ANAKART

ANAKART(MAINBOARD)

Şekil 6. Anakart ve bileşenleri
Anakartlar çok çeşitli yapıda ve boyutta üretilirler. Daha çok iki standart yapı söz konusudur.
Bu standartlar kart üzerindeki bileşenlerin yerleşiminden, boyutlarına kadar her türlü fiziksel
özellikleri tanımlamaktadır. Bu standartlar örneğin anakart üzerindeki slotların yerleşimi, vida
yerleri, anakart boyutları, fan ve anakart güç kablo konektörleri gibi yapıları tanımlar.
ATX(Advanced Technology Extended): 1995 yılında Intel tarafından çıkarılmıştır. mATX’ e
göre daha büyüktür. Kendine has güç girişi ve port bileşenlerinin dağılımı vardır. 30,5 x 24,4cm
uzunluğa sahiptirler.
microATX(mATX): ATX yapıya %100 uyumludur. Yani ATX yapıya uygun her türlü kasaya, mATX
anakartlar sorunsuzca montaj edilebilir. mATX in sahip olduğu vida delikleri ATX ile
uyumludur. Boyut olarak yaklaşık %25 daha küçüktür. Birçok ATX kasada rahatlıkla
kullanılabilir. ATX ile aynı güç girişini kullanmaktadır. Aralarında slot ve I/O sayılarında
farklılıklar vardır. ATX anakartlardan daha az genişleme slotlarına sahiptir. 24.4 x 24,4 cm
boyutlarına sahiptir.

Şekil 7. ATX ve mATX anakart yapıları

Yaygın anakart üreticilerinden Asus, Intel, Giga-Byte, FoxConn, MSI ve BioStar isimlerini
sayabiliriz.

Şekil 8. Chipset yapısı ve ana veriyolları(www.Dell.com)

Anakart Bileşenleri
Bus
Bilgisayardaki veriyoluna verilen isimdir. Paralel iletken tellerden oluşur. İşlemci, RAM ve diğer
giriş çıkış aygıtlarını birbirine bağlayan yapıdır. Anakart üzerindeki bu yapı bus mimarisi olarak
isimlendirilir. Anakart üzerinde taşınacak verilerin miktarını(bant genişliğini) ve hızını belirler.
Anakart üzerinde bir çok çeşit bus yapısı vardır. Bu farklılık her bileşenin farklı ihtiyacından
kaynaklanmaktadır. Çünkü donanım birimlerinin hızları ve bant genişlikleri birbirlerinden
farklıdır. Örneğin hafıza veriyolu(memory bus), kuzey köprü(hafıza kontrolcusu) ile hafıza
arasındaki veriyoludur. Yeni nesil bilgisayarlarda(günümüzdeki) hafıza ile CPU arasındaki
veriyoluna FSB(front side bus), CPU ile level2 bellek arasındaki veriyoluna BSB(back side bus)
ismi verilmektedir.
Chipset
Anakart üzerinde faklı donanımların birbiri ile iletişimini sağlayan chiplerdir. Norhbridge(kuzey
köprü) ve Soutbridge(güney köprü) adında iki bileşenden(chip) oluşur. Norhbridge hızlı
bileşenleri(CPU, RAM, PCI Express ve AGP) birbirine bağlar. SouthBridge ise yavaş bileşenleri
birbirine bağlar(IDE, USB, PCI…). Günümüzde southbridge bazı ek onboard denilen kartları(ses,
ekran, ethernet…) barındırabilir. Önemli chipset markalarından Intel, SIS, VIA ve NVIDIA
sayılabilir.
BIOS
Basic Input Outpu System kelimelerinin kısaltmasıdır. Temel giriş çıkış sistemi anlamına gelir.
Bilgisayar ilk açıldığında bu sistemin sahip olduğu program kodları ile başlatılır. Bu kodlar
eeprom veya flash hafıza denilen yapılarda saklanır. Biosun ilk işi sistem elemanlarını(ekran
kartı, sabit disk, Ram…) tanımlamak ve onları kontrol etmektir. Donanım birimleri
denetlendikten ve başlangıç parametreleri yüklendikten sonra BIOS işletim sistemini çağırarak
kontrolü ona bırakır. Anakart üzerinde güncellemeye ve bozulmaya karşın kolay müdahele
etmek için rahatlıkla çıkarılabilecek şekilde genelde slot yapıdaki yuvalara yerleştirilir.



