TEMEL BİLGİ TEKNOLOJİLERİ 4. Hafta

Donanım (İç Donanım) İç (Ana) Donanım Birimleri Anakart (Mainboard) Portlar ve Konnektörler Anakart Çeşitleri Merkezi İşlem Birimi (Cpu-Central Processing Unit) RAM Bellek ( Random Access Memory- Rastgele Erişimli Bellek) ROM Bellek (Read Only Memory- Sadece Okunabilir Bellek) Güç Kaynağı

İç (Ana) Donanım Birimleri Bilimsel anlamda, bir alan gözlemi veya deneyde ihtiyaç duyulan her türlü araç-gerece donanım denilmektedir. Günlük kullanımda ise donanım, daha çok bilgisayar donanımı kavramını çağrıştırmaktadır. Bilgisayar donanımı (hardware) ise, bir bilgisayarı oluşturan ve bilgi işlemede kullanılan, elle tutulup gözle görülebilen fiziksel öğeler bütünüdür. Ekran (monitör), bilgisayar kasası, klavye, sabit disk (harddisk), fare (mouse), yazıcı, tarayıcı, bellek (RAM), mikroişlemci bilgisayar donanımlarına örnek verilebilir.

İç (Ana) Donanım Birimleri Bilgisayar donanımları iç ve dış donanımlar olarak ikiye ayrılmaktadır. Bir bilgisayar kasasının içerisinde yer alan sistemsel donanımların tümü iç donanım olarak ifade edilmektedir. Bilgisayar kasasının veya dizüstü bilgisayarların içini açmadan görülemeyen birçok donanıma iç donanım diyebilmek mümkündür. Anakart, merkezi işlem birimi (CPU), sabit disk, güç kaynağı, CD/DVD- ROM, disket sürücüsü gibi iç donanımlar, bilgisayarların birbirleri ile uyumlu çalışabilmesini ve entegrasyon ile bir bilgisayarın performansının artmasını sağlamaktadır.

Anakart (Mainboard) Gelişen teknoloji ile birlikte anakart, sıradan bir devre kartı olmaktan çok profesyonel her alanda kullanılabilecek teknoloji tasarım ürünü olarak kullanılmaya başlanmıştır. Sadece bilgisayarlarda değil, uzaktan kumanda, telefon, radyo, televizyon gibi günlük hayatımızda yer alan tüm elektronik aygıtlarda anakart bulunmaktadır. İlk anakart, 1983 yılında IBM bilgisayarları içerisine dahil edilerek kullanılmaya başlanmıştır.

Anakart (Mainboard) Genel anlamıyla anakart, bir aygıtın çalışabilmesi için temel rolü üstlenen elektronik bir devredir. Bir bilgisayar parçası olarak ise anakart, üzerine bilgisayarın bütün parçalarının doğrudan veya kablo aracılığıyla bağlandığı bir devredir. Anakartın temel işlevi; bellek, sabit disk, ekran kartı, ses kartı, TV kartı, modem gibi donanım öğeleri arasındaki veri akışını düzenleyerek verileri ilgili birimlere iletmek ve tüm parçaların bir arada ve uyumlu çalışmasını sağlamaktır. Bilgisayar anakartı üzerinde merkezi işlem birimi, bilgisayarın belleği, ilave kartları bağlamak amacıyla slotlar (ISA, PCI, AGP, PCI-x PCI-e), temel girdi-çıktı sistemi (BIOS) ve bunları destekleyen devreler ve veri iletim yolları (BUS) olarak yonga seti (chipset) bulunmaktadır.

Anakart (Mainboard) Slotlar (Veriyolu): Anakart üzerinde çeşitli veri iletimini sağlayan, kontrol sinyalleri ve adres bilgilerini taşıyan veri yolları bulunmaktadır. ISA (Industry Standart Architecture): Çok eski bir veri yoludur. 1981’de üretilen kişisel bilgisayarlarda kullanılmıştır. PCI (Peripheral Component Interconnect): Anakart üzerindeki beyaz slotlardır. Bu slotlara TV kartı, ses kartı, güvenlik kartı, ethernet kartı gibi donanımlar takılabilmektedir. AGP (Accelerated graphics port – Hızlandırılmış grafik portu): Bu yuva sadece ekran kartı için tasarlandığından dolayı ekran kartlarının etkin biçimde kullanılmasını sağlar.

Anakart (Mainboard) PCI-X (PCI-eXtended): Çoğunlukla, sunucu (server) bilgisayarlarda ve iş istasyonlarında kullanılan daha yüksek hızlıları destekleyen yuvalardır. PCI-X veri yolu kullanımının temel nedeni PCI slotlarından daha fazla bant genişliği sağlamasıdır. PCI-e (PCI-Express): Bu veri yolu güç tüketimini ve diğer donanım maliyetlerini azaltmayı sağlayan bir yapıya sahiptir. Sistem belleğinin daha etkin bir biçimde kullanılmasına imkân tanır.

