RAM,HDD ve ANAKARTIN PC PERFORMANSINA

RAM, HDD ve EKRAN KARTININ
ÖZELLİKELRİ VE PC PERFORMANSINA
ETKİLERİ
BELLEK TEKNİK ÖZELLİKLERİ :
RAM (random access memory) bilgisayarın işletim sistemi, programlar vs.. kısacası verilerin
daha hızlı erişim sağlayabilmek için kısa süreli depolandığı parçalardır. RAM'den veri almak
diğer veri saklayan ortamlara (hard disk, floppy, CD-ROM) göre son derece hızlıdır.
BOYUTUNA GÖRE RAM BELLEKLER:
1. 30 pinli SIMM Bellek: Eski PC'lerde kullanılırdı. 486'lardan sonra tarih oldu. RAM
belleğin anakarta bağlandığı yerdeki pin sayısı oldukça ufaktı ve küçük boyutlu bir bellekti.
2. 72 pin SIMM Bellek: Pentium II'lerle birlikte tarih oldu. Anakarta bağlandığı yerdeki diş
sayısı 72'iydi.
3. 168 pin DIMM Bellek: Günümüz anakartlarında bu 168 dişli bellekler kullanılıyor. EDO ve
SDRAM bellek modellerinde bu boyut kullanıldı.
ÜZERİNDEKİ YONGALARA GÖRE RAM BELLEKLER:
1. Standart RAM Bellek: Artık tarih oldu.
2. EDO RAM Bellek: DIMM boyutunda olanları da vardı. 50-60 nanosaniye (ns) hızındaydı.
SDRAM belleklerle birlikte tarih oldu.
3. SDRAM Bellek: 10-12 ns hızında olanlarla piyasaya girdi. Daha sonra 100 MHz veri
yolunu kullanan işlemcilerle birlikte PC100 standardında, 6-8 ns hızında olanları çıktı. Bugün
PC133 olanları yaygın şekilde kullanılıyor.
4. Ayrıca RAMBUS DRAM (RDRAM) bellekler de var. SDRAM'ın üzerine konduğu
plakaya DIMM deniyordu. Yeni plakalara RIMM deniyor.
ÖZELLİKLERİNE GÖRE RAM BELLEKLER:
1. Standart RAM Bellek
2. Pariteli RAM Bellek: Bilgi 0 ve 1'ler halinde belleğe ulaştığında fazladan bir yonga ikili
sayı düzeninde hesap yapıp toplam rakam yanlış gelirse veriyi geri gönderip tekrar hesap
yapılmasını sağlıyor.
3. Hata Düzeltmeli (ECC RAM) Bellek: Yanlış bilgiyi anladığında hatanın hangi 0 ve 1'de
olduğunu çözüp düzeltiyor.
4. SPD'li RAM Bellek: 100 ve 133 MHz veriyolunu kullanan sistemlerde bellekteki yongaya
uğrayıp yonganın hız ve özelliklerini öğreniyor. Anakart bunu destekliyorsa gerekli bilgileri
kullanarak komşu RAM'ler ile arasında tampon görevi üstleniyor.
Her SDRAM temel olarak zamanlama (timing) ve tıpkı CPU'da olduğu gibi çalışma hızı gibi
karakteristik özellikler taşır. Bugün en yaygın olarak kullandığımız SDRAM tipleri 100 veya
133 MHz'lerden hangisinde çalıştığını belirten PC100 ve PC133'lük olanlardır. Biraz
incelediğimiz zaman "CAS latency", "RAS to CAS delay" ve "RAS percarge time" gibi
başka teknik özellikler ile daha karşılaşılır. Belleklerde veriler sütun ve satır koordinatları ile
yerleşirler. İşte burada verinin hangi sütuna olduğunu CAS, hangi satıra olduğunu ise RAS
söyler. Bu saydığımız özellikler genelde 3 haneli biçimde yani örneğin 3-3-3 ya da 3-2-2
gibi değişik şekillerde gösterilir. Bu sayılar ne kadar düşük olursa performans da o denli
yüksek demektir.
Bunlardan başka bir de her bellek modülünün ns (nanosaniye) cinsinden söylenen bir de başka
hız birimi vardır. Genelde PC100 SDRAM'ler için bu 10 ns'dir, ancak dikkatli bir araştırma
yapıldığında 8 ns'likleri de bulabilirsiniz. PC133 DRAM'ler de ise, 7.5 ns ve 7 ns'lik modüller
taşıyan bellekler bulunabilir.
Rasgele RAM'lerin pek çoğunun modülleri bilgi vermiyor. Diğer yandan belli markaların
bellekleri bu konuda oldukça cömertler.
ANAKART YONGALARI İLE İLİŞKİ
Bellekleri maksimum kullanabilmesi için anakartın yongasının da bazı detaylara izin vermesi
gerekiyor. Hemen hemen tüm anakartlar CAS ve RAS zamanlamalarının ayarlanmasında aynı
metodu kullanırken, bellek hızı saat hızının değiştirilebilmesi yeteneği ise yongadan yongaya
değişim gösterebiliyor. Örneğin Intel-BX yongası, belleğin hızını sadece system FSB'sine,
yani 66 ya da 100 MHz'e ayarlayabilmemize izin veriyor.