Şekil 9. Bios çipi ve CMOS pili

BIOS, donanım için başlangıç parametrelerini, CMOS denilen hafızadan okuyarak ayarlar. CMOS
hafızanın içerdiği parametreler(saat, şifre, disk parametreleri…) kullanıcı tarafından rahatlıkla
değiştirilebilir. CMOS parametrelerini değiştirmek için setup programı denilen bir arayüz
programı kullanılır. Bu programa ulaşmak için bilgisayarı açtıktan hemen sonra Del veya bazı
bilgisayarlarda F2 tuşuna basmamız gerekir. Bu tuşlar BIOS çeşidine göre değişir. Önemli bazı
BIOS üreticileri Award, Phoenix ve American Megatrends(AMI) firmalarıdır.

Şekil 10. CMOS parametrelerini değiştirmek için kullanılan setup programı

Veriyolları(Buses)
Donanım aygıtları arasındaki iletişimi sağlar. Veriyollarına bağlanacak donanım aygıtları slot
veya soket denilen geçmeli konektörlerle anakarta bağlanırlar. Veriyolları hız, zeka ve band
genişliği açısından birbirinden ayrılırlar. Günümüzde PCI, AGP, PCI Express, USB,SCSI, firewire
ve PCMCIA gibi veri yolları vardır. Verileri bazıları seri bazıları ise paralel olarak iletir. Her bir
veriyolu yapısı kendisine has bir konnector(bağlayıcı) slot veya soket yapısına sahiptir.
Veriyolları aygıt sürücüleri yardımıyla kontrol edilir.
SCSI(Small Computer System Interface): Birçok farklı donanım birimini(yazıcı, cd-rom, sabit
disk, tarayıcı… ) destekleyen, 20 yılı aşkındır bilgisayar dünyasında kullanılan ve aynı
veriyoluna birçok donanım biriminin bağlanmasına imkan veren bir veriyolu yapısıdır. SCSI
bugün hala genel geçer bir standarda oturmamıştır. Sistemden sisteme, konektörü, kablosu,
veri yolu genişliği, arayüzü ve hızı değişmektedir. Uzun süredir kullanılan SCSI yapısı tarihsel
gelişimi açısından hız, bit genişliği ve aynı hatta desteklenen donanım sayısı ile çeşitli tiplere
sahiptir. Bir bilgisayara SCSI arayüzünü destekleyen bir donanım takmak için SCSI
kartlar(adaptör) takılması gerekmektedir. Bazı anakartlar üzerinde SCSI yapısı onboard olarak
bulunabilmektedir. Aşağıda SCSI kart ve takılabilecek kablo gösterilmektedir.


Şekil 11. SCSI kart ve kablo konektör yapıları.

