BİLİŞİM VE TEKNOLOJİ

                                        İÇ DONANIM BİRİMLERİ ANAKARTLAR

 Anakart, bilgisayar parçalarını ve bu parçalar arasında veri iletimini sağlayan yolları üzerinde barındıran elektronik devrelere verilen isimdir.


 a) Statik Elektriğin Zararları


Statik elektrik farklı yüklerle yüklü olan cisimlerin birbirine tekrar temas etmesi sonucu ortaya çıkar.


Statik elektrik görünüŞte zarar vermeyecek bir elektrik türü olarak düŞünülse de aslında oldukça büyük zararlara neden olabilir. Yüklenme sonrasında temas ile yük boŞalmaları endüstri ve ticari alanlarda ciddi zararlara neden olabilmektedir. Yine elektronik ve bilgisayar alanında bu yükler cihazların zarar görmesine ve bozulmasına sebep olabilir. Yük boŞalması ile cihazları oluŞturan parçaların arızalanması ve çalıŞmaz hâle gelmesi mümkündür.


 b) Anakartın BileŞenleri AŞağıda i7 çekirdek yapısına sahip bir iŞlemci için üretilmiŞ bir anakart modeli görülmektedir.

Anakart Bileşenleri

1. Yonga Seti (Chipset)

Anakart üzerinde yer alan bir dizi iŞlem denetçileridir. Bu denetçiler anakartın üzerindeki bilgi akıŞ trafiğini denetler. Bilgisayarın kalitesi, özellikleri ve hızı üzerinde en önemli etkiye sahip birkaç bileŞenden biridir. Esasen bir anakart üzerinde birden fazla yonga mevcuttur. Ancak kuzey ve güney köprüleri yönetici yongalardır.

2. Veri Yolları (BUS) 

Anakart üzerindeki bileŞenlerin birbiriyle veri alıŞveriŞini sağlayan yollardır.

Bant GeniŞliği:  

İletiŞim kanalının kapasitesini belirler. Birim zamanda aktarılabilecek veri miktarıdır. Bant geniŞliği ne kadar büyükse belli bir sürede aktarılabilecek veri miktarı da o kadar büyük olur.

3. Portlar ve Konnektörler

Anakart ile dış birimlerin iletiŞim kurmasına olanak sağlayan bağlantı noktalarıdır.

Anakart üzerindeki portlar

1. PS/2 portu:

YeŞil ve mor renklerde ayrı iki PS/2 portu olan anakartlar da vardır. Bunlardan yeŞiline fare, mor olanına ise klavye takılır. Buradaki porta ise klavye ve fareden her ikisi de takılabilir. Tek olmasının sebebi günümüzde USB klavye ve farelerin daha çok kullanılmasıdır.

2-9. USB 3.0, USB 2.0 Port:

 Her anakart üreticisi farklı sayıda USB port kullanabilir. Bu anakarta 6 adet USB 3.0 portu ve 2 adet USB 2.0 portu koyulmuŞtur. USB cihazların bağlanmasını sağlar.

10. S/PDIF:

Sayısal (dijital) ses çıkıŞı sağlayan birimdir. Bu birimle ses analog dönüŞümü yapılmadan doğrudan sayısal olarak çıkıŞ birimine gönderilir. Böylece ses analog yerine sayısal gideceğinden seste kayıp olmaz.

Dijital bilgi: 

Türkçe karŞılığı sayısaldır. Bilgisayar dilinde “0” ve “1”lerden oluŞan bilgilerdir.

Analog bilgi: 

 Belli sınırlar içinde sürekli olarak değiŞen elektrik sinyalidir.

11-12. Fireware (IEEE1394 – 6 pin, 4 pin) port:

Dijital kameralar ve video kaydedici cihazların bilgisayara bağlanıp hızlı veri aktarımı yapmak için geliŞtirilmiŞtir.

13-14. eSATA port:  

 eSATA, haricî SATA anlamında, External SATA demektir.

15-16. LAN (RJ-45) portu:

Yerel ağ ve internete bağlanmak için kullanılır.

