Anakart Nedir? Nasıl Çalışır? Ne İşe Yarar?

Anakart, bir bilgisayarın tüm parçalarını üzerinde barındıran ve bu parçaların iletişimini sağlayan elektronik devredir.

Anakartın Yapısı ve Çalışması

Anakartlar özel alaşımlı bir blok üzerine yerleştirilmiş ve üzerinde RAM yuvaları genişleme kartı slotları, devreler ve yongalar bulunan ve bütün bu donanım birimlerinin mikroişlemci ile iletişimini sağlayan elektronik devredir. Anakart, üzerindeki yonga setleri sayesinde sistem çalışmasını organize eder. Bir nevi tüm birimlerin bir arada ve uyumlu çalışmasını sağlayan bir köprü vazifesi görür.

Anakart bütün donanımları veya bağlantı noktalarını üzerinde bulundurur. Üzerinde mikroişlemci soketi, RAM slotu, genişleme yuvaları (ISA, PCI, AGP ve PCI-e), BIOS, donanım kartları (dâhilî), veri yolları ve bağlantı noktalarını bulundurur.

Anakart, bilgisayara hangi sistem bileşenlerinin eklenebileceğini ve hızlarının ne olacağını belirleyen temel unsurdur.

Anakartlarda dikkat edilmesi gereken hususların başında, kullanılmak istenen CPU (işlemci) ile uyumlu bir yonga seti kullanan bir anakart sahibi olmanız gerekliliği gelir. En son işlemci, anakart ve diğer donanım bilgilerine çeşitli bilgisayar dergilerinden faydalanarak ve internette araştırma yaparak ulaşılabilir.

Anakartın Bileşenleri

Anakartlar büyük elektronik devreler olduğu için tek tek elemanları ele almak yerine bölgesel olarak anlatmak yerinde olacaktır.

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. Bir yonga seti “North Bridge” (kuzey köprüsü) ve “South Bridge” (güney köprüsü) denen iki yongadan oluşur. Esasen bir anakart üzerinde birden fazla yonga mevcuttur. Ancak kuzey ve güney köprüleri yönetici yongalardır.

Tipik bir kuzey köprüsü yongası temel olarak işlemciden, bellekten, AGP veya PCI ekspres veri yollarından sorumludur ve bunların kontrolüyle bunlar arasındaki veri aktarımını sağlar. Ancak kuzey köprüsü ve güney köprüsü özellikleri üreticiye ve yonga setine göre farklılık gösterebilir ve bu genellemenin dışına çıkabilir. Kuzey köprüsü yongası fonksiyonlarından dolayı işlemciye, bellek ve AGP slotlarına yakın olmalıdır (Sinyalin
geçtiği fiziksel yollar ne kadar kısa olursa sinyal o kadar temiz ve hatasız olur.) ve bu yüzden de anakartın üst kısmına yerleştirilir. Zaten adındaki “kuzey” kelimesi de buradan gelmektedir.

Güney köprüsü yongası ise giriş-çıkış birimlerinden, güç yönetiminden, PCI
veriyolundan ve USB ile anakarta entegre özelliklerden (ses ve ethernet gibi) sorumludur. Adındaki “south” kelimesinin de yine anakarttaki pozisyonundan geldiği kolayca tahmin edilebilir.

Üreticilerin yonga setlerini iki parça hâlinde tasarlamaları anakart tasarımında esneklik sağlar. Örneğin USB 2.0 desteği olmayan bir yonga setine bu desteği eklemek için bütün yonga setini baştan tasarlamak yerine sadece güney köprüsü yongasında değişiklik yapmak çok daha kolaydır. Ayrıca değişik özelliklerdeki güney köprüsü yongaları kullanılarak değişik kullanıcı gruplarına hitap etmek mümkün olur ve böylece kullanmayacağınız özellikler için boşuna para vermek zorunda kalmamış olursunuz.

Chipset çeşitleri:

Günümüzde birçok yonga seti üreten firma mevcuttur. Çalışma ve kullanım amaçlarına göre birçok çeşitlilikte yonga seti üretimi yapılmaktadır. Firmaların ürettikleri bu yonga setleri anakartların performansını ve maliyetini etkileyen önemli unsurlardandır. Anakartların kullanım alanı ve kalitelerine göre kullanılacak olan yonga setlerinin uygun özelliklerde ve kalitede olması beklenir.