SCSI veriyoluna bağlanan her bir donanımın tekil bir numarası(ID) olması gerekmektedir. Ana
başlıklar halinde SCSI tipleri aşağıda açıklanmışlardır.
SCSI-1: Desteklenen donanım sayısı 8, veriyolu hızı 5Mhz ve veriyolu genişliği 8 bittir.
SCSI-2: Wide, Fast, Fast/Wide olarak üç çeşidi vardır. Wide çeşidi 16 bit genişlik, 5Mhz hızda
ve 16 donanım desteklerken, Fast, 8 bit genişlik, 10 Mhz hızda ve 8 donanım desteklemektedir.
Fast/Wide tipi ise 16 bit genişlik, 10Mhz hızda ve 16 donanım desteklemektedir.
SCSI-3: Ultra/1/2/3 ve bunların wide versiyonlarını içine alan çeşitleri vardır. Burada
maksimum veri yolu genişliği 16, veriyolu hızı 80Mhz ve desteklenen donanım sayısı 16 dır.
SCSI yapıları önceleri paralel çalışırken onun seri olarak çalışan tipleri geliştirilmiştir. Seri
olanlar komutlarla çalışmakta ve bant genişliği 3Gbite kadar çıkabilmektedir. Desteklenen
donanım sayısı ise 128 adettir. SCSI sürücüleri her iki uçta da sonlandırıcıya ihtiyaç duyarlar.
IEEE1394 Firewire: Daha çok video, ses, görüntü işleme ve DVD dünyasında kullanılan yüksek
hızlarda seri veri aktaran bir yapıdır. İ-Link(Sony) ve DV(Panasonic) olarak ta
isimlendirilmektedir. SCSI’nın daha da gelişmiş şeklidir. Günümüz bilgisayarlarında paralel
SCSI’nin yerini almıştır. Aynı veriyoluna 63 adet donanım biriminin bağlanmasına imkan verir.
Bu donanım birimlerinin SCSI da olduğu gibi tekil bir adresi veya başta ve sonda sonlandırıcı
olmasına gerek yoktur. Sistem tüm donanım birimini istediği adresi atayabilmektedir. Firewire
bant genişliği 400, 800 ve 3200 Mbit değerlerinde olabilmektedir. En önemli özelliği ise hızının
yanında yüksek gerilim(30V) ve elektriksel güce(port başına 45W) sahip olmasıdır. Firewire
HotPlugging yapıya sahiptir.



Şekil 12. IEEE1394 Firewire kablo ve port konektörleri

PCMCIA veya PC Card (Personal Computer Memory Card International Association): Dizüstü
bilgisayarlarda kullanılan genişleme yuvalarının bağlandığı veriyoludur. Dizüstü bilgisayarlarda
genişleme yuvaları dışarıdan çıkarılıp takılacak şekilde tasarlanmıştır. Dizüstü bilgisayarlara
donanım eklemek için kullanılan genişleme yuvalarıdır. 31-1067 Mbit bant genişliğine sahiptir.



Şekil 13. PCMCIA/PC yapıda; solda, kablosuz ağ kartı ve sağda, dizüstü bilgisayara takılmış bir
ses kartı

PnP özelliğine sahip bu veriyoluna uyumlu donanım birimleri, masaüstü bilgisayarlarda da
PCMCIA genişleme kartı ile kullanılabilir. Bu kart aşağıda gösterilmiştir.



Şekil 14. PCMCIA/PC kartları masaüstü bilgisayarlarda kullanmak için gerekli genişleme kartı

PCMCIA veriyolu yapısı 4 adet farklı standarda PnP özelliğe sahiptir.
Tip I: 3.3 mm kalınlıkta, 16 bit veri uzunluğuna sahip ve 68 pinli yapıdır. Daha çok
bellekler(RAM) için kullanılır.
Tip II: 5.4 mm kalınlığa, 16-32 bit veri uzunluğuna ve TipI ile aynı fiziksel özelliklere sahiptir.
Ethernet kartı, modem gibi donanım birimleri bu yapıyı kullanır.
Tip III: 10.5mm kalınlığa ve 16-32 bit veri uzunluğuna sahiptir. TipI ve II ile uyumludur.
Taşınabilir diskler bu yapıyı kullanırlar.
Tip IV: Toshiba tarafından geliştirilmiş ve henüz yaygın olmayan 16mm kalınlığa sahip yapıdır.
USB(Universal Serial Bus): Evrensel seri veriyolu anlamındadır. PnP özelliğe sahiptir. Tek bir
bilgisayara 127 adet donanım bağlamaya izin veren bir yapıdır. Harici donanım birimlerini
bilgisayara bağlamak için kullanılır. Günümüzde monitör, klavye, fare, TV kartı, Ses kartı,
sabit disk gibi birçok donanım birimi bu veriyolunu kullanmaktadır. Veri aktarımı seri olarak
yapılır. 12-480Mbit bant genişliğine sahiptirler. İstenirse bilgisayara USB-HUB denilen donanım
takılarak daha fazla USB port elde edilebilir. HotPlugging yapıya sahiptirler.




