Ana Kart Nedir, Yapısı Nasıldır?

Anakart, bir bilgisayarın tüm parçalarını üzerinde barındıran ve bu parçaların iletişimini sağlayan elektronik devredir. Fiberglastan (sert bir plastik türevi) yapılmış, üzerinde bakır yolların bulunduğu; genellikle koyu yeşil bir levhadır. Ana kart üzerinde, işlemci yuvası , bellek, ekran kartı yuvası, genişleme yuvaları, BIOS , diğer kartlar için genişletme yuvaları ve diğer yardımcı devreler (sistem saati , kontrol devreleri gibi) yer almaktadır.

Anakart bir PC’nin hangi özelliklere sahip olabileceğini belirleyen en önemli bileşendir. Çünkü ana kart üzerindeki elektronik bileşenler; bu PC’ye hangi tür işlemciler takılabileceğini, maksimum bellek kapasitesinin ne kadar olabileceğini, bazı bileşenlerin hangi hızlara çıkabileceğini, hangi yeni donanım teknolojilerini destekleyebileceğini belirliyor.

Ana kartların temel görevi, üzerinde olan birimler ve genişletme yuvalarına takılacak birimler arasında veri akışını sağlamaktır. Ana kart, insanların sinir sistemi gibi birimlerin çalışmasını düzenlemek ve kontrol etmekle görevlidir.

Anakart üzerindeki iki temel yonga seti(Kuzey Köprüsü,Güney Köprüsü), farklı birimlerin çalışmasını kontrol eder. Ayrıca sistemin bir düzen içinde çalışmasını sağlayan saat frekansı sinyali de osilatör devreleri tarafından farklı frekanslarda üretilerek gerekli birimlere giriş olarak verilir.

Anakart Üzerindeki Bileşenler

1- Yonga Seti (Chipset)

Yonga seti (chipset) ana kartın “beynini” oluturan entegre 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  performansı açısından çok önemli olduundan, yonga seti de PC’nizin kalitesi, özellikleri ve hızı üzerinde en önemli etkiye sahip birkaç bileşenden biridir.

Anakart üzerinde iki farklı Yonga Seti bulunur. Birincisi Kuzay Köprüsü(NorthBridge); hızlı bileşenlerin (CPU, RAM, PCI Express 16)veri akışını kontrol eder. Diğeri ise Güney Köprüsü(South Bridge);yavaş bileşenlerin (IDE, USB, PCI) veri akışını kontrol eder.

Günümüzde en yaygın yonga seti Intel ve AMD tarafından üretilmektedir. Bu firmalar sadece kendi mikroilemcilerine uygun yonga seti üretmektedirler. Silicon Integrated Systems (SiS), VIA gibi üretici firmaların da geliştirdiği popüler yonga setleri vardır. Şu an için üretilen anakartlarda popüler olan yon setleri şu şekilde sıralanabilir.

2- Veri Yolları

Donanım aygıtları arasındaki iletişimi sağlar. Veriyollarına bağlanacak donanım aygıtları(İşlemci,Ekran Kartı,Ağ Kartı vs.) slot veya soket denilen geçmeli konektörlerle anakarta bağlanırlar. Veriyolları hız 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.

2.1-ISA (Industry Standard Architecture)

1984 yılınnda geliştirilmiş bir bus veri yoludur. Resim 1.5’te  uzun ve siyah olarak görüntülenen 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 geliştirilmitir. Bu veri yolu her seferde  16 bit veri transfer edebildiği için sistemde beklemeye neden olmaktadır.

2.2- PCI (Peripheral Component Interconnect)

PCI veri yolu anakart üzerinde beyaz renkteki genişleme yuvalarıdır. Bu genişleme yuvalarına Tv kartı, ses kartı, ağ kartı gibi bilgisayarımıza artı özellikler katan kartlar takılır. Bu yuva 33 Mhz hızında çalışır. Anakart üzerinde genellikle 2,3,4 adet PCI yuvası bulunur.

2.3- PCI Express

PCI Express PCI veriyolundan daha fazla bant genişliği(Bandwidth) sağlar. Farklı hızlarda çalışan versiyonları vardır. PCI Express 1x, PCI Express 4x, PCI Express 8x, PCI Express 16x. Herbirinin boyutları ve veri transfer hızları farklıdır.

2.4- AGP ve PCI Express 16x yuvaları

Bu yuvalara ekran kartı takılır. PCI Express 16 x in çıkmasıyla AGP yuvaları artık kullanılmamaktadır. PCI Express 16x yuvası iki yönlü saniyede 6,4 GB/sn veri aktarımı yapabilir. Anakart üzerinde genellikle bir adet bulunur. 2 adet PCI Express 16x yuvası bulunan ankartlara 2 adet ekran kartı takıp (Nvidia-SLI, ATI-Crossfire) çalıştırabiliriz.

2.5- IDE Bağlantı Noktaları (PATA)

IDE bağlantı noktalarına Harddisk, CD, DVD sürücüler takılır. Anakart üzerinde bulunan iki adet IDE bağlantısından renkli olanı IDE 1 diğeri IDE 2 olarak adlandırılır. IDE 1 e genellikle Harddisk takılır.