Anakart (Mainboard) Günümüzde kişisel bilgisayarlarda PCI yuvalar kullanılmaktadır. Ekran kartları için kullanılan AGP veri yolu ise yerini daha hızlı veri akışı sağlayan PCI-e veri yoluna bırakmaktadır. Anakartlar için çok çeşitli yonga setleri üretilmektedir. Chipsetler (yonga setleri) bu üretimi yapan firmaların isimleriyle adlandırılmaktadırlar. Günümüzde AMD, Intel, SIS, VIA gibi chipset çeşitleri bulunmaktadır.

Anakart (Mainboard) Anakartın ne tür merkezi işlem birimlerini desteklediği de önemlidir. Farklı markalara ait farklı merkezi işlem birimleri bulunmaktadır ve üretilen merkezi işlem birimleri fiziksel olarak farklı yapılara sahip olduklarından dolayı birini destekleyen bir anakart, diğerini desteklemeyebilmektedir. Diğer taraftan, her anakart da bir merkezi işlem birimi markasının ürettiği her merkezi işlem birimini desteklemeyebilir. Bu nedenle, ihtiyaç duyulan merkezi işlem birimine uygun bir anakart seçilmesi gerekmektedir. Günümüzde en çok bilinen anakart markaları, INTEL ve AMD anakartlardır.

Portlar ve Konnektörler Port ve konnektörler, anakart ile dış birimlerin iletişim kurmasına olanak sağlayan bağlantı noktalarıdır. Port ve konnektörlerin bir kısmı bilgisayar kasasının içerisindedir. Kasanın içerisindeki hard disk, fan ve diğer donanım kartları gibi parçaların anakartınıza bağlanmasını ve anakartınızın da çalışabilmesi için gereken gücü sağlamak amacı ile güç kaynağına bağlanmasını sağlayan kablo ve yuvalardır. Bazı portlar ise, kasa yüzeyinde anakarta montelidir. Bu portlara kasa dışından ulaşılır ve mikrofon gibi kasa dışında bulunması gereken cihazlar bağlanır. Bu birimlerin birçoğu ona bağlanılan donanım adı ile anılmaktadır.

Portlar ve Konnektörler PS/2 portu: PS/2 klavye ve PS/2 fare portu olarak ayrı ayrı da isimlendirilebilmektedir. Bunlardan yeşiline fare, mor olanına ise klavye takılır. USB 2.0 ve USB 3.0 Port: İngilizce "Universal Serial Bus" kelimesinin kısaltması olan USB'nin Türkçesi "Evrensel Seri Veriyolu"dur. Standart bir USB 2.0 veriyolu 500 mA çıkış verirken; USB 3.0 veriyolu 900 mA çıkış değerine sahiptir. S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format): Yüksek kaliteli dijital (sayısal) sesler aktarmak için kullanılan bir ara yüzdür.

Portlar ve Konnektörler Fireware (IEEE1394 – 6 pin, 4 pin) port: Fireware, Apple tarafından geliştirilen, bilgisayara çevre ürünleri bağlanmasında kullanılan yüksek hızlı bir bağlantıdır. SATA bağlantısı: SATA (Serial ATA) veri aktarım sistemini kullanan, daha çok harici diskleri bilgisayara bağlamak için geliştirilmiştir. eSATA port: Harici SATA anlamında, external SATA demektir.

Portlar ve Konnektörler LAN (RJ-45) portu: Yerel ağ ve internete bağlanmak için RJ-45 konnektörlü ağ kabloların takıldığı porttur. Analog ses giriş ve çıkışı: Onboard ses kartı bulunan anakartlarının ses giriş-çıkış portlarıdır. Floppy bağlantısı: Disket sürücüsünün anakarta bağlanması için kullanılır. IDE (integrated drive elektronics- dahili sürücü elektroniği) bağlantısı: CD-ROM, CD-writter, DVD-ROM, DVD-writter, IDE destekli harddisk gibi sürücülerinin anakarta bağlanması için kullanılmaktadır.

Portlar ve Konnektörler HDMI Portu: Yüksek çözünürlüklü dijital olarak görüntü ve ses aktarımı yapabilen dijital bir görüntü çıkış noktasıdır. Güç Bağlantı Portu: Kasada bulunan güç kaynağından (power supply) anakarta gerekli olan gücü sağlamak için yapılacak bağlantıda kullanılan bir porttur. Paralel Port: Eski bir iletişim birimidir ve yeni nesil bilgisayar anakartlarında tercih edilmemektedir. Seri Port: RS232 olarak da adlandırılabilen bu port, eski bir bağlantı arabirimidir. Paralel port gibi yeni nesil kartlarda kullanılmamaya başlanmıştır.

