Temel Bilgisayar Donanımı

Bugünkü yazımızda bilgisayarda bulunan temel donanımlardan bahsedeceğim. Günümüz teknolojisinde bilgisayarın ne kadar önemli bir araç olduğu konusunda hepimiz hemfikirizdir. Bundan ötürü bilgisayarı kullanmaktan öte bilgisayarın hangi parçalardan oluştuğunu ve parçaların ne işe yaradığını da bilmenin önemli olduğunu düşünüyorum. Yazıya başlamadan önce hangi parçalardan bahsedeceğiz hep beraber göz atalım.

• Anakartlar,
• CPU’lar,
• RAM,ROM,
• Sabit Disk,SSD ve Güç Kaynağından bahsedeceğim.

Bilgisayarın donanımını anlatmadan önce “Donanım Nedir?” sorusuna açıklık getirmek istiyorum.

Hali hazırda kullandığımız bilgisayarlar 3 kısımdan oluşurlar. Bunlar donanım(hardware), yazılım(software) ve donanım yazılımlarıdır (firmware). Bizim bu yazıda ilgilendiğimiz konu olan donanım, bilgisayar kullanırken fiziksel olarak görebildiğimiz veya dokunabildiğimiz tüm araçlara verilen genel bir isimdir. Donanıma örnek olarak şu an bu yazıyı okumanızı sağlayan monitör (eğer bilgisayar üzerinden bu yazıyı okuyorsanız) veya kullandığımız bir klavyeyi örnek verebiliriz.

Donanım olarak adlandırdığımız araçlar sadece bilgisayarın dışındaki araçlardan ibaret değildir. Bilgisayarın içerisindeki parçalarda birer donanımdır. RAM, CPU gibi parçaları da donanım olarak örneklendirebiliriz. Donanımı da açıkladığımıza göre yavaşça yukarıda bahsettiğim bileşenlerin teker teker ne işe yaradıklarına bakalım.

Anakart

Resimde de gördüğünüz gibi anakart, bilgisayardaki en çok yer kaplayan parçalardan birisidir. İlk olarak 1980'lerde IBM tarafından geliştirilen anakart, bilgisayardaki diğer parçaların çalışmasını , güç dağıtımını ve birbirleriyle iletişimini sağlayan karttır. Bilgisayarın performansını da büyük ölçüde etkilediği için donanım açısından çok önemli bir parçadır. Anakart üzerinde bulunan saat çipi sayesinde sistem hızı belirlenir. Buna FSB’de denir.

Günümüzde anakartları sadece bilgisayarlarda değil birçok cihazın içerisini açıp incelediğimizde karşılaşabiliyoruz. Farklı yerlerde kullanılsalar da görevleri hep aynıdır. Bu görevleri yapması için üzerinde birçok entegre devre barındırır. Ayrıca donanımları bağlayabileceğimiz birçok pin ve giriş anakartın üzerinde tanımlıdır. Bu pin ve girişler üreticinin ürettiği anakarta göre değişkenlik gösterebilir.

Anakartın bilgisayardaki diğer parçalarının iletişiminden sorumlu olduğundan bahsetmiştik. Anakart bu iletişimi üzerindeki iki adet veri yolu üzerinden yapar. Bunlar kuzey ve güney veri yollarıdır. Kuzey köprüsü CPU, Ekran kartı ve RAM’i kontrol ederken, güney köprüsü ise geride kalan giriş ve konnektörlerden sorumludur.

Anakartın ne olduğunu açıkladıktan sonra bir diğer önemli konu anakart seçimidir. Alınan anakartın diğer donanımlarla uyumlu olması bilgisayarın çalışması açısından kritik önem taşımaktadır. Aksi halde anakart üzerine taktığımız parçalar çalışmayacaktır.

Anakart seçiminde kullanabileceğimiz birçok anakart çeşidi vardır. Bunlar AT, ATX, XT ve BTX anakartlardır.

XT anakartları kullanılan ilk anakart çeşididir. Bu tarz anakartlara işlemci manuel olarak takılmaz, aldığınızda işlemcisi takılı şeklinde alınırdı. XT anakartlarından sonra gelen AT anakartlarında da aynı durum vardır. XT anakartlarından farkı ekstradan ISA, PCI gibi veri yollarının kullanılmasıdır. AT anakartlardan sonra ATX anakartları gelmiştir. ATX anakartları günümüzde en çok kullanılan anakart modelidir. Bir önceki AT anakartına göre giriş ve çıkışları fazladır. Zamanla daha küçük bilgisayarlar için Micro-ATX, Mini-ATX gibi çeşitleri çıkmıştır. Son anakart çeşidimiz olan BTX anakartları da diğer anakartlara göre daha iyi soğutma sistemine sahiptir.