IDE bağlantısında yassı kablolar kullanılır. Kablolar takılırken kablonun kırmızı tarafı ile güç kablosunun kırmızı tarafının birbirine bakmasına dikkat edilir.

IDE Bağlantı Şekli

IDE Kabloları

Eski anakartlar üzerinde iki adet IDE bağlantı yuvası bulunur.  SATA bağlantı noktasının çıkmasıyla anakartlar üzerinde artık bir adet IDE bulunmakta. Bir IDE bağlantısına bağlı yassı kablo üzerine iki adet sürücü takılabilir. IDE kablosuna iki adet sürücü bağlanırken sürücülerden bir master(birincil) diğeri de slave(ikincil) olması gerekir. Master slave ayarı jumper ile yapılır.

2.6- SATA Bağlantısı

IDE bağlantısının yerine getirilmiş bir bağlantı noktasıdır. Bu bağlantı noktasının çıkmasıyla IDE tamamen kalkmamıştır. Sata bağlantı yuvalarının yanında anakartlarda bir adet IDE bağlantı noktası bulunmaktadır.

SATA bağlantı noktaları IDE lerden daha hızlıdır. İlk Sata bağlantı noktaları 150 mb/sn (saniyede 150 mb) hızı desteklemekteydi. Daha sonra çıkan sürümleri (SATA 2.0) 300 mb/sn hızlarını destekelemektedir.SATA bağlantı noktalarının diğer bir avantajı kabloların ince olması ve az yer kaplamasıdır. SATA bağlantı noktası artık bir standarttır.

Sata Kabloları

IDE Kablosu ve SATA Kablosu

2-7. Fan Bağlantı Noktaları

Soğutucu fanların kablosunun takıldığı konnektörlerdir. CPU fan mikroişlemci için tasarlanmış ve devir kontrolü de bulunan bir türüdür. Kasa üzerindeki diğer fanlar içinde konnektörler(bağlantı noktaları) bulunur. Fan könektörlerinin yanında hangi fan için olduğu yazılıdır. CPU_FAN işlemciler için, POWER_FAN kasamızdaki fanlar içindir. Çoğu ankartta fanların devrini kontrol eden bir devre bulunur.

2.8-  ATX Güç Konnektörleri

Güç kaynağının ana karta bağlandığı konnektörlerdir.

2-9.Usb Konnektörler

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. Usb konnektörlere ek USB takılırken dikkatli olunmalı ve anakart kitapçığındaki talimatlara uyulmaldır. Aksi hade USB portlarına takacağınız cihazlar zarar görebilir.

2-10. Sistem Panel Konnektörleri

Ana kartın kullanıcılar tarafından kontrol edilmesini veya sistemin çalışma durumunun ledler ile bildirilmesini sağlayan paneldir. Bu panelin bağlantıları her anakartta farklı olacağından bağlantı anakartın kılavuzuna bakılarak yapılmalıdır. Bazı anakartların üzerinde bağlantı isimleride bulunabilir. Eğer her iki durumdada bağlantı yerlerini belirleyemiyorsak bir tornavida yardımıyla iki iğnenin birbirine teması sağlanarak  düğmelerin yerleri bulunabilir. Bu panele aşağıdaki bağlantılar yapılır;

Power Switch : Bilgisayarı açmak ve kapatmak için kullanılan düğmedir.

Reset Switch : Bilgisayarı katmadan yeniden başlatmaya yarayan düğmedir.

HDD LED : Harddiskte işlem yapıldığında yanan LED ışığıdır.

POWER LED : Bilgisayar açık olduğu sürece yanan LED ışıktır.

SPEAKER : Bilgisayarın açılışında sistem seslerini ve hata seslerini duymamıza yarayan küçük hoparlördür.

2-11. Bios ve Bios Pili

Bios’da ana kartta sistem açılışında gerekli olan bilgiler ve sistemin neleri desteklediği ile ilgili bilgiler mevcuttur. Biosta yaptığımız değişiklikler CMOS denen bir RAM bellekte tutulur. Bu bellek değişiklikleri saklamak için devamlı bir elektrik enerjisine ihtiyaç duyar. Bios Pili de CMOS a bu enerjiyi sağlar.

2-12. Anakart BIOS ları

Basic Input Output 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.

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.

2-13. Anakart Boyutları (Form Factors)

Ana kartların üretimi sırasında uyulması gereken standartlar belirlenmiştir. Bu standartlara ana kartın boyutundan vida yerleşimine, hatta slot ve soketlerin yerleşim yerine ve boyutlarına kadar her  şeyi tanımlamıştır(Motherboard Form Factors).Anakart üreticileri, bu standartlara uyarak üretim yapmaktadırlar.Böylece ana kartların kasalara yerleşiminde ve ek donanım birimlerinin takılmasında sorun yaşanmamaktadır.Ana kartlar  şu form standarlarına göre üretilmektedir:

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.

BTX : Kasa içindeki havalandırmayı ve soğutmayı daha iyi yapabilmek için geliştirilmiş yeni bir Anakart standardıdır. Anakartın üzerindeki birimlerin dizilimi ATX anakartlara göre farklıdır.
Yaygın anakart üreticilerinden Asus, Intel, Giga-Byte, FoxConn, MSI ve BioStar isimlerini sayabiliriz.

Kaynak: www.megep.meb.gov.tr,www.chip.com.tr