlama, bu “LGA 775 bir anakart” … ifadesidir Bir anakart’ın LGA 775 CPU paketini desteklemesi, o CPU paketinde yer alan tüm CPU’ları desteklemesi anlamına gelmez CPU desteği, paket yapısı ve yongasetinin bir bileşimidir
52 Intel Uyumlu Anakart Yapıları ve İşlemciler
CPU Paketi Modeller LGA 1366 Core i7 LGA 1156 Core i3, Core i5, Core i7, Xeon Socket 441 Atom Socket P Core 2 Duo, Core 2 Quad, Celeron M, Celeron DC Socket M Core Solo, Core Duo, Core 2 Duo, Celeron M Socket J Xeon LGA 775 Pentium 4, Celeron D, Pentium D, Core 2 Duo, Core 2 Quad, Xeon, Celeron Socket 495 Celeron Socket 479 Pentium M, Celeron M Socket 478 Pentium 4, Celeron, Celeron D Socket 423 Pentium 4 Socket 370 Pentium III, Celeron Slot 1 Pentium II, Pentium III, Celeron
53 Yonga Setleri / Chipset
İşlemci türünü belirler RAM türünü ve kapasitesini belirler Anakartın desteklediği takılabilecek iç ve dış aygıtları belirler CPU, RAM ve I/O aygıtları arasında arayüz görevi yapar Genellikle 2 adet yongaya sahiptir AMD: Northbridge (Kuzey Köprüsü) Intel: MCH AMD: Southbridge (Güney Köprüsü) Intel: ICH Üreticilere ve modellere göre değişen fonksiyonlar
54 İşlemciler Processors Fon müziği
55 CPU : Central Processing Unit
Merkezi İşlem Birimi CPU : Central Processing Unit Bilgisayarın 4 temel biriminden birisi olan “İşlem” birimini oluşturur CPU terimi İngilizce “Central Processing Unit” kelimesinin kısaltmasıdır. Türkçeye çevirdiğimizde, merkezi işlem birimi olarak tanımlayabiliriz. Bir bilgisayardaki 4 temel birimden birisi olan işlem birimini oluşturur. Şimdi CPU ile ilgili temel kavramları inceleyelim.
56 CPU çok güçlü bir hesap makinesi gibi çalışır
Temel Kavramlar CPU çok güçlü bir hesap makinesi gibi çalışır CPU’lar çok zeki olmayabilir, ancak çok hızlıdır Sadece 0 ve 1 değerleri üzerinden işlem yaparlar Güncel hızları MHz veya GHz seviyeleri ile ifade edilmektedir CPU aslında gelişmiş ve çok güçlü bir hesap makinesi gibi düşünülebilir. CPU’nun temel işlevi ve gücünü ifade ederken “zeki” olmak değil, “çok hızlı” olmak ifadesi daha yerindedir. Sonuçta CPU yalnızca 0 ve 1’ler üzerinde çok hızlı işlem yapabilmektedir. CPU hızı günümüzde, megahertz veya gigahertz ile ifade edilmektedir.
57 Temel Kavramlar CPU, PC’nin “beynidir” Temel Birimleri;
Komutları işler Verileri idare eder Diğer birimlerle olan etkileşimleri kontrol eder Temel Birimleri; İşlem Birimi (ALU) Yazmaçlar (Register) Kontrol Birimi CPU bir bilgisayarın beyni olarak yorumlanabilir. Çünkü bilgisayarda ana işlemleri gerçekleştiren birimdir. CPU’lar temelde kendilerine gönderilen komutları işler. İşlemciye gönderilen komutlar genellikle veriler üzerinde işlem yapmasına neden olacağından, CPU, veriler üzerinde de işlem yapar; yani komutlara göre verileri idare eder. İşlemci aynı zamanda bilgisayardaki diğer aygıtları kontrol eder. Diğer aygıtlar ile interrupt, yani kesme komutları aracılığı ile iletişim kurar. Bir işlemcinin içeriğine göz attığımızda temel olarak 3 birim öne çıkacaktır… Kontrol birimi, işlem birimi ve yazmaçlar… Şekilde bir işlemcinin bu temel birimlerinin yanı sıra performans arttırıcı diğer birimleri ve veri yolları (buslar) da görülmektedir.
58 Temel Birimler İşlem Birimi / Aritmetik Birim (ALU)
Aritmetik ve mantıksal asıl işlemleri yapar Yazmaçlar (Register) Üzerinde işlem yapılacak verileri tutarlar Kontrol Birimi İşlemci içerisindeki işleri koordine eder İlgili kontrol sinyallerini üretir İşlemciye gelen komutu çözerek ne olduğunu anlar Yazmaçlara hangi veriler üzerinde işlem yapılacağını söyler İşlem birimine veriler üzerinde hangi işlemlerin yapılacağını söyler İşlemci Kontrol Birimi İşlem Birimi (ALU) Yazmaçlar Şimdi bir işlemcinin üç temel birim olan kontrol birimi, işlem birimi ve yazmaçları biraz daha açalım. Aritmetik birim, yani işlem birimi, tüm aritmetik ve mantıksal işlemleri yapar. Bir işlemcide, bir veya birden çok olabilen işlem birimi, adından da anlaşılabileceği gibi veriler üzerinde işlem yapmaktadır. Yazmaçlar, İngilizce ifadesiyle register’lar, üzerinde işlem yapılacak verilerin tutulduğu birimlerdir. Kontrol birimi ise, işlemci içerisindeki işleri koordine eder ve ilgili kontrol sinyallerini üretir. İşlemciye gelen komutu çözerek ne olduğunu anlar… Register birimine hangi register’lar üzerinde işlem yapacağını söyler… İşlem birimine de gelen veriler üzerinde hangi işlemin gerçekleştirileceğini söyler.
