CPU
I. CENTRAL PROCESSİON UNİT Tek bir yonga üzerinde bir entegre devredir. Aritmetik,
mantık ve kontrol işlemlerini yerine getirir. Central Processing Unit (CPU)
ana işlem birimi ya da yalnızca işlemci (processor ya da microprocessor) olarak
adlandırılır. Bilgisayarın çalışmasını düzenleyen ve programlardaki komutları
birer birer işleyen birimdir. İşlem hızına, kapasitesine ve diğer özelliklerine
göre çeşitli modelleri vardır:
-Intel 80486, 80386, 80286, 8088, 8086 işlemciler.
-Pentium II, III, IV işlemciler gibi.
Ana işlem birimi, Aritmetik ve Mantık Birimi ile Kontrol Biriminden oluşur.
Aritmetik ve Mantık Birimi (Arithmetic & Logic Unit -ALU) : Dört işlem, verilerin
karşılaştırılması, karşılaştırmanın sonucuna göre yeni işlemlerin seçilmesi
ve kararların verilmesi bu birimin görevidir.
Kontrol Ünitesi ( Control Unit -CU) : Işlem akışını düzenler, komutları yorumlar
ve bu komutların yerine getirilmesini sağlar.
Bölümde CPU'ların bileşenlerini açıklayacağız:
A. CLOCK (ZAMANLAYICI BİRİM) Bilgisayarın işlemlerinde zamanlama önemlidir.
Zamanlama sayesinde bilgisayar içindeki elektronik aygıtlar uyumlu çalışırlar
ve iç komutları uygun sırada yerine getirirler. İşte bu zamanlama clock (saat)
ile sağlanır.
Bilgisayarları satın alırken adı geçen 450 Mhz gibi hızlar saatin hızıdır.
Diğer bir deyişle saatin saniyedeki işlem sayısını ifade eder. Böylece 450 Mhz
hızındaki bilgisayar saniyede 44 milyon hesaplama yapmaktadır.
Saat hızı, işlemciyi üreten firma tarafından (Intel gibi) belirlenmektedir.
İşlemci Nasıl Çalışır
Örneğin bir Pentium işlemci milyonlarca anahtara ve veri yoluna sahiptir. 3
+ 3 = 6 işleminin bir işlemci tarafından yapılması bizim yaptığımız kadar basit
olmayabilir. Bu işlemin adım adım yapılması, verilerin birer birer saklanması
ve ilgili birimlere verilip alınarak işlemler yürütülür.
Toplama işlemi, işlemci (mikroişlemci) içindeki ALU içinde yerine getirilir.
Toplama işleminin komutu ADD'dir. Buradan ALU içinde belli komutların yerine
getirildiğini söyleyebiliriz.
C. BİR MİKROİŞLEMCİNİN ÖZELLİKLERİ
Bir işlemcinin alt temel birimi vardır:
Birim İşlevi
speed (hız) MHz olarak saat dönüş sayısı.
Transistor sayısı Çok devre (switch) daha fazla güç anlamına
gelir.
Register Saklama alanları. Geniş registerlara sahip olmak komutları
bir seferde işletilmesini sağlar.
External data bus (dış veri yolu) Bilgisayar içindeki bütün
aygıtlar arasında iletişim sağlar.
Address bus (adres veri yolu) Adres veri yolunun genişliği
işlemci tarafından adreslenebilecek bellek miktarını belirler.
Internal cache (iç ön bellek) İşlemci içindeki yüksek hızlı
saklama alanı. Bu bellek sayesinde işlemci değişik hızlı aygıtlarla olan iletişimini
dengeler.
D. PENTİUM
En yaygın PC işlemcisi üreten firma Intel'dir. Eski oldukları için Intel tarafından
üretilen 8086, 8088, 80286, 80386, 80486 işlemcilere burada değinmeyeceğiz.
Ancak Pentium işlemciler hakkında temel bilgilere değinceğiz.
80286 işlemciler sanal bellek (virtual memory) desteğine olanak tanımıştır.
Bunun dışında real mode ve protected mode olmak üzere iki modu ortaya çıkamıştır.
Protected mode olarak adlandırılan bu çalışma şekli işletim sistemlerinin farklı
bellek adreslerinde birbirinden bağımsız olarak çok sayıda uygulamayı çalıştırmalarına
olanak tanımıştır.
Intel 80386 işlemciler ise iki tür olarak geliştirilmiştir. SX ve DX işlemciler.
DX işlemcileri SX'lere göre hız, adres ve veri yolu boyutu olarak daha büyük
değerlere sahiptir.
80486 ise özellikle işlemciye sistemi kapatmak gibi değişik işlerin yüklendiği
bir işlemci olmuştur. Bunun dışında özellikle hız olarak çok gelişmiştir.