17. Ses giriŞ ve çıkıŞı:

Kulaklık ve 5+1, 7+1 gibi ses sistemleri takmak için kullanılır

18. Floppy bağlantısı: 

Disket sürücüsünün anakarta bağlanması için kullanılır. Son derece yavaş ve sınırlı kapasiteye sahip olması nedeniyle günümüz anakartlarında bu slotlar kullanılmamaktadır.

19. IDE (integrated drive elektronics) bağlantısı:  

Harddisk, CD-ROM, CD-Writter, DVD-ROM, DVD-Writter gibi sürücülerinin anakarta bağlanması için kullanılır.

20. SATA bağlantısı: 

Serial ATA (SATA) birimi ise günümüzde depolama birimleri için en çok kullanılan arayüzdür. SATA kabloları IDE kablolara göre çok daha incedir.

21. ATX güç konnektörleri: 

Anakartın tüm iŞlevleri yerine getirebilmesi için güç kaynağının anakarta bağlanmasını sağlayan konnektörlerdir.

22. Ön panel bağlantıları:  

Bilgisayar kasasındaki aç-kapa, reset, led, ve USB bağlantılarının aktif hâle gelmesi için takılması gereken konnektörlerdir.

c. Anakart ÇeŞitleri

 1. XT Anakartlar

İlk kiŞisel bilgisayarlarda kullanılan anakartlardır. Bu anakartlar 8086 ve 8088 mikroiŞlemciler için üretilmiŞ olup bu iŞlemciler üzerinde sabit olarak sunulmaktaydı.

2. AT Anakartlar  

ISA, PCI ve AGP veriyollarını desteklemektedir. PS/2 desteği yoktur. 5V ve 12 V güç desteği sunar. İŞlemcinin değiŞtirilebilmesi için uygun olarak üretilmiŞtir.

3. ATX Anakartlar

AT anakartlardan sonra üretilmeye baŞlanan ve önceki anakartlara göre daha fazla giriŞ çıkıŞ desteği sunan anakartlardır. Bu anakartlar ile birlikte diğer donanım birimleri tümleŞik özelliklerde anakart üzerinde kullanılmaya baŞlanmıŞtır.

 d. Anakart Seçimi

1) Kasayı ve anakartı, boyutları birbirine uyacak Şekilde seçmelisiniz. 

2) Anakartınızın ne tür işlemcileri desteklediği de önemlidir.

 3) Ne kadar RAM kullanılacağıdır. 

4) Ekran kartını destekleyip desteklemeyeceği kontrol edilmelidir.

                                                                  İŞLEMCİLER

İşlemciler, mikroişlemciler bilgisayara yüklenen işletim sistemini ve diğer tüm programları çalıştırıp bu programların işlemlerini yerine getirir. Bu sebeple merkezî iŞlem birimi (MİB) adını alırlar, İngilizcedeki karşılığı ise “Central Processing Unit”dir (CPU).

a. İşlemci Yapısı ve ÇalıŞması 

İŞlemler yapılırken sayısal (mantıksal 1 veya 0) mantık kullanılmaktadır. Yani iki sayıyı toplamak için ilk olarak sayıların ikilik değerleri (1001010 Şeklinde) ele alınır ve bunun üzerine iŞlemler yapılarak sonuç elde edilir.

İşlemciler komut setlerine göre CISC ve RISC olmak üzere ikiye ayrılır. 

CISC: 

Kompleks komutlara, yani bir seferde birden fazla iŞlemi yerine getirebilen komutlara sahip iŞlemci mimarisidir.

RISC: 

Her seferinde tek bir iŞlem gerçekleŞtiren basit ve hızlı komutlara sahip iŞlemci mimarisidir.

Bir programın çalıştırılma aşamaları(Örneğin Word Programının açılması): 

Bilgisayarda tüm programlar sabit diskte (hard disk) tutulur. İŞlemci her saniyede milyonlarca, hatta milyarlarca komutu iŞleyebilecek kapasiteye sahiptir.