59 Bir İşlemci Nasıl Çalışır ?
Bellek (RAM) 4. Evre: Store Sonuçlar hafızaya geri yazılır 1. Evre: Fetch Veri yada program komutları hafızadan alınır İşlemci Bu slaydımızda, bir işlemcinin çalışma döngüsündeki 4 ana evreden bahsedeceğiz. Bu evreler, genel bir döngüyü ifade ediyor olup, her CPU’da farklıdır. Örneğin Pentium 4’de 20 farklı döngü söz konusudur. İlk evrede veriler ve program komutları hafızadan okunur. Daha sonra kontrol birimi tarafından bu komutlar yorumlanır. Üçüncü evrede işlem birimi tarafından bu komutlar işlenir ve sonuçlar dördüncü evre olarak hafızaya geri yazılırlar. İşlem Birimi (ALU) Kontrol Birimi 3. Evre: Execute Komutlar işlenir 2. Evre: Decode Alınan komutlar yorumlanır
60 Programlar CPU’da Nasıl Çalışır ?
Programlar, çok basit bir şekilde sıralanmış komutlardır CPU’lar temelde makine dili ile yazılmış komutları işleyebilirler Üst seviye diller tarafından yazılan programlar derleyiciler ile makine diline, yani işlemcinin tanıyacağı komutlar dizesi haline getirilirler İşletim sistemleri sınırlı kaynakları zaman içerisinde dağıtarak CPU’nun belirli bir düzen içinde bu programları çalıştırmasını sağlar Programlar, çok basit bir şekilde sıralanmış komutlardır CPU’lar temelde makine dili ile yazılmış komutları işleyebildiğinden, üst seviye bir dil ile yazdığınız programın çalışabilmesi için kodlarınızın makine diline çevrilmesi gerekmektedir. Üst seviye diller tarafından yazılan programlar derleyiciler ile makine diline, yani işlemcinin tanıyacağı komutlar dizesi haline getirilirler Bu aşamadan sonra bir üst katmanda bulunan işletim sistemi devreye girer ve sınırlı kaynakları zaman içerisinde dağıtarak CPU’nun belirli bir düzen içinde bu programları çalıştırmasını sağlar
61 CPU Sınıflandırmaları
CPU Sınıflandırmaları Üretici (Intel, AMD) Model (Pentium, Athlon, Core2, Phenom vb.) Paketleri yada nasıl monte edildiği (PGA, SEC, SEP, BGA) Dış Hız / Dış Saat (Kristalin Hızı) Çarpan (Kristale Uygulanan) İç Hız (Kristal Hızının Çarpımından Oluşan Hız) Pentium GHz ifadesindeki 3.2 GHz Model Numarası (Core2 Duo E6600) Önbellek (Cache) Üretim Teknolojisi (Nanometre) Çekirdek Sayısı (Dual, Triple, Quad) CPU’ları tanımlamada ve karşılaştırmada birçok özellik kullanılır. Önce bu sınıflandırmalara göz atalım. En belirgin sınıflandırma üretici sınıflandırmasıdır. Bugün en yaygın kullanıma sahip 2 üretici hepinizin aşina olduğu Intel ve AMD’dir. Tabi ki bugün tek işlemci üretici bu iki firma değildir. Cyrix, Via, Transmeta gibi işlemci üreten başka firmalarda elbette vardır. Intel ve AMD sınıflandırmasının ardından en çok kullanılan sınıflandırmada işlemci modelleri kullanılmaktadır. Pentium, Athlon, Athlon64, Core2, Phenom, Celeron, Turion, Sempron, Corei7… Bu model isimlerinin çoğunlukla bilgisayarı tanımlamakta da kullanıldığını görürsünüz. Bir çok son kullanıcı bilgisayarını işlemcisinin modeli ile tanımlayacaktır. Bunun dışında paket veya diğere bir ifade ile işlemcinin anakarta montaj yöntemine göre bir sınıflandırma kullanılır. Ancak son zamanlarda BGA modelinin yaygınlaşması ile bu sınıflandırma fazla kullanılmamaktadır. Elbette işlemci sınıflandırmalarında hız da yaygın olarak kullanılmaktadır. Burada karşımıza dış hız, çarpan ve iç hız kavramları çıkmaktadır. Bunları detaylı şekilde öğreneceğiz. Sadece şu anda işlemcinin satışında belirtilen hız ifadesinin iç hız olduğunu bilmeniz yeterlidir. Pentium GHz ifadesindeki 3.2 GHz iç hızı ifade eder. İşlemci teknolojilerindeki gelişmelerle sadece iç hızın öne çıkarıldığı dönemin sona ermesiyle birlikte bu şekildeki ticari isimler yerini model numaralarına terk etmektedir. Core2 Duo E6600 ifadesinde olduğu gibi model adının yanına ilave edilen bir model numarası kullanma, CPU üreticilerinin kullandığı ve yaygınlaşan yeni yaklaşımdır. Model numarasının yükselmesi, her zaman olmasa da genellikle tüm özelliklerde daha iyi bir işlemciyi ifade eder. Kullanıcılar tarafından çok fazla bilinmemekte veya önemsenmemekte olan bir özellik sınıflandırması da önbellektir. Önbellek miktarları CPU performansı ile direkt ilgilidir. İşte bahsettiğimiz model numaralandırması hızın yanı sıra önbellek gibi diğer özellikleri de ifade eder nitelikte kullanılmaya başlanmıştır. Son zamanlarda teknolojideki hızlı ilerleme, işlemcilerin üretimde kullanılan teknolojinin küçüklük ölçüsüne göre sınıflandırılmasını da yaygınlaştırmıştır. Çoklu çekirdek teknolojisine sahip işlemcilerin çoğalmasıyla birlikte çekirdek sayısında göre sınıflandırma da önem kazanmıştır. Güncellendi
