VERİ YOLLARI ÇİPSETLER 27.04.2017.

... konulu sunumlar: "VERİ YOLLARI ÇİPSETLER 27.04.2017."— Sunum transkripti:

1 VERİ YOLLARI ÇİPSETLER

2 Tarihçe Intel'in PCI (Peripheral Component Interconnect - Çevresel bağlantıları birbirine bağlamak) üzerindeki çalışmaları 1990 yılında başlamıştır. Sadece bileşen seviyesi spesifikasyonları içeren ve VESA (Video Electronics Standards Association – Parça uyumluluğu ve Bağlantı kontrolü) yerel veri yoluna (VESA Local Bus=VLB) benzeyen PCI 1.0,22 Haziran 1992 tarihinde yayınlandı. Daha sonra, ana kart yuvası ve bağlantı standartlarını da ilk defa belirleyerek yerel veri yolu görünümünden çıkıp işlemci tasarımlarından bağımsız hale gelen PCI 2.0, 30 Mayıs 1993 tarihinde piyasaya sürüldü. Üst-uç sunucularda MCA ve EISA (Gelişmiş Endüstri Standardı Mimarisi) yerine PCI, sunucu genişleme veri yolu olarak kısa sürede kullanıma sunuldu. PCI veri yolunun, genel kullanıma yönelik (mainstream (ana akım)) PC'lerde VESA yerel veri yolu’nun yerini alması daha yavaş gerçekleşti ve PCI,1994 sonuna kadar ikinci nesil Pentium PC'lerde kayda değer bir piyasa atılımı gerçekleştiremedi. 1996 yılına kadar PCI veri yolunun 486 makinalarına bile uyarlanmasıyla VLB (Video Elektronik Standartları BirliğŸi tarafından önerilen nispeten eski yerel veri yolu)nesli neredeyse tamamen tükendi. Diğer taraftan ISA (Industry Standard Architecture – Sanayi Standardı Mimari) PCI ile birlikte 2000 yılına kadar kullanılmaya devam etti.1995 yılının ortalarında Apple, Professional Power Macintosh bilgisayarları için PCI veri yolunu NuBus'ın yerine kullanmaya başladı.

3 66 MHz 3.3 V standartı, 133 MHz PCI-X  (Peripheral Component Interconnect – Extended - Kapsamı genişletilmiş birbirine bağlı çevresel parçalar)  ve PCI sinyallerinin diğer biçim kat sayısılarına (form-factors) uyarlanması gibi bir dizi değişiklikler, PCI veri yoluna yeni özellikler ve performans artışı getirdi. 2004 yılında tanıtılan seri PCI-e  (yüksek hızlı seri bilgisayar genişleme veriyolu standardına verilen isimdir.) standardı ile geleneksel PCI’ın sonunun yaklaştığı söylenebilir. Üst-uç sunucularda MCA ve EISA yerine PCI, sunucu genişleme veriyolu olarak kısa sürede kullanıma sunuldu. PCI veri yolunun, genel kullanıma yönelik (mainstream) PC'lerde VESA yerel veri yolunun yerini alması daha yavaş gerçekleşti ve PCI,1994 sonuna kadar ikinci nesil Pentium PC'lerde kayda değer bir piyasa atılımı gerçekleştiremedi. 1996 yılına kadar PCI veri yolunun 486 makinalarına bile uyarlanmasıyla VLB nesli neredeyse tamamen tükendi. Diğer taraftan ISA, PCI ile birlikte 2000 yılına kadar kullanılmaya devam etti.1995 yılının ortalarında Apple, Professional Power Macintosh bilgisayarları için PCI veriyolunu NuBus'ın yerine kullanmaya başladı. 66 MHz 3.3 V standardı, 133 MHz PCI-X ve PCI sinyallerinin diğer biçim kat sayısılarına (form-factors) uyarlanması gibi bir dizi değişiklikler, PCI veri yoluna yeni özellikler ve performans artışı getirdi. 2004 yılında tanıtılan seri PCI- e standardı ile geleneksel PCI'ın sonunun yaklaştığı söylenebilir.