Sabit disk, iŞlemcinin komut iŞleme hızına ulaŞamaz. Bu sorunu ortadan kaldırmak için programlar sabit diskten alınarak RAM’e (random access memory) rastgele eriŞimli belleğe yüklenir. RAM’den de iŞlemciye aktarılır. Bir program RAM’e yüklendiğinde ve iŞlemci kendisinden istenileni gerçekleŞtirdiğinde buna program (yazılım) çalıŞıyor deriz.

-İşlemcinin bir programı çalıştırma aşamaları-

İşlemcinin Yapısında Bulunan Birimler: 


Kontrol birimi:

 Bütün komutlar buradan işletilir

İletim yolları (bus):

Bu yollar iŞlemci ile bilgisayarın diğer birimleri arasındaki bağlantıyı sağlayan iletkenlerdir.


Veriyolu (data buses):


İŞlemci, hafıza elemanları ve çevresel birimleriyle çift yönlü veri akıŞını sağlar.

Kontrol yolu (control buses): 

 İŞlemcinin diğer birimleri yönetmek ve eş zamanlamayı (senkronizasyon) sağlamak amacı ile kullandığı sinyallerin gönderildiği yoldur.




Kaydedici


MikroiŞlemci ile hafıza ve giriŞ/çıkıŞ (I/O-Input/Output) kapıları arasındaki bilgi alıŞveriŞinin çeŞitli aŞamalarında, bilginin geçici olarak depolanmasını sağlar.



Sayıcılar (counter) 


İŞlemi yapılacak komut ve verilerin adreslerini taŞıyarak bilgisayarın çalıŞması sırasında hangi verinin hangi sırada kullanılacağını belirler.



GiriŞ/çıkıŞ tamponları (buffers)


MikroiŞlemcinin dıŞ dünyaya adres, veri ve kontrol sinyallerini iletirken dıŞ dünya ile iletiŞimin sağlandığı bir çeŞit kapı görevi görür.


Aritmetik mantık birimi (ALU-aritmetic logic unit)


MikroiŞlemcinin en önemli kısmıdır. Toplama çıkarma gibi iŞlemlerin yapıldığı bölümdür



b. İşlemci Soğutması 

Soğutma çeşitleri 


Havayla soğutma

İŞlemci üzerinde soğutucu, onun üzerinde de fanın bulunduğu soğutma düzeneğidir. İŞlemciden çekilen ısı ince petekler üzerinden fan yardımıyla havaya aktarılır. Isınan havanın doğal olarak kasadan da dıŞarı atılması gerekir. Kasa fan sistemi düzgün çalıŞmazsa istediğiniz kadar mikroiŞlemci soğutma sisteminiz iyi olsun, aynı hava devridaim edileceği için ortam ısısı gittikçe yükselecek ve kasa içindeki yüksek ısı üreten birimler zarar görecektir.


Suyla soğutma 


İşlemci üzerindeki ısının suya aktarıldığı, suyun ısısının da radyatör-fan düzeneği vasıtasıyla dağıtıldığı sistemdir. Su soğutma sistemi hava soğutmalı sistemden daha verimlidir fakat su soğutma sistemleri iyi bir hava soğutmalı sistemden daha pahalıdır.


Isıl borulu soğutma 


İşlemcinin ısısı soğutucu vasıtasıyla içinde özel bir sıvı olan ısı borularına (heat pipes) aktarılır. Özel sıvı çok çabuk buharlaŞabilen ve yoğunlaŞabilen bir sıvıdır. İŞlemci üzerindeki ısı, soğutucu blokun içinde bulunan boruların içindeki sıvıyı buharlaŞtırır. BuharlaŞarak yukarı doğru hareket eden sıvı, ısısını salarak boruların üst kısmında tekrar yoğunlaŞır ve aŞağı iner. Sıvının bu hareketiyle iŞlemci ısısı iŞlemciden uzaklaŞtırılmıŞ olur.