62 CPU Performansı Dış Saat Hızı (Sistem Kristali) CPU Çarpanı
Saat Hızı (Klasik Anlamda İşlemci Hızı) İçsel Yapı Tasarımı ve CPU Paketi Adreslenebilir Bellek Miktarı Önbellek Boyutları Pipelining (İş Hatları) Voltaj, Harcanan Güç Çekirdek sayısı Üretim Teknolojisi Nanometre Bir işlemcinin performansını belirleyen faktörlere göz atalım. Dış saat hızı CPU çarpanı Saat hızı yani klasik anlamda işlemci hızı İçsel yapı tasarımı ve CPU paketi Adreslenebilir bellek miktarı Önbellek boyutları Pipelining, yani iş hatları Voltaj, harcanan güç ve TDP Threading ve çekirdek sayısı Üretim teknolojisinin küçüklük boyutu gibi faktörler performansı etkileyen kriterler olarak sayılabilir. Şimdi hem CPU sınıflandırmalarında kullanılan, hem de CPU’nun performansını etkileyen bu özelliklerden bazılarını daha detaylı şekilde ele alalım. Güncellendi
63 Sistem Kristali Saat sinyalini üreten bileşendir
Dış saat hızı olarak da bilinir Genellikle şekildeki gibi anakarta lehimlidir Sistem kristali CPU’nun ve PC’nin diğer bileşenlerinin çalışacağı hızı belirler CPU ve diğer bileşenler için farklı kristaller mevcuttur Saat sinyalini üreten bileşendir ve dış saat hızı olarak da bilinir. Genellikle şekildeki gibi anakarta lehimlidir. İşlemcinin bir özelliği olan belirli bir çarpan değeri ile çarpılarak işlemci beslenir. Burada işlemci ile diğer bileşenlerin farklı kristallerden beslendiğini bilmemiz önemlidir. Quartz Oscillator
64 Saat Hızı ve Çarpan (Multipliers)
Sistem kristalinden dış hız alınır CPU’nun çarpanı ile çarpılarak CPU’nun daha yüksek hızlarda çalışması sağlanır CPU’nun çalışma hızı, çarpma sonucunda oluşan hızdır 66 MHz Kristal (Dış Saat) 2x Çarpana Gönderilir 132 MHz CPU Hızı Elde Edilir Bir önceki slaytta sistem kristalinin dış saati veya dış hızını ürettiğini söyledik. CPU’nun bir özelliği olan çarpan ile, bu dış saat hızı çarpılarak, CPU’nun daha yüksek hızlarda çalışması sağlanır. Klasik bilinen CPU’nun çalışma hızı, bu çarpma sonucunda oluşan hızdır. Örneğin 66 MHz dış saat hızına sahip bir sistemde, 2x çarpana sahip bir işlemci 132 MHz hızında çalışacaktır. Orijinal (Dış) Saat 2 İle Çarpılmış Saat
65 Önbellek (Cache) Önbellek (cache) veriye çabuk ulaşım için kullanılan dağınık veri deposudur CPU RAM’den daha hızlı çalışır ve bellekten gelen cevaplarda bir gecikme zamanı söz konusudur Cache RAM’den daha hızlıdır CPU’ya yakın olmasından dolayı gecikme zamanlarını azaltacağından performansı arttırır Maliyet nedeni ile yüksek kapasiteli üretimleri yapılmamaktadır L1, L2, L3 İlk önbellekler CPU’nun dışındaydı Önbellek (cache) veriye çabuk ulaşım için kullanılan dağınık veri deposudur. Daha önce bahsettiğimiz gibi CPU’nun RAM’den daha hızlı çalışıyor olması ve bellekten gelen cevaplarda bir gecikme zamanı bulunmasından dolayı ihtiyaç doğmuştur. Bu birimler RAM modüllerine göre oldukça hızlı çalışmaktadır. Cache biriminin hızlı olmasının en temel nedeni işlemcinin fiziksel yapısının içinde olması ve verinin çok kısa bir yolda ilerlemesidir Günümüzde 3 seviyeye kadar önbellek tasarımları bulunmaktadır ve L1, L2 ve L3 olarak adlandırılmaktadır. İlk önbellekler CPU’nun dışındayken, artık CPU’nun içersindedir.
66 Hafıza Birimleri ve RAM
Memory Units Fon müziği
67 RAM Nedir? RAM = Random Access Memory
İşlem sırasında kullanılacak verilerin saklandığı alandır Kalıcı depolama amacıyla kullanılmaz Performans ve yazılım desteği açısından yeterli ve kaliteli RAM’e sahip olmak kritik derecede önemlidir RAM, İngilizce “Random Access Memory”, yani rastgele erişimli hafıza kelimelerinin kısaltılmasından oluşmaktadır. RAM, işlemcinin işleyeceği verilerin tutulduğu geçici bir depolama alanıdır. Elektrik kesildiğinde içerindeki veriler kaybolmaktadır. Bu yüzden bilgisayarda kalıcı depolama alanı olarak kullanılmaz. Bilgisayar üzerinde işlem yaparken en önemli noktalardan birisi yeterli ve kaliteli RAM’lere sahip olmanızdır. Yeterli RAM alanına sahip değilseniz düşük performansın yanında birçok yazılımı çalıştıramama gibi problemlerle de karşılaşabilirsiniz.