CPU

CPU(Central Processing Unit), bir bilgisayarın en önemli parçasıdır. Bilgisayarın beyni olarakta isimlendirilen bu donanım, sabit disk üzerinden RAM aracılığıyla gelen bilgileri alan, işleyen ve tekrar gönderen bir donanımdır. İçerisinde verileri işleyen milyonlarca transistör yer alır. Transistörlerin her biri gelen elektrik sinyallerine göre 1 veya 0 değeri alarak gelen veriyi işler. Günümüzde işlemciler bilgisayar dışında birçok cihazda bulunmaktadır.

İşlemcinin yapısında önbellek, ALU ve kontrol birimi bulunur. Önbellek, boyutu RAM ve sabit diske göre oldukça küçük olup bilgileri kısa süreliğine tutan bellektir. ALU ise işlemcinin yapması gereken mantıksal ve aritmetiksel işlemleri gerçekleştiren birimdir. Son olarak kontrol birimi de gelen komutların doğruluğunu kontrol eden birimdir.

İşlemciler çalışma hızlarına göre tek veya çok çekirdekli olabilmektedir. İşlediği saniyede işlem sayısı Mhz (saniyede milyon işlem) veya Ghz (saniyede milyar işlem) şeklinde adlandırılır. İşlemcinin hızı anakart üzerinde bulunan saate de bağlıdır. Saatin her bir tik atması, bir milyon işlem şeklinde ölçülür. İşlemci hızını ölçmek içinse saat hızı ile işlemci hızını çarparız.

Günümüzde işlemciler 32 bit veya 64 bit mimaride olabilirler. Aralarındaki tek fark 32 bit’in 4 GB RAM ve 64 bit’in de 8 TB RAM desteklemesidir.

İşlemcilerin overclock yapabildiğini duymuşsunuzdur. Overclock (hız aşırtma), işlemcilerin belirli hız sınırının üzerinde çıkarak olması gerekenden daha yüksek performansı vermesidir. Overclock yapmak, işlemciyle birlikte sistemdeki diğer parçaları da daha hızlı çalışmaya zorlayacağı için parçalar olduğundan fazla ısınır ve bu da sistemin ömrünü kısaltır. Bundan ötürü sadece belirli bir noktaya kadar overclock yapılabilmektedir.

RAM

Bilgisayar, sabit diskten gelen verileri hızlı işleyebilmesi ve aktarabilmesi için çok hızlı çalışan bir donanıma ihtiyaç duyar. İşte bu donanım RAM’dir. RAM (Random Access Memory), belleğindeki verileri kısa sürede bellekte tutan ve işleyen bir bileşendir. İçerisine kısa süreliğine bilgiler yollanır ve ardından silinir. Sabit disk ile diğer bileşenler arasında bir köprü görevi gördüğü için hızlı çalışması çok kritik önem taşır. Çok hızlı çalıştığı için hesaplama gibi işlemleri çok kısa bir sürede yapabilir. İşlemlerde RAM yerine direkt sabit disk kullanılmamasının sebebi tam olarak budur. Sabit disklerin hızı RAM’e göre oldukça yavaştır.

RAM’in verileri kısa bir süreliğine tuttuğunu söylemiştik. Bilgisayarı kapatıp açtığımızda kullandığımız programların kapanması da RAM’in belleğinin geçici olmasından ötürüdür. Günümüzde kullanılan birçok RAM çeşidi mevcuttur. Bunlara örnek olarak DRAM, SRAM, SDRAM veya DDR RAM örnek verebiliriz.

DRAM (Dynamic RAM), en çok kullanılan RAM türlerinden birisidir. Sürekli olarak aktarılan elektriksel gücün yenilenmesi (refresh) gerekir. Sebebi ise bilgilerin saklandığı kapasitörlerin yapısıdır.

SRAM (Static RAM), çalışma prensibi gereği DRAM’in zıttı olarak çalışır. Periyodik olarak yenileme gerekmez, var olan elektrik sinyali sayesinde bilgileri tutabilir. Normal kullanılan RAM’lere göre daha hızlı bir yapısı vardır fakat maliyeti de bir o kadar fazladır.