                                                                BELLEKLER 


Bellekler, bilgi depolama üniteleridir. Bilgisayarlar her türlü bilgiyi (resim, ses, yazı gibi) ikilik sayılar ile kullanır ve saklar. Bir bilgi mantıksal olarak “0” ve ”1”lerden oluŞur. Aynı Şekilde bu ikilik bilgiler kısa veya uzun süreli depolanırken de kullanılır.


a. Bellek ÇeŞitleri 

Tablo : Bellek çeşitleri

1. RAM(Random Access Memory-Rasgele EriŞimli Bellek )

RAM, elektrik kesildiğinde içerisindeki veriler kaybolduğundan iŞlemcinin iŞleyeceği verilerin tutulduğu geçici bir depolama alanıdır.


RAM ölçüm birimleri

RAM modülleri Bayt cinsinden ifade edilir. 


Hafıza Büyüklük Ölçüleri: 


1 Bayt (B) = 8 Bit
1 Kilobayt (KB) = 1024 Bayt
1 Megabayt (MB) = 1024 KB = 1,048,576 Bayt
1 Gigabayt (GB) = 1024 MB = 1,073,741,824 Bayt
1 Terabayt (TB) = 1024 GB = 1,099,511,627,776 Bayt


RAM MODÜLLERİ ÇEŞİTLERİ:

1) SIMM RAM paketi 

SIMM (single inline memory modüle -tek sıralı hafıza modülü), artan RAM ihtiyacına karŞın PCB üzerine RAM yongalarının yerleŞtirildiği ilk çözümdür.


 Statik RAM:

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.


DRAM (dynamic random access memory – dinamik RAM):  

İu anda en popüler bellek türü olan dinamik RAM, düŞük maliyet, küçük mimari yapı ve makul derecede hız sunması sayesinde genellikle sistem hafızası olarak kullanılır. Uygun maliyetlerle yüksek kapasiteli ve esnek çözümler sunabilir.


2) DIMM RAM paketi (dual inline memory modüle - çift yönlü hafıza modülü) 


SDRAM’ler baŞlangıcını DIMM modülleri olarak yapmıŞtır. Günümüzde hâlen kullanılan en popüler RAM paketidir. DIMM modüllerinin buffering ve ECC gibi bazı ilave fonksiyonları gerçekleyebilmesi için ekstra pinleri vardır.

 Dizüstü bilgisayarlar için SO-DIMM olarak adlandırılan bir türevi bulunmaktadır.


Single/double sided DIMM


 DIMM RAMyongaları PCB üzerindeki tek bir yüzeyde bulunur ise bu modül “single sided” olarak adlandırılır. Modül PCB’sinin her iki yüzeyinde de RAM yongaları varsa bu DIMM modülü “double sided” bir RAM olarak ifade edilir. Çift yüzeyli DIMM modülleri doğal olarak biraz daha kalındır ve bazı anakartlarda diğer slotların da dolmasına neden olabilir.


DDR: Double data rate (iki kat veri transfer)


DDR, double data rate, yani iki kat veri transfer oranı sağlar. Yani aynı saat sinyalinde iki kat veri gönderebilmektedir.

RAM türleri ve modül yapıları TABLOSU VE RESMİ

2. ROM (read only memory-salt okunabilir bellek)

ROM, sadece okunabilir bellekler için kullanılan genel bir ifadedir. Genel olarak dört gruba ayrılır

MPROM (masceble programmable read only memory-maske programlı ROM)

Özel bir program veya veriyi maskelemek amacıyla kullanılan üretici tarafından programlanan ROM çeşididir.

PROM (programmable read only memory- programlanabilir ROM)

Kullanıcı tarafından ROM programlayıcı adı verilen özel bir devre ile sadece bir defa programlanabilen ROM türüdür.

EPROM (erasable programmable read only memory- silinebilir programlanabilir ROM) 

Morötesi ıŞık ile silinebilen, içerisindeki bilgiyi yıllarca koruyabilen ROM çeŞididir.

EEPROM/FLASH ROM (erasable programmable read only memory- silinebilir programlanabilir ROM ) 

Devrede iken elektriksel yolla bir kısmı ya da tamamı değiŞtirilebilen, silinebilen ve yeniden veri yüklenebilen bir ROM türüdür. 