68 Hafıza Türleri Hafıza Türü Veri Saklama Açılımı RAM Geçici
Random Access Memory CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor ROM Kalıcı Read Only Memory PROM Programmable ROM EPROM Erasable Programmable ROM EEPROM Electronically Erasable Programmable ROM Flash Asıl konumuz olan RAM’e geçmeden önce, hafıza türlerine kısaca bir göz atalım. RAM yani “Random Access Memory” üzerindeki veriler, enerji kesildiği anda silinirler. Kalıcı bir depolama alanı değildir. CMOS, yani “Complementary Metal Oxide Semiconductor” da, RAM gibi geçici depolama yapar. ROM yani “Read Only Memory” ise, adından anlaşılabileceği gibi, kalıcı veri ve komutları depolayan hafıza çipidir. ROM’lar üzerinde bulunan veri özel işlemler uygulanmadan değiştirilemez ve veriyi elektrik bağlantısı kesilse de saklar. ROM’un altında bulunan 3 hafıza türü de aslında birer ROM’dur. Bu üçü arasındaki ayrım, üzerindeki verilerin değiştirilme yöntemine göredir. Flash kavramı ise, ilerleyen bölümlerde daha detaylı olarak incelenecek bir konudur.
69 RAM’e Kopyalama Neden RAM’e kopyalama yapılır?
Temel amaç, veri ve komutlara CPU’nun daha hızlı erişebilmesidir CPU RAM’e sabit disklerden çok daha hızlı erişir Çalıştırılan program RAM’den büyük ise ne olur? Belirli aralıklarla sabit diskten transfer yapılır Genelde oyunlar ve ileri tasarım programlarında söz konusudur Windows işletim sistemi PageFile servisi ile sabit diskin bir kısmını RAM gibi kullanmaya çalışır Programların çalışabilmesi için öncelikle RAM’e aktarılması gerektiğini söyledik. Bu işlemin temel amacı, CPU tarafından işlenecek veri ve komutlara çok daha hızlı bir şekilde erişilme ihtiyacıdır. CPU RAM’e sabit disklerden çok daha hızlı erişir Eğer çağırdığınız program sahip olduğunuz RAM’den daha büyük boyutta ise, belirli aralıklarla sabit diskinizden transfer yapılması gerekmektedir. Bu özellikle büyük bilgisayar oyunları ve çok RAM kullanan tasarım programlarında karşınıza çıkabilir. RAM’in bu tarz yetersiz kalması durumlarına karşın Windows işletim sistemi PageFile servisi ile sabit diskin bir kısmını RAM gibi kullanmaya çalışır.
70 RAM Yongaları Üretim teknolojisi gelişimine göre RAM yongaları değişmiştir DIP SOJ TSOP CSP Üretim teknolojisindeki gelişmelere bağlı olarak, RAM çipleri veya yongaları, zamanla değişmiştir. İlk olarak DIP entegreleri ile başlayan süreçte daha sonraları SOJ yapısı, daha sonra da yüzey montaj TSOP çiplere geçilmiştir. Günümüzde üretilen yongalar ise bacakları altta olacak şekilde CSP yapıdadır. Dikkat ederseniz yonganın çevresinde bağlantı bacakları bulunmamaktadır. 70
71 RAM Modülü Bellek yongaları, genelde küçük bir PCB üzerindedir
Görsel olarak genelde yeşil bir PCB yüzeyine dizilmiş ufak siyah modüller halindedirler Tür ve kullanım alanına göre farklı boyut ve biçimlere sahip olabilir Bellek yongaları, genelde küçük bir PCB üzerindedir. Görsel olarak genelde yeşil bir PCB yüzeyin dizilmiş ufak siyah modüller halindedirler Ekrandaki figürler tipik bir bellek yapısını ve bellek modülünün önemli noktalarını içermektedir. Bellek modülleri tür ve kullanım alanına göre farklı boyut ve biçimlere sahip olabilir.
72 Dinamik ve Statik RAM Dinamik (DRAM) Statik (SRAM)
Düşük maliyet, küçük mimari yapı ve makul derecede hız sunar Genellikle sistem hafızası olarak kullanılır Yüksek kapasiteli ve esnek çözümler sunar Statik (SRAM) Daha yüksek hız ile birlikte, daha yüksek maliyetlidir ve daha büyük mimari bir yapı kullanır Genellikle küçük boyutlu olarak, ön bellek amacıyla kullanılır Daha çok devreye entegre durumdadır ve değiştirilmesi zordur SRAM’in periyodik olarak yenilenmesi gerekmezken, DRAM için periyodik yenileme gereklidir Şimdi dinamik ve statik RAM kavramlarını inceleyelim. Dinamik RAM, düşük maliyet, küçük mimari yapı ve makul derecede hız sunar. Bu özellikleri sayesinde genellikle sistem hafızası olarak kullanılır. Uygun maliyetlerle yüksek kapasiteli ve esnek çözümler sunabilir. Statik RAM’ler ise, daha yüksek hıza karşın, daha yüksek maliyetlidir ve daha büyük mimari bir yapı kullanır. Bu sebeple genellikle küçük boyutlu olarak, ön bellek amacıyla kullanılır. Daha çok devreye entegre durumdadır ve yenisi ile değiştirilmesi zordur. Teknik olarak aralarındaki en önemli fark ise, SRAM’in periyodik olarak yenilenmesi gerekmezken, DRAM için periyodik yenileme gerekiyor olmasıdır. Güncellendi
73 DRAM DRAM: Dynamic Random Access Memory
Mikroskobik kapasitörler ve transistörler sayesinde 1 ve 0’ları saklayan özel bir tür yarı iletkendir (semiconductor) Tek bir yonga bu kapasitör transistor kombinasyonundan milyonlarca içerebilir En popüler bellek türüdür DRAM terimi, “Dynamic Random Access Memory” kelimelerinin kısaltılmasından oluşur. Mikroskobik kapasitörler ve transistorlar sayesinde 1 ve 0’ları saklayan özel bir tür yarı iletkendir. Tek bir yonga bu kapasitör transistor kombinasyonundan milyonlarca içerebilir. DRAM, şu anda en popüler bellek türüdür.
