Genişleme Yuvaları

Genişleme yuvaları başlangıcından beri bilgisayarın bir parçası olmuştur. IBM bilgisayarı geleceğe bir atılım olarak oluşturduğunda; orijinal IBM PC anakartında genişleme slotları adında yeni kartların ve fonksiyonların bilgisayara eklenmesini sağlayacak yuvalar mevcuttu.

Yuvalar, bunları destekleyen bağlantılar ve yongaların hepsine birden genişleme yuvaları adı verilir. Bu sistem, ilk bilgisayarlardan günümüzdeki son sistemlere kadar bütün bilgisayarlarda bulunmaktadır.

Genişletme yuvalarının mümkün kıldığı imkânlar bugün aşikâr olabilir. Ama bir genişleme kartı üreticisinin bir kartı bir genişleme yuvasında çalıştırmada karştığı üç büyük engeli düşünün. İlk olarak, her hangi bir genişleme kartının genişleme yuvasına uygun olarak yapılandırılması gerekmektedir. Bunun başarılması da endüstriyel standartların oluşturulmasını gerekli kılmaktadır. İkinci olarak, kartın işlemciyle hem komutları almak hem de veri göndermek için iletişimi gerekmektedir. Üçüncü olarak işletim sisteminin kullanıcıya karta ve sağladığı yeni işlevlere erişim ve kontrolünü sağlayabilmesi gerekmektedir. Aşağıda bu üç büyük engel kısaltılmış şekilde verilmektedir:

• Fiziksel bağlantı
• Haberleşme
• Sürücüler

Bu bölüm neredeyse bilgisayarın başlangıcından (sadece heyecan verici bilgisayar mirası tarihinden dolayı değil şimdiki sistemleri de hala etkilemesinden dolayı) itibaren genişleme yuvalarının ayrıntılarını kapsamaktadır. Fiziksel bağlantı, haberleşme ve işletim sistemi için gereken sürücüyle birlikte bugünkü yükleme 1987?deki kullanımıyla neredeyse aynıdır. Önce eski yöntemleri öğrenmek bugünkü teknolojiyi, terminolojiyi anlamada ve uygulamada çok faydalı olmaktadır.

Öğrendiğiniz üzere bilgisayardaki her birim (device), anakart üstüne lehimlenmiş ya da yuvalara yerleştirilmiş biçimde harici veri yoluna ve adres yollarına bağlanmaktadır. Genişleme yuvaları bu konuda bir istista değildir. Bilgisayarın geri kalanına yonga seti (chipset) üzerinden bağlanmaktadırlar.

Tam olarak yonga setinde nerede olduğu sisteme bağlı olarak değişmektedir. Bazı sistemlerde, genişleme yuvaları güney köprüsüne, bazı sistemlerde ise kuzey köprüsüne bağlıdırlar. Pek çok sistemde bir kısmı günay, bir kısmı da kuzey köprüsüne bağlanan birden fazla tip genişleme yuvası bulunmaktadır.

Yonga seti, genişleme yuvalarına ve bu yuvalardaki genişleme kartlarına adres ve veri yollarını kullanma yetkisi sağlar. Bu genişleme yuvalarına bir sabit sürücü kontrol kartı takarsanız, anakarta entegre üretilmiş gibi çalışacaktır. Tek bir büyük farkla; hız.

Mikro işlemciler bölümünde bahsedildiği gibi sistem kristali (saati) işlemciye baskı yapar. Sistem kristali bütün bilgisayar için çok kritik bir işleve sahiptir. Bir eğitim çavuşu gibi bilgisayarın ritmini tutar ve sistemin hızını belirler. Anakartla tümleşik her birim sistem kristalinin hızında çalışması üzre tasarlanmıştır.

Saat kristalleri yalnızca işlemci ve yonga setleri için değildir. Bilgisayarınızda bulunan neredeyse her yonganın (genişleme kartlarındakiler dahil) bir saat (clk) girişi vardır ve çalışması için bu sinyale ihtiyaç duymaktadır. Anakartınız üzerinde gelmeyen bir aygıt (mesela ses kartı) aldığınızı varsayalım. Ses kartı üstündeki yonganın çalışabilmesi için saat kristalinden gelecek bir sinyale ihtiyacı vardır. Eğer bilgisayar ses kartını çalıştırmak için sistem kristali kullanılsaydı, ses kartı üreticilerinin her anakart için bir ses kartı geliştirmeleri gerekirdi. 100 MHz?lik bir sistem için 100 MHz?lik bir ses kartı, 133 MHz?lik sistem için 133 MHz?lik bir ses kartı almanız gerekirdi. Bu çok saçma olurdu.

Harici veri yoluna kendi standart hızında çalışacak bir genişleme yapmak durumundaydılar. Harici veri yolunun bu kısmını bilgisayara yeni aygıtlar eklemek için kullanacaklardı. IBM bu sorunun üstesinden, genişletme yuvalarına bağlanan harici veri yollarını tetikleyen "genişletme veriyolu kristali" adında farklı bir kristal ekleyerek geldi.

Genişleme veri yolları, FSB'den çok daha yavaş çalışır. Yonga seti iki veri yolu arasında bir bölücü görevi üstlenir. Hız farkının etkilerini, beklemeler ve özel tamponlama (depolama) alanları yardımıyla giderir. Anakart hızından bağımsız olarak genişleme yuvaları standart bir hızda çalışır. Orijinal IBM bilgisayarında (PC) bu hız 14,318 MHz ÷ 2 ya da yaklaşık 7,16 MHz?di.

Yeni nesil genişleme yuvaları çok daha hızlı çalışır, ama yinede eski sistem hızının yaklaşık 7 MHz olduğunu unutmayın. Genişleme yuvalarıyla ilgili daha çok şey öğrendikçe en yeni sistemlerde bile bunun hala gerekli olduğunu göreceksiniz.