Chipset Nedir, Ne İşe Yarar?

Chipset (Yonga Seti), bazı durumlarda bu mimarinin ayrılmaz bir parçası olarak tasarlanan ve bu tür işlemcilerin anakart üzerinde çalışmasına izin veren bir işlemcinin mimarisine dayalı olarak tasarlanmış entegre devreler kümesidir.

Chipset Tanımı ve Türleri

Chipset (Yonga Seti) Nedir?

Bellek, genişletme kartları, USB bağlantı noktaları, fare, klavye gibi kartın diğer bileşenleri ile bir iletişim köprüsü görevi görürler.

Modern anakartlar tipik olarak Kuzey ve Güney olarak adlandırılan iki IC içerir ve tipik olarak mikroişlemciden sonraki en büyük IC’lerdir.

Chipset, bir anakartın özelliklerinin çoğunu belirler ve referansı genellikle yonga seti ile ilgilidir.

Mikrodenetleyiciden farklı olarak, işlemci bir desteği olmadan daha fazla işlevselliğe sahip değildir: önemi pazarlama stratejileri ile arka plana düşmüştür.

Chipset Tarihi

İlk Merkezi İşlem Birimi’nin üretiminin başlangıcından itibaren, aslında tarihin ilk mikroişlemcisinin bir dizi entegre destek olduğu düşünülüyordu, Intel 4004, hepsi 4001,4002 ve 4003 numaralı bir dizi entegre benzer bir fiziksel görünüme sahipti ve herhangi bir bilgisayar sisteminin temelini oluşturdu.

Diğer platformlar çok çeşitli genel amaçlı yonga kombinasyonları kullanırken, Commodore 64 ve 8 bit Atari Ailesi’ndeki CPU‘lar da dahil olmak üzere çalışanlar, yonga setleri olarak adlandırılan şey için diğer elektronik ekipmanlarda bulunmayan platform için özel tasarımlardı.

Bu terim, yeni nesil ev bilgisayarlarında genelleştirildi, Commodore Amiga ve Atari ST, 1990’ların en güçlü ekipmanıydı ve her ikisinde de çok sayıda yardımcı yonga vardı. Bellek yönetimi, ses, grafik veya CPU’yu diğer görevler için serbest bırakan yığın depolama birimlerinin kontrolünden sorumluydu.

Amiga’da, her şeyden önce, nesiller her birinde kullanılan Chipset ile farklılaştırıldı.

Hem 8 bitlik Atari hem de Amiga yongaları tasarımcıları olarak Jay Miner’a sahipti, bu yüzden bazıları onu bugün kullanılan modern mimarinin öncüsü olarak görüyor.

Apple Computer, şirket tarafından tasarlanan veya Apple Macintosh serisindeki diğerlerine açıkça görevlendirilen yongaları kullanmaya başlar, ancak PC alanından yongaları entegre edecek olmasına rağmen Chipset terimi, G4 ekiplerinin gelmesine kadar her yeni Mac sürümünde kullanılan yonga setini belirtmek için asla kullanılmaz.

Bu arada IBM genel amaçlı yongalar kullanmayı seçti ve yalnızca grafik alt sistemi CPU’dan biraz bağımsızdı.

IBM System/2’nin ortaya çıkmasına kadar önemli bir değişiklik yoktur ve bu terim, ses veya SCSI alt sistemi gibi tek bir amaca adanmış bir genişletme kartının yonga kümeleri için ayrılmıştır.

Ancak kart alanından tasarruf etme ve maliyetleri azaltma ihtiyacı önce tüm çevresel kontrol yongalarının entegrasyonunu ve PCI veriyolunun gelişiyle ve ilk yonga setlerinin şu anda bildiğimiz ATX spesifikasyonlarını getiriyor.

Chipset Nasıl Çalışır, Ne İşe Yarar?

Chipset, anakartın sistem ekseni olarak işlev görmesini mümkün kılar, çeşitli bileşenleri destekler ve birbirleriyle çeşitli otobüsleri kullanarak iletişim kurabilmelerini sağlar.

