İşlemci Nedir ? Nasıl Çalışır ?
Tanımı
Kısaca CPU ( Central Process Unit ) yani Merkezi İşlem Birimi’dir. İşlemci
için bilgisayarın beynidir diyebiliriz. Adından anlaşıldığı gibi bilgisayardaki
işlemleri gerçekleştiren ve gerekli yerlere gönderen elemandır.Konuyu basitçe
anlatmak gerekirse bilgisayar üzerinden yaptığımız herşey işlemciye muhakkak
uğrar. Yani klavyedeki bir tuşa basmamız, fareyi hareket ettirmemiz birebir
olarak işlemcide gerçekleşir.
Tarihçesi
İlk işlemciler belli işlemleri ve çoğu zamanda yalnızca tek bir işlemi
gerçekleştirmek için üretilmişlerdir. Ancak üretilen bu işlemcilerin hem
maliyeti çok yüksekti hem de yaptığı iş sınırlıydı. 1970’lerde
mikroişlemcilerin üretilmesiyle işlemci tasarımları ve kullanım alanları
oldukça değişti. İlk mikroişlemci Intel 4004’ün üretilmesi (1971) ve bunu
takiben ilk geniş çaplı kullanım alanına sahip olan Intel 8080’nin üretilmesi
(1974) ile merkez işlem birimini yürütme metodları tamamiyle değişim gösterdi ve
gelişen teknoloji ile birlikte küçük boyutlu bilgisayarlar ve cep
telefonlarının üretilmesi küçük bir işlemcinin geliştirilmesini zorunlu kıldı.
Bu sayede işlemcilerin kullanım alanları genişledi ve hayatımızın vazgeçilmez
bir parçası oldu. Günümüzde işlemciler; otomobiller, cep telefonları,
bilgisayarlar ve daha bir çok üründe kullanılmaktadır.
Mikroişlemciler Nasıl Çalışır ?
Mikroişlemcilerin yapısında milyonlarca transistör denilen yarı iletken
malzeme bulunmaktadır.Elektrik sinyalleri bu transistörlerden geçer ve toplama,
çarpma, çıkarma ve bölme gibi temel matematiksel işlemlere dönüştürülür.Bu
işlemleri yapan bölüme ALU(Arithmetic Logic Unit) denir. Bunun dışında
işlemcide veriyolları, çeşitli kontrol ve denetleme bileşenleri bulunur.
İşlemcinin Temel Bileşenleri
ALU (Aritmetik ve Mantıksal İşlem Birimi): Mikroişlemcinin
birinci derece önem taşıyan birimidir.Toplama, çıkarma, çarpma, bölme
komutlarını dönüştürür. Alu’nun ne kadar fonksiyonu varsa işlemci o kadar değer
kazanır.
Komut Çözücü (Instruction Decoder): İşlemcinin yapması
gereken kodların icrası için gerekli şlemleri başlatır ve komutun
çalıştırılması için gerekli işlemleri belirler.
Kaydediciler (Registers): Anabellekteki
veriler işlenmek üzere merkezi işlem birimine taşınır burada verilerin işlenmesi
sırasında geçici olarak kaydedicilerde bekletilirler.
Veriyolu (Bus): İşlemcinin diğer
donanım birimleri ile bağlantısını sağlayan iletken elektriksel yollardır.
1.INTEL
Intel,
ABD merkezli, dünyanın en büyük işlemci üretecisi ve en bilinen işlemci
markasıdır. Şirket, 1968 yılında Gordon E.Moore tarafından
kurulmuştur.İlk olarak 1971 yılında intel 4004 işlemcisiyile piyasaya
çıkmıştır.
