Yeni Veriyolu Teknolojileri

Paralel veriyolu teknolojisini kullanan PCI ve AGP, yerlerini 3GIO’ya bırakacaklar. CHIP Test Merkezi önümüzdeki yıllarda gerçekleşmesi beklenen bu görev değişiminin ardında yatan teknolojiyi inceledi.

Bilgisayarlarda, bundan birkaç sene öncesine kadar, ISA slot’ları kullanılıyordu. Ama Industry Standart Architechture olarak adlandırılan bu kart yuvası, teknolojinin gelişmesiyle birlikte, emekliye ayrıldı. Bu slot’un görevi, donanım birleşenlerinin işlemci ile haberleşmesini ve veri transferini sağlamaktı. ISA veriyolu 16 bit’lik bir yapıya sahipti. Yani veriler, bilgisayarı oluşturan parçalar arasında 16 bit’lik gruplar halinde aktarılıyordu. Buna ek olarak her veri iletim işlemi de 8 MHz veriyolu hızında 2 saat çevrimi kadar sürüyordu. Kısaca bir hesaplama yaptığımızda 16 bit x 8 MHz / 2 = 64 Mbit/saniye, yani yaklaşık 8 Mbyte/saniye değeri ile karşılaşırız. Bu değer ISA slot’un hız değeriydi. Tabii işlemciler ve diğer donanım bileşenleri geliştikçe, bu değer düşük gelmeye başladı ve yeni mimariler geliştirildi.

Intel, ISA ve ardından geliştirilen Eisa veriyollarındaki zayıflıkları aşmak için 1992 yılında bir endüstri grubunun oluşumuna öncülük etti. PCI Special Interest Group adındaki bu kuruluş, tanıdığımız Peripheral Component Interconnect ya da diğer bir adı ile PCI mimarisini geliştirdi. Bu mimari günümüzün anakartlarında hala kullanılıyor. 8 MHz ISA 33 MHz PCI slot’u ile karşılaştırıldığında bu veriyolunun oldukça yavaş kaldığını söyleyebiliriz. Ama PCI mimarisinin tek avantajı bu değildi tabii ki! PCI veriyolunun işlemciden bağımsız çalışabilmesi, onu özel kılıyor. Bu sayede veriyolundaki veri aktarımı sırasında işlemci başka işlerle ilgilenebiliyor. Bu üstünlük sayesinde, PCI hala vazgeçilemezler arasında. Tabii PCI veriyolu da zamanla ufak tefek gelişmelere uğradı. İlk olarak 33 MHz’de çalıştırılan bu veriyolu, daha sonra 66 MHz’de çalıştırıldı. Buna ek olarak, artık 32 bit ve 64 bit değerlerde de bu veriyolunu görmek mümkün. Bu veriyolunun da özellikle ekran kartları için yetersiz gelmeye başlaması sonucu, AGP slot’u geliştirildi.

Accelerated Graphic Port, Intel tarafından özellikle yüksek performanslı grafik ve video desteği için özel olarak tasarlanmış bir veriyolu. AGP, PCI tabanlı olmasına rağmen, PCI’dan farklılaşan özelliklere sahip. Ayrıca, fiziksel, elektriksel ve mantıksal açıdan PCI’dan bağımsız. Birden fazla yuvaya sahip PCI’ın aksine, AGP daha çok bir sistemdeki video kartı için tasarlanmış yüksek performanslı bir bağlantı. Çünkü sistemde bir ekran kartı için sadece tek bir AGP portu bulunur. Bilgisayar sektörünün hiçbir zaman var olan teknolojilerle yetinmemesi, bizi yeni teknolojilerle karşı karşıya getiriyor.

Yeni bir veriyolunun geliştirilmesi:
3GIO, Arapahoe ve PCI Express Intel yine yapacağını yaptı ve çeşitli üreticileri de arkasına alarak, yeni bir standart geliştirdi. Bu yeni standardın adı 3GIO, Arapahoe ya da başka bir deyişle Third Generation I/O. Compaq, Dell, Hewlett Packard, IBM, Intel ve Microsoft gibi dev kuruluşlardan oluşan özel bir grup, PCI’ın veliahdı olan 3GIO’yu PCI-SIG endüstri organizasyonuna sundu. PCI-SIG donanım üreticilerini temsil eden ve 1992’den beri PCI Local Bus’ı geliştiren bir kuruluş. Bu kuruluş, 3GIO gelişimini yakından incelemekle kalmıyor, aynı zamanda standartlaşma çalışmalarını da yürütüyor. Bu alışılagelmiş bir durum değil, çünkü JEDEC adında bir grup da bellek modüllerinin standartlarını denetlemesi ile ünlü. 3GIO ya da Arapahoe olarak da adlandırılan bu veriyolu ile PCI ve AGP veriyollarının gelişiminin sonuna gelindi. Bunun nedeni PCI arabiriminin Gigabit Ethernet ve Infiniband teknolojilerinin gelmesi ile birlikte bant genişliğini karşılayamayacak olması. Ayrıca chip’ten chip’e direkt bağlantıda, 3GIO ve HyperTransport teknolojilerinin daha iyi sonuçlar verdiğini söyleyebiliriz.