                                                        DİSK SÜRÜCÜLERİ

a. Sabit Diskler

Sabit diskler, günümüz teknolojisinde, büyük boyutlardaki verilerimizi uzun vadeli saklamak için kullandığımız bileşenlerdir.


1. Sabit Disklerin Yapısı ve ÇalıŞması

Sabit disk bileŞenleri

Plakalar dakikada 3.500 ile 15.000 devirle dönerler ve devir hızı RPM olarak ifade edilir. 

Manyetik plakalar

Esnek olmayan ve metal ya da plastikten imal edilen parçalardır ve üzeri demir-oksit veya diğer manyetize edilebilir bir madde ile ince bir katman hâlinde kaplanmıŞtır.

Hareket motoru

Manyetik diskleri okuma/yazma kafalarının tüm yüzeyleri okuyabileceği Şekilde çok yüksek hızlarda (dakikada 7200 tur gibi) döndürme görevini yerine getirir.

 Kümeler (Cluster)

Disk üzerinde varsayılan, iŞletim sisteminin disk yönetimi ile alakalı bir büyüklük olup dosya ve dizinlerin yerleŞtirildiği en küçük disk alanına denir.

 Okuma/yazma kafaları

Her disk plakasının iki tarafındaki kollar üzerinde okuma yazma kafaları bulunur.

 Sabit Disklerde Disk Yapısı

Resim: Sektör, iz ve silindirler

2. Sabit Disk ÇeŞitleri 

3. Veri Kabloları

A                                                                                      B

Resim: A-PATA                                                                B- SATA diskler için kablo bağlantıları

PATA disklerin montajını yaparken önce master/slave ayarı gerekiyorsa yapılmalıdır.

Bahsedildiği üzere SATA disklerde bu ayara gerek yoktur.

4. Sabit Disk Seçimi 

 1) İşletim sistemi kapasitesine dikkat etmelisiniz.
 2) Depolamak isteğiniz müzik, video, resim dosyaları ve grafik programlarına dikkat etmelisiniz. 
3) Sabit diskler için belirleyici olan diğer bir kıstas ise sabit diskin dönüşhızıdır. (RPM (Revolutions Per Minute): Diskin bir dakikadaki tur sayısını ifade eder. RPM’nin yüksek oluŞu veriye ulaŞım açısından avantaj sağlar. Ancak “RPM” yükseldikçe tüketilen enerji miktarı ve fiyatı artar. Bu yüzden dizüstü bilgisayarlarda pil kullanım süresini kısalttığı için yüksek “RPM” tercih edilmemektedir.)
 4) Anakartın SATA, IDE veya SCSI veri kablolarından hangisini ya da hangilerini desteklediğine bakılarak sabit disk seçimi yapılabilir. 
5) Ön bellek dikkat edilmesi gereken bir husustur. Çünkü sabit diskte artan ön bellek miktarı performansı artırır.

b. Optik Disk Sürücüleri

Verileri okuma ve yazmanın özel bir ıŞık sistemiyle gerçekleŞtirildiği optik depolama birimleridir. Bunları okuyan araçlara ise optik sürücüler denir. Üç temel optik disk türü vardır. Bunlar; CD (compact disk), DVD (digital versatile disk / dijital çok yönlü disk) ve BluRay (mavi lazer teknolojili disk)dır.

Resim: CD, DVD, Blu-ray yapısı

1. CD-ROM ve CD-Writer sürücüleri 

Resim: CD üzerindeki parametreler

Her ikisi de optik verilerin kayıt ortamıdır. CD-R bir kere yazılabilir ve üzeri kayıt yapılamaz ve silinemezken CD-RW tekrar tekrar üzerine kayıt yapılabilir. Günümüzde en çok kullanılan CD-R ler ve CD-RW’ler 700 MB kapasitesine sahiptir.

2. DVD-ROM ve DVD-Writer Sürücüleri

Resim: DVD yan kesitinden katman ve yüz gösterimi

DVD’yi en iyi tanımlayan tek kelime kapasitedir. Veri kümeleri burada daha yakın ve daha küçük yapıya kavuŞarak aynı büyüklüğe daha çok veri sığdırılmıŞtır. Tek katmanlı ve tek yüzlü DVD 4.7GB, çift katman çift yüz DVD diskler ise 17 GB veri depolayabilmektedir. CD’lerle fiziksel büyüklükleri aynı fakat kapasiteleri farklıdır. 

