Bilgisayar Donanımı Sınav Notları

Sabit Diskler, Anakart ve İşlemci Üzerine Kritik Özet

1. SABİT DİSKLER (Depolama)

Verilerin kalıcı olarak saklandığı birimlerdir. Sınavlarda genellikle HDD ve SSD karşılaştırması ve disk yapısı sorulur.

A. Disk Çeşitleri

• HDD (Hard Disk Drive): İçerisinde motor, dönen manyetik plakalar ve okuma/yazma kafası gibi mekanik parçalar vardır. Sarsıntılara karşı hassastır ancak veri kurtarma şansı yüksektir.
• SSD (Solid State Drive): Mekanik parça içermez, tamamen elektronik devrelerden (Flash hafıza) oluşur. HDD'ye göre çok daha hızlıdır, sessiz çalışır ve az güç tüketir. Ancak veri kurtarma şansı düşüktür.
• HHD (Hybrid Hard Drive): Melez disktir. Sık kullanılan veriler hızlı olan SSD kısmında, diğer veriler HDD kısmında tutulur.
• M.2: Yeni nesil disk formudur. Anakart üzerine doğrudan yatay olarak takılır, kablo gerektirmez ve çok az yer kaplar.

B. HDD'nin Mantıksal Yapısı (Formatlama)

Disk formatlandığında oluşan mantıksal yapılar şunlardır:

• İz (Track): Plaka üzerindeki iç içe geçmiş dairesel veri kayıt halkalarıdır.
• Sektör (Sector): İz üzerindeki en küçük veri dilimidir (Genelde 512 Byte).
• Küme (Cluster): Dosya ve dizinlerin yerleştiği en küçük disk alanıdır; işletim sistemi tarafından yönetilir.
• Silindir (Cylinder): Birden fazla plakanın üst üste gelen izlerinin oluşturduğu dikey sanal yapıdır. Okuma kafaları birlikte hareket eder, bu yüzden aynı hizadaki izler bir silindir oluşturur.

---

2. ANAKART (Motherboard)

Tüm donanım birimlerinin takıldığı ve iletişim kurduğu merkezdir.

A. Yonga Seti (Chipset) - Kuzey ve Güney Köprüsü

Bu iki çipin görevleri sınavların vazgeçilmezidir:

• Kuzey Köprüsü (Northbridge): İşlemciye en yakın çiptir. Hızlı bileşenleri yönetir: CPU, RAM ve Ekran Kartı (PCIe/AGP) arasındaki trafiği kontrol eder.
• Güney Köprüsü (Southbridge): Daha yavaş bileşenleri yönetir: USB, Ses, Sabit Diskler, PCI slotları, Klavye/Fare ve BIOS.

B. Önemli Veriyolları ve Portlar

• PCIe (PCI Express): Günümüzün standart veriyoludur. Seri haberleşir. x1, x4, x16 gibi hızları vardır. Ekran kartları genellikle x16 slotuna takılır.
• PCI: Eski tip, beyaz renkli ve daha yavaş bir genişleme yuvasıdır.
• AGP: Sadece ekran kartları için tasarlanmış eski bir porttur.

C. Kritik Terimler

• BIOS: Bilgisayar açıldığında donanımları test eden (POST) ve işletim sistemini başlatan temel yazılımdır.
• UEFI: BIOS'un modern halidir. Grafik arayüzlüdür, fare kullanılabilir, daha hızlı açılır ve daha güvenlidir.
• IRQ (Kesme İsteği): Donanımların işlemciyle iletişim kurmak için kullandığı "bana bak" sinyalidir.
• DMA (Doğrudan Bellek Erişimi): İşlemciyi meşgul etmeden, donanımların (örn: disk) RAM ile doğrudan veri alışverişi yapmasını sağlayan teknolojidir.

---

3. İŞLEMCİ (CPU)

Bilgisayarın beynidir. Komutları çözer ve uygular.

A. Temel Kavramlar

• Saat Hızı (Frekans): GHz cinsinden ölçülür. İşlemcinin saniyedeki işlem kapasitesini gösterir.
• Çekirdek (Core): Tek bir işlemci paketinde birden fazla işlem birimi olmasıdır. Aynı anda birden fazla işi yapmayı (paralel işlem) sağlar.
• Önbellek (Cache - L1, L2, L3): RAM'den çok daha hızlıdır. İşlemci sık kullandığı verileri burada tutar.

