Veri Yolu (BUS) Nedir?

Veri Yolu (BUS), anakart üzerindeki bütün bileşenler arasında veri iletişimini sağlayan devrelerdir. Başka bir ifade ile anakart üzerindeki aygıtların birbirlerine bilgi iletmek için kullandıkları yola Veri Yolu (BUS) denir. Anakart üzerindeki tüm veri yolları “Adres Veri Yolu” ve “Standart Veri Yolu” olmak üzere iki kısımdan oluşur. Veri yolunun kapasitesi önemlidir. Çünkü tek seferde ne kadar veri transfer edileceğini belirtir.

Standart veri yolu bilgisayarda yapılan işlemlerle ilgili verileri aktarırken; adres veri yolu ise verilerin nereye gideceğini belirler.

Veri Yolu Hiyerarşisi

Modern bilgisayarların çoğunda en az dört veri yolu bulunmaktadır. Her biri bir üst seviyedekine bağlanır ve her biri bir üst seviyedekinden daha yavaştır.

1- Processor Bus (İşlemci Veriyolu): Bu veri yolu chipsetin işlemciye bilgi göndermek ve işlemciden bilgi almak için kullandığı en üst seviye veri yoludur.

2- Cache Bus (Ön Bellek Veriyolu): Yüksek seviyeli mimarilerin önbelleğe ulaşabilmek için kullandıkları özel bir veri yoludur.

3- Memory Bus (Bellek Veriyolu): Bellek veri yolu bellek alt sistemlerinin chipset ya da işlemciyle bağlantısını sağlayan ikinci seviye bir veri yoludur.

4- Local I/O Bus (Yerel Giriş/Çıkış Veriyolu): Yüksek hızlı Input /Output (Giriş/Çıkış) veri yoludur ve yüksek hız gerektiren aygıtların bellek, chipset ve işlemciyle bağlantısını sağlar.

5- Standard I/O Bus (Standart Giriş/Çıkış Veriyolu): Genellikle daha yavaş aygıtlar için kullanılır. (Örneğin; fareler, standart modemler vs.)

• Bus Bandwith (Veri Yolu Bant Genişliği): Bus Bandwith (Bant Genişliği) teorik olarak birim zamanda veri yolu üzerinden transfer edilebilen bilgi miktarı olarak açıklanabilir.
• Bus Speed (Veri Yolu Hızı): Veri yolu hızı saniyede kaç bitlik bilgi gönderilebildiğine karşılık gelir.
• Bus Interfacing (Veri Yolu Arabirimi): Birden fazla veri yoluna sahip sistemlerde aygıtların birbirleriyle haberleşmelerindeki organizasyon chipsetin bir parçası olan köprüler (bridge) tarafından sağlanır.
• Bus Mastering (Veri Yolu Yönetimi): Yüksek bant genişliğine sahip veri yollarında her saniye çok büyük boyutlarda bilgi akışı olmaktadır. Veri transferinin standart metodu olarak her tür bilginin işlemci üzerinden transferi gerekirken bazı aygıtlar direkt olarak bilgi akışını sağlayabilmektedirler. Veri yolu kontrolünü elinde bulundurabilen aygıtlara Bus Mastering (Veriyolu Yönetimi) adı verilmektedir.

Bilgisayarlarda genellikle iki tip veri yolu (bus) kullanılmaktadır. Birinci tür veri yolları köprüler aracılığı ile sisteme bağlanan (ISA, PCI, AGP, PCIe gibi) veri yollarıdır. İkinci tür veri yolları ise doğrudan işlemciye ve sistem belleğine bağlanan Sistem Veri Yolu (System BUS) ya da diğer ismi ile Yerel Veri Yolu’dur (Local BUS). İlk veri yolu çeşidimizde bağlantılar köprüler aracılığı ile sağlanmaktadır. Köprü dediğimiz birimler esasen veri trafiğinin düzeni ile meşgul olan yonga setleridir.

Veri Yolları Türleri

En popüler ve bilinmesi gereken veri yollarını aşağıda listeledik.