Veri Yolları (BUS)

Anakart üzerindeki bileşenlerin birbiriyle veri alışverişini sağlayan yollardır. Dışarıdan bağlanan donanımlarda ise veri yolları uçlarında bulunan slotlar sayesinde bilgi alışverişi sağlamaktadır.

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.

ISA (Industry Standart Architecture)

Eski bir slottur ve 8-16 bit veriyoluna sahiptir. Bant genişliği çok düşük olduğundan günümüz anakartlarında kullanılmamaktadır. 1981’de üretilen kişisel bilgisayarlarda kullanılmıştır, bir standardı tanımlar. Veriyolu önceleri 8 bit, daha sonra 16 bit’e çıkarıldı. Adres yolu 24 bittir. Hızı 8.33 Mhz (mega hertz)’dir. Tak ve çalıştır özelliği yoktur.

Tak-çalıştır (Plug and play): Genellikle bilgisayarlarda, sisteme bağlı olan bir donanımın herhangi bir ayarlamaya ihtiyaç olmaksızın donanımın sürücüsünün otomatik olarak sisteme yüklenmesi anlamında kullanılan terimdir. Genellikle bilgisayarların USB portunu kullanan cihazlar için kullanılır.

PCI (Peripheral Component Interconnect)

Bu veriyolu 64 bitlik olup 1993 yılında geliştirilmiştir. Uyumluluk problemleri nedeniyle uygulamada 32 bit olarak kullanılmaktadır. 33 veya 66 MHz saat hızlarında çalışır. 32 bit 33 MHz hızında çalışan PCI veriyolunun kapasitesi 133MB/sn. (mega bayt / saniye)dir. PCI veriyolu tak-çalıştır desteklidir. PCI slotları beyaz renkli olup modem, ses kartı, ağ kartı, TV kartı gibi donanım kartlarının takılması sebebiyle diğer slotlara oranla
sayısı fazladır. Onboard (tümleşik) teknolojisinin geliştirilmesiyle PCI slotlarına bağlanacak donanım kartları sayısı azalmıştır.

AGP (Accelerated graphics port – Hızlandırılmış grafik portu)

533 MHz veriyolu hızına çıkabilen AGP veriyolu sadece ekran kartlarının takılacağı yuva olarak anakartlarda bulunur. AGP kanalı 32 bit genişliğindedir ve 66 MHz hızında çalışır. Yani toplam bant genişliği 266 MB/sn.dir. Ayrıca özel bir sinyalleşme metoduyla aynı saat hızında 2, 4 ve 8 katı daha hızlı veri akışının sağlanabildiği 2xAGP, 4xAGP ve 8xAGP modları vardır. 2xAGP’de veri akış hızı 533 MB/sn. olmaktadır.

Bilgisayarda çalışılan programlar veya oyunlar geliştikçe ihtiyaç duyulan bant genişliği de artmaktadır.

PCI-X

Server platformlarında uzun süredir kullanılan bir veriyoludur. PCI-X standardının amacı PCI slotlarından daha fazla bant genişliği sağlayıp “Gigabit Ethernet” gibi server platformlarında, iletişim kartlarına gerekli bant genişliğini sağlamaktır. PCI Express ile karıştırılmamalıdır. Bu iki teknoloji birbiriyle kesinlikle uyumlu değildir.

PCI express (PCI-e)

PCI-e, güç tüketimini özellikle AGP limitlerini genişleten, sistem belleğini daha efektif kullanarak ekran kartı ve diğer donanım maliyetlerini kısma imkânı veren bir veriyoludur.

PCI Express’in, PCI-e 1.1 ve PCI-e 2.0 olmak üzere 2 spesifikasyonu vardır. PCI-e 1.1’de hat başına hız 250 MB/s olarak verilirken, PCI-e 2.0 bunu 500 MB/s düzeyine çıkartır. Böylece ekran kartları için kullanılan PCI-e x16 bağlantılarında PCI-e 1.1’te toplam 4000 MB/s, PCI-e 2.0 ise 8000 MB/s verir.