DVD parametrelerinde iki katmanlı için DVD-R DL (dual layer = çift katmanlı), tek katmanlı için DVD-R SL (single layer = tek katmanlı) ifadesi kullanılır. Tek yüzlü için "single sided", çift yüzlü için "double sided" ifadeleri kullanılır.

Tablo: Optik disk kapasiteleri

3. Blu-Ray sürücüleri

Blu-ray sürücüleri mavi lazer kullanarak diskler üzerinde daha hassas odaklama yapabilmektedir. 

Blu-ray’in de CD ve DVD’ye karŞılık gelen türleri vardır. BD-ROM, dağıtımlar için sadece okunabilir biçimi, BD-R üzerine veri kaydedilebilir biçimi, BD-RE ise yeniden yazılabilir biçimi ifade eder.

 Tek katmanda 27 GB, çift katmanda 54 GB veri depolayabilir.

                                                      DONANIM KARTLARI

Anakart üzerindeki geniŞleme yuvarına takılan kartlara verilen genel isimdir. 

a. Ekran Kartı 

Bilgisayar ekranındaki bütün yazı ve grafiğin oluŞturulmasında iŞlemci ile ekran arasında görev yapan dönüŞtürücülerdir. Bilgisayarlarda görüntü kalitesi hem ekran kartına hem de monitöre bağlıdır. Ekran kartının kalitesini ise fiziksel yapısı, kullandığı veriyolu ve ara yüz çeŞidi (CGA, VGA, SVGA) belirmektedir. 

Ekran kartı bilgisayar sisteminin 4 bileşenini kullanır:  

 Anakart: Ekran kartına veri için bağlantı ve enerji sağlar. 

 MikroiŞlemci: Her bir pikselle ne yapacağı kararını verir. 

 Bellek: Ekran kartına gönderilecek bilgileri geçici olarak tutar.

  Monitör: Ekran kartında gelen bilgileri görüntüler. 

1. Ekran Kartının Yapısı ve ÇalıŞması

VGA BIOS: 

Ekran kartının çalıŞmasını sağlayan komutlar içermektedir. Yani ekran kartının ne zaman ne iŞ yapacağını bu bileŞen belirlemektedir. 

Grafik İŞlemci (GPU): 

Ekran kartının beyni gibidir. Görüntü hesaplamalarını ve görüntü iŞlemlerini mikroiŞlemciye (CPU) yansıtmadan ekran kartında gerçekleŞtiren bir yongadır

Video RAM:

 Grafik iŞlemci görüntüyü oluŞtururken hafıza olarak ekran kartı üzerindeki hafızayı kullanmaktadır

RAMDAC (dijital-analog çevirici): 

Ekran kartının görüntü belleğindeki dijital (sayısal) verileri monitörde görüntülenecek analog sinyallere dönüŞtürerek ekran kartının monitör çıkıŞına gönderir. RAMDAC’in verileri dönüŞtürme ve aktarma hızı, ekran tazelenme hızını belirler. Bu hız Hz cinsinden ölçülür. Örneğin monitörün ekran tazeleme hızı 70 Hz olarak ayarlanmıŞsa görüntü saniyede 70 defa yenilenir. 

LCD ekranlar dijital sinyalleri görüntülediklerinden ekran kartının görüntü belleğindeki görüntülenecek veriler RAMDAC’e gitmeden direkt ekran kartının DVI (digital visual interface) çıkıŞına aktarılır. 

-Ekran kartının çalışma mantığı-

2. Ekran Kartı Çeşitleri 

Fiziksel yapısına göre ekran kartları onboard (tümleŞik) ve haricî (geniŞleme yuvalarına takılan) ekran kartları olmak üzere ikiye ayrılır. 

Veriyolu standardına göre ekran kartları; ISA, PCI, AGP, PCI-X ve PCI-e Şeklinde gruplandırılabilir.