İŞLEMCİLER (CPU) İşlemciler bir cihazdaki tüm girdilerin tabii tutulduğu ve çıkış bilgilerinin üretildiği bölümdür.

Transkript

1 İŞLEMCİLER (CPU) Mikroişlemci Nedir? Mikroişlemci, hafıza ve giriş/çıkış birimlerini bulunduran yapının geneline mikrobilgisayar; CPU' yu bulunduran entegre devre çipine ise mikroişlemci denir. İşlemciler bir cihazdaki tüm girdilerin tabii tutulduğu ve çıkış bilgilerinin üretildiği bölümdür. Mikroişlemciler 3 bölümden incelenir. 1) CPU (Merkezi İşlem Birimi) (Central Processing Unit) 2) Hafıza (Memory) 3) Donanım (Giriş/Çıkış Birimleri) CPU (Central Processing Unit) CPU, mikroişlemcilerin beyni olarak bilinir. Bilgisayarın veri akışı ve veri işletme görevlerini yerine getiren kısımdır.

2 Hafızadan alınan komutları çözer ve komut tarafından belirlenen işlemi yerine getirir. HAFIZA (Memory) Programların, talimatların ve verilerin ilk olarak yüklendiği yerdir. CPU nun doğrudan eriştiği birimlere "Bellek" adı verilir. CPU'nun birincil hafıza elemanları "Ram" ve "Rom" dur. İşlemciler çevre birimler ile 3 ana yoldan haberleşme sağlar. (Adres yolu, data yolu, kontrol yolu.) Adres yolu: Mikro işlemcilerin veri haberleşmeyi sağlayacağı çevre birimlerin adreslerini taşımak için kullanılır. İşlemci veriye erişmek için veya geri göndermek için çevre birimlerin adreslerine erişerek veri okuma-yazma işlemi yapar. Veri yolu: İşlemcinin çevre birimlerinin alacağı ya da çevreye gönderdiği verileri taşıyan yoldur. Tkr yönlü haberleşme sağlar. Bu bitlik bir işlemcide 64 adet veri taşıyıcı iletken bulunur. Kontrol yolu: İşlemci ile çevre birimlerin senkronizasyonu (eş zamanlı) çalışmasını sağlar. Mikro işlemci çevre birimlere okuma ya da yazma işlemi yapacağını belirtmek için kullanılır. KAYNAKLAR:

3 Mikroişlemcilerin Tarihsel Gelişimi Bilgisayarın en önemli parçası mikroişlemci, çok karmaşık bir yapıya sahiptir ve günümüzde Intel, Motorola, AMD, Siemens, NEC, IBM, vb. firmalar tarafından geliştirilmekte ve piyasaya sürülmektedir. Günümüz mikro işlemcili sistemlerinde yaygın olarak kullanılan mikroişlemciler; Intel tarafından üretilen Pentium X ve AMD tarafından üretilen DURON ve ATHLON serileri ile Motorola tarafından üretilen ve yeni macintochlarda kullanılan PowerPC ve eski macintoch kullanılan mikroişlemciler olmakla birlikte, diğer firmaların ürettikleri mikroişlemcilerde piyasada kullanılmaktadır Mikroişlemcilerin tarihi gelişimini, bir kerede işleyebilecekleri bit sayısına göre sınıflandırılmalarını referans alarak anlatacağız. Çünkü, mikroişlemcinin bir kerede işleyebileceği bit sayısında olan gelişim, mikroişlemcinin tarihi gelişimi ile paralellik göstermektedir. - 8 bit mikroişlemciler - 16 bit mikroişlemciler - 32 bit mikroişlemciler 8 BİT MİKROİŞLEMCİLER Merkezi işlem biriminin tek bir entegre içerisine yerleştirilmesi ile ilk mikroişlemci üretimi başladı. İlk mikroişlemci hesap makinasında kullanılmak üzere 1971 yılında Intel tarafından üretilen 4004 mikroişlemcisi idi. Daha sonra Intel 1972 yılında ilk 8 bit işlemci olan 8008 işlemcisini üretti. Üretilen bu iki işlemcide özel uygulamalar için üretilmişti. İlk üretilen bu iki işlemciye olan talep 8 bitlik ve daha fazla bellek bölgesi adresleme kapasitesine sahip 8080 işlemcisinin genel amaçlı olarak 1974 yılında piyasaya süsülmesini sağladı.