Bazı yongalardan VIA'nın KT133, KX133 ve Apollo Pro 133'leri ise "asynchronous" olarak
tanımlanan şekilde, yani FSB'den bağımsız olarak değiştirilmesine imkan tanıyor. Örneğin
diyelim ki 100 MHz'lik bir işlemci ve PC133'lük de bellek var. Bu belleği 100 MHz'de
çalıştırmak zorunda bırakmıyor, bunun yerine , PC133 tarzında kullanılabiliyor.
BIOS AYARLARI NASIL OLMALI?
Eğer varsa CAS, RAS to Cas ve RAS precharge ayarları ile oynanabilecek seçenekler anakart
BIOS’ undadır. Genelde bellek frekansının ayarı da buradan yapılıyor ise de, kimi anakartlar
da bu jumperlar kullanılarak da yapılabilir. Çoğu anakartta CAS ve RAS seçenekleri
"Advanced Chipset" bölümünde bulunur.
CPU ya da ekran kartı overclock işleminden farklı olarak, bellek zamanlamalarını ve frekans
ayarları ile oynamak sistemde bir programın çalışmaması ya da işletim sisteminin açılmaması
dışında ancak küçük bir miktar fiziksel hasara yol açabilir. Bu sebepten daha riskli bir işlem
değildir.
CAS/RAS AYARLARI
Eğer BIOS ayarları bellek özeliklerinden düşüğe ayarlanmış ise bunu örneğin hepsini 2-2-2
olacak şekilde değiştirebilir. Bazı markalı SDRAM'lerde zamanlama ve hız ayarlarını daha
yükseğe çıkarmak mümkündür. Tıpkı CPU ya da grafik kartınıza yaptığınız overclock işlemi
gibi. BU zamanlama ayarlarını değiştirirken her adımdan sonra mutlaka bir test uygulaması
yapmakta fayda vardır. Bunların içinde en problemlisi CAS latency ile oynamaktır. Bu
sebeple önce işe RAS-to-CAS ve RAS precharge ayarlarından başlanması daha uygundur.
BELLEK FREKANSI İLE OYNANMASI
Frekans ile oynamak CAS ve RAS ayarları ile oynamaya pek benzemez. Kısacası 100'lük bir
belleği alıp buna 133 gazı vermek pek kolay kolay işe yarayacak bir yöntem değildir. Bazı
istisnalar dışında PC100'lük SDRAM'ler ne yazık ki PC133 olarak işlem yapamıyorlar. Hatta
denemelerimizde 3-3-3 ayarlarını dahi RAM ile yapılan denemelerin hiç birinde 133'lük bir
işlemci ile çalıştırılamıyabiliyor. Bu da aslında PC100'ün içsel bazı kısıtlı zamanlamalarından
kaynaklanıyor. Ve bu zamanlamalar PC133 biçemine dönüştürüldüğünde aşağı yukarı 4 veya
5 gibi bir rakama tekabül ediyor bu da haliyle yetmiyor.
VIA yongalı (Apollo Pro 133/A, KX133, KT133) anakartlardan birinde bu işlemler gayet
kolayca yapılabiliyor. "Asynchronous" işlem destekli olduğundan istenildiği bellek hızı
işlemci hızına bağımlı olmaksızın yapılabiliyor. Genelde bunlar sistem/bellek/PCI oranları
şeklinde gözlemlenebilir.
YENİ BELLEK AYARLARI NASIL TEST EDİLİR?
Sandra'nın "memory bandwith" başlıklı bölümü RAS/CAS zamanlamalarındaki ya da bellek
frekans hızındaki değişikliklerin performansa yansımasını gayet güzel gösterebiliyor. iş
sadece bir benchmark uygulamakla bitmiyor. Bunun yanında günlük ya da özel kullanımlarda
sıkça uğraşılan multimedya programları ya da en basitinden oyunlar bile yeni ayarların işe
yarayıp yaramadığı konusunda bilgi verecektir.
CPU OVERCLOCK İŞLEMİ İLE BELLEK ARASINDAKİ İLİŞKİ
İşlemciyi overclock etmek çoğu zaman için bellek ile arasındaki ilişkinin de bozulmasına yol
açabilir. Bunun sebebi de yeni belleklerin sadece 100 veya 133 MHz'de çalışacak şekilde
ayarlanmış olmalarından kaynaklanıyor. Bunun dışındaki bir ara değeri seçtiğiniz vakit işler
karışabiliyor. Örneğin 100 MHz'lik bir işlemci olsun, bunu 140 MHz'de çalıştırıp bir
overclock yapılmak istenildiğini varsayarsak. Bu vakit eğer belleği de 140 MHz'e
ayarladığınızda PC133 belleğiniz bile olsa çalışmama riski var. Yine CAS ve RAS ayarları ile
oynanmaması gerekebilir. Böylelikle overclock işlemi sadece CPU ile değil aynı zamanda
bellek ve zamanlama ayarları ile de oluyor. Aynı şekilde AGP hızına da etkisi var tabi. CPU
overclock'u yaparken kaliteli bir bellek kullanılmıyor ise yüksek ara değerlerde başarılı olma
şansı yok gibi.
SONUÇLAR
Her ne kadar CAS zamanlaması düşük de olsa temel olarak genel frekans hızı çok daha
önemli. Yani 100'lük ama CAS 2 yerine 133'lü ama CAS 3 tercih edilebilir.