Anakart Çeşitleri Anakart boyutları, üzerindeki portların, soketlerin, slotların, panel bağlantı noktalarının ve vidalarının yerlerinin standartlarına göre farklı formlarda üretilmektedir. Bunlar; XT anakart, AT anakart ve ATX anakarttır.

Anakart Çeşitleri XT Anakart: İlk kişisel bilgisayarlarda kullanılan anakartlardır. Merkezi işlem biriminin anakart üzerinde sabit olması nedeniyle, merkezi işlem biriminin değişmesi gerektiğinde anakartın değişmesi gerekiyordu. Günümüzde bu çeşit anakartlar kullanılmamaktadır. Bu anakartlarda ek donanım birimlerinin en az 8 bit olması gerekiyordu.

Anakart Çeşitleri AT Anakart: XT anakartlardan sonra 1980’li yılların başından itibaren kullanılmaya başlanmış olup 1990’lı yılların ortalarına kadar anakartlar arasında hâkimiyetini sürdürmüştür. Günümüz ATX anakartlarına benzeyen AT anakart, ISA, PCI ve AGP veri yollarını desteklemektedir. Merkezi işlem birimi anakart üzerinde sabit değildir.

Anakart Çeşitleri ATX Anakart: Daha fazla standart bağlantılara (giriş/çıkış birimi) sahip olarak 1995 yılında üretilmiştir. Bu anakartlar ile birlikte diğer donanım birimleri, bütünleşik olarak anakart üzerinde kullanılmaya başlanmıştır. Donanım birimlerinin montajı için daha esnek ve kullanışlı tasarımları ile dikkat çeken bu anakartlar, günümüzde en çok kullanılan anakartlardır.

Merkezi İşlem Birimi (CPU-Central Processing Unit) Merkezi işlem birimi, bilgisayarın çalışmasını düzenler ve programlardaki komutları bellekten aldıktan sonra kodları çözerek tek tek işler ve ilgili birimlere gönderir. Merkezi işlem biriminin karşılığı olarak işlemci, mikroişlemci ve bazen de çekirdek kavramları kullanılmaktadır. Bilgisayar üzerinde bulunan tüm donanım parçalarının entegrasyonunu sağladığı için bilgisayarın beyni olarak da ifade edilmektedir.

Merkezi İşlem Birimi Merkezi işlem biriminin yaptığı görevler aşağıdaki gibi sıralanabilir: Önceden verilen komutları veriliş sırasına göre işler ve kontrol eder. Giriş bölümünden gelen komutların ve verilerin alınarak belleğe aktarılmasını sağlar. Veriler üzerinde aritmetik işlemler ve mantıksal kıyaslamalar yapar. Sonuçların kontrol işlemlerini yerine getirerek sonucu çıkış birimleri aracılığıyla (ekran ve yazıcı) ile kullanıcıya ulaştırır.

Merkezi İşlem Birimi Merkezi işlem birimi, kısaca, bilgiyi alma, işleme, saklama ve gönderme görevini üstlenir. Klavye üzerindeki herhangi bir tuşa basmak, fareyi hareket ettirmek dahil bilgisayar üzerinde gerçekleştirilen her türlü işlem merkezi işlem biriminin denetiminde gerçekleşmektedir. Merkezi işlem biriminin işlem hızı; mega hertz (MHz) ve giga hertz (GHz) kavramları ile ifade edilmektedir. Merkezi işlem biriminin her bir işlem için elektriksel olarak uyarılması gerekmektedir.

Merkezi İşlem Birimi Bilgisayarda saniyede bir işlem gerçekleşirse, diğer bir ifadeyle merkezi işlem birimi saniyede bir kez uyarılırsa, bu 1 Hz (hertz) hızına karşılık gelmektedir. 1 milyon kez uyarılırsa, 1 MHz; 1 trilyon kez uyarılırsa, 1 GHz hıza ulaşmış olmaktadır. Günümüzde bilgisayarlar saniyede 1 trilyondan fazla komut iletimi gerçekleştirebilmektedir.

RAM Bellek ( Random Access Memory- Rastgele Erişimli Bellek) Bilgisayarın ana kart hafızasıdır ve elektronik devre elemanlarından oluşur. Çalışma şekli açısından oku-yaz bellek olarak da adlandırılır. Üzerinde verileri saklayan flip-floplardan oluşmuş entegreler vardır. Verileri saklarken enerjiye ihtiyaç duyar. Bilgisayar kapandığında kendini sıfırlar. Diğer bir deyişle, RAM bellek bir veri saklama ortamı değildir.