o
Intel
Core i7 Processor
o
Intel
Core i5 Processor
o
Intel
Core i3 Processor
o
Intel
Core 2 Duo Processors for Embedded Computing
o
Quad-Core
Intel Xeon Processor 5300 Series
o
Dual-Core
Intel Xeon Processor 5100 Series
o
Dual-Core
Intel Xeon Processors LV and ULV
o
Intel
Core Duo Processors
o
Intel
Xeon Processors
o
Intel
Pentium Dual-Core Processor
o
Intel
Celeron Processor 440
o
Intel
Pentium M Processors
o
Intel
Pentium 4 Processors
o
Intel
Pentium III Processors
Intel Celeron M Processors
o
Intel
Celeron Processors
o
Intel
Pentium Processors with MMX Technology
· 2.AMD
·
· Advanced Micro Devices
şirketi, kısaca AMD, merkezi Austin, Teksas, ABD olan mikroçip üreten bir
şirkettir. Genel olarak kişisel bilgisayarlar için ürettiği işlemcileri ile
bilinir. Ayrıca 2006 yazında ATI'yi satın alması ile grafik (çizge) işlemcileri
üretme kapasitesine de ulaşmıştır.
·
· Masaüstü Bilgisayar
için CPU
o
Am386
o
Am486
o
Am5x86
o
AMD
K5-Serisi: 5k86, K5
o
AMD
K6-Serisi: K6, K6-2(+), K6-III(+)
o
AMD
Duron Serisi: Spitfire, Morgan, Applebred
o
AMD
Athlon Serisi: Pluto/Orion, Thunderbird
o
AMD
Athlon XP Serisi: Palomino, Thoroughbred A/B, Barton, Thorton
o
AMD
Sempron Serisi: Thoroughbred B, Barton, Paris, Oakville, Palermo, Manila
o
AMD
Athlon 64 Serisi: Clawhammer, NewCastle, Winchester, Venice, San Diego,
Orleans, Lima
o
AMD
Athlon 64 FX Serisi: Sledgehammer, San Diego, Toledo, Windsor FX
o
AMD
Athlon 64 X2 Serisi: Manchester, Toledo, Windsor, Brisbane
o
AMD
Athlon X2 Serisi: Brisbane
o
AMD
Athlon II X2 Serisi:
o
AMD
Phenom FX Serisi:
o
AMD
Phenom X2 Serisi:
o
AMD
Phenom X3 Serisi:
o
AMD
Phenom X4 Serisi:
o
AMD
Phenom II X4 Serisi:
o
AMD
Phenom II X6 Serisi:
· Laptop / Notebook için
CPU
o
AMD
Mobile K6-2/III Serisi: K6-2+, K6-2-P, K6-III+, K6-III-P
o
AMD
Mobile Duron Serisi
o
AMD
Mobile Athlon 4: Palomino
o
AMD
Athlon XP-M Serisi: Palomino, Thoroughbred A/B, Barton, Dublin
o
AMD
Mobile Sempron Serisi: Thoroughbred A/B, Georgetown, Albany, Dublin, Sonora,
Roma, Richmond, Keene
o
AMD
Mobile Athlon 64 Serisi: Clawhammer, Newark, Oakville
o
AMD
Turion 64 Mobile Technology: Lancaster
o
AMD
Turion 64 X2 Mobile Technology Serisi: Taylor, Trinidad, Hawk
Server
için CPU
o
AMD
Athlon MP Serisi: Palomino, Thoroughbred A/B, Barton
o
AMD
Opteron Serisi:
o
Opteron
1xx: Sledgehammer, Venus, Denmark
o
Opteron
2xx: Sledgehammer, Troy, Italy
o
Opteron
8xx: Sledgehammer, Athens, Egypt
o
Opteron
1xxx: Santa Ana
o
Opteron
2xxx: Santa Rosa
o
Opteron
8xxx: Santa Rosa
o
o
o
o
Intel® Hyper-Threading Teknolojisi
Intel® Hyper-Threading Teknolojisi (Intel® HT Teknolojisi) 1 her çekirdek
çalıştırmak için
birden çok iş parçacığı sağlayarak, daha verimli işlemci kaynaklarını
kullanır.
Bir performans
özelliği gibi, aynı zamanda dişli yazılım üzerinde genel performansını
artırmak,
işlemci verimini
arttırır.