74 Asenkron ve Senkron DRAM’ler
DRAM: Asenkron Sistem saati ile senkron değildir Veriye erişim ve okuma için uygun zaman kullanılır SDRAM: Senkron Sistem saati ile senkrondur İşlemci veya MCC, verinin ne zaman alınmaya hazır olduğunu bilir Veriye ulaşım bir ya da daha fazla saat darbesi içersinde gerçekleşir Asenkron DRAM’ler den daha hızlıdır Klasik DRAM’ler, asenkrondur. Yani sistem saati ile senkron değildir. Veriye erişim ve okuma için uygun zaman kullanılır. SDRAM, DRAM in senkron versiyonudur. SDRAM’in sistem saati ile senkron olması, işlemci veya MCC’nin, verinin ne zaman alınmaya hazır olduğunu bilmesini sağlar. Veriye ulaşım bir ya da daha fazla saat darbesi içersinde gerçekleşir. SDRAM’ler, asenkron DRAM’lerden daha hızlıdır.
75 DDR3 DIMM Yapısı ve Uyumluluk
Üreticiler yanlış RAM kullanımını önlemek için modüllerin üzerinde “module key” yani çentik bulundururlar DDR3 DIMM DDR2 DDR3 Şimdi daha güncel ve birbirine çok benzer olmalarından dolayı DDR2 ve DDR3 DIMM yapısı uyumluluğu konusunu daha detaylı inceleyelim. Az önce belirttiğimiz gibi DDR3 modüller DDR modüllerle geriye doğru uyumlu değildir. Üreticiler yanlış RAM kullanımını önlemek için modüllerin üzerinde “module key” yani çentik bulundururlar. DDR2 Soket 75
76 Sabit Diskler Hard Disk Fon müziği
77 Genel Olarak Diskin Çalışması
Bütün sabit sürücüler özel bir motor tarafından kontrol edilen kolların üzerinde okuma/yazma başlıkları ve plaklardan oluşur Plakalar manyetik malzeme ile kaplı alüminyumdan yapılmıştır Kolların ucundaki kafalar bu plakalar üzerinde okuma ve yazma işlemleri gerçekleştirir Plakalar dakikada ile devirle dönerler (RPM) Plakalar ile kafalar arasındaki boşluk uçuş yüksekliğidir Uçuş yüksekliği bir parmak izinin kalınlığından bile daha azdır Okuma/yazma başlıkları diske ne kadar yaklaşırsa, bilgi sürücüye o kadar yoğun depolanır Bütün sabit sürücüler özel bir motor tarafından kontrol edilen kolların üzerinde yer alan okuma/yazma başlıkları ve plaklardan oluşur. Plakalar manyetik malzeme ile kaplı alüminyumdan yapılmıştır. Kolların ucundaki iki küçük okuma/yazma kafası, bu plakalar üzerinde okuma ve yazma işlemleri gerçekleştirir. Plakalar dakikada ile devirle dönerler ve devir hızı RPM olarak ifade edilir. Plakalar ile kafalar arasındaki boşluk uçuş yüksekliği olarak ifade edilir ve bu yükseklik, bir parmak izinin kalınlığından bile daha azdır. Okuma/yazma başlıkları diske ne kadar yaklaşırsa, bilgi sürücüye o kadar yoğun depolanır.