Normalde PCI-e 1.1 için aktarım hızı hat başına “2.5 Giga-Transfers/second” denir. Bu değer saniyede aktarılan bit sayısıdır. Normal koşullar altında kaç MB aktarıldığını görmek için bit sayısını sekize bölmeliydik ancak PCI-e 8b/10b adı verilen bir kodlamayı kullanır. Yani PCI-e’nin fiziksel iletim katmanında her bayt, teknik nedenlerle 10 bitlik gruplar hâlinde iletilir. 8b/10b kodlamasından kaynaklanan % 20’lik farkı hesaba kattığımızda, iletilebilecek en yüksek ham veri miktarını hat başına 250 MB/s olarak
buluruz. PCI-e 2.0 için de hat başına 500 MB/s sayısını elde ederiz.

PCI-e’nin diğer yenilikleri arasında dinamik bağlantı hızı yönetimi, bağlantı bant genişliği notifikasyonu gibi özelliklerin yanında, güç sınırı tanımlama olanağı da bulunuyor. Bu sonuncusu ile daha yüksek güç ihtiyacı olan kartlar için kart yuvasının güç limiti düzenlenebiliyor.

PCI-e 2.0, PCI-e 1.1 ile geriye doğru uyumlu olacak şekilde tasarlanıyor; yani PCI-e 2.0 destekli bir yonga üzerine kurulu anakart satın aldığınızda, eski PCI-e 1.1 ekran kartınız yeni anakartınızda çalışmaya devam edecek.
Geriye uyumluluğu biraz daha açalım.

• PCI-e 1.1 ekran kartıyla PCI-e 2.0 yuvalı anakart: Çalışacak, ancak bir tanesi PCI-e 1.1 olduğu için ara bağlantı PCI-e 1.1 hızında olacak.
• PCI-e 2.0 ekran kartıyla PCI-e 1.1 yuvalı anakart: Yeni alacağınız PCI-e 2.0 ekran kartı, eski anakartınızla çalışacak ancak aynı şekilde bir tanesi PCI-e 1.1 olduğundan ara bağlantı yine PCI-e 1.1 hızında olacak.
• PCI-e 2.0 ekran kartıyla PCI-e 2.0 yuvalı anakart: Ancak bu durumda PCI-e 2.0 hızlarında çalışmak mümkün olacak.

Portlar ve Konnektörler

Anakart ile dıĢ birimlerin iletiĢim kurmasına olanak sağlayan bağlantı noktalarıdır. Portların bir kısmı kasanın içindedir ve bu portlara hard disk gibi kasa içine monte edilen birimler bağlanır. Bazı portlarda kasa yüzeyinde anakarta monteli Ģekilde bulunur. Bu portlara kasa dışından ulaşılır ve mikrofon gibi kasa dışında bulunması gereken cihazlar bağlanır.

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 11 her ikisi de takılabilir. Tek olmasının sebebi günümüzde USB klavye ve farelerin daha çok kullanılmasıdır.

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 koyulmuĢtur. USB cihazların bağlanmasını sağlar.

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.

Fireware (IEEE1394 – 6 pin, 4 pin) port: Bilgisayara çevre ürünleri bağlanmasında kullanılan yüksek hızlı arayüz bağlantısıdır. IEEE 1394 standardına dayalıdır. Dijital kameralar ve video kaydedici cihazların bilgisayara bağlanıp hızlı veri aktarımı yapmak için geliştirilmiştir.

eSATA port: eSATA, haricî SATA anlamında, External SATA demektir. Tek başına yeni bir standarttan ziyade, SATA standardı için “dışarıya” bir uzatma olarak düşünebilirsiniz. eSATA arabiriminin çıkış amacı, bilgisayar dışına koyduğumuz haricî diskler için sağlıklı ve hızlı bir bağlantı kurmak. Şu anda haricî depolama için yaygın olarak kullanılan Hi-Speed USB ve Firewire 400 (IEEE 1394b) gibi arabirimlerin özellikle performans tarafındaki kısıtlamalarından kurtulurken uygulamada da kolaylık sağlıyor.

LAN (RJ-45) portu: Yerel ağ ve internete bağlanmak için kullanılır.

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.

IDE (integrated drive elektronics) bağlantısı: Harddisk, CD-ROM, CD-Writter, DVD-ROM, DVD-Writter gibi sürücülerinin anakarta bağlanması için kullanılır.

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

ATX güç konnektörleri: Anakartın tüm işlevleri yerine getirebilmesi için güç kaynağının anakarta bağlanmasını sağlayan konnektörlerdir.