4 Anakartın Çalışması Resim incelendiğinde anakart üzerindeki tüm birimlerin yonga seti(chipset) adı verilen entegre devrelere bağlı olduğu gözlenir. Bu entegreler, ana kartın beynidir ve tüm sistemin uyumlu şekilde çalışmasını sağlar.

5 Anakartın Bileşenleri

6 Yonga Seti (Chipset) Yonga seti (chipset) ana kartın "beynini" oluşturan entegre (Bütünleşmiş) devrelerdir. Bunlara bilgisayarın trafik polisleri diyebiliriz: işlemci, önbellek, sistem veri yolları, çevre birimleri; kısacası PC içindeki her şey arasındaki veri akışını denetlerler. Veri akışı, PC'nin pek çok parçasının işlemesi ve performansı açısından çok önemli olduğundan, yonga seti de PC'nizin kalitesi, özellikleri ve hızı üzerinde en önemli etkiye sahip birkaç bileşenden biridir.

7 Yonga Seti (Chipset) Eski sistemlerde PC' nin farklı bileşen ve işlevlerini, çok sayıda yonga denetlerdi. Yeni sistemlerde hem maliyeti düşürmek hem tasarımı basitleştirmek hem de daha iyi uyumluluk sağlamak için bu yongalar, tek bir yonga seti olarak düzenlendi. Günümüzde en yaygın yonga seti Intel ve AMD tarafından üretilmektedir. Bu firmalar sadece kendi mikroişlemcilerine uygun yonga seti üretmektedirler. Silicon Integrated Systems (SiS), Acer Labs Inc. (ALI), VIA gibi üretici firmaların da geliştirdiği popüler yonga setleri vardır. Chipsetlerdeki gelişmeler işlemcilerdeki gelişmelere paralel olarak ilerlemektedir. Yeni bir RAM ya da veri yolu teknolojisi geliştirildiği zaman bunu işlemciye aktaracak olan Chipsetler de geliştirilir.

8 Veri Yolları (BUS) Ana kart üzerindeki bileşenlerin birbirleriyle etkileşimde bulunmasını sağlarlar. Veri yolları geliştirilme sırası ile ISA (Industry Standard Architecture – Sanayi Standardı Mimari), PCI (Peripheral Componet Interconnect – Yerel veri yolu Standardı Çevresel bağlantıları birbirine bağlamak) , AGP (Advanced Graphics Port - hızlandırılmış grafik portu) ve PCIe (Peripheral Compone Interconnect Express - yüksek hızlı seri bilgisayar genişleme veriyolu standardına verilen isimdir.)’dir. Bu veri yolları, aynı zamanda bu yolları ile uyumlu çalışan ek donanım kartlarına slotlar ile bağlanabilir. Böylece veri yolunu kullanarak ek donanım birimi ile iletişim sağlanır.

9 Veri Yolları (BUS) Veri yolları ile sadece datalar taşınmaz. Bu yollar aynı zamanda kontrol sinyallerini ve adres bilgilerini de taşır. Kontrol sinyalleri ile donanım birimlerinin çalışmaları düzenlenirken adres bilgileri ile donanım biriminin kullandığı verilere ulaşım yolu tanımlanmış olur. ISA (Industry Standard Architecture – Sanayi Standardı Mimari) veri yolu kullanımı tamamen terk edilmiştir. Yeni üretilen ek donanım birimleri PCI (Peripheral Componet Interconnect – Yerel veri yolu Standardı Çevresel bağlantıları birbirine bağlamak) veri yolunu destekleyecek şekilde üretilmektedir. Ekran kartları için kullanılan AGP (Advanced Graphics Port - hızlandırılmış grafik portu) veri yolu ise yerini daha hızlı veri akışı sağlayan PCI-e (Peripheral Compone Interconnect Express - yüksek hızlı seri bilgisayar genişleme veriyolu standardına verilen isimdir.) veri yoluna bırakmaktadır.