Belleğin CAS zamanlaması düşürülemiyorsa yani 3'te kalacaksa bile RAS to CAS ile
oynamakta fayda var.
BELLEK PERFORMANSI:
Ne yazık ki sistemlerin içindeki bellek sistemi, eski 386-486 tabanlı sistemlerden bu güne
kadar çok da yol kat edebilmiş değil. Her ne kadar Pentium işlemcilerle birlikte EDO RAM,
Pentium II işlemcilerle birlikte de SDRAM kavramları ile tanışmış da olsak, aslında temelde
değişen çok şey yok. işlemci ve bilgisayarı oluşturan diğer parçalar hızlandıkça, bu parçaların
bilgi aktarma hızları ile sistem belleğinin bilgi aktarma hızı arasındaki uçurum büyüyor.
Bunun sonucunda da bellek, sistemin toplam performansını aşağı çeken bir sorun haline
gelebiliyor.
Sistemlerimizin belleğini oluşturan modüller, DRAM modülleridir. Bu bellek modüllerine
“dinamik” denmesinin nedeni ise, bu modüllerin, Statik RAM (SRAM) modüllerinin aksine,
içlerine yüklenen bilgiyi unutmamaları için sistem tarafından belli aralıklarla tazelenmek
zorunda olmaları. Üretilmesi SRAM’a göre belirgin derece kolay ve ucuz olduğu için,
bilgisayar sistemlerinde kullanılan ana bellek sistemleri her zaman DRAM tipindedir. Pahalı
ama hızlı SRAM’a ise genelde tampon belleklerde rastlıyoruz.
Pentium II işlemcilerin ilk modelleri 66, daha sonraki modelleri ise 100MHz veri yolu ile
çalışırdı. Bu sistemlerde, işlemci ile aynı veri yolu hızında, senkronize olarak çalışan
SDRAM, yani, Senkronize Dinamik RAM modülleri kullanıyordu. 66 ve 100MHz hızlarında
çalışmak için üretilmiş bellek modüllerine sırası ile PC66 ve PC100 standardı modüller
denilir.
işlemciler hızlandıkça, 100MHz hızında çalışan bellek artık işlemcinin veri akışını
karşılamakta zorlanır oldu. Bu soruna bir cevap, VIA firmasının öncülüğünü yaptığı, PC133
alternatifi ile geldi. VIA’nın Apollo Pro 133 yongasetleri, işlemcinin 100MHz bus hızı ile
çalışsa bile, eğer uygun bellek modülleri varsa, bellek sistemi 133MHz hızında çalıştırarak,
işlemci-bellek performans aralığını biraz daraltmayı başarıyor. Intel uzun süre PC133
standardını ciddiye almasa da, sonunda o da bu ucuz alternatifi kabullendi ve Intel yonga
setlerinde PC133 SDRAM desteğini görülmeye başlandı.
Bellek performansı yetersiz kalmaya devam ettiği için, bellek teknolojisi geliştiren firmaların
da bu sorunu aşmak, üstelik ekonomik bir şekilde aşmak yönünde çabalarını göstermeye
başlamışlardı. Bu çabalardan biri, NEC’ in geliştirdiği VC RAM teknolojisi.
VC-SDRAM
VC-SDRAM, ya da açık hali ile Virtual Channel RAM, NEC firmasının yarattığı bir
teknoloji. 1996’da başlayan çalışmalar, 1998 yılında ilk örneklerin üretilmesi ile sonuçlanmış.
Web üzerindeki kaynaklardan bahsini 1999 yılı içinde üzerine duymaya başladığımız bu
bellek modülleri 2000 yılı yaz aylarında ülkemizde de satılmaya başlandı.
Bilgisayarın belleğine, sayfa adı verilen bölümler halinde erişilir ve SDRAM belleklerde aynı
anda bellek modülünün bir sırası içinde tek bir sayfa işleme açık olabilir. Belleği kullanan
sadece işlemci olsa, bu çok da büyük bir sorun değil. Fakat günümüzde, sistem belleğine
işlemci dışında AGP ekran kartları, UMA ekran kartları, DMA erişimli disk sistemleri gibi bir
çok araç da direkt olarak erişmekte ve belleğe her erişen cihaz da farklı bir bellek bölgesinde
işlem yapmak istemekte. Eğer belleğe herhangi bir cihazdan gelen talep, o anda açık olan
sayfadan karşılanabiliyorsa, her şey yolunda demek. Ama eğer cihaz, belleğin başka bir
sayfasına ulaşmak istiyorsa, o zaman durum kötü, çünkü o anda açık olan sayfanın kapatılıp,
istenen sayfanın açılması gerekiyor, ve bu da bir zaman alıyor. İşte bu zamana gecikme
(latency) deniyor. Sistemlerin multimedya özelliklerinin artması ile, bir çok farklı cihaz
belleğe erişmeye uğraştığından, bu gelen talebin o anda açık olan sayfaya denk gelme
olasılığı, %20’den daha az. Bu durumda bellek alt sistemi, bilgi aktarmaya harcadığı zamanın
daha fazlasını her isteyene farklı bir sayfayı çevirmekle uğraşarak harcıyor. Gerçekten büyük
bir performans kaybı.