80486'nın ardından Intel, 80586 işlemcisini çıkarmayı uygun görmemiştir. Çünkü
sayılar marka sayılmamaktadır. Bu nedenle 1993 yılında Pentium adıyla yeni bir
işlemci çıkarılmıştır.
Pentium (Series I) Özellikleri:
Hız: 200 Mhz.
• 32-bit adres yolu.
• 32-bit veri yazmaçları (register)
• 64-bit veri yolları.
• Dual pipeline.
• 8 KB cache bellek.
Bu arada Pentium'a rakip işlemciler de kendisini göstermiştir:
• AMD AmSx86 • Cyrix 6x86 • IBM 6c86
Pentium işlemciler değişik türlere ayrılmıştır:
• Pentium Pro: Profesyoneller için daha fazla ön bellek vb. özellikler. •
Pentium MMX: Multimedia komutları. • Pentium II, Pentium III, Pentium IV yaygın
kullanılanlar.
NOT: Bu arada işlemci testleri için yazılan özel programlar, Pentium
IV'ün Pentium III'den birçok testte iki kat daha hızlı olduğunu göstermiştir.
II. UPGRADİNG (YÜKSELTMEK) Bir ana kart üzerindeki işlemcinin yerine gelişmişinin
takılmasıyla bilgisayarın işlemci yükseltmesi yapılabilir. Ancak uyumlu olması
ve yeni işlemci yongasının mevcut yere takılabilmesi gibi durumlar karşımıza
gelir.
Değişik işlemci soketleri vardır:
• LIF (Low-insertion force) • ZIF (Zero-insertion force) • SIF (Single-insertion
force)
PC ana kartlarında yaygın olarak ZIF soketleri kullanılır.
Kalıcı Bağlantı
Yorum (yok)
Yorum yaz
CPU (Central Processing Unit)
Bilgisayarın beyni de denilebilir. Yönetim ve kontrolü burada yapılır.İki bölümden oluşur;
1. Aritmetik ve Mantık Birimi (Arithmetic & Logic Unit -ALU) : Dört işlem, verilerin karşılaştırılması, karşılaştırmanın sonucuna göre yeni işlemlerin seçilmesi ve kararların verilmesi bu birimin görevidir.
2. Kontrol Ünitesi ( Control Unit -CU) : Işlem akışını düzenler, komutları yorumlar ve bu komutların yerine getirilmesini sağlar.
Kalıcı Bağlantı
Yorum (yok)
Yorum yaz
CPU (Central Processing Unit - Merkezi İşlem Birimi)
İşlemci, bilgisayarın beyni niteligindeki en önemli bileşendir. Diger aygıtlardangelen verileri matematiksel işlemler yardımı ile işler, sonuca ulaşır ve sonucu gerekli yerlere gönderir. Çalisabildikleri maksimum saat hizlari yani frekanslari sınıflandırılmalarına yardımcı en önemli kriterdir. Çalıştıklarında çok ısınırlar, dolayisiyla üzerlerine sogutucu ve fanlar yerleştirilir.
Görevi
Örnek olarak 2 ve 3 ü topla sonucu bana ilet komutu verildiginde işlemci hemen aritmetikmerkezini devreye sokar, islemi gerçekleştirir ve sonucu bize iletir. Benzer şekilde özel bir yöntemle kodlanmış MP3 dosyalarını açar, işler ve gerekli veriyi ses kartına iletir. Kısacası hesaplaması veya karar verilmesi gereken her seyde işlemci devreye girer Hesaplama işlemlerinde aritmetik, karar verilmesi gereken işlemlerde de mantik ünitesi devreye girer. İşlemcilerin yapısı hiç bir mekanik parçası olmayan tamamen devreler ve transistörlerden olusur. İçlerinde milyonlarca transistor bulunur ve bu transistorlerin sayısı ne kadar fazla olursa işlemci o kadar hızlı olur. İşlemcilerin hızları MHZ (MegaHertz) cinsinden ölçülür. Dogal olarak bu sayı ne kadar yüksek olursa, hızı da o kadar yüksek olur.