10 Veri Yolları (BUS) ISA (Industry Standard Architecture)
1984 yılında geliştirilmiş bir bus veri yoludur. 16 adet veri aktarım bitine sahip bu veri yolunun sadece ilk bölümü kullanıldığında 8 bit olarak çalışabilmektedir. Teorik olarak saniyede 8 Megabit transfer yapabilmektedir. Pratikteyse en fazla 1 ya da 2 Megabit hızında çalışabilmektedir. İlk tak-çalıştır(plug-play) standardı 1993 yılında ISA slot üzerinde çalışan kartlar için geliştirilmiştir. Bu veri yolu her seferde 16 bit veri transfer edebildiği için sistemde beklemeye neden olmaktadır.

11 Veri Yolları (BUS) PCI (Peripheral Component Interconnect)
PCI (Peripheral Componet Interconnect – Yerel veri yolu Standardı Çevresel bağlantıları birbirine bağlamak) günümüz masaüstü bilgisayarlarında kullanılan en yüksek performansa sahip yol sistemidir. PCI veri yollarının hızı 20 ile 33 MHZ arasındadır. PCI veri yolu şu an günümüz PC'lerin hepsinde bulunmaktadır. Bunun dışında ayrıca Power PC tabanlı bilgisayarlarda kullanılmaktadır. PC’ler 32 bitlik ve 64 bitlik versiyonları ile piyasada bulunmaktadır. Ana kartınızda PCI yuvaları beyaz renktedir. PCI slotları LAN, SCSI (Small Computer System Interface -Küçük Bilgisayar Sistem Arabirimi), USB ve diğer kartları desteklemektedir. PCI veri yolu tak çalışır (plug&play) desteklidir.

12 Veri Yolları (BUS) PCI Express
PCI Express PCI veri yolunda kullanılan paralel veri iletimi mimarisinin yerine seri çalışan ve noktadan noktaya iletişim mimarisini kullanan bir teknoloji getiriyor. Grafik kartları için kullanılan PCI Express x16 veri yolunun anlamı, “16 adet paralel yolun birleştirilerek” bu yolun sağlanması demek. Tahmin edebileceğiniz gibi sistemde en fazla bant genişliğine ihtiyaç duyan veri yolu, grafik kartlarının kullanmak zorunda oldukları veri yolları. Bu önceden AGP iken, şimdi PCI Express x16 hâline gelmiş. Bu da her yönde saniyede 4Gb’lik bir veri akışı demek. Yakın bir gelecekte linklerin sahip olduğu sinyal oranının artırılarak ya da yan yana daha fazla yol konarak daha fazla bant genişliğinin elde edilmesi düşünülmektedir. (x1,x2, x4, x8, x12, x16 veya x32 olabilir)

13 Veri Yolları (BUS) AGP (Accelerated Graphics Port)
Hızlandırılmış grafik portu anlamına gelen AGP, ekran kartları için kullanılan yeni bir veri yoludur. AGP veri yolları Pentium II ve üstünü destekleyen ana kartlarda bulunmaktadır. PCI veri yolu ile aralarındaki temel fark: AGP‘ler 128 KB’a varan büyük grafik dokularını (texture) ekran kartı belleğinin dışında, sistem belleğinden de yararlanarak işler. Bu sayede performansta artış sağlanır. AGP veri yolunun performansta bu şekilde bir artış sağlamasına “Doğrudan Bellek Kullanımı” DIME (Direct Memory Execute) denir. Ancak her AGP kartı bu özelliği kullanamaz. Bunun için bilgisayarda USB (Universal Serial Bus)’nin yüklenmiş olması gerekmektedir; çünkü veri aktarımı bu mantık çerçevesine yakın gelişmektedir.

14 Veri Yolları (BUS) AGP (Accelerated Graphics Port)
AGP veri yolunu sadece ekran kartları kullanmaktadır. Bu nedenle veri yolunun tüm bant genişliği ekran kartları için çalışmış olmaktadır. Tüm bant genişliği sadece ekran kartı için kullanıldığından, bu yolu kullanan ekran kartlarının performansı pci veri yolunu kullanan ekran kartlarına nazaran oldukça yüksek olmaktadır. AGP veri yolu, standart olarak 66MHz bir saat frekansı ile çalışır. Bu çalışma hızı, saat frekansının inen ve çıkan kenarları beraber kullanılarak AGP 2X şeklinde geliştirilmiştir. Aynı anda birbiri ile çakışmayan birden fazla saat frekansı kullanılarak da AGP 4X ve AGP 8X veri yoları kullanılmıştır.