İşlemciyle doğrudan bağlantısı olan birkaç öğeden biridir, işlemcinin, video sisteminin ve genellikle RAM belleğin ana veri yoluna giren ve çıkan bilgilerin çoğunu yönetir.

PC bilgisayarlarda, modülerlik sağlayan açık bir mimari şemadır: Yonga Kümesinin diğer cihazlar için standart arayüzlere sahip olması gerekir.

Bu, çeşitli standart cihazlar arasında seçim yapmanıza olanak tanır, örneğin genişleme veriyollarında, bazı anakartlarda PCI-Express veri yolu olabilir ve farklı veri yolu genişliklerine (1x, 8x, 16x) sahip farklı kart tiplerini destekleyebilir.

Taşınabilir veya markalı ekipman durumunda, Chipset özel olarak tasarlanabilir ve çok çeşitli teknolojileri desteklemese de, bazı cihaz arayüzü sunacaktır.

Entegre terminolojisi, 90’lı yılların başında oluşturulmasından yana değişti, ancak hala bazı açıklamalar yapan eşdeğerlik vardır;

1) NorthBridge (Kuzey Köprüsü)

NorthBridge, MCH (memory controller hub/bellek denetleyici hub), GMCH (Grafik MCH), mikroişlemci ile bellek arasında bir bağlantı köprüsü olarak kullanılır.

Mikroişlemci, RAM, AGP grafik bağlantı noktası veya PCI-Express grafik bağlantılarını ve güney köprüsü ile iletişimi kontrol eder. İlk başta, PCI’da bunun kontrolündeydi, ancak bu işlevsellik güney köprüsüne taşındı.

2) SouthBridge (Güney Köprüsü)

SouthBridge, ICH (Input Controller Hub/Giriş Kontrol Merkezi), IDE (Integrated Drive Electronics/Entegre Sürücü Elektroniği) disk denetleyicisi, USB bağlantı noktaları, FireWire, SATA, RAID, PCI yuvaları, AMR yuvası, CNR, kızılötesi bağlantı noktaları, disket sürücü, Yerel Alan Ağı (LAN), PCI-Express 1x ve anakarta entegre olduğunu hayal edebileceğimiz çevre birimlerinden sorumludur.

Şu anda ana yonga üreticileri AMD, ATI Technologies, Intel, NVIDIA, Silicon Integrated Systems ve VIA Technologies’dir.

Ayrıca elektronikte, yonga terimi, elektronik ekipman için özel olarak tasarlanmış entegre devreyi veya bunlardan oluşan grubu ifade etmek için kullanılır, bu da üreticilerinin planladığı dışında herhangi bir amaç için kullanılmasını imkansız hale getirir.

Bu entegre devreler, cihazın içindeki tüm bileşenleri barındırır, baskılı devre üzerinde birkaç ek bileşen gerektirir, kapasitörler, kuvars kristalleri, indüktörler veya çipin geniş bir yüzeyini kaplayan RAM bellekleri gibi entegre edilmesi zor veya imkansızdır ve yüksek üretim başarısızlık oranına sahiptir.

Ürün yazılımının depolandığı flaş bellekler de genellikle entegre edilmez.

Anakart Chipset Hakkında SSS

Bu yonga seti meselesi teknik olarak kafamı karıştırdı. Bir anakartta neden iki farklı beyin varmış gibi davranılıyor?

Konuyu böyle düşünmek işleri çok kolaylaştırır. Sistemin hız canavarı kısmı ile depolama ve giriş birimleri tamamen farklı hızlarda çalışır.

Kuzey Köprüsü dediğimiz kısım, işlemciyle ve ekran kartıyla birebir muhatap olur. Burayı bir Formula 1 pit alanı gibi düşün. Her şey milisaniyeler içinde olup biter.

Aynı anda Güney Köprüsü ise fare, klavye veya USB bellek gibi daha sakin trafiği yönetir. Günümüzde bu ikili yapı çoğunlukla işlemcinin içine taşındı. Fakat mantık hâlâ aynıdır; hızlı olanlar ayrı, yavaş olanlar ayrı yönetilir.