B. İşlemci Mimarileri (Karşılaştırma)

Mimari Türü	Özellikleri
Von Neumann	Veri ve komutlar aynı bellekte tutulur ve aynı yoldan taşınır. Bu durum yavaşlığa (darboğaz) neden olabilir.
Harvard	Veri ve komutlar için ayrı bellekler ve ayrı yollar vardır. Daha hızlıdır.
CISC (Örn: Intel/AMD)	Karmaşık ve çok sayıda komut vardır. Donanım karmaşıktır, güç tüketimi yüksektir.
RISC (Örn: ARM)	Az sayıda ve basit komutlar vardır. Enerji tasarrufludur, mobil cihazlarda (telefonlar) yaygındır.

C. Komut Döngüsü (Instruction Cycle)

İşlemci her bir komut için şu 4 adımı sırasıyla uygular:

1. Getir (Fetch): Komut RAM'den alınır.
2. Çöz (Decode): Komutun ne anlama geldiği çözülür.
3. Çalıştır (Execute): İşlem (toplama, mantık vb.) yapılır.
4. Yaz (Write Back): Sonuç belleğe veya kaydediciye yazılır.

D. Pipeline (Boru Hattı)

İşlemcinin hızını artırmak için, bir komut yürütülürken (execute) sıradaki komutun okunması (fetch) işlemidir. İşlemler üst üste bindirilerek zaman kaybı önlenir.

---

4. BELLEK VE HIZ HİYERARŞİSİ

Bilgisayardaki hafıza birimlerinin Hızlıdan -> Yavaşa (veya Küçükten -> Büyüğe) doğru sıralanmasıdır. İşlemciye ne kadar yakınsa o kadar hızlıdır ancak kapasitesi düşüktür.

5. KASA VE ANAKART FORM FAKTÖRLERİ

Anakartın fiziksel boyutları, kullanılacak kasa türünü ve genişleme yuvası sayısını belirler.

Form Faktörü	Boyut & Özellikler	Kullanım Alanı
ATX	En büyük standart boyuttur (305x244 mm). 7 adede kadar genişleme slotu (ekran kartı vb.) takılabilir.	Standart Masaüstü (Tower) Kasalar. Genişleme imkanı en fazla olandır.
Micro ATX	Orta boyuttur, kare şeklindedir (244x244 mm). 4 adet genişleme slotu vardır.	Daha kompakt ofis ve ev bilgisayarları. Fiyat/performans odaklıdır.
Mini-ITX	En küçük boyuttur (170x170 mm). Sadece 1 adet genişleme slotu bulunur.	Çok küçük (Mini PC) sistemler. Yer tasarrufu sağlar.

6. İŞLEMCİ SOKET TİPLERİ (PGA vs LGA)

İşlemcilerin anakarta montaj şekli iki ana gruba ayrılır. Bu fark pinlerin (iğnelerin) nerede olduğuyla ilgilidir.

• PGA (Pin Grid Array): Pinler (iğneler) işlemcinin altındadır. Takarken dikkat edilmezse işlemci bacakları eğilebilir veya kırılabilir.
• LGA (Land Grid Array): İğneler yoktur, düz kontak noktaları vardır. Pinler anakart üzerindedir. İşlemcide pin olmadığı için eğilme riski yoktur, daha güvenlidir.

Soğutma Çeşitleri

İşlemciler çalıştıkça ısınır, bu ısıyı dağıtmak için üç temel yöntem kullanılır:

• Hava Soğutma: İşlemci üzerine metal bir blok (alüminyum/bakır) ve fan takılır. En yaygın ve ucuz yöntemdir.
• Sıvı Soğutma: Isı, özel bir sıvı aracılığıyla işlemciden alınır ve radyatörde soğutulur. Daha sessizdir ve performansı yüksektir.
• Isı Borulu (Heat Pipe): Bakır borular içinde özel bir sıvı vardır. Isınan sıvı buharlaşıp yukarı çıkar, soğuyunca yoğunlaşıp aşağı iner.

---

7. GÖRÜNTÜ BİRİMLERİ (EKRANLAR)

Bilgisayarın ürettiği sonuçların kullanıcı tarafından görülmesini sağlayan çıkış birimleridir.