• ISA (Industy Standart Architecture)
• PCI (Peripheral Pompenent İnterconnect)
• AGP (Advanced Grapich Port)
• PCIe – PCI ExPress (Periheral Compenent Inter Express)
• USB (Universal Serial Bus)
• SATA (Serial ATA)

1– ISA (Industy Standart Architecture)

İlk kullanımı 1984 yılında gerçekleşen veri yoludur ancak kullanımı birkaç yıl önce bitmiştir. Anakart üzerinde bulunan 8 Mhz‘lik saat hızına sahiptir. 1993 yılında ISA slot üzerinde çalışan kartlar için geliştirilmiştir.

• İlk üretilen veri yolu
• Siyah renkli yuvalara sahiptir.
• 16 bitlik veri yolu genişliği vardır.
• Artık üretilmemektedir.

2– PCI (Peripheral Pompenent İnterconnect)

Intel tarafından geliştirilmiş bir veri yolu tipidir. PCI günümüz masaüstü bilgisayarlarda kullanılan yüksek performansa sahip yol sistemidir. Bu veri yolu, 32 ve 64 bitlik versiyonları ile piyasada yer alır. PCI slotları beyaz renkli olup network kartı, ses kartı, ağ kartı, tv kartı gibi donanım kartlarının takılması sebebiyle diğer slotlara oranla sayısı daha fazladır. Onboard (tümleşik) teknolojisinin geliştirilmesiyle PCI slotlarına bağlanacak donanım kartları sayısı azalmıştır. Yeni nesil anakartlar da genel olarak bulunmaz.

• Beyaz renkli yuvalara sahiptir.
• ISA’dan daha büyük yuvaya sahiptir.
• Tak – Çalıştır özelliğini destekler.
• 33 Mhz ve 66 Mhz saat hızında çalışırlar.
• LAN, SCSI, USB ve diğer kartları

2– AGP (Advanced Grapich Port)

AGP ise PCI’ye benzer, ancak özellikle grafik desteği için tasarlanmıştır. Günümüzde sadece ekran kartlarında kullanılan veri yoludur. AGP desteği sağlayan anakartların tek bir AGP yuvası vardır. AGP, bilgisayar sistemlerindeki ekran kartları için yaygın olarak kullanılmaktadır. Üç boyutlu grafikler, tam ekran video gibi uygulamalar geliştikçe daha geniş bir bant genişliğine ihtiyaç duyulmuştur. İlk versiyonu Intel tarafından AGP specification 1.0 adı ile 1997 yılının sonunda piyasaya sürülmüştür. Bu veri yolu, ekran kartının işlemciye doğrudan ulaşmasını sağlar. PCI veri yolu, sınırlı bant genişliğinden dolayı 3D grafiklerinin işlenmesi gereken uygulamalarda yetersiz kalıyordu. AGP, PCI’a göre daha hızlı olduğundan ve sistem belleğine erişebilmesi gibi özelliklerinden dolayı tercih edilmiştir.

• Sadece ekran kartlarında kullanılır.
• Pentium 2 ve üstünü destekleyen ana kartlarda bulunmaktadır.
• 32 bit bant genişliğindedir.
• 66 MHz saat hızında çalışır. Toplam bant genişliği 266 MB/sn’dir.

4– PCIe – PCI Express (Periheral Compenent Inter Express)

Bilgisayardaki dahili veya harici donanımlar arasındaki bağlantıyı sağlayan veri yoludur. Üzerine en fazla donanım eklenilmesine izin veren veri yolu olma özelliği taşır. Günümüzde kullanılan en popüler en yaygın olan genişleme yuvası teknolojisi ise PCIe veya diğer kullanılan adıyla PCI-Express’tir. Bir çeşit PCI, PCI-X ve AGP’nin yerine geliştirilen en hızlı veri yoluna sahip genişleme yuvası olarak düşünebilirsiniz. Artık birçok yeni nesil anakartta yukarıda saydığımız genişleme yuvalarının hiçbiri yok ve sadece PCI-Express genişleme yuvalarını görmekteyiz. PCI-Express genişleme yuvaları ise kendi içerisinde PCI-Express x1 x4 x8 x16 gibi genişliklere sahip. Yani PCI Express x1’de x, PCIe kartının veya yuvasının fiziksel boyutunu gösterir; x16 en büyük, x1 ise en küçüktür. Bunların her biri aşağıda gördüğünüz üzere farklı sayıda pin ve farklı ölçülere sahiptir.