Şekil 15. Solda USB kablo ve port sağda ise USB-HUB gösterilmektedir.

USB veriyolunda trafiği kontrol eden yapıya USB Host kontroler denilmektedir. USB Host
kontroler aktif olduğunda(bilgisayar açıldığında) kendisine bağlı tüm USB cihazları kontrol
ederek onlara adres numaralarını atar. Ayrıca host kontroler donanımın nasıl haberleşmek
istediğini de saptar. Bu haberleşme şekli 3 biçimde olmaktadır.
Kesme(Interupt) Modu: Fare ve klavye gibi düşük miktarlarda verilerin aktarılması sırasında
kesme modu kullanılır.
Yığın(Bulk) Modu: Burada gönderilen veri üzerinde hata düzeltme işlemi yapılır. Yazıcı gibi
büyük boyutta kesintili verilerin iletimi bu mod yardımıyla gerçekleştirilir.
Eşzamanlı(Isochronous): Sürekli veri akışı olduğunda(hoparlör gibi) bu mod kullanılır. Burada
hata düzeltme yapılmaz.
Host kontroler kendisine bağlı donanım birimlerinin harcadıkları toplam band genişliğini
denetleyerek kesme ve eşzamanlı moddaki iletişime bazen izin vermeyebilir. Çünkü bunlar
band genişliğinin %90 kadarını kullanırlar. Kontrol amaçlı gönderilen komut paketleri ve yığın
moda ait veri paketleri bant genişliğinin %10 kadarını kullandığı için genelde sorun olmaz.
USB port yapıları düşük güçle çalışan sistemlere harici güç kaynağı bağlamaksızın gerekli gücü
sağlamak amacı göz önüne alınarak üretilmiştir. Ayrıca bir çok üründe üreticinin donanıma ait
sürücü dosyaları olmaksızın işletim sistemi tarafından tanınmasına olanak kılan yapıya
sahiptirler. USB port ve kablo konektör yapıları, çeşitli büyüklüklerde ve tiplerde cihazların
büyüklüğüne göre üretilebilmektedir. Konektörler büyüklüklerine göre mikro, mini, B ve A diye
isimlendirilmektedir. Cep telefonlarındaki bir konektörle yazıcılardaki elbette aynı boyutta
olamazlar. USB hız ve bant genişliği olarak aşağıdaki farklı yapılarda bulunabilmektedir.
USB1.0 Düşük hızlı ve 1.5 Mbit bant genişliğine sahip USB yapıdır.
USB1.1 Orta hızlı ve 12 Mbit bant genişliğine sahip yapıdır.
USB2.0 Yüksek hızlı ve 480Mbit bant genişliğine sahiptir.
USB3.0 Çok yüksek hızlı olup 4.8Gbit bant genişliğine sahiptir.
USB yapıda donanım cihazlarını destekledikleri hızlarda kullanabilmek için USB kontrolöründe
aynı hızı destekliyor olması gerekmektedir. USB, donanım birimlerine, maksimum 5V ve
yaklaşık 500mA akım sağlamaktadır. Bir port için oldukça yüksek olabilecek bu güç, USB
uyumlu farklı cihazları karşımıza çıkartmaktadır. Bu tür cihazlara örnek; masa lambası,
vantilatör, kahve ısı koruyucular… sayılabilir.


Şekil 16. Çeşitli USB konektör yapıları
PCI(Peripheral Component Interconnect): Daha genel bir yapıya sahiptir. Ses, ekran, tv ve ağ
kartları bağlanabilir. Paralel iletişimi kullanılır. Anakart üzerine onboard olarak veya slotlar
yardımıyla bağlanan donanım yapılarını destekler. 33/66Mhz frekans değerini ve 32/64 bit
band genişliğini kullanan modelleri vardır.