15 Veri Yolları (BUS) Veri Yolu Örnekleme Hızı (Clock Bant Veri Transfer
Aşağıdaki tabloda AGP veri yolunun PCI veri yoluna göre hız farkı görülmektedir. Veri Yolu Örnekleme Hızı (Clock Bant Veri Transfer Frekans devri başına) Genişliği Hızı PCI 33Mhz Mhz 133MB/s AGP 1x 66Mhz Mhz 266MB/s AGP 2x 66Mhz Mhz 512MB/s AGP 4x 66Mhz Mhz GB/s AGP 8x 66Mhz Mhz GB/s

16 Veri Yolları (BUS) Portlar ve Konnektörler
Ana kartın dış birimlerle bağlantı kurduğu özel yapılardır. Bağlantı kurulacak birim ile iletişim kurmaya uygun fiziksel yapıdadır. Portların bir kısmı kasanın içindedir ve bu portlara hard disk gibi kasa içine monte edilen birimler bağlanır. Bazı portlarda kasa yüzeyinde ana karta monteli şekilde bulunur. Bu portlara kasa dışından ulaşılır ve mikrofon gibi kasa dışında bulunması gereken cihazlar bağlanır. Bazı portların ana kartın üzerinde olmasına rağmen istenirse bir uzatma kablosu ile kasa üzerinde ayrılmış özel bölümlere taşınabilir. Örneğin ek USB portları özel USB uzatma kabloları ile kasa üzerine taşınabilir.

17 Veri Yolları (BUS) Portlar ve Konnektörler
1. PS/2 Fare Portu: Yeşil renkte olan bu port, PS/2 fareler içindir. 2. Paralel Port: 25-pin’li port konnektörlere yazıcı, scanner ve diğer aygıtların takılabilir. 3. LAN (RJ-45) Port: Yerel alan ağlarında ağa bağlanmak için kullanılır

18 6. Mikrofon Girişi: Pembe renkte olan bu porta mikrofon takılabilir.
4. Ses Girişi: Açık mavi renkte olan bu porta teyp, CD, DVD çalar ya da diğer ses kaynakları bağlanabilir. 5. Ses Çıkışı: Açık yeşil renkte olan bu porta kulaklık, hoparlör takılabilir. 6. Mikrofon Girişi: Pembe renkte olan bu porta mikrofon takılabilir. 7 ve 8. USB Port: USB cihazlar yeni yeni yaygınlaşmaktadır. USB portlara neredeyse her tür harici cihaz bağlanabilir. Özelliği, seri ve paralel portlara göre çok daha hızlı olması ve USB aygıtlar üzerindeki yeni USB portları aracılığı ile uç uca çok sayıda cihazın zincirleme bağlanabilmesidir. 9. VGA Port: 15-pin’li VGA porta monitör bağlanır. 10. Seri Port: Bu 9-pin’li COM porta seri aygıtlar bağlanabilir. 11. PS/2 Klavye Portu: Mor renkte olan bu porta klavye bağlanır.

19 Veri Yolları (BUS) Portlar ve Konnektörler
Ana kart üzerinde kasa içinden ulaşılabilen portlar da bulunur. Bunlar genel olarak ♣ iki adet IDE portu, ♣ bir disket sürücü portu, ♣ ana kart ile bütünleşikse SCSI portudur. Bu portlara takılan yassı kablolar aracılığı ile ana kartımıza sabit disk, CD sürücü, CD yazıcı, disket sürücü gibi dahili cihazları bağlarız. Bir IDE (Integrated development environment - Tümleşik geliştirme ortamı) portuna bağlı kabloya, üzerindeki iki konnektör aracılığıyla iki cihaz bağlanabilir.

20 Veri Yolları (BUS) Portlar ve Konnektörler
1.Floppy Bağlantısı: Disket sürücüsünün ana karta bağlanması için kullanılır. Bağlantı yapılırken Floppy kablosunun üzerindeki kırmızı işaretin ana kart üzerindeki bağlantı noktasındaki PIN 1 üzerine gelmesine dikkat edilir.