SDRAM, (Synchronous Dynamic RAM), isminde de geçtiği gibi, işlemcinin saatiyle kendini eşleyebilen ve eş zamanlı olarak çalışabilen RAM’lere verilen isimdir.

DDR RAM (Double Data Rate RAM), sistemdeki saat döngüsünün her iki kısmını da kullararak iki kat hıza ulaşabilen RAM’lerdir. Ulaşabildiği hızlara göre DDR1, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5 gibi modelleri vardır.

ROM

ROM (Read Only Memory), RAM’a benzer bir depolama birimidir ancak tek farklı ROM’un kalıcı bellek olmasıdır. ROM’un önemli bir farkı da tuttuğu verilerde sadece okumaya izin vermesidir. Yani kullanıcının ROM’daki bilgileri değiştirmesi mümkün değildir. Buradaki bilgiler üretici tarafından kodlanır ve bir daha değiştirilmez. Kalıcı bir bellek olduğu içinde silinme gibi bir durumu söz konusu değildir. Kullanım amaçlarına göre PROM, EPROM, EEPROM gibi türleri vardır.

HDD

Hard disk veya HDD’ler bizim kalıcı olarak bilgilerimizi saklayabileceğimiz bir bellektir. RAM’lere göre yavaş çalışırlar fakat kapasiteleri çoktur. Bundan ötürü depolama amaçlı kullanılır. hard disklerin yapısında resimde gördüğünüz gibi manyetik diskler vardır ve depolama da mıknatıslanma aracılığyla gerçekleşir. Yapısında hareketli parçaları olduğu için çalışırken ses çıkarır ve zamanla kullanım ömrü kısalır. Günümüzde hard disklerin depolama kapasiteleri tam sayılar şeklinde hesaplansa da bilgisayara takıldığında kapasitesi 2'nin katları şeklinde olarak gözükür. Örneğin 250 GB’lık bir hard disk aldığımızda 232 GB gözükmesinin sebebi budur. Kullanılan hard diske göre aktarma süresi ve hızı da değişkenlik gösterir.

Hard diskler depolama için 2 farklı yöntem kullanır. Bunlar FAT32 ve NTFS’dir. FAT32, 32 bit adres kullanan ve en fazla 4 GB boyutundaki dosyaları destekleyen bir sistemdir. NTFS ise daha yeni bir sistem olup daha fazla kapasiteye ve okuma hızına sahip bir sistemdir.

SSD

SSD’ler (Solid State Disk), sabit disk ile aynı görevi yapan fakat daha hızlı çalışan bir donanımdır. Ayrıca SSD içerisinde hareketli parçalar olmadığından dolayı bilgisayar daha sessiz çalışır ve fiziksel hasarlara daha dayanıklıdır. Ancak hard diske göre daha pahalıdır. SSD’ler bilgileri içerisindeki flash bellek çipleri sayesinde depolar. Bu çiplere NAND Flash da denilmektedir. Çipler hücrelerinde depoladıkları bit sayısına göre SLC, MLC, TLC ve QLC şeklinde 4'e ayrılır. Bu çipler normal bir hard diske göre göre çok hızlı çalıştığı için SSD ile çalışan bir bilgisayar hard diskle kullanıma oranla daha hızlı çalışır.

Power Supply

Bahsedeceğimiz son donanımda güç kaynağı yani power supply (PSU). Bilgisayarlar elektriği kullanabilmesi için doğru akıma ihtiyaç duyar. Prizlerden ise alternatif akım şeklinde elektrik iletilir. Güç kaynağı, alternatif akım şeklinde gelen elektriği doğru akıma çevirerek bilgisayarların kullanabileceği hale getirir. Ayrıca anakart üzerindeki donanımların yanmaması için voltajın ayarlanmasından da sorumludur.

Güç kaynağının kaç voltajda olduğu önemli bir konudur. Çünkü değerin üzerinde bir voltaj gelme durumunda donanımlar yanar ve çalışmaz hale gelir, az voltaj gelmesi de istenen performansı vermez ve kullanım ömrü azalır. Bundan dolayı güç kaynağını dikkatli seçmek gereklidir.

Bugün sizlere bilgisayarın temel bileşenlerini kısa bir şekilde anlatmaya çalıştım. Umarım bu konuda araştırma yapmak isteyenler için faydalı bir yazı olmuştur. Okuyan herkese çok teşekkür ederim.