78 Sabit Disk Bileşenleri
Kapak Montaj Delikleri Disk Kasası Plaka Devir Merkezi Manyetik Plakalar Okuma Yazma Kafaları Kasa Montaj Delikleri Hareket Kolları Hava Filtresi Öncelikle şekil üstünde sabit disklerin bileşenlerine göz atalım. Disk kasası… Disk kasasını bilgisayar içerisine monte etmede kullanılan vida delikleri… Sabit disk kapağının montaj delikleri… Manyetik plakalar ve ve plakaların dönüşünü sağlayan devir merkezi… Kolların ve plakaların hareketini sağlayan hareket motoru… Hakaret kolları ve bunların ucunda yer alan okuma yazma kafaları… Verilerin aktarıldığı şerit kablo ve SATA arayüz bağlantısı… Motora enerji sağlayan enerji bağlantısı ve en son disk içindeki hassas hava dengesini ayarlayan hava filtresi… Şerit Kablo Hareket Motoru SATA Arayüz Bağlantısı Enerji Bağlantısı
79 Veri Kodlama ve Flux Bilgiler, 1’i temsil eden manyetik nokta ve 0’ı temsil eden manyetik olmayan noktayı canlandıran çift şekilde saklanırlar Bilgiler flux (akı) denilen küçük manyetik alanlarda depolanır Flux üzerindeki manyetik dönüşümler (1’in 0 veya 0’ın 1 yapılması), “flux reversal” olarak tanımlanır Sabit diskler veriye ulaşırken yada veriyi yazarken manyetik alanı kutuplandırarak, bu flux değişimlerini 1 ve 0 olarak çok hızlı bir şekilde okurlar veya yazarlar Sabit diskler bilgileri 1 ve 0’a karşılık gelen; “manyetik olan” ve “manyetik olmayan” nokta çiftleri halinde saklarlar. Bu ikili küçük küçük manyetik alanlara flux, yani Türkçe ifadesiyle “akı” veya “elektriksel akı” denilir. Sabit diskler verileri flux ile manyetik alanı kutuplandırarak yazar ve kutuplanmış alanı yine aynı yolla okurlar. “Flux Reversal” kavramı, flux üzerindeki manyetik dönüşümleri ifade eder. Bu işlemde bir yöndeki akılar “0” diğer yöndekiler “1” okunur. Sabit diskler veriye ulaşırken yada veriyi yazarken, bu flux değişimlerini şekilde temsil gösterildiği gibi okur ve bu okuma işlemi çok hızlı bir şekilde gerçekleştirilir.
80 Sabit Disk Sınıflandırmaları
Bağlantı arayüzleri (ATA ve SCSI) ATA alt bağlantı arayüz türleri (PATA, SATA, e-SATA) Depolama kapasitesi (GB - TB) Fiziksel büyüklük (3.5”, 2.5” …) Dönüş hızları (5.400 RPM, RPM …) Ön bellek miktarları (8MB - 64MB)) İlave teknolojiler (NCQ, TCQ …) Daha önceki donanım incelemelerimizde olduğu gibi, sabit disklerin sınıflandırmalarında da temel özelliklerini esas alacağız. Sabit disklerde en temel sınıflandırma, bağlantı arayüzleridir. Bugün piyasada en aktif bulunan sabit disk arayüzleri ATA ve SCSI arayüzleridir. Kişisel bilgisayarlarda daha yaygın kullanılmasından dolayı ATA sabit diskleri daha fazla görürsünüz. SCSI’nin de kendi gelişim sürecinde alt arayüzleri vardır. Ancak biz daha çok ATA türünün değişik versiyonları olan PATA, SATA ve e-SATA ile ilgileneceğiz. Sabit disklerin günlük kullanımda en çok kapasiteleri ile anıldığını göreceksiniz. Genellikle diğer teknik özellikleri teferruat kabul edilir. Fiziksel büyüklük sınıflandırmasının ise günlük hayatta, 3.5” veya 2.5” yerine PC sabit diski veya notebook sabit diski şeklinde kullanıldığını görebilirsiniz. Sabit disklerin sınıflandırılmasında kullanılan diğer özellikler olarak ise, içindeki plakaların dönüş hızları, ön bellek miktarları ve sunduğu yeni teknolojileri sayabiliriz. Şimdi sırasıyla bu özellikleri detaylı şekilde ele alalım.
81 SATA ve Hız SATA aygıtlar veriyi seri olarak aktarırlar
SATA aygıttaki tek bir veri dalgası, paralel aygıtlardaki çoklu dalgalardan çok daha hızlı ilerlemektedir SATA aygıtlarda genel kabul gören 2 sürüm bulunmaktadır SATA I: 150 MB/s SATA II: 300 MB/s Yakında zamanda SATA III standardı ile hızın 600 MB/s olacağı duyurulmuştur SATA aygıtlar, eski nesil ATA sürücülerin aksine veriyi paralel olarak değil, seri olarak aktarırlar. Bu gelişme ile eski ATA aygıtlar PATA, yani paralel ATA olarak isimlendirilmeye başlanmıştır. Teorik olarak seri tek tel üzerinden veri aktarımının, paralel olarak birçok hattan veri aktarımından daha hızlı olmaması gerektiği düşünülebilir. Ancak tek tel üzerinden aktarımda veriler karşı tarafa sıralı ulaşmakta ve bu da hata denetimini oldukça kolaylaştırmaktadır. Dolayısıyla SATA aygıttaki tek bir veri dalgası, paralel aygıtlardaki çoklu dalgalardan çok daha hızlı ilerlemektedir. Bunun yanında paralel aktarımda olduğu gibi birden fazla tel kullanılmadığından teller arasındaki etkileşim de oldukça azalmaktadır. SATA aygıtlarda genel kabul gören 2 sürüm bulunmaktadır. SATA I 150 MB/s, SATA II ise 300 MB/s hızındadır. Yakında zamanda SATA III standardı ile hızın 600 MB/s’ye çıkması beklenmektedir.