Intel® HT Teknolojisi geçerli Intel® Core ™ işlemci ailesi Intel® Core
™ M
işlemci ailesi ve
Intel® Xeon® işlemci ailesi. Bir işletim sistemi ile bu Intel®
işlemci ve yonga
,setleri birini
birleştiren ve
BIOS HT Teknolojisini destekleyerek, şunları yapabilirsiniz:
o Sistem yanıt korurken
aynı zamanda zorlu uygulamalar çalıştırmak
o
verimlilik üzerindeki etkisini en aza indirirken koruma, verimli ve
yönetilebilir
o
sistemler
o
tutun
o
gelecekteki iş büyüme ve yeni çözüm yetenekleri için imkan sunuyor
Ödün vermeden yoğun grafik
Intel® HT Teknolojisine sahip,
multimedya meraklıları oluşturabilir,
Daha görevler, daha verimli iş
Intel® HT Teknolojisi
ve hem de İşlemciler Intel® Turbo Boost Teknolojisi
Intel® HT Teknolojisi,
işletmelerin can sayesinde:
o
düşürmeden aynı anda daha fazla yaparak verimliliği artırın
o müşteri deneyimleri
artırılması, internet ve e-ticaret uygulamaları için hızlı
o tepki süreleri
o sağlamak
o Aynı anda
işlenebilecek işlem sayısını artırmak
o 64-bit gelecek hazır
korurken 32-bit uygulama teknolojileri mevcut yararlanın
Sistem hazır değerlendirilmesi
Intel® HT Teknolojisi dizüstü
bilgisayar, masaüstü, sunucu ve iş istasyonu sistemleri
Sistem gereksinimleri 1
o
Intel® HT Teknolojisini destekleyen bir işlemci
o Intel® HT
Teknolojisi-chipset
o Intel® HT Teknolojisi
özellikli sistem BIOS'u
o
Intel® Turbo Boost Teknolojisi
Intel® Turbo Boost
Teknolojisi 2.0 1 otomatik olarak güç, akım ve sıcaklık spesifikasyon limitlerinin
altında faaliyet eğer işlemci çekirdeği puan çalışma frekansı daha hızlı
çalışmasına izin, pik yükler için işlemci ve grafik performansını
hızlandırır. İşlemci Intel® Turbo Boost Teknolojisi 2.0 girer ve işlemci o
halde geçirdiği süre iş yükü ve çalışma ortamına bağlıdır olsun.
koşullar işlemci turbo
moduna girmesine izin maksimum turbo frekansı mümkün olan en yüksek frekans
Ulaşılabilir gösterir. Intel® Turbo Boost Teknolojisi frekans iş yükü,
donanım, yazılım ve genel sistem konfigürasyonuna bağlı olarak değişir.
ağır yüklemelerde ve
aynı anda çoklu çekirdek kullanırken nedeniyle değişen güç özelliklerine, Intel®
Turbo Boost Teknolojisi 2.0 ile bazı parçalar maksimum turbo frekansları elde
olmayabilir.
Intel® Turbo Boost
Teknolojisi Durumu ve frekans ters 2.0 devlet de dahil olmak üzere bir dizi
faktöre bağlıdır, ancak, aşağıdaki sınırlı değildir:
· iş yükü türü
· Aktif çekirdeklerin
sayısı
· Tahmini akım tüketimi
· Tahmini güç tüketimi
· işlemci sıcaklığı
İşlemci bu sınırların
altında faaliyet gösteren ve kullanıcının iş yükü ek performans talepleri zaman
frekans üst limiti ulaşılana kadar, işlemci frekansı dinamik
artacaktır. Intel® Turbo Boost Teknolojisi 2.0 frekans ve enerji
verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için akım, güç ve sıcaklık yönetmek için
paralel çalışan çoklu algoritmaları vardır. Not: Intel® Turbo Boost
Teknolojisi 2.0 işlemci kısa süreler performansını maksimize etmek için onun
TDP yapılandırma ve data sheet belirtilen güçten daha yüksek bir güç düzeyinde
çalışmasına olanak tanır.
Aynı çalışma koşulları
altında çalışan, aynı model numarasıyla İşlemciler bazı frekans veya güç
değişimini görebilirsiniz. Bu üretim sürecinde gerilimler, güç ve kaçağı
varyansları tarafından yönlendirilen silikon doğal bir özelliğidir. En son
özellikleri elde etmek için yerel Intel satış ofisine ya da distribütörünüzle
irtibata geçiniz.