21 Veri Yolları (BUS) Portlar ve Konnektörler
2.IDE Bağlantısı: Hard disk ve CD sürücülerinin ana karta bağlanması için kullanılır. Bağlantı yapılırken IDE kablosunun üzerindeki kırmızı işaretin ana kart üzerindeki bağlantı noktasındaki PIN 1 üzerine gelmesine dikkat edilir. Bir IDE portuna birden fazla cihaz bağlanacaksa MASTER ve SLAVE (master birincil sürücü slave ikincil sürücü) cihazlar jumper ayarları ile belirlenmelidir.

22 Veri Yolları (BUS) Portlar ve Konnektörler
3.SATA Konnektörleri: SATA sabit diskten ya da sabit diske veri aktarımı işlevini yerine getirir. Serial ATA (SATA) birimi ise son zamanlarda hızla yaygınlaşmaktadır. SATA saniyede 150 MB veri akışını desteklemektedir. SATA kabloları çok daha incedir. SATA ara birimini destekleyen bir sabit disk seçilirken, seçilen ana karta da dikkat edilmelidir. Çünkü standart IDE bağlantı noktalarına bağlamak mümkün değildir.

23 Veri Yolları (BUS) Portlar ve Konnektörler
4. Fan Konnektörleri: Soğutucu fanların kablosunun takıldığı konnektörlerdir. 12V’ta 350mA~740mA ya da 1A~2.22A(26.64W)’de çalışmaktadır. Fan kablosunu takmayı unutmamalısınız. Aksi takdirde sistem içinde yetersiz hava akışından dolayı anakart zarar görebilir. CPU (Central Processing Unit - merkezi işlem birimi) fan mikroişlemci için tasarlanmış ve devir kontrolü de bulunan bir türüdür. Kasa üzerindeki diğer fanlar içinde konnektörler bulunur.

24 Veri Yolları (BUS) Portlar ve Konnektörler
5. Dijital Audio Konnektör: Bu konnektörler, dijital seslerin çıkışı için kullanılır.

25 Veri Yolları (BUS) Portlar ve Konnektörler
6. ATX Güç Konnektörleri: Güç kaynağının ana karta bağlandığı konnektörlerdir.

26 Veri Yolları (BUS) Portlar ve Konnektörler
7. USB Konnektörler: Çeşitli çevre birimlerinin anakarta bağlanmasını sağlayan portlardır. Yazıcı , video kamere vb. birçok cihaz bu portları kullanır. Bir ana kartın üzerinde ve yanında USB port bulunabilir. Yan tarafta bulunan USB portlara kasanın arka kısmından ulaşılabilir. Ana kartın üzerinde bulunan USB portlar ise ara kablolar ile kasanın ön veya yan tarafına uzatılabilir.

27 Veri Yolları (BUS) Portlar ve Konnektörler
8. Sistem Panel Konnektörleri : Ana kartın kullanıcılar tarafından kontrol edilmesini veya sistemin çalışma durumunun ledler ile bildirilmesini sağlayan paneldir.

28 Veri Yolları (BUS) Portlar ve Konnektörler
8. Sistem Panel Konnektörleri : Sabit Disk Aktivite LED’i (Kırmızı 2-pin IDE-LED): Sabit diske veri yazarken ya da veri okurken IDE-LED yanar.

29 Sistem Güç LED’i (Yeşil 3-pin PLED):
PC Hoparlörü (Turuncu 4-pin SPEAKER): Hoparlör sistem seslerini ve uyarılarını duymayı sağlar. Sistem Güç LED’i (Yeşil 3-pin PLED): Sisteme elektrik geldiğinde bu LED’in yandığı görülür. Yeniden Başlat Düğmesi (Mavi 2-pin RESET): Sistemi kapatmadan yeniden başlatmayı sağlar. Güç/Uyku Düğmesi: Bu konnektör, sistem güç düğmesi içindir. Güç düğmesine bastığınızda BIOS ayarlarına bağlı olarak sistem ya kapanacak ya da uyku moduna girecektir. Sistem açıkken güç düğmesine 4 sn’den fazla bastığınızda sistem kapanacaktır.