3GIO teknolojisinin temel özelliği, bu teknolojiyle birlikte noktadan noktaya olan veri iletiminin seri bir şekilde gerçekleştirilecek olması. Bunlar chip’ler arasında, kartlar arasında ve chip ile kartlar arasındaki bir veri iletimi olabilir. Bu teknolojinin mimarisine baktığımızda, geriye dönük PCI desteğinin yanı sıra beş katmandan oluşuyor: En alttaki katman, fiziksel yani, Physical Layer olarak adlandırılıyor. İki adet birbirinden bağımsız sinyal iletim yoluna sahip olan bu katman, verileri alıp iletiyor. Onun üstündeki katman ise, veri iletiminden sorumlu ve Data Link olarak adlandırılıyor. Transaction katmanı ise protokolleri içeriyor. Onun üzerinde de Software Layer, yani yazılım ve sürücülerin yer aldığı katman var. Son katman ise plug and play fonksiyonunu içeren Config/OS katmanı. Gördüğünüz gibi bu yeni veriyolunun altında oldukça ciddi bir çalışma yatıyor. Hatta bu yeni veriyoluna o kadar çok önem veriliyor ki, AGP veriyolu bu yeni veriyolundan epey etkileneceğe benziyor. Söylentilere göre Intel’in isteği ile AGP 8X bu paralel veriyolunun son gelişmesi olacak. AGP 8X’den sonra ise 3GIO ile seri bağlantıya geçilecek.

Bant genişliğinde müthiş artış:
Saniyede 1.5 Gbyte’lık transfer hızı PCI Express olarak da adlandırılan bu yeni teknoloji, paralel PCI veriyolu ile karşılaştırıldığında seri olarak çalışıyor. Yani bu veriyolu aynı anda 32 adet noktadan noktaya bağlantı kurabiliyor. 3GIO’nun 3.2 GHz’lik bir çalışma frekansı ve her bir veriyolu ile saniyede 200 Mbyte’e ulaşması bekleniyor. Daha sonra ise, bakır iletkenlerinin sınırları zorlanarak, 3GIO’nun 12 GHz’lik bir çalışma değeri ile 1.5 Gbyte/saniyeye, yani 10 Gbit/saniye’lik bir hıza ulaşılması hedefleniyor. 32 bit ve 33 MHz’de çalışan PCI veriyolu, buna karşın, maksimum saniyede 133 Mbyte’lık bir veri transfer oranına çıkabiliyor. Tabii bu hıza ulaşabilmek için Hot Plug özelliğine sahip olan PCI Express’in, yüksek bir performansın yanı sıra daha düşük bir gecikme zamanı ve daha iyi bir veriyolu kontrolüne sahip olması gerekir. Ayrıca PCI’dan bildiğimiz 84 pin yerine daha düşük bir pin sayısı kullanmanın sayesinde, workstation, server ve desktop sistemlerin bu teknolojiye entegresi kolaylaşmakla kalmayacak, özellikle mobil cihazlar için bu yenilik çok cazip bir hale gelecek. Tabii veriyolu kontrolünü daha
da sağlamlaştırmak için pin ve kablo sayısı da artırılabilir.

PCI Express’te yaşanan bu yeniliklere karşın PCI veriyoluna uyumluluk ve geliştirilen sürücülerin de geriye dönük yazılımlarla sorunsuzca çalışabilmesi öngörülüyor. Benzeri bir durumu, VIA seneler önce V-Link ile denemişti. Via, V-Link teknolojisi ile veriyolu protokolleriyle sürücülerini PCI arabirimi ile uyumlu hale getirmişti. Ama bu yöntem o zamanlarda istenen etkiyi yaratmamıştı.

