İşlemciler ve İşlemci Mimarileri
1. İŞLEMCİLER
PC’ler genelde Intl veya Intel uyumlu mikroişlemciler kullanır. Buna karşılık, Apple bilgisayarlar Motorola üretimi 6800 serisi ya da PowerPC ailesinden işlemciler üzerine dayanır [1].
1.1. Intel Celeron D İşlemci
özellikleri
- Ev ve ofis ortamı için ekonomik ve güvenilir bir bilgisayar sunar.
- İnternetten eğitim programlarına kadar her şeyi kontrol altına tutabilir.
- Bu işlemci için; dahili kasa sıcaklığını muhafaza etmeye yardımcı olan termal açıdan avantajlı kasa(TAC sürümü 1.1 tabanlı) tavsiye edilir [2].
Tablo1:Intel Celeron D İşlemci Özellikleri [2].
Yukarıda, tabloda görülen Intel işlemci numaraları, performans ölçütü değildir. İşlemci numaraları, işlemci aileleri arasındaki farklılıkları değil, her işlemci ailesi içindeki farklı özellikleri gösterir.
Execute Disable Bit özelliği, Execute Disable Bit yeteneği olan işlemciye sahip bir bilgisayar ve destekleyen bir işletim sistemi gerektirir. Sisteminizin Execute Disable Bit özelliğine sahip olup olmadığını öğrenmek için bilgisayar üreticinize danışın [2].
1.2 Intel Pentium 4 İşlemci
-Tüm bilgi işlem gereksinimlerinizi karşılayacak çok yönlülük, performans ve güvenilirlik.
Herkes bilgisayarından farklı şeyler bekler; iş, oyun, Internet, müzik, eğitim ve daha fazlası. Intel Pentium 4 İşlemcili bir bilgisayar sizi yeni deneyimlere götürecek kapıyı açar. En az sizin kadar çok yönlüdür.
-Hyper-Threading Teknolojisi ile daha yüksek performans
Hyper-threading iki yazılım katmanını paralel olarak yürütebilmek için çok katmanlı yazılım uygulamalarını destekler ve böylelikle sistemin tepki verme süresini geliştirir. HT Teknolojisine sahip Intel Pentium 4 İşlemciler, sonucunda daha fazla verim ve etkinlik elde edilen performans ve çoklu görev kazanımları sağlar.
-Gelişmiş Intel SpeedStep Teknolojisine sahip Gelişmiş Güç Yönetimi
Gelişmiş sahip Intel SpeedStep Teknolojisine Intel Pentium 4 İşlemciler, daha az güç gerektiren uygulamalar çalıştırılırken, işletim sisteminin işlemci hızını ayarlayabilmesini sağlar. Artan güç verimliliği tasarruf sağlar.
-Intel 64° ile ölçeklendirilebilirlik ve performans
Intel 64 sistemin 4GB’nin üzerinde hem sanal hem de fiziksel belleği hedef almasına olanak sağlayarak, performansı artırır. Intel 64 geleceğin uygulamalarının kullanılabilmesine yardımcı olacak şekilde, 64 bit işlemleri de destekler.
-Execute Disable Bit işlevi yatırımınızı korur
Execute Disable Bit’i destekleyen işletim sistemleriyle birlikte zararlı bazı “buffer overflow” saldırılarından korunmaya yardımcı olur.
1.3. Intel Pentium 4 İşlemci, Çift Çekirdekli
-Çoklu görev uygulamaları için daha yüksek hız
Çift işlemci çekirdeğine sahip Intel Pentium D işlemci tabanlı bir bilgisayarla çoklu ortam eğlencesi, dijital fotoğraf düzenleme ve hatta aynı anda birden çok kullanıcı için gerekli esnekliği ve performansı elde edersiniz. Bilgisayarınız çoklu görevler için kaynak elde eder, siz de birden fazla uygulama çalıştırırken çok daha fazlasını başarırsınız; örneğin, müzik parçalarını indirirken video montajı yapabilirsiniz.
-Gelişmiş uygulamalar için tasarlandı
Intel çift çekirdekli işlem teknolojisine sahip Intel Pentium D işlemci tabanlı bilgisayar, karmaşık oyun yazılımlarının avantajlarından faydalanmanız için gerekli performansı sağlar ve bu da daha gerçekçi bir oyun ortamı ve zorlayıcı bir oyun oynama deneyimi sağlar.
-Çoklu ortam deneyiminizi kat kat artırın
Dijital ortam adaptörü ve ev ağı ile bir araya geldiğinde, Intel Pentium D işlemci tabanlı bir bilgisayar iki kişinin, aynı odada veya evin içerisinde farklı yerlerdeyken, tek bir bilgisayardaki içeriği paylaşabilmesini sağlar. Örnek olarak, bu iki kişiden biri e-postalarını denetlerken, diğeri aynı bilgisayarda bulunan dijital fotoğraflarına oturma odalarının konforunda erişmek ve televizyonda görüntülemek için uzaktan kumandayı kullanabilir [2].
2. VERİ YOLLARI
PC’ler ile ilgili çok sözü geçen kavramlardan biri de veri yolu çeşitleridir. Çünkü bunlara takılan cihazların sayısı gün geçtikçe artmakta ve genişleme yuvalarının sayısı yetersiz kalmaktadır [1]. Günümüzde kullanılan en yaygın veri yolları, PCI, AGP ve PCI Express’ tir.
2.1. PCI (Peripheral Component Interconnect)
Genişleme kartlarını doğrudan sistemin yerel veri yoluna bağlamış, böylece sistem hızı ile eklerin hızı arasındaki uyumsuzluk kaldırılmıştır [1].