AGP(Accelerated Graphics Port): Video kartları için tasarlanmıştır. Paralel iletişimi kullanır.
32 bit genişliğe sahiptir. 1x, 2x, 4x ve 8x gibi sürümleri vardır. AGP yapısı bir veriyolu olmasına
rağmen noktadan noktaya iletimi sağlar. Sabit 32 bit genişliğin her bir çarpana 66Mhz eklenip
çarpılmasıyla band genişliği hesaplanır. Günümüzde standart olmayan bir çok AGP yapı vardır
ve AGP slotlar farklı yapılarda karşımıza çıkmaktadırlar. AGP veriyoluna ekran kartından başka
kart bağlanmadığı için ayrılan tüm kaynağı kendisi kullanır. Ayrıca pipeline mimarisine sahip
olup render yapmak için gerekli bilgileri bir seferde alarak bekleme yapmaz. PCI veri yolun da
ise render için gerekli bilgiler parçalar halinde beklemeli olarak gelir. PCI veriyolunda bir veri
paketi içerisine alıcı adresi konularak gönderilir ve her donanım birimi bu paketi açar ve
adrese bakarak kendine gelip gelmediğini anlar. AGP de ise adres veri paketi içerisine
konulmaz ayrı bir pakette tutulur. AGP veriyolu PCI ya göre, sistem kaynaklarını ve özellikle
RAM hafızayı daha az kullanır.
PCI Express: En yeni bus yapısıdır. Bus yapısından ziyade ağ mantığı ile çalışır. Çarpanları
sahip olduğu hat sayısını gösterir. Veriler paketler halinde iletilir. Veri seri olarak birkaç hattan
gönderilip alınabilir. Bu hatların her birine kanal denmektedir ve çarpanla gösterilir. Veriler
anahtarlama yöntemiyle istenen noktalara kanalize edilerek band genişliğinden bağımsız iletim
oluşturulur. Yani her bir kanal için adanmış bir yol anahtarlanarak sağlanır. Her bir hat sayısı
250MB/s band genişliğine sahiptir. Haberleşme şekli seridir. Kartlara sağladığı elektriksel güç
AGP den yaklaşık iki kat fazladır. Slot uzunluğu, çarpan sayısı ile doğru orantılıdır(Aşağıdaki
resimde gösterilmiştir).


Şekil 17. PCI-Express veriyolu çalışma prensibi
PCI-Express veriyolunun çalışma mimarisi aynı donanım birimlerini ortak çalıştırmak için
elverişlidir.

Örneğin PCI-Express slotlara takılan iki adet ekran kartı oluşturulacak görüntüyü
aralarında paylaşarak yarısını birinci kart diğer yarısını ikinci kart yapmaktadır. Mesela NVIDIA
firmasının Scalable Link Interface (SLI) ve ATI firmasının CrossFire özellikli uyumlu ekran kartı
bu özelliktedir.




Şekil 18. İki PCI-Express ekran kartının anakarta bağlanmış şekli

Yukarıda iki kartın eşzamanlı(senkron) çalışabilmesi için iki kartı resimde de görüldüğü üzere 3.
bir kart(SLI) tarafından birleştirilmesi gerekmektedir. ATI de ise crossfire denilen kablo ile
birleştirilmeleri gerekmektedir.




Şekil 20. Günümüz bilgisayarlarında kullanılan yaygın veriyolları ve çeşitlerine göre
parametreleri

Donanım aygıtları bu slotlara uygun yönde üzerine yerleştirilip üzerine az bir kuvvet
uygulayarak takılabilir.
Pil
CMOS hafızadaki parametrelerin kalıcı olması için gerekli elektrik enerjisini sağlar. Bittiğinde
CMOS üzerindeki parametreler sıfırlanır. Özellikle BIOS şifresi unutulursa, bilgisayarın fişi
çekildikten sonra pili kısa süreli çıkarıp takmak yeterli olacaktır.
Portlar
Bilgisayarın dış dünya(modem, kalvye, yazıcı, kamera…) ile iletişimini sağlayan giriş çıkış
kapılarına port denir. Aslında bunlarda birer veriyoludur. Seri, paralel, USB, PS/2… gibi
çeşitleri vardır.