30 Veri Yolları (BUS) Portlar ve Konnektörler
9. İşlemci Soketi : Ana kart üzerinde işlemciyi takmak için bir soket veya slot bulunur. Soket, yassı dikdörtgen şeklindeki işlemciler için iki düzlem üzerine (enine ve boyuna) uzanan iğnelerin oturduğu yuvaya verilen addır.

31 Veri Yolları (BUS) Portlar ve Konnektörler
10. Bellek Yuvaları: Sistem belleklerinin takıldığı yerlerdir.

32 Veri Yolları (BUS) Portlar ve Konnektörler
11. Bios ve Bios Pili : Bios’da ana kartta sistem açılışında gerekli olan bilgiler ve sistemin neleri desteklediği ile ilgili bilgiler mevcuttur. Bios Pili ise ana kart üzerinde elektrik akımı olmadığı durumlarda bazı önemli bilgilerin tutulması amacıyla kullanılan çok küçük bir güce sahip pildir.

33 Chipseti (yonga seti) ana kartın beynini oluşturan entegre devrelerdir
Chipseti (yonga seti) ana kartın beynini oluşturan entegre devrelerdir. Bunlar işlemci, ön bellek, sistem veri yolları, çevre birimleri, kısacası PC içindeki her şey arasındaki veri akışını denetler. Veri akışı, PC'nin pek çok parçasının işlemesi ve performansı açısından çok önemli olduğundan yonga seti de PC'nizin kalitesi, özellikleri ve hızı üzerinde en önemli etkiye sahip birkaç bileşenden biridir. Kuzey köprüsü ve güney köprüsü olmak üzere iki chipten oluşan chipsetler, mimari olarak önemli farklılıklar gösterir.

34 KUZEY KÖPRÜSÜ GÜNEY KÖPRÜSÜ

35 / Çıkış (Monitör) ) bileşenlerinden sorumludur.
-Kuzey köprüsü denilen chip, CPU ve bellekle iletişim kurarken, AGP üzerinden de ekran kartıyla haberleşir. -Güney köprüsü ise, temelde I/O (Input/Output-Giriş (Klavye,Fare,tarayıcı,mikrafon) / Çıkış (Monitör) ) bileşenlerinden sorumludur. Kuzey köprüsü ve güney köprüsü arasındaki veri aktarımı büyük önem taşır. Çünkü burada oluşacak bir darboğaz performansı önemli ölçüde düşürür.

36

37 İntel Chipsetleri Intel tarafından geliştirilen son üç chipset (Mayıs 2006 itibariyle) 975X , 955X ve 925X dir. Bu cipsetler içinde 975X sağladığı daha çok PCIe veri yolu ile öne. çıkmaktadır. Bu cipsetler sadece İntel işlemcileri ile çalışmaktadır.

38 Sis Chipsetleri Sis hem Intel hem de Amd işlemcileri için chipset üreten bir firmadır. İntel için geliştirdiği son chipset olan SiS662 de 64 bit teknolojisini , çift çekirdekli işlemcileri ve PCIe veri yolunu tam olarak desteklemektedir.

39 Via Chipsetleri Via tarafından geliştirilen son iki chipset VIA K8T900 ve VIA PT890 dir. VIA K8T900 AMD işlemcileri desteklemektedir. VIA PT890 ise Pentium işlemcilere uyumludur; ancak LGA yapısını kullanan işlemcilerle uyumsuzdur.

40 AMD Chipsetleri Amd firması da intelde olduğu gibi sadece kendi işlemcilerine uygun chipsetler üretmektedir. Firmanın son geliştirdiği chipset olan AMD-8132 de PCI-X veri yolu ile HyperTransport teknolojisi mevcuttur. AMD’nin bir önceki Chipseti olan AMD-8151 ise AGP veri yolu desteği mevcuttur.

41 Dinlediğiniz İçin Teşekkür Ederiz
Edanur KARAKILIÇ Veysel YILMAZ Hamza ŞENTÜRK