Peki eski Commodore veya Atari'lerdeki çiplerle bugünküler arasında ciddi bir ruhsal bağ var mı?

Açıkçası o eski devirdeki mühendislik dehası bugünün temelidir. Özellikle Jay Miner ismini araştırmanızı şiddetle tavsiye ederim. Bu efsane isim, Amiga’nın grafik ve ses harikalarını yaratan çiplerin arkasındaki beyindir.

O zamanlar işlemciyi kasaplıktan kurtarmak esastı. Ses ve görüntü için ayrı yardımcılar vardı. İşlemci sadece patronluk yapardı. Şimdiki modern mimarimiz de bu rahatlatma misyonunu sürdürür.

Sadece her şey daha entegre ve görünmez bir halde. Eski bilgisayarlarda hangi nesil olduğu kullanılan yonga setine bakılarak anlaşılırdı.

Laptopumun içindeki bu mimari, masaüstü bilgisayardan neden bu kadar farklı çalışıyor?

Taşınabilir cihazlarda olay tamamen verimlilik ve alan savaşıdır. Markalı veya özel tasarım bir dizüstü kullanıyorsanız, oradaki yonga seti genelde sadece o modele özgüdür.

Bu yüzden bazen masaüstündeki gibi deli gibi yükseltme yapamazsınız. Üretici, pil ömrünü ve ısıyı optimize etmek için yolları baştan kapatır. Modülerlik ikinci plandadır. Yine de USB ve ekran çıkışı gibi belirli arabirimler standart olarak size sunulur.

Kısacası o ince kasanın içinde her şey birbirine hususi dikilmiş bir takım elbise gibidir.

Bu denetleyici hub'ların içinde aslında yazılım mı var yoksa tamamen kazınmış bir zeka mı?

İşin en büyüleyici kısmı da burası. Baskılı devre üzerinde gördüğünüz o siyah kareler donanımdır, fakat ruhu olan bir donanım. İçlerinde ürün yazılımı dediğimiz gömülü bir zeka barındırırlar.

Bu kodlar anakart açılır açılmaz nasıl davranacağını söyler. Flaş bellekler genelde bu iş için çipin yanında durur. Zorlu üretim süreci yüzünden bu hafıza çoğu zaman doğrudan çipe gömülmez.

Ayrı durması bozulduğunda değişim kolaylığı da sağlar. Yani gördüğünüz o minik devre, aslında donanım ve yazılımın dans ettiği bir sahnedir.

Sıfırdan bir sistem toplarken şu veriyolu genişlikleri kafamı karıştırıyor. 1x, 8x ve 16x neyin habercisi?

Bunu bir otoyoldaki şerit sayısı gibi düşünün. x16 bir yuva, aynı anda 16 şeritli devasa bir veri akışı sağlar. Ekran kartınızın buna hayati derecede ihtiyacı vardır.

Dolayısıyla bu canavarı en büyük yuvaya takmak şarttır. Daha ince olan x1 yuvaları ise ses kartı veya harici ağ bağdaştırıcıları içindir. Bu çeşitlilik modern anakartların esneklik sırrıdır.

Sistem ekseni, veriyi bu şeritlere dağıtırken asla şaşırmaz. Doğru bileşeni yanlış genişliğe takarsanız ya darboğaz olur ya da fiziksel olarak çalışmaz.

Entegre devrelerde özel amaçlı kullanım ne demek? Elektronikteki bu terim anakarttan bağımsız mı?

Aslında bu terim elektronik dünyasında çok daha geniştir. Üreticinin sadece tek bir iş için planladığı devreleri tanımlar. Mesela bir çamaşır makinesinin beyni olan kontrolcü. Onu alıp televizyonda kullanamazsınız.

Anakart dünyasında da durum benzerdir. Bazı dizüstü çipleri sadece o seri için doğar. Yanında sadece kapasitörler ve kuvars kristalleri gibi birkaç sadık dost taşır. Bunlar olmadan saat sinyali üretemez.

Üretimi zor olan RAM bellekleri genelde bu özel çipin içine tümleşik olarak koymazlar. Büyük yüzeyler yüksek hata riski demektir.