A. Ekran Teknolojileri ve Çalışma Prensipleri

• CRT (Cathode Ray Tube): Eski tip "tüplü" monitörlerdir. Arkadaki elektron tabancasından fırlatılan elektronların, ekrandaki fosfor tabakaya çarpmasıyla görüntü oluşur. Çok yer kaplar ve güç tüketimi yüksektir.
• LCD (Liquid Crystal Display): Sıvı kristal teknolojisi kullanır. Kristallerin üzerinden geçen ışığı kırarak görüntüyü oluşturur. Kendi ışığını üretemez, mutlaka bir arka aydınlatmaya ihtiyaç duyar.
• LED: Aslında bir tür LCD ekrandır. Tek farkı, arka aydınlatma olarak floresan yerine LED (diyot) lambalar kullanılmasıdır. Daha az ısınır, daha az güç tüketir ve kontrastı daha iyidir.
• OLED / AMOLED: "Organik" LED teknolojisidir. Arka aydınlatmaya ihtiyaç duymaz, her piksel kendi ışığını üretir.
  • Avantajı: Siyah rengi vermek için pikselleri tamamen kapatır (Gerçek siyah). Sonsuz kontrast sunar ve çok incedir.
  • Dezavantajı: Kullanım ömürleri diğerlerine göre daha kısadır.

B. Kritik Ekran Parametreleri (Sınavlık Terimler)

Parametre	Açıklama	İyi Olan Değer
Nokta Aralığı (Dot Pitch)	İki piksel arasındaki boşluk mesafesidir.	Düşük olması iyidir (Görüntü keskinleşir).
Tazeleme Hızı (Refresh Rate)	Ekranın saniyedeki yenilenme sayısıdır (Hz). Düşük olursa görüntü titrer, göz yorulur.	Yüksek olması iyidir (Örn: 60Hz, 144Hz).
Tepki Süresi (Response Time)	Bir pikselin rengini değiştirme hızıdır (ms). Yavaş olursa hareketli görüntülerde "hayalet görüntü" (ghosting) oluşur.	Düşük olması iyidir (Örn: 1ms, 5ms). OLED'lerde bu süre 0.01ms'dir.
Kontrast Oranı	En parlak beyaz ile en koyu siyah arasındaki parlaklık farkıdır.	Yüksek olması iyidir (Renkler daha canlı olur).
Ölü Piksel (Dead Pixel)	Görüntü değişse bile rengi değişmeyen (sürekli siyah, beyaz veya renkli kalan) bozuk noktalardır.	Hiç olmaması gerekir.

---

8. İŞLEMCİYE AİT BİLEŞENLER

Ders notlarında işlemcinin (CPU) iç yapısını oluşturan 6 temel bileşen şu şekilde sıralanmıştır:

---

9. RAM BELLEKLER

RAM, verilerin geçici olarak tutulduğu çalışma alanıdır. Performansı belirleyen kritik terimler şunlardır:

A. Hız ve Gecikme (Timing) Kavramları

RAM üzerinde "3-2-2-7" gibi zamanlama değerleri görürsün. Bunların düşük olması belleğin hızlı olduğunu gösterir.

• CAS Latency (CL): Sütun adresleme gecikmesidir. Bellekten veri istendiğinde ne kadar süre beklendiğini gösterir. Düşük olması iyidir.
• RAS Latency: Satır adresleme gecikmesidir.
• Precharge: Hafıza gözlerinin okuma/yazma öncesi şarj edilmesidir.

B. Hata Denetimi (Sunucular İçin)

• Parity (Eşlik): Veride hata olup olmadığını "Tek/Çift" sayısına bakarak kontrol eder. Hatayı bulur ama düzeltemez.
• ECC (Error Correction Code): Hatayı hem bulur hem de düzeltir. Kritik sistemlerde (Sunucu vb.) kullanılır.

C. RAM Teknolojileri

Terim	Açıklama
SPD	(Serial Presence Detect): RAM'in üzerinde bulunan ve RAM'in hız/zamanlama bilgilerini BIOS'a tanıtan küçük çiptir.
Çoklu Kanal	(Dual Channel): İki adet RAM'in eş zamanlı çalışarak veri yolunu 64 bit'ten 128 bit'e çıkarmasıdır. Bant genişliğini artırır.
Bursting	İşlemciye istenen verinin peşinden, ihtimal dahilindeki sıradaki verilerin de paket halinde yollanarak hız kazanılmasıdır.

D. Kalıcı Bellek Türleri (ROM Ailesi)

• ROM: Sadece okunabilir, içeriği değiştirilemez (BIOS yazılımı buradadır).
• PROM: Boş üretilir, bir kez programlanır, bir daha silinemez.
• EPROM: Üzerindeki pencereden Ultraviyole (UV) ışık tutularak silinebilir.
• EEPROM: Elektrik sinyalleri ile silinip tekrar yazılabilir (Mevcut BIOS çipleri bu yapıdadır).
• Flash Bellek: Bir tür EEPROM'dur. USB bellekler ve SSD'ler bu teknolojiyi kullanır.