INTEL
QUİCK PAHT TEKNOLOJİSİ(QPI)
Bu teknoloji
kuzey köprüsü üzerinde duran bir veri denetleyicisi gibidir.Yani ekrankartından
ve ram den gelen verileri işlemciye ileten yoldaki düzeni sağlar.
Bu yolu kuzey köprüsü
üzerinden denetlerken FSB adı kullanılıyordu.Şimdi ise bu denetleyici ve
verileri hizaya sokan teknoloji i7 işlemcilerle birlikte işlemcinin içine
girmiş oldu.Bu tahmini yüzde onluk performans artışı sağlar.Birimi GTS
yda QPI diye geçmektedir.
Fsb ın kalkmasının
nedeni bu yeni birimin kuzey köprüsü üzerindeki bu hantal yapıyı yok etmesi ve
ekstra 2 yol daha eklenmesi ile mümkün olmuştur.
Örnek vericek
olursam ramden ve kran kartından gelen verileri asker olarak düşünelim.Bu
askerler düzgün birşekilde kıtalarını gidecekler.Kıtalarınıda işlemci olarak
farz edelim.Daha önceden bu askerleri hizaya sokmak için uzaktan düdük çalardık
(kuzey köprüsünden) şimdi ise askerlerin hemen yanından bağırarak hizaya
sokuyoruz.(işlmecinin içinden) Yine daha önce tek bir kişi uzaktan düdük
çalarak hizaya sokuyordu bu askerleri.Şimdi ise 3 kişi birden askerlerin tam
yanı başında hizaya sokuyor.Umarım anlaşılır olmuştur.
INTEL SMART CACHE BELLEK
Evet bu teknoloji çok
önemli.Bir bilgisayardan istediğimiz verimi almamız için olmazsa olmazlardan bu
teknoloji.Peki nedir bu cache bellek?
İ7 işlemcinin her bir
çekirdeğinde L1 VE L2 olmak üzere 1 mb lık bir cache bellek vardır.Bu bundan
önceki işlemci ailelerindede mevcut olan bir cache bellek teknolojisiydi.i7 nin
farkı bu L1 VE L2 ye ek olarak L3 adı altında 8 mb lık bir cache bellek daha
ekli olmasıdır.L3 ün farkı ortak olarak kullanılabilir olmasıdır.yani L1 ve L2
deki alan bitince işlem yapmak için ram yerine bu ortak kullanılan L3 belleği
kullanabileceğiz.Bu bize ekstra hız kazandıracaktır.
Örnek vericek olursam
bu teknolojiyi 4 bireyden oluşan çekirdek bir aileye benzetelim.Ailenin her
bireyinde L1 VE L2 adı altında kişisel banka hesapları olsun.Anne baba kız
kardeş ve erkek kardeş ten herhangibirinin L1 ve L2 banka hesapları
bittiğini farz edelim.Bu durumda eskiden Ram devreye giriyordu.Ve ekstara hız
ve performans kaybı oluyordur.İşte bu noktada Intel SMART CACHE i devreye
soktu.Yani bu şu demek ekstra ailenin her bir bireyinin kullanabileceği 8 mb
lık ortak bir hesap açtı.Artık aile bireylerinden hangisinin parası biterse bu
ortak hesaptan yararlanabilecek.Ekstra ram e gitmek zorunda değiliz artık.Yani
kısacası eskiden küçük uygulamalarda cache bellek devreye girerdi.Artık L3
bellek sayesinde orta seviyeye yakın uygulamalardada SMART CACHE
teknolojisinden yararlanabileceğiz.
Bu teknoloji şu an
için sadece i5 ve i7 işlemcilerde mevcuttur.
Fotoğraflar
islemçi'nin çalışma prensibi
işlemci türü
işlemçinin anakart üzerindeki yeri 
işlemci türü
laptop işlemci
Bu yorum yazar tarafından silindi.
YanıtlaSil