NEC, bu soruna çözüm bulabilmek için, bellek modülünün depolama alanı ile giriş/çıkış
birimi arasına, birtakım kayıt değişkenleri eklemiş. Bu değişkenler, hangi cihazın belleğin
hangi sayfasına eriştiğini unutmuyorlar ve o cihazdan belleğe bir erişim talebi geldiğinde,
hemen ilgili sayfayı sunabiliyorlar. Bir kaç cihazın birbiri ardına farklı sayfalara erişmek
istemesi gecikme yaratmıyor, çünkü her cihaz sanki kendisine özel bir bellek sistemine
erişiyormuş gibi belleğe erişebiliyor. Bu erişimi sağlayanlar ise, bir sıra RAM içinde aynı
anda bir çok sayfayı açık tutan ara değişkenler tabii ki.
Görülüyor ki NEC’ in yaptığı, bellek sistemlerini saat hızı olarak hızlandırmak değil, var olan
sistemi özellikle gecikme kavramını azaltarak, daha etkin hale getirmek. Bunun sistem
üreticilerini de memnun eden yönleri var tabii. Öncelikle, VC-SDRAM modülleri bildik
SDRAM slotlarına oturuyor, farklı slotlar gerekmiyor. Anakartın yonga seti VC-SDRAM
modüllerini destekledikten sonra, anakart üreticisinin fazladan yapması gereken çok bir şey de
yok aslında.
VC-SDRAM DESTEKLİ ANAKARTLAR
VC-SDRAM modüllerini takabileceğiniz anakartların en yaygınları, VIA Apollo Pro133A
yonga setli, Pentium II-III ve Celeron destekli anakartlar ve VIA KX-133 ve KT-133
chipsetli, AMD Athlon anakartları. Intel’in ürettiği yonga setleri şu anda VC-SDRAM
modüllerini desteklemiyor. Ama diğer yonga seti üreticisi firmaların birçoğu ürünlerine VCSDRAM desteğini ekliyorlar.
PERFORMANS
Bellek veri yolu 133MHz olan sistemlerin belirgin performans kazancı var ve kullanılan
uygulama ne olursa olsun bu kazanç ortada. Dolayısıyla, VIA Apollo Pro 133 ya da KX133
yonga setli anakart sahiplerinin, bu kartların getirdiği avantajı kullanarak, işlemcileri 100MHz
veri yolu ile çalışsa bile, bellek veri yolunu 133MHz’e çıkarmalarında fayda var. Bellek
modüleri 133MHz destekli değilse, bu modülleri 133MHz çalışmaya zorlanması açılmayan,
ya da açılsa bile sık sık kilitlenen bir sisteme neden olacaktır. Ya modüller 133MHz destekli
olmalı ya da eski modül çıkarılıp, 133MHz çalışabilecek yeni modüller bulunmalı.
VC RAM’ın getirdiği bir performans patlaması yok. Bir performans artışı var, kabul etmek
gerekiyor, ama çok büyük bir artış değil bu.
Bellek Teknolojileri
ALADDIN PRO 5M HAKKINDA UFAK BİLGİLER
Aladdin Pro 5M yonga seti, M1651 Kuzey Köprüsü ve M1535+ Güney Köprüsü’nü
barındırıyor. M1651 Kuzey Köprüsü, 100 ve 133 MHz’lik Front Side Bus’ları destekliyor. Bu
yonga seti, PC100/133 standardındaki SDRAM’lerin yanı sıra, PC1600/2100 standardındaki
DDR SDRAM’leri destekliyor. Simetrik ve asimetrik adresleme, 3GB belleğe kadar
destekleniyor. AGP 4X diğer özelliklerinden. Bu yonga setinin anahtar özellikleri bu şekilde.
ALiMAGiK 1 yonga seti de hemen hemen aynı özelliklere sahip. AMD işlemcilerini de
destekliyor.
İLK DDR SDRAM DESTEKLİ ANAKART
İlk DDR SDRAM destekli anakartı IWill çıkardı. Ali’nin Magik1 yonga seti üzerine kurulu
olan IWill KA266-R anakart, 1 GHz’den daha yüksek hızdaki Athlon ve Duron işlemcileri de
destekliyor. Sunduğu 3 adet 184 pin’lik soket ile maksimum 3GB PC1600/2100 DDR
SDRAM kullanılabiliyor. Yapılan ilk testlerde, KA266-R tabanlı sistemin, %20’ye varan
performans artışı gösterdiği savunuluyor. Halen kesin sonuçlar olmamakla birlikte eğer bu
rakam doğru ise gerçekten çok iyi bir artış ..
VIA, DDR SDRAM’ı destekleyen en büyük firma konumunda idi ve DDR SDRAM’in
gelişmesi çoğunlukla VIA’nın çıkartacağı yonga setleriyle eş orantılı şekilde hareket edecekti.
VIA bu konuda pasif kaldı. Ali’nin hem Intel hem de AMD için çıkardığı DDR SDRAM
destekli yonga setleri, VIA’nın eksikliğinin kapatmış gibi görünüyor.
Diğer bir ilginç nokta ise, DRAM kullanmak istese de, bu yıl sonunda gelecek olan yeni
Ali’nin, Intel’den bu konu hakkında lisans alması. Bu demek oluyor ki, Intel DDR
SDRAM’in gelişmesine sıcak bakıyor. Rambus ile arasında olan anlaşmadan dolayı, DDR
SDRAM destekli yonga setlerinin ALi ve VIA gibi üçüncü parti üreticiler tarafından
çıkartılması için lisans verdiği kuşku götürmez bir gerçek.