Bağlantı Pinleri
Kasa üzerindeki ledleri(küçük diyot yapıda lamba), anahtarları, USB portlarını, ses çıkış veya
girişlerini ve sistem hoparlörünü bağlamak için kullanılan iğnelerdir. Bilgisayarın kasasında yer
alan bir anahtar yardımıyla bilgisayarı açar, bir başkasıyla da resetleriz. Bilgisayarın çalışıp
çalışmadığını veya sabit diskin okuma ve yazma yapıp yapmadığını kasadaki ledler yardımıyla
anlayabiliriz. Bu anahtar ve ledleri anakarta bağlamak için bağlantı pinlerini kullanırız. Her
anakarta göre bunlar farklılık arzedebilir. Bu pinlerin açıklaması anakart üzerinde küçük
harflerle yanlarında veya kullanım kılavuzunda yazılıdır.

Şekil 22. Anakart üzerinde güç ve reset buton bağlantı pinleri ile HDD okuma/yazma ve güç
aktif LED bağlantı pinleri
Anakart Parametreleri
1. CPU Desteği: Her anakart üzerindeki CPU pin yapısına uygun işlemcileri destekler.
Dolayısıyla CPU ve anakart uyumlu seçilmelidir. Anakartlar başlıca yapı olarak, AMD ve Intel
uyumlu olarak ikiye ayrılırlar. Her biride kendi aralarında soket yapılarına göre farklılık arz
edebilir. Örneğin Intel’in bazı işlemcileri LGA775 ve bazıları ise 478 pin yapılarına sahiptirler.
Durum böyle olunca anakart veya işlemci alınmadan, bu durum ikisi içinde önem arz
etmektedir. Çünkü işlemci pin yapısına göre anakartlar da farklı olacaktır. Farklı soketler farklı
sayıda ve yapıda pine(iğne) sahiptir.



Şekil 23. Sırayla sağdan sola Intel LGA775, Intel 478 ve AMD AM2 940 pin soket yapıları
2. FSB Hızı: Front side bus=ön veriyolu anlamına gelir. System bus da denilir. Kuzey köprüsü
ile CPU arasındaki bağlantı hızını gösterir. Günümüzde 1333, 1066, 800, 533 Mhz gibi hız
değerleri vardır.
3. Bellek Desteği: Anakartın yapısına göre desteklediği RAM tipleri de değişiklik
göstermektedir. Günümüzde desteklenen RAM tiplerinden SD, DDR, DDR2, DDR3 sayılabilir.
Ayrıca aynı RAM çeşidinin farklı hız seçenekleri de vardır. Anakarta uygun RAM seçimi
yapılmalıdır. Aynı tip fakat farklı hızlarda yapılacak, anakart ve RAM tercihinde sistem yavaş
olanın hızında çalışır.
4. Slot Tipleri ve Sayısı: Bilgisayara takılacak kart çeşidine ve sayısına göre anakartın aynı
yapıda slotlara sahip olması gerekir. Her anakart slot sayısı ve çeşidi bakımından farklılık
gösterebilir.
5. OnBoard Kartlar: Bazı anakartların üzerinde ses, ekran, IEEE1394, ethernet gibi kartlar
tümleşik olarak üretilmektedir. Bu tip anakartlar alındığında ayrıca bu kartlardan almaya gerek
kalmamaktadır. Yalnız bu tümleşik kartlar genelde standart bir performansla çalışır.
İstendiğinde bunlar setup programından(BIOS) iptal edilerek daha gelişmiş kartlar takılabilir.


Şekil 24. Tümleşik olarak ekran, ses, ethernet ve modem kartı görülmektedir.
6. Disk Arayüzü: Diskler SATA ve ATA(PATA) arabirimli olarak satılmaktadır. Anakartlarda da
bu yapıya olan uyumluluk aranmalıdır. Günümüzde her anakartta mutlaka 1 adet ATA arayüzü
bulunmaktadır. SATA çeşitleri olsa da CDROM veya DVDROM yapılarının bir çoğu hala ATA
soketlere takılmaktadır. Kartın SATA desteği yoksa ATA soketi iki tanedir. Eğer SATA desteği
varsa en az iki adet de SATA soket anakart üzerinde yer alır.