• x16 hızında bir veri iletimi sağlıyor. Bu 16 yol, 4 GB/s bant genişliği
• PCI’daki gibi paylaşımlı yollar yerine ayrı yollara
• X1, X4, X8 ve X16’lık slotları bulunur.
• PCI yuvalarına göre çok daha hızlı çalışırlar.

5– USB (Universal Serial BUS)

USB, bilgisayar ile bilgisayara harici olarak takılabilir aygıtlar arasında kullanılan arabirimdir. Joystick, klavye, fare, dijital kamera, taşınabilir bellekler, modem, bluetooth, tarayıcı, yazıcı, TV kartı gibi birimler USB veri yolunu kullanabilen çevre birimleridir. USB veri yolunu kullanan herhangi bir birim tak-çalıştır özelliği taşımasının yanında hiçbir bağdaştırıcı kart kullanmadan veya bilgisayarı kapatmaya gerek duymadan bilgisayara takılabilir.

Harici bir veri yolu olan USB saniyede 12 Mbps hızında veri transferi yapabilmektedir. USB 1.0, USB 1.1, USB 2.0 ve USB 3.0 çeşitleri olan bu veri yolu beş metreden fazla kablo ile kullanılmamalıdır. Kullanılması halinde performansta gözle görülür bir düşüş olacaktır. Eğer göbeği (hub) USB ile bağlıyor isek, bu mesafe otuz metreye kadar çıkarılabilir. Günümüzde çok yaygın bir şekilde kullanılan USB bağlantı noktalarına aynı anda 127 adet çevre birimi bağlanabilir.

6– SATA (Serial ATA)

SATA, İngilizce “Serial ATA” kelimelerinde oluşan bir kısaltmadır. SATA; Sabit disk sürücüleri ve optik sürücüler gibi toplu depolama aygıtları için bilgisayar donanımı içerisinde bir veri taşıma teknolojisidir. Bir bilgisayar veriyolu ara yüzüdür.  SATA sabit diskten ya da sabit diske veri aktarımı işlevini yerine getirir. SATA 2003 yılında geliştirilmiştir.  Parallel ATA (PATA)‘nın yerini almıştır. Hızları 1.5, 3.0 ve 6.0 Gbit/s‘dir. Harici arabirimi “ESata” dır. SATA’nın SATA I, SATA II ve SATA III olarak üç ayrı versiyonu bulunmaktadır. SATA I (ya da sadece SATA) ilk çıkmıştır ve teorik limit hızı 1.5 GBit/s olarak belirtilir. Ardından SATA II biraz daha geliştirilmiş ve standartlar daha uyumlu olarak piyasaya sürülmüştür. SATA II‘nin teorik hızı 3.0 GBit/s olarak belirtilir.. Sata III’ün teorik hızı  ise 6.0 GBit/s olarak belirtilmiştir. 1 SATA slotuna yalnızca 1 veri depolama birimi takılabilmektedir. SATA ile her cihaza ayrı kablo ve ayrı bant genişliği verilerek bir fark oluşturulmuştur. Serial ATA için 6 ya da 8 pinli bir kablo yeterli olmaktadır.

• Azaltılmış kablo boyutu ve maliyet bulunmaktadır.
• Çalışan sistemden kaldırılabilir yapıdadır.
• Daha yüksek sinyal oranları ile daha hızlı veri transferi
• I/O kuyruk protokolü ile daha verimli aktarım özelliği sağlar.
• Daha hızlı bir veri yoluna
• Kablo karmaşasına son vermiştir.