PROFESYONEL EKRAN KARTLARI
• CAD/CAM. (Computer Aided Design – Bilgisayar Destekli Tasarım/Computer Aided
Manufacturing- Bilgisayar Destekli İmalat). Arabadan tutun gökdelene kadar 3 boyutlu
nesneler iş istasyonlarında tasarlanır. Özellikle Solidworks – PROEngineer gibi yazılımlarla,
3 boyutlu kartların da marifetiyle kişiler bu tip nesneleri basit olarak tasarlayıp ondan sonra
dokularla kaplanmış halini nesneyi çevirerek çeşitli açılardan gözlemleyebilir veya bir mimar
hazırladığı villanın içinde müşterisini sanal olarak gezdirebilir.
• 3-D Boyutlu Canlandırma. Bu işler için hazırlanan yazılımların en popülerleri Softimage,
3D Studio Max, Lightwave, Maya gibi yazılımlardır.
• Modelleme ve Simülasyon:
yapılacak işe göre kart seçmek önemli. 2D ve daha çok çizgilerle ve basit modellemelerle
çalışılacaksa 3D canlandırma için tasarlanmış bir kart uygun değildir. CAD/CAM için alınan
bir kart canlandırma için kullanılmaya kalkıldığında düzgün sonuç alınamaz. Bu kartların
herhangi birde ise düzgün oyun performansı hiç alınamaz. Standart bir GeForce kartta durum
farklı. 3D canlandırmada performansı garip bir şekilde diğer pahalı kartları bazen geçse de,
bazı durumlarda sebep olduğu deformasyonlar yapılan işi berbat edebiliyor. İşin daha ilginç
tarafı; bunu her zaman da yapmıyor. Düzgün sonuçlar alınmak isteniyorsa standart
GeForce’ları pek kullanılmamalı.
YENİ VE HIZLI SABİT DİSKLER
Sistemi PII 233'den Pentium III 450'ye terfi etmiş bir PC ’de , 7200 devirli bir sabit diske terfi
etmenin, aslında en az işlemci terfisi kadar sistemimin performansına katkısı vardır. Ultra
ATA/66 gibi yeni bir sabit disk piyasadaki IDE disklerin performans karşılaştırması yapacak
olursak:
Öncelikle bazı terimlerin ne anlama geldiğine bakacak olursak:
l ATA-3, ATA-4, UDMA/33, UDMA/66, Ultra ATA, bunlar ne anlama geliyor?
UDMA/66 gerçekten UDMA/33 arabirimine göre disk performansını iki kat civarında
artırıyor mu?
SCSI ile UDMA/66 IDE diskleri karşılaştırdığımızda, UDMA/66'nın daha hızlı olduğunu
görebiliriz. Tabii, daha yeni ve hızlı SCSI diskler bu testlerde IDE’ yi sollayabilirdi de, ama
mesele o değil. SCSI mantığı farklıdır. Veri okuma şekli sırasızdır. Farklı sıralarda farklı
komutları işleyebilir ki, bunu IDE diskler, UDMA/66666 da çıksa yapamaz. Bu yüzden
sunucularda SCSI kullanılır. Yine bu yüzden IDE ile SCSI aynı platformda karşılaştırılamaz.
Örneğin; Aynı anda 30 kullanıcı sunucudan bilgi talep ederken, IDE buna dayanamaz.
Mantıklı bir SCSI testi için kesinlikle Windows NT (ya da Windows2000) yüklenmiş bir
sunucuya 30 terminal bağlayıp uygun bir benchmark yazılımı ile test etmek gerekir.
Aynı seriden farklı kapasiteli iki disk, performans farkı gösterir mi? Diye düşünecek olursak.
Cevabı: fark eder ama genelde sıralamaları değiştirecek yüksek bir fark yoktur olur. Örneğin
8-15GB modellerinde 512K tampon bellek kullanırken, 20-25GB'a çıktıklarında tampon
bellek 2MB'a çıkıyor. Kuşkusuz bu performansı daha çok etkileyecektir.
ATA, ULTRA DMA, ULTRA ATA
AT ; yani Advanced Technology (İleri Teknoloji). Bu, IBM’ in 1984 yılında geliştirdiği, Intel
80286 işlemcili, 1.2 MB floppy sürücülü, 84 tuşlu AT klavyeye sahip sistemin adıydı. Yani
bugünkü "IBM uyumlu" PC'lerin ilk örneği. O zamanlar sabit diskler, sistem üzerindeki ayrı
bir disk denetçisine bağlanıyordu. ATA (AT Atachment) ile, yani AT standardının bir uzantısı
ile denetçiyi disk üzerine aldılar. Böylece ATA diskler çıktı; buna aynı zamanda IDE
(Integrated Drive Electronics) adı verildi. Kısacası IDE ile ATA aynı şeydir.
l ATA: IDE olarak da bilinir. ISA tabanlıdır. Tek sistemde iki diski, 16 bitlik bir arabirimi ve
PIO 0, 1 ve 2 modlarını destekler.