82 External SATA e-SATA SATA yol standardını harici aygıtlara genişletir
e-SATA aygıtlar da, dahili SATA konektörlerini kullanmaktadır Farklı anahtarlamaları sayesinde birbirlerine karıştırılmazlar e-SATA bilgisayar dışında özel yalıtımlı bir kablo kullanır 2 metreye kadar menzili vardır SATA bus hızını aynen sunabilir e-Sata, harici diskler için SATA’nın geliştirilmiş bir versiyonudur. e-SATA SATA yol standardını harici aygıtlara genişletir. e-Sata aygıtlar da, dahili SATA konektörlerini kullanmaktadırlar ancak farklı anahtarlamaları sayesinde birbirlerine karıştırılmazlar. Aynı zamanda özel yalıtımlı ve koruma düzeyi daha yüksek kabloların kullanılmasıyla kablo uzunluğunu artırılmıştır. 2 metreye kadar menzili bulunan e-SATA kabloları hotplug desteği de sunmaktadır. e-SATA, SATA bus hızını aynen sunabilmektedir. e-SATA Portu
83 Ekran Kartları ve Grafikler
Display Adapters & Graphics Fon müziği
84 Bilgisayar Grafiği Kavramı
Grafik terimi PC'nin birçok parçası arasındaki karmaşık bir etkileşimi içerisinde barındırır Monitör veya ekran, işletim sisteminiz veya programlarınızda ne tür ilerlemeler olduğunu size gösterir Ekranlar PC için birincil çıktı aygıtıdır Ekran kartı (veya bağdaştırıcısı) ise CPU ve monitör arasındaki iletişimi yönetir Grafik terimi PC'nin birçok parçası arasındaki karmaşık bir etkileşimi içerisinde barındırır. Bu etkileşimlerin tümü ekrana görüntüler aktarmak için tasarlanmıştır. Monitör veya ekranı, işletim sisteminiz veya programlarınızda ne tür ilerlemeler olduğunu size gösterir. Bir ekran PC için birincil çıktı aygıtıdır. Ekran kartı (veya bağdaştırıcısı) ise CPU ve monitör arasındaki tüm iletişimi yönetir.
85 Piksel Kavramı Tüm sayısal görüntülerin en küçük parçası olan üçlü nokta grubuna piksel denir Dijital görüntüler, yatay ve dikey biçimde yan yana sıralanmış piksellerden oluşur Ekranda seçtiğiniz 1024x768 gibi bir çözünürlük değeri kaç adet yatay ve dikey pikselin gösterileceğini belirler Tüm sayısal görüntülerin en küçük parçası olan üçlü nokta grubuna piksel denir. İngilizce de resim parçası anlamına gelen "picture element" birleşik kelimesinin kısaltmasıdır. Dijital görüntüler, yatay ve dikey biçimde yan yana sıralanmış piksellerden oluşur. Ekranda seçtiğiniz 1024x768 gibi bir çözünürlük değeri kaç adet yatay ve dikey pikselin gösterileceğini belirler.
86 Piksel ve Renk Bileşenleri
RGB ve CMYK kavramları piksel renk yeteneklerini ifade eder Bilgisayarda renkler RGB, yani kırmızı - yeşil - mavi renkler ile gösterilir; bu renklerin karıştırılması ile diğer renkler elde edilir Her piksel için kullanılan bit sayısı gösterilebilecek maksimum renk sayısını belirler RGB ve CMYK kavramları piksel renk yeteneklerini ifade eder. Genellikle karışımı kullanılan renklerin ilk harflerinin birleşimi ile ifade edilirler. Bilgisayarda renkler RGB, yani kırmızı - yeşil - mavi renkler ile gösterilir. Bu renklerin karıştırılması ile diğer renkler elde edilir. Diğer bir örnek olarak da basılı materyalleri verebiliriz. Matbaa makineleri yaygın olarak CMYK yani dört farklı rengin karışımını kullanırlar. Her piksel için kullanılan bit sayısı gösterilebilecek maksimum renk sayısını belirler.
87 RGB Renk Katmanları RGB bir görüntüde, 3 farklı rengin farklı tonlarını taşıyan 3 ayrı katman olduğunu ve bunların üst üste gelmesi ile görüntünün elde edildiğini düşünebilirsiniz RGB veya CMYK renk kavramlarını katmanlar olarak düşünebilirsiniz. RGB bir görüntüde 3 farklı rengin tonlarını taşıyan 3 ayrı katman üst üste gelmiştir. Bunu yine basılı materyaller üzerinden daha iyi anlayabilirsiniz. Matbaa da bir kağıt üzerine 4 farklı renk ayrı ayrı kağıdın üzerine püskürtülür. 4 rengin belirli yüzden oranları ile üst üste gelmesi hedeflenen rengin elde edilmesini sağlar.
88 Ekran Kartı Kavramı Ekran kartı, CPU'dan gelen bilgiyi işleyip onu monitöre gönderen fiziksel donanımı ifade eder Çoğu masaüstü sistemde özel bir genişleme yuvasına takılan bir genişleme kartı şeklindedir Taşınabilir cihazlarda ve bazı masaüstü sistemlerde ise anakart üzerine entegre edilmiş şekildedir Çok farklı isimlerle anılsa da hepsi aynı kavramı ifade eder Grafik, görüntü veya video… Kart, bağdaştırıcı, adaptör veya birimi… Ekran kartı, CPU'dan gelen bilgiyi işleyip onu monitöre gönderen fiziksel donanımı ifade eder. Çoğu masaüstü sistemde özel bir genişleme yuvasına takılan bir genişleme kartı şeklindedir. Taşınabilir cihazlarda ve bazı masaüstü sistemlerde ise anakart üzerine entegre edilmiş şekildedir. Ekran kartları kadar farklı isimlerle anılan başka bir bilgisayar bileşeni yoktur. Ancak, çok farklı isimlerle anılsa da hepsi aynı kavramı ifade eder. Grafik kartı, görüntü bağdaştırıcısı veya video adaptörü gibi kelimelerin hepsi size ekran kartını ifade etmelidir.
