RAM,HDD ve ANAKARTIN PC PERFORMANSINA
Transkript
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.