l ATA-2: Fast ATA veya EIDE (Geliştirilmiþ IDE) olarak da bilinir. Daha hızlı PIO modlarını
(3 ve 4), multiword DMA 1 ve 2 modlarını destekler. Ayrıca LBA (Large Block Accessing)
modunu destekler (böylece 528MB'tan büyük kapasiteli diskler yapılabilmiştir).
l ATA-3: ATA-2'nin üzerinde bir iki ufak değişiklik yapılmış halidir. Ama genelde, hatalı
şekilde Ultra ATA/33 ile aynı anlamda kullanılır.
l Ultra-ATA: Ultra DMA, Ultra DMA/33, Ultra ATA/33, ATA-33, DMA-33; Fast ATA-2
olarak da bilinir. 33 MB/sn hızında çalışan DMA mode 2'yi destekler.
l ATA-4: Ultra-ATA'nın geliştirilmiş halidir. Hata denetimi eklenerek yüksek hızlarda veri
bütünlüğü sağlanmıştır. Ultra ATA/66 ile karıştırılır ama sanılanın aksine bir disk hem Ultra
DMA/33 hem ATA-4 olabilir.
l Ultra ATA/66: Quantum'un geliştirip, Intel'in destek verdiği yeni ATA standardıdır. Böylece
disk ile sistem arasındaki bant genişliği 66 MB/sn'ye çıkmıştır
Seagate Web sitesinden alınan yukarıdaki tablo, ATA standardının geliþimini açıklıyor.
ULTRA ATA/66
Kablo kapasitesinin artırılmasının, yani diskten sisteme ulaşan yolun genişletilmesinin disk
performansına etkisi olur mu? Diye bir soru aklımıza gelecek olursa....
7200 ve 5400 devir disklerin, yıllar geçtikçe hızlandığını görüyoruz. Bunun sonucunda da
sistemdeki diğer aygıtlara doğru ve onlardan diske doğru veri transfer süratleri, yani veri
okuma ve yazma süratleri artıyor. IDE kablosunun da bu sürati kaldırabilecek bir kapasiteye
sahip olması gerekiyor. 7200 devir diskler Ultra ATA/66'yı tam kapasite kullanamıyor,
dolayısıyla söylendiği gibi Ultra ATA/33'e göre 1.5, 2, hatta 2.5 kat hızlı olmaları mümkün
değil.
KABLO
UDMA/66 disklerde 40 kanallı IDE kablo yerine 80 kanallı bir kablo kullanılıyor. Ama
kablonun konnektörleri yine 40 pin girişli. Dolayısıyla anakartımız üzerindeki 40 pinli IDE
konnektörünün UDMA/33 mü, yoksa UDMA/66 mı olduğunu ilk bakışta ayırt edilemiyor.
Normalde şimdiye kadar anakartlarda UDMA/33 konnektörleri vardı. Ancak yeni anakartların
bazılarının üzerinde iki standart IDE konnektörünün yanı sıra UDMA/66 yongası ile yönetilen
iki de UDMA/66 konnektörü bulunuyor.
Kablonun 80 kanallı olması nedeni nedir? 40 kanala ilave olarak gelen bu 40 kanal toprak
kanalı; yüksek hızlı veri transferleri sırasında oluşan elektromanyetik dalgaların yarattığı veri
distorsiyonun (crosstalk) olasılıklarını düşürüyor ve sinyal bütünlüğünü koruyor.
Bunun yanı sıra bir de CRC (Cyclic Redundancy Check) meselesi var; bu bir hata tespit kodu
ve transfer edilen verinin bütünlüğünü korumasını, hatasız iletilmesini sağlıyor. Aslında
UDMA/33 disklerde de vardı ama genişleyen veri yolu sayesinde bu hata kontrol sistemi ek
bir yük getirmiyor.
UDMA/66 kablosunun çok önemli başka farklılıkları da var; örneğin, üzerindeki üç konnektör
de renk kodları ile ayrılmış. Bir uçtaki mavi konnektör anakarta, diğer uçtaki siyah konnektör
master diske, ortadaki gri konnektör ise varsa slave diske bağlanıyor.
UDMA/66 ile gelen bir diğer yenilik ise zamanlama sınırlarının (timing margins) geliştirilmiş
olması. Türkçe’si, disk okuma ve yazma süreçleri arasındaki gecikmeleri azaltıyor.
Bilindiği gibi, disklerde bir tampon bellek var. Sistemden diske, diskten sisteme kısa bir süre
sonra gideceği belli olan veriler önce buraya depolanıyor ve buradan hızlı bir biçimde ilgili
aygıta iletiliyor. Burada kullanılan iki terim var: "cache miss" ve cache hit". Aranan bir veri
tampon bellekte yer alıyorsa, buna "cache hit", bulunmuyorsa ve disk plakalarından alınması
gerekiyorsa, buna "cache miss" adı veriliyor. Bu durumda "cache hit" süresi çok kısa (<1ms);
veri tampon bellekte bulunuyor ve hemen alınıyor. "Cache miss" durumunda ise aranan veri
tampon bellekte bulunmadığından disk plakalarına bakılıyor ve bu işlem 10 ms'den uzun
sürüyor. UDMA/66'da bu işlem de geliştirilmiş. Burada da "cache hit" (tampon bellekten <1
ms gecikme ile gelen veriler) ve "cache miss" (disk plakalarından >10 ms gecikme ile gelen
veriler) durumuna yol açan tüm komutlar için UDMA/66'nın avantajını gösteren şöyle bir
tablo veriliyor:
Ultra ATA/66'nın Performans Faydası
Sıralı
Rasgele
Cache Miss
Evet
Hayır
Cache Hit
Evet
Evet
UDMA/66'nın UDMA/33'e göre üstünlüğünü ölçmek istiyorsak, bunu aynı diski UDMA/33
ve UDMA/66 modlarında çalıştırarak yapmalıyız. Biri UDMA/33, diğeri UDMA/66 olan A
ve B disklerini karşılaştırarak değil.