Çoğu modern bilgisayarların ana kartında PCI yuvaları, ISA yuvalarının hemen yanında bulunur; beyaz renkte ve ISA dan daha kısadır.PCI veri yolu tak çalıştır desteklidir.
1993’te Intel tarafindan gelistirilen bu veriyolu 64 bit’liktir, ama uyumluluk problemleri nedeniyle uygulamada genelde 32 bit’lik bir veri yolu olarak kullanilir. İşlemci ile senkron 33 veya 66 MHz saat hızlarında çalışır. 32 bit ve 33 MHz PCI veri yolunun kapasitesi 133 MB/sn’dir [2].
PCI Çeşitleri
PCI 2.2, 66MHz iletim hızını destekler.(3.3 volt sinyalleme gerektirir)(en fazla iletim hızı 533 MB/s).
PCI-X, protokolü değiştirir ve iletim hızını 133 MHz yapar(maksimum iletim hızı 1066 MB/s).
PCI-X 2.0, 266MHz hızındadır (maksimum iletim 2133 MB/s de gerçekleşir), konfigürasyon alanı 4096 byte’a çıkmıştır. 16-bit veriyolu varyantına sahiptir ve 1.5 Volt sinyallemeye izin verir.
Mini PCI, dizüstü bilgisayarlar için tasarlanmış yeni bir biçim katsayısıdır. Cardbus, 32-bit, 33MHz PCI için PCMCIA biçim katsayısıdır.
Compact PCI, PCI arkaplan genişleme yuvalarına takılabilen Eurocard boyutlu modüllerdir.
PCI Express, 8 GB/s hızlarına ulaşabilen yeni nesil PCI veriyolu türü.
2.2. AGP (adranced graphics port) ve Çalışma Esasları
2.2.1 AGP NEDİR?
Hızlandırılmış grafik port‘u 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 [3].
2.2.2. AGP Veri Yolunun Özellikleri ve Çalışması
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.
• Sideband Addressing
AGP veri yolunun bu özelliğine kenardan adresleme denilmektedir. Normal durumlarda grafik kartı ile CPU arasında tek şeritli bir yol vardır. Veri ya CPU dan grafik kartına, ya da grafik kartından CPU ya gider. Ama eğer ekran kartına doğru veri akarken CPU ya bir komut göndermek gerekirse, bu veri akışını kesip, CPU ya komutu gönderip veri akışına kaldığı yerden devam etmek gerekir. Buda performansın düşmesine sebep olur. İşte Sideband Addressing olayında işin içinde CPU ya komut göndermek için bir veri yolu daha bulunmaktadır. Komutlar bu yolu kullanılarak her istendiğinde iletilebiliyor ve performans kayıpları önleniyor.
• Fast Write
Bu özelliği bulunmayan kartlarda CPU, grafik kartının işlemcisine bir şeyler göndermek istediğinde önce bunları sistem belleğine yazmaktadır. Grafik kartı da kendisine gönderilen verileri sistem belleğine eriştikten sonra işleme koymaktadır. Bu da zaman ve hız kaybına sebebiyet vermektedir. Fast Write kullanabilen kartlarda ise CPU sistem hafızasını kullanmadan direkt olarak grafik kartının işlemcisine erişebilme yeteneği kazanmaktadır. Bu sayede veri akışı daha çabuk gerçekleşmektedir. Bu özellik AGP veri yolunu kullanan ekran kartlarında bulunmaktadır.
• Pipelining
Yine AGP veri yolunu kullanan ekran kartlarındaki bu özellik sayesinde ekran kartları bir komut yolladıktan sonra cevabın gelmesini beklemeden bir diğer komutu yollayabilmektedir. Pipelining özelliği sayesinde cevabın gelmesini beklemeden bir sonraki komut ön belleğe aktarılmakta ve bir sonraki komutun işlenmesine geçilmektedir. Bu sırada cevap zaten gelmiştir ve ön bellekte bekleyen komut gönderilmiştir. Arka bellekte tutulan komut tekrar ön belleğe yüklenir ve bir sonraki hazırlanır. İşte bu şekilde 1’e 2 kat daha hızlı bir performans sağlanmaktadır [3].
2.3. PCI Express
PCI Express, PCI ve AGP’nin orta vadede yerine geçecek yeni veriyolunun adı. PCIe veya PCIx diye de adlandırılıyor. Ama benzer ismine rağmen birçok bilgisayarda ve sunucu klasmanında anakartlarda bulunan PCI-X veriyolu ile alakası yok.
Resim:Express PCI yolu aynı anda iki taraflı veri transferine olanak sağlıyor [3].
PCI Express’in mimarisi klasik PCI veriyolundan tamamen farklı. Mesela PCI Express, daha yüksek saat hızına olanak sağlayan seri veri transfer planını kullanıyor. Bu sayede PCI Express kanalları birleştirilerek, x8 ve x12 gibi geliştirmeleri mümkün kılıyor. Son olarak aynı veri hızı iki yönlü olarak mümkün.
Şu anda görüldüğü kadarıyla gelecek anakartlarda standart genişleme yuvası PCI Express x1 yuvası olacak. Burada “x1” yuvanın bir PC Express yolu olacağını belirtiyor. Bu sayede 250 MB/s (500 MB/s, eğer iki yönlü bant genişliğini düşünürsek, full-duplex)’lik bir bant genişliği verecek. Yani neredeyse PCI’ın iki katı hızında olacak. Herşeyden önemlisi, aygıtlar bant genişliği için aralarında yarışmak zorunda kalmayacak. Çünkü her yuvanın kendi 250 MB/s’lik hızı olacak [3].
Tablo2 : PCI Express veri transferi mimarisi [3].