İşlemçi Üniteleri
Esasen mikro işlemciler, açma kapama dügmeleri gibi çalışan milyonlarca transistörden oluşur. Elektrik sinyalleri, yazılmış bir program önderliginde mikro işlemcide degişik sinyallere dönüştürülmektedirler. Bu işlemler Binary düzeyinde temel matematiksel işlemlerle yapılır. Bunlara Bit denir. CPU bu Bitler üzerinde işlem yapabilmek için temel bir yazılıma ihtiyaç duyar ki bu söz konusu temel yazılım miko işlemcinin çalişması için gereklidir. Bu yazılım veya program bir komut listesinden ibarettir ve işlemcinin içindedir. Bu komutlar duruma göre toplama işlemini yapabilir veya Conditional Branch ile cevap verebilir. Komutları yerine getirme işini ise işlemci içinde bulunan uygulama ünitesi (Execution Unit) veya fonksiyon ünitesi (Function Unit) saglar. Modern işlemcilerde degişik komutların işlenmesi amacıyla birden fazla fonksiyon ünitesi bulunmaktadır. Bundan başka işlemci içinde tamsayı (Integer) işlemlerini yapan aritmetik/mantıksal ünitesi (Arithmetic /Logic Unit) ve küsuratli sayı işlemlerini yapan kayan nokta ünitesi (FPU-Floating Point Unit) bulunmaktadır. Bir işlemcideki fonksiyon ünitesi ne kadar çoksa çalıştırılabilecek komut sayisi da o kadar çoktur.
Overclock İşlemi
İşlemciler fabrikada belirli hız ararlıklarında üretilirler. Mesela bir işlemci fabrikada 200-400 MHZ hızı arasında üretilmiştir. Son kullanıcıya yani bizlere işlemci 200 MHZ hızında gelir. Fakat overclock sayesinde işlemcinin destekledigi maksimum hıza ulaşılabilir. Overclock işlemi işlemci üzerindeki ve anakart üzerindeki jumperlardan ayarlanır. Bu sayede bir işlemci, kendi hızının iki katına çıkılabilmektedir. Ama overclock işlemi bilinçsizce yapıldıgı takdirde işlemci ve anakartın yanma riski çok yüksektir. Sadece profesyonel kullanıcılar tarafından yapılmalıdır. Artı overclock işlemi, işlemcinin daha hızlıçalışmasını dolayısıyla daha çok ısınmasını sağlar ve gerekli sogutma işlemleri yapılmayıp işlemciye daha güçlü bir fan takılmazsa bilgisayar çok sik kilitlenir. Bu ve bunun gibi durumlarda işlemcinin yanma olasılıgı çok yüksektir. Overclock işlemi çogu kişi tarafından yadırganır.
Yapısı
3-4 santimetrekare büyüklügünde bir silikon tabaka içinde milyonlarca transistörden oluşurlar. İşlemcilerin olusturulmasını sağlayan sistem mikron teknolojisidir. Bu teknoloji sayesinde bir kaç santimetrekarelik bir alana milyonlarca transistor sıgdırabilmek mümkündür. İşlemcileri anakarta takabilmek için özel yuvalara gerek vardır. Örnegin, Pentium 2 model işlemciler ancak slot uyumlu anakartlara ve Celeron model işlemciler de Soket uyumlu anakartlara takılabilirler. Slot yuvalar düz ve 4-5 cm uzunlugunda slottur. Soket ise 3-4 santimetrekare büyüklügünde bir yuvadır. Örnegin yanda gördügünüz bir Pentium 3 450 MHZ işlemcidir ve ancak slot uyumlu anakartlara takılabilir. Üstte gördügünüz işlemci ise soket uyumlu bir işlemci olup soket uyumlu anakartlara takilabilirler. Günümüz işlemcileri 100, 133, 333 MHZ ve daha fazla veriyolu hızında (Veriyi iletme hızı) çalışabilmektedir. Bu hız degeri ne kadar yüksek olursa, işlemci de o kadar fazla veri iletebilir. Ancak yukarıda da belirttigim gibi hızı belirleyen asil faktör frekanstır. Veriyolu hızı frekansın yanında pek fazla bir şey ifade etmemektedir.
Önbellekler (Cache)
Bütün işlemciler bir ön bellege sahiptirler. Bunlar birincil (L1) ve ikincil (L2) olmak üzere ikiye ayrılırlar. Bu tür belleklere Cache de denir ve 32 KB ile 512 KB (Kilobyte) arasında degişirler. Önceden yapılmış olan ve yapılmakta olan işlerin bu belleklerde geçici olarak tutulmasını sağlarlar. Bu sayede cache bellekte utulan bu verilere daha hızlı erişim saglanmış olunur.
Hyper Threading
Hyper Threading teknolojisini, bir fiziksel şslemcide 2 mantıksal işlemci olarak tanımlamak mümkündür. Intel'in sunucu sistemlerinde kullandıgı ve daha sonra Pentium 4 işlemcilerle masaüstü sistemlere adapte ettigi bu teknolojide, birbirini etkilemeyen iki farklı iş, farklı mantıksal işlemcilerde yapılarak performans artısı elde edilir.
Kalıcı Bağlantı
Yorum (5)
Yorum yaz