DİSK PERFORMANSI
l Motor Hızı (rpm): Devir/dakika cinsinden hızı. IDE disklerde 5400 ve 7200 devirler daha
yaygın. 7200 rpm disklerin motor hızı sayesinde 5400 devir disklerden %20 daha hızlı olduğu
söyleniyor.
l Erişim Süresi (ms): Ne kadar düşük olursa o kadar iyi. Bilgisayar Kurdu'nda sabit diskleri
anlatırken değinmiştim. Sıralı verileri okurken, izler arasında geçiş yaparken, rasgele verileri
kurken oluşan gecikme sürelerinin (latency) de hesaba katıldığı karmaşık bir yöntemle
hesaplanıyor. Neyse ki test yazılımımız bize ortalama bir erişim süresi veriyor.
l Tampon Bellek Kapasitesi (KB): Yukarıda "cache hit", "cache miss" kavramlarından
bahsederken, tampon belleğin önemini vurgulamıştık. Hızlı tampon bellek kapasitesi ne kadar
yüksekse o kadar iyi.
l Dahili Transfer Hızı (Mbit/sn): Genel kriterlere göre, bir diskin Ultra ATA/66 standardına
ayak uydurabilmesi için dahili transfer hızının 200 Mb/sn'nin üstünde olması gerekiyor. Ne
kadar yüksekse disk o kadar hızlı demektir.
l Arabirim Standardı: Yani UDMA/33 veya UDMA/66 olup olmadığı. Disk yeterince hızlıysa
ama hala UDMA/33 arabirimini kullanıyorsa, bu darboğaz yaratır ve diskin gerçek
performansı göstermesini engeller.
2.1GB VE 8.4 GB SINIRLAMASI
Artık yeni sistemlerde bu sorunlar yaşanmıyor ama ara sıra bir okurumuz eski bir anakartta
veya eski DOS ve Windows sürümlerinden birini kullanmak istediğinde bu iki kapasite
sınırlaması ile karşılaşabiliyor. DOS, PC-DOS, DR-DOS ve Windows 95A (FAT16) işletim
sistemlerinin tüm versiyonlarında 2.1GB'lık bölme (partition) sınırı bulunur. Yani, bu işletim
sistemlerinin disketleri ile bölümlenmiş diskler 2.1GB'dan küçük bölmelere ayrılmalıdır ki,
diskin tam kapasitesinden yararlanılsın. Windows 95B (OSR2) sürümü ile birlikte bu 2.1GB
sınırı kalkmıştır. Diski Windows 95 OSR2 veya üzeri bir sürüm ile oluşturulan açılış
disketinden FDISK ile formatlarken büyük disk seçeneğini aktif hale getirildiğinde;
2.1GB'dan büyük kapasitelerle bölmeler oluşturulmalıdır.
8.4GB'dan yüksek kapasiteli diskler içinse Windows 95, Windows 95 OSR, Windows 98
veya eşdeğeri işletim sistemi gerekir. Extended interrupt 13'ü desteklemeyen eski işletim
sistemleri 8.4GB'ın üzerine erişemezler ve bunun üzerini formatlayamazlar. Bu, BIOS’ tan ve
anakarttan bağımsız bir sınırlamadır. DOS tabanlı işletim sistemleri interrupt 13'ü
desteklemediği gibi, önce DOS yüklenip üzerinden Windows 95'e terfi edilmiş işletim
sistemleri de bunu desteklemez ve 8.4GB'tan büyük kapasiteli diskleri görmezler.
GEÇMİŞTEN GELECEĞE DİSKLER
Moore yasasına göre: İşlemcilerde transistor yoğunluğu, dolayısıyla işlemci hızı her 18 ayda
bir ikiye katlanır. Sabit disklerde de buna benzer bir kural var: Disk kapasiteleri ortalama
olarak her 12 ayda bir ikiye katlanır. İki yıl önce sistemler ortalama 4GB sabit disk ile
gelirken, bugün ortalama bir kullanıcı 20GB, hatta 40 GB diskleri düşünmeye başladı. Disk
plakaları üzerinde yer alan verilerin alan yoğunluğu artırılarak kapasiteleri artırabiliyorlar.
Alan yoğunluğu, belirli bir alana sığan veri miktarıyla ölçülüyor (genelde inç kare başına
düşen gigabyte miktarı). 1956'da üretilen ilk manyetik sabit disk olan IBM 350, her biri 24
inçlik 50 adet disk plakası üzerinde sadece 5MB veri depolayabiliyordu. Alan yoğunluğu ise
256 byte/inç2 idi.