RAM Bellek Bu hafızada bilgisayar açıkken kullanılan programlar ve işlenecek veriler çalıştırılır. 60-70 noune saniye (10-9 saniye) civarında çalışır. RAM, elektrik akımı ile çalışır ve sistem açık olduğu sürece aktiftir, sistem kapandığında silinir. Yani, bilgilerinin geçici olarak tutulduğu kayıt ortamıdır. RAM’ler rastgele erişime sahiptirler. Buradaki “rastgele erişim” ifadesi, bilgisayarın bellek içerisindeki herhangi bir adrese doğrudan gidip bilgileri okuyabileceği veya yazabileceği anlamında gelmektedir.

ROM Bellek (Read Only Memory- Sadece Okunabilir Bellek) ROM, bilgisayarlarda ve diğer elektronik aletlerde kullanılan bir depolama birimidir. Programların kalıcı olarak saklandığı, sadece okunabilen bellek türüdür. RAM gibi yazılıp silinebilen bir depolama birimi değildir. ROM içeriği sadece üretim anında yazılır ve sonradan kullanıcının kendi isteği doğrultusunda programlanamaz.

ROM Bellek ROM belleğin özelliklerini aşağıdaki gibi sıralayabiliriz: Fabrika çıkışında, yani üretim aşamasında programlanır ve daha sonra üzerinde bulunan program defalarca okunabilir. ROM bellek anakart üzerinde yer alır. BIOS adı verilen anakart kodlarının tamamı ROM bellek üzerinde tutulur. ROM bellek elektrik kesintilerinden etkilenmez, kalıcı bir bellek türüdür. Amacı bilgisayarın açılışını sağlamaktır. Bilgisayarın açma-kapama tuşuna basıldığı an ROM bellek devreye girer ve işletim sisteminin bilgisayar tarafından yüklenmesini sağlar.

ROM Bellek Bilgisayar açıldıktan sonra devreden çıkar, daha sonraki açılışa kadar, ROM belleğin görevi biter. Bilgisayarın açılışında kullanılan yönlendirme işlemlerinin üzerinde yazılı olduğu ROM bellek olmadan bilgisayarın açılması imkânsızdır. ROM bellek üzerine yazılı bulunan BIOS kodları silindiği an açma işlemi yapılamaz. Bu sebeple bozulan kodların elektrik ile tekrardan programlanması gerekir. ROM bellek üzerinde depolanan sistem saatinin akılda kalmasına 3,6 Voltluk bir BIOS pili yardımcı olur. ROM bellek programlanabilir bir devre elemanıdır.

ROM Bellek ROM bellekler 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. Morötesi ışık koruyucu gövde üzerindeki quartz ile kapatılmış küçük bir pencereden verilir. 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.

BIOS (Basic Input-Output System - Temel Giriş/Çıkış Sistem) Bilgisayar BIOS’unu da özellikleri açısından ROM bellekler arasında değerlendirebiliriz. BIOS çipi bilgisayar anakartında bilgisayarın açılış bilgilerini saklayan bir çeşit rom bellek türüdür. Bu çip anakart üzerindeki BIOS pili adı verilen saat pili yardımıyla beslenir. BIOS, bilgisayar açıldığında işlemciye sırasıyla tüm diğer donanımları tanıtır.

BIOS BIOS'un görevlerini aşağıdaki gibi özetleyebiliriz: RAM, ekran kartı gibi bir çok donanımı açılışta (BOOT) test eder. Donanımların voltaj düzeylerini ayarlar. Sistemi hard disk dışında bir sistemde çalıştırmak için başlangıç sürücüsünü belirlemeye yarar. Donanımların frekans ayarlarını yapar. Kullanılmayan donanım parçalarını kapatmamıza olanak sağlar.

Güç Kaynağı Bilgisayarın gerek duyduğu enerjinin iç donanım birimlerine düzenli bir şekilde aktarımını sağlar. Güç kaynakları şebekeden ya da bilgisayar pilinden gelen elektriği düşürerek parçalara dağıtır, hem de tüm bilgisayar için gerekli enerji gereksinimini sağlayarak bilgisayarın sorunsuz bir şekilde çalışmasında önemli bir rol üstlenir. Günümüzde bilgisayarların güç kaynakları donanımlarına göre değişmekte olup 50 W'dan başlayarak 1800 W'a kadar güç kaynağı bulanabilmektedir.

Güç Kaynağı Kasanın içerisinde, bilgisayarınızın yaşına bağlı olarak bir AT güç kaynağı veya ATX standardına uygun yeni bir güç kaynağı ile karşılaşabilirsiniz.