89 Çözünürlük Standartları
Ekran çözünürlüğünü ifade eden yatay ve dikey piksel sayıları ile ilgili çeşitli standartlar vardır Bu çözünürlük değerleri monitör büyüklüğü ve ekran kartının özelliklerine göre değişmektedir Temel olarak kullanılan 5 tip orantı vardır 3:2 4:3 5:4 16:9 16: 10 Ekran kartınız ve monitörünüz, pencereleri belirli sayıda farklı çözünürlük ve renk derinliklerinde gösterme yeteneğine sahiptir. Çözünürlük, yani yatay ve dikey piksel sayıları ile ilgili çeşitli standartlar vardır. Bu çözünürlük değerleri monitör büyüklüğü ve ekran kartının özelliklerine göre değişmektedir. Çok farklı çözünürlük standardı olmasına rağmen temel olarak kullanılan 4 tip orantı vardır. 3’e 2, 4’e 3, 5’e 4, 16’ya 9 ve 16’ya 10…
90 Ekran Çözünürlük Modları
Ekran çözünürlüklerinin atası IBM’in VGA, yani görüntü grafik dizisi (video graphics array) standardıdır Bu standart 640x480 piksel çözünürlükte 16 renk sunmaktadır Görüntü teknolojilerindeki ilerlemeler VGA üzerine çok sayıda görüntü standardının oluşmasını zorunlu kılmıştır Farklı görüntü modlarının kullanımında 3 temel etken vardır Monitörün fiziksel boyutu ve desteklediği maksimum piksel sayısı Ekran kartının üretebildiği maksimum piksel boyutu Ekran kartı ile monitör arasında kullanılan bağlayıcı ve kablolar Ekran çözünürlüklerinin atası IBM’in VGA standardıdır. VGA standardı 640x480 piksel çözünürlükte 16 renk sunmaktadır. Görüntü teknolojilerindeki ilerlemeler VGA üzerine çok sayıda görüntü standardının oluşmasını zorunlu kılmıştır. Bu modlar, monitör ve ekran kartlarındaki gelişmelerle birlikte günümüzde de sürekli olarak güncellenmektedir. Farklı görüntü modlarının kullanımında 3 temel etken vardır. Birinci etken, monitörün fiziksel boyutu ve desteklediği maksimum piksel sayısıdır. İkinci etken ekran kartının üretebildiği maksimum piksel boyutudur. Üçüncü etken ise ekran kartı ile monitör arasında kullanılan bağlayıcı ve kabloların özellikler veya kalitesidir.
91 Ekran Çözünürlük Standartları
Görüntü Modu Çözünürlük En Boy Tipik Aygıt QVGA 320 x 240 4:3 PDA'lar ve küçük video oynatıcılar VGA 640 x 480 WVGA 800 x 480 5:3 Araç navigasyon sistemleri ve taşınabilir PC'ler SVGA 800 x 600 Küçük monitörler XGA 1024 x 768 Monitörler ve taşınabilir projektörler WXGA 1280 x 800 16:10 Küçük geniş ekran laptoplar HDTV 720p 1280 x 720 16:9 HDTV olarak adlandırılabilen en düşük çözünürlük SXGA 1280 x 1024 5:4 Çoğu masaüstü LCD monitör için doğal çözünürlük WSXGA 1440 x 900 Geniş ekran laptoplar SXGA+ 1400 x 1050 Laptop monitörleri ve yüksek teknoloji projektörler WSXGA+ 1680 x 1050 Büyük laptoplar ve 20” geniş ekran monitörler UXGA 1600 x 1200 Büyük CRT monitörler HDTX 1080p 1920 x 1080 Tam HDTV çözünürlük WUXGA 1920 x 1200 Büyük 24” geniş ekran monitörler WQUXGA 2560 x 1600 Büyük 30” geniş ekran monitörler Tabloda küçükten büyüğe doğru bir çok görüntü modunun listelendiğini görebilirsiniz. XGA, bir alt segmentte kalan 15 ila 17 inç CRT ve 15 inç LCD monitörler de kullanılıyordu. WXGA ise 15.4 inç notebooklarda kullanılır. Bugün yaygın olan 17 – 19 inç LCD ekranlar SXGA modundadır. 20 inç ekranlarda ise WSXGA+ ve UXGA modları kullanılır. Daha üstü düzey modlar ise bugün için bile oldukça pahalı olan çok büyük ekranlar içindir.
92 Anakart Bağlantı Arayüzleri
Ekran kartları 3 farklı bağlantı arayüzü kullanır PCI AGP (Özelleşmiş PCI) PCI Express PCI veri yolları bir çok aygıt için yeterli hız imkanı sunuyor olsa bile, güncel ekran kartları için yeterli değildir AGP, ekran kartları için özelleşmiş bir PCI türevidir PCI Express ise PCI’ın yerini alan yeni nesil genişleme yoludur Ekran kartları 3 farklı bağlantı arayüzü kullanır. Bunlar PCI, AGP ve PCI Express’tir. PCI veri yolları bir çok aygıt için yeterli hız imkanı sunuyor olsa bile, güncel ekran kartları için yeterli değildir. AGP ise, ekran kartları için özelleşmiş bir PCI türevidir. PCI Express ise aslında PCI’ın yerini alan yeni nesil genişleme yolu teknolojisidir. PCI Express, hem PCI’ın hem de AGP’nin alternatifidir.
"Günümüzde 1000 dolara satın alabileceğiniz bir bilgisayar 1970’lerdeki 10 milyon dolar değerindeki ana bilgisayarlardan kat be kat güçlüdür. Bugün satılan." indir ppt