Bilgisayar sistemlerinin boyutu değişiyor:
Form faktöründe devrim Artış sadece transfer hızı ile sınırlı kalmayacak, genişleme oranı da artacak. 1X ve 2X’in ardından 4X, 8X, 16X ve hatta 32X
veri yolları ile karşılaşacağız. Arttırılan bant genişliği ile doğru orantılı olarak 3GIO ile değişik ürün tasarımları da görebileceğiz. Bu seneki IDF Fuarı’nda Intel, PC endüstrisinin yeni trendlerini göstermişti. Bu trendlerden biri çok küçük boyutlu PC sistemleri idi. 3GIO arabirimine sahip olan bu sistemler, küçük yapılarına rağmen bir Pentium 4 işlemcisini taşıyorlardı ve ısınma sorunu da çekmiyorlardı. Hatta bu sistemlerde fansız bir soğutma yeterli olduğundan, gürültü sorunu da ortadan kalkmıştı. Kapalı kapılar ardından bize gösterilen bazı sistemlerde kart yerine kutu şeklinde modüller kullanılıyordu. Bu modüller sayesinde bilgisayar sistemlerinin donanım özellikleri çok hızlı bir şekilde değiştirilebiliyordu.

Intel bu veriyolu ile yeni ve genel bir genişleme konseptini ortaya koyuyor. Çünkü modemden tutun Gigabit Ethernet Controller’ına kadar bu yeni teknoloji desteklenecek. Kısaca genişlemelerin artık bu veriyolu ile yapılması sağlanacak ve bu nedenle, bundan sonraki ürün gelişimi, tek bir arabirim olduğundan dolayı, çok daha sağlıklı olabilecek. Ayrıca maksimum performansın yanı sıra kullanım kolaylığı da artacak.

AMD, Intel’e karşı sessiz:
Hypertransport’un 3GIO benzerliği 3GIO’nun geliştiricileri olan Arapahoe Working Group, Intel’in gözü önünde olan bir çalışma grubu. Buna karşın
AMD’de Hypertransport Technology Consortium’u gözlüyor. Kısaca AMD Hypertransport teknolojisini destekliyor. Daha önce Lightning Data Transport, yani LDT olarak adlandırılan bu teknoloji 3GIO’da olduğu gibi çeşitli sistemlerdeki chip’lerle önceki metotlara göre daha etkili bir veri iletişimi sağlıyor. Yani 3GIO ve Hypertransport teknolojisi birbiri ile çakışıyor. Çünkü birinin desteklediği fonksiyonu diğeri de teorik olarak destekleyebiliyor. Bu teknolojiyi eski sistemlerle kıyasladığımızda, teorik olarak tam 40 katı bir fark olduğunu görüyoruz. Bu sonuç da bize bu teknolojinin ne kadar önemli olduğunu gösteriyor. AMD ile Intel yeni bir veriyolu savaşına girebilirlerdi, ama AMD’nin yeni I/O teknolojisi olan Hypertransport’un aslında Intel’in 3GIO teknolojisinin bir parçası olması, bu savaşı başlatmadan bitirdi. Gerçi her iki taraf da bu gelişmeyi doğrulamıyor. Ama gidişata baktığımızda bu tür bir değişimin her iki tarafın da işine geleceğini görüyoruz.

Sonuç:
3GIO diğer veriyolu teknolojilerine rakip gösterilmiyor Seri bağlantı teknolojisi ile bire bir bağlantıyı kuran bu yeni veriyolu, sistemin ihtiyaç duyduğu bant genişliğine daha esnek davranabiliyor. Ayrıca PCI mimarisi ile aynı yazılım uyumunu sağlayan veriyolu, her bir veri iletimi için farklı bir yol da izleyebiliyor.

3GIO veriyolu paket yönlendirme protokolüne sahip olduğundan dolayı, CRC denetlemesi de yapılabiliyor. Bu sayede yüksek bir veri güvenliği ortaya çıkıyor. Bu da özellikle server sistemler için aranan bir özellik. 3GIO’nun diğer önemli bir özelliği ise, Hot-Plug fonksiyonunu desteklemesi. Bu sayede sisteme bağlı olan 3GIO birleşenleri, sistem açıkken bile takıp çıkartılabilirler. Yüksek bir performansa sahip olan bu yeni teknoloji ile çok yakında karşılaşacağımızı düşünmeyin. PCI Express 1.0 teknolojisi entegre edilmiş ürünler, önümüzdeki seneden sonra bekleniyor.Hatta bu yeni teknolojinin ilk olarak workstation’larda yer alması düşünülüyor. Server sistemlerinde bu teknolojiyi görmemiz içinse birkaç yıl daha zaman var. Tabii bu teknolojik gelişmeye şimdiden ayak uydurmak isteyen üreticiler de yok değil. Örneğin grafik chip üreticilerinin bu teknoloji ile yakından ilgilendiklerini söyleyebiliriz.

Okuyucu Yorumları

İlk yorum yapan siz olun
Sen de yorum yaz

 

CHIP'i Takip edin
E-Posta listemize katılın
CHIP Dergi Mobil Cihazınızda

İlginizi çekebilir