Alan yoğunluğunu artırmak nispeten kolaydı ama bunun için diskin okuma yazma kafasının
hassaslığını artırmak gerekiyordu ki, daha dar bir alanda o yoğunluktaki bilgileri okuyup
yazabilsin. Birkaç yıl önce, sabit disklerin büyük çoğunluğu indüktif ince film (thin film
inductive) kafalar kullanarak inç karede 1.5 Gigabit'e kadar yoğunluğa çıkabilmişlerdi. Sonra
IBM magnetoresistive (MR) kafaları üretti ve inç kare başına yoğunluk 5Gigabit'e kadar
çıkabildi. 99'da ise yine IBM GMR (Giant MagnetoResistive) kafaları icat ederek bu sınırı 10
Gigabit/inç2'ye yükseltmeyi başardı. (Bu arada unutmayın: 10 Gigabit = 10/8 = 1,25
Gigabyte). Bugün yeni disklerde GMR kafalar kullanılıyor.
Grafiksel olarak bazı HDD ’lerin performans karşılaştırılması aşağıdaki grafiklerde
gösterilmiştir.
WinBench 99 Testleri
Bu testlerin sonuçlarına göre Quantum Rakiplerine bir üstünlük kurmuş durumda. Winbench
testlerinin burada yayınlamadığım sonuçlarına da bakıldığında, genel olarak Quantum Fireball
LM çoğu testin sonucunda rakiplerinden daha iyi bir performans ortaya koydu. Bunda 2MB
cache belleğinde etkisi olduğu şüphesiz. Quantum Fireball KX ve Seagate yakın sonuçlar
ortaya koyarken KX az bir farkla rakibinden ayrılıyordu. Maxtor 5400 devir olmasının
dezavantajı ile CPU kullanımı dışında testlerde daha düşük sonuçlar verdi. 5400 RPM ile
zaten rakiplerine kafa tutması mümkün değildi. 7200 RPM modeli geldiğinde rakipleri ile
ciddi bir mücadele verebileceğini tahmin etmek güç değil.
Aşağıda gördüğümüz grafikte disklerin işlemci kullanım yüzdelerini görüyoruz. Bu sonuçlara
göre Maxtor rakiplerine göre oldukça az işlemci kullanımı ile dikkat çekti.
Aşağıdaki iki grafik disklerin WinBench testine başlarken ve bitişteki veri transfer hızlarını
gösteriyor. Burada hakimiyeti ele geçiren Seagate şimdiye kadar gördüğüm en yüksek değeri
verdi. Quantum Fireball LM de oldukça iyi bir sonuç verdi. KX'in performansı ise, 7200 devir
bir disk için "yeterli" demek doğru olacaktır. Burada en güzel gözlemleyebildiğimiz nokta ise
5400 RPM bir disk'de UDMA/66 olsa bile size daha önce bahsettiğim gibi transfer hızının
UDMA/33'deki verilere yakın olması ama yinede bir fark tabii ki söz konusu, fakat daha fazla
UDMA/66'dan faydalanmak istiyorsanız kesinlikle tercihiniz 7200RPM bir disk olmalı
Teste katılan diskler ile Quantum Fireball KX sistem diski iken veri okuma ve yazma üzerine
testler yaptım. Yazma ölçümünde KX’ de bulunan 632 MB tek parça bir dat dosyasını boş
olan disklere kopyaladım. Aşağıdaki ilk grafikte disklerin yazma sürelerini görüyorsunuz.
Yine KX'in sistem disk'i olduğu okuma işleminde ise ilk testte üzerlerine kopyalanan
632MB'lık veriyi KX'in kullanılan partitionlarından birine kopyaladık. Burada da disklerin
kendi üzerilerinden veriyi aktarma yani okuma hızını gözlemlemiş oldum. Burada disklerin
kendi üzerilerinde veri kopyalama yapsam belki daha değişik sonuçlar çıkabilirdi fakat yazma
ve okumada kullanılan disk olan KX hepsi için ortak olduğundan doğru sonuçlara daha yakın
olduğunu düşünüyorum.
Sisoft Sandra 2000 Professional versiyonu ile testlerimiz arasında yer aldı. Buradaki
testimizde Seagate Barracuda ile Quantum Fireball Plus LM'in sıkı bir mücadele verdiği
ortada.
Aşağıdaki grafikte disklerin arama yaparken harcadıkları güç miktarını görüyoruz. Doğal
olarak düşük olan daha iyi. Aralarında çok büyük farklar olmadığı da ortada.
Aşağıdaki grafikte de disklerin arama yaparken gürültü değerleri gözüküyor. Yukarıdaki ve
aşağıdaki veriler disk üreticilerinin sitelerinden alınmıştır.
Yorumlar
Yukarıda gözlemlediğimiz test sonuçlarında Quantum Fireball Plus LM üstün özellikleri ile
tartışmasız birinci oldu. Seagate'de rakibine yakın bir performans sergiledi fakat
Barracuda'nın esas rakibi Quantum Fireball KX diyebiliriz. Maxtor'u ise orta seviyede
performans, ekonomik bir disk ve büyük kapasite arayanlara önerilebilir.
7200 devir diskler, 5400 devir olanlara göre daha pahalılar. Fakat hissedilir seviyede bir
performans farkı ortaya koyuyorlar. Zira sözgelimi PIII 550 ile 600 arasında fark
edemeyeceğiniz performans farkını, aradaki fiyat farkını 7200 devir bir diske yatırarak
hissedilebilir bir sonuca çevirmek çok mantıklı.