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

Anakart Çeşitleri

Anakart üreticilerinin uyması gereken bazı standartlar vardır. Bu standartlara göre anakart boyutları, üzerindeki portların, soketlerin, slotların, panel bağlantı noktalarının ve vidalarının yerleri belirlenmiştir. Bu sayede anakartın kasaya montajı ve donanım kartları eklenmesi sırasında sorun yaşanmamaktadır.

Anakart Chipsetleri

Chipset (yonga seti), anakartın beynini oluşturan entegre devrelerdir. Bunlar işlemci, ön bellek, sistem veriyolları, 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. Kuzey köprüsü denilen chip, CPU ve bellekle iletişim kurarken, AGP üzerinden de ekran kartıyla haberleşir. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte kuzey köprüsünde bazı değişiklikler meydana gelmiştir. Güney köprüsü ise, temelde I/O (Input/Output-Giriş/Çıkış) bileşenlerinden sorumludur. Kuzey köprüsü ve güney köprüsü arasındaki veri aktarımı büyük önem taşır. Çünkü burada oluşacak bir darboğaz performansı önemli ölçüde düşürür.

Anakart chipset üretici firmalar Intel , AMD , VIA ve SIS’tir.

Intel Chipsetleri

Intel tarafından geliştirilen son chipsetler (Aralık 2011 itibariyle) X58, X79, Z68, P67 ve H67 serileridir. Bu cipsetler içinde X79 sağladığı LGA 2011 CPU soket desteği ile öne çıkmaktadır. Ayrıca 14 USB 2.0 port desteği, 10 Sata 6 Gbps desteği ve PCI-Express x16 modunda 2 adet x8 modunda 4 adet destekleyebilmektedir.

Intel chipsetler sadece İntel işlemcileri ile çalışmaktadır.

AMD Chipsetleri

AMD firması da intelde olduğu gibi sadece kendi işlemcilerine uygun chipsetler üretmektedir.

Via Chipsetleri

VIA, anakartlara güney ve kuzey köprüsü üretimini LGA yapısına sahip işlemciler üretilmeye başlanmasıyla bırakmıştır. Farklı özellik ve geniş alanda yonga seti sunmaktadır ve birden fazla sistemi masaüstü, dizüstü, gömülü, ultra mobil vb. alanlarda chipset üretmektedir. Via tarafından geliştirilen son iki chipset VIA K8T900 ve VIA PT890 dir. VIA K8T900 AMD işlemcileri desteklemektedir. VIA PT890 ise Pentium işlemcilere uyumludur.

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 PCI-e veriyolunu tam olarak desteklemektedir. Amd işlemciler için ürettiği son chipset olan SiS761GX de 64 bit teknolojisini, çift çekirdekli işlemcileri ve PCI-e veriyolu özelliklerini desteklemektedir.

Anakart Seçimi

Her şeyden önce alacağınız anakart, alacağınız kasanın içine sığmalıdır, bu yüzden kasayı ve anakartı, boyutları birbirine uyacak şekilde seçmelisiniz.

Anakartınızın ne tür işlemcileri desteklediği de önemlidir. Farklı firmalara ait farklı işlemciler bulunmaktadır ve ürettikleri işlemciler fiziksel olarak farklı yapılara sahip olduklarından birini destekleyen bir anakartın, diğerini desteklemesi mümkün değildir. Buna ek olarak her anakart da bir işlemci üreticisinin ürettiği her işlemciyi destekleyemez, o yüzden gereksinim duyduğunuz işlemciyle çalışabilecek bir anakart seçmelisiniz.

Anakart seçilirken dikkat etmeniz gereken diğer bir etken de ne kadar RAM kullanılacağıdır. Anakartı alırken, bugün ihtiyaç duyulan RAM miktarının iki katına kadar destekleyen bir anakart seçilmesi uygun olacaktır. Bu sayede gelecekte anakartı değiştirmeden bir RAM yükseltmesi yapılabilir.

Ekran kartı da anakart seçimini etkileyen faktörlerden biridir. Yüksek grafik kalitesine sahip programlar ya da oyunlarla kullanılmayacaksa anakartla bütünleşik bir ekran kartı yeterli olabilir. Ancak grafik kalitesi yüksek programlar için ayrı bir ekran kartı satın alınması daha uygun olacaktır. Bu durumda, seçilecek anakartın bu ekran kartını destekleyip desteklemeyeceği kontrol edilmelidir.

Kaynak: megep