4 16 BİT MİKROİŞLEMCİLER İlk 16 bitlik işlemci, 1978 yılında Intel tarafından NMOS teknolojisi ile üretilen 8086 işlemcisidir işlemcisi, hem dahili hem de harici veri iletiminde 16 bit kullanmaktaydı işlemcisi, 1970 li yılların sonunda Display writer, System 23 DataMaster,v.b. kelime işlemcilerde ve mini bilgisayarlarda kullanıldı işlemcisini, 1979 yılında Motorola nın ürettiği 6809 ve serisi mikroişlemciler takip etti 32 BİT MİKROİŞLEMCİLER 32 bit işlemciler çok farklı özelliklere-yapılara sahip olarak üretildi. Çok farklı ürüne sahip 32 bit işlemcilerin en önemlilerine burada değineceğiz. Mikroişlemcilerde yaşanan gelişmeler, 32 bit veri ve adres kullanan ve gerçek 32 bit mikroişlemciler olarak isimlendirilen işlemcileri doğurdu işlemcisi veri ve adres için 32 hattan oluşan yol kullanıyordu ve haberleşme 32 bit olarak gerçekleştiriliyordu. KAYNAKLAR:

5 Teknik Özellikleri Komut Seti: Mikroişlemciler kendilerine has komut setlerini kullanırlar. Bununla beraber programlama dillerinin komutlarını da çalıştırırlar. Clock Speed (saat hızı): Megahertz (MHz) olarak ölçülen bu hız, işlemcinin hızıdır. 1MHz=saniyede 1milyon işleme eşittir. Saniyede yapılan işlemcilerin tamamı işlemci hızı işe belirlenir Hız Faktörleri: Bilgisayarın hızını birden fazla faktör belirler. Bunlardan birsi ve en önemlisi CPU hızıdır. İşlemci hızını belirleyen faktörler ise; sistem saat hızı, veri yolu genişliği ve kelime uzunluğudur. Sistem Saat Hızı (System Clock Rate): Senkron olarak işlemleri yapmak için elektronik bir darbenin hızıdır. Bu hız MHz olarak ölçülür. Hız arttıkça, hıza bağlı olarak saniyede yapılacak işlem miktarı da artar. Veri Yolu Genişliği (Bus Width): işlemcinin bir anda belleğe ve diğer giriş çıkış aygıtlarına iletebildiği veri miktarını tanımlar. Veri yolları; 8, 16, 32, 64 ve128 bit olabilir. Kelime Uzunluğu (Word Size): işlemcinin bir anda işlediği veri kümesidir. İşlemciler; 8, 16, 32 ve 64 bit olabilir.

6 MARKA: AMD Ryzen Threadripper 2990WX Processor Ryzen 9 MODEL: Ryzen 9 FREKANS HIZI: 3.0 Ghz MAX FREKANS HIZI: 4.2 Ghz İŞ PARÇACIĞI SAYISI: 64 L2 ÖNBELLEK: 8MB L3 ÖNBELLEK: 64MB ÜRETİM TEKLONOJİSİ: 12nm TÜKETİM DEĞERİ: 250W

7 NASIL ÇALIŞIR? Aritmetik ve mantıksal işlem yapma yeteneğine sahip olan işlemciler, makine dili olarak adlandırılan, 0 ve 1 lerden oluşan düşük seviyeli kodlama sistemi ile çalışmaktadır. Komutların yerine getirebilmesi için işlemciye gönderilen elektrik sinyalleri, milyonlarca transistörlerden geçmekte ve toplama, çarpma çıkarma ve bölme gibi temel matematiksel işlemlere dönüştürülmektedir. Fiyat aralıkları: Intel Pentium E2160 = 10 $ Intel Xeon Platinium 8153 Processor = 13000$ Kaynaklar: