Giriş

Orijinalini görmek için tıklayınız : işlemci nedir? Ne işe Yarar? Nasıl Çalışır?


Munzevi
06-12-2009, 02:18
http://img87.imageshack.us/img87/595/islemcinedirwmxi7.jpg



1. İŞLEMCİLER





İşlemcinin Görevi

“İşlemcinin görevi nedir?” Diye sorulduğunda birçok kişi net bir cevap veremese de

işlemciyi bilgisayarın beyni olarak tanımlar. Bu tanımlama, işlemcinin önemini

kavradıklarını ifade eder. İşlemcinin anlaşılabilmesi için görevini net olarak tanımlamalıyız.

Bugün piyasada çeşitli işlemciler bulunmaktadır. Eğer işlemcinin bilgisayardaki görevini

tam olarak bilmezseniz bu donanımda seçim yapmanız zorlaşacaktır. İşlemciyi anlamanız

sizi hem mesleğinizde daha yeterli yaparken hem de bilinçli bir tüketici hâline getirecektir.



http://img80.imageshack.us/img80/3200/ilemci01eb1.bmp



http://img103.imageshack.us/img103/5451/ilemci02lg1.bmp



1.2. İşlemci Nedir?

İşlemci, bilgisayarın birimlerinin çalışmasını ve bu birimler arasındaki veri (data)

akışını kontrol eden, veri işleme (verileri değerlendirip yeni veriler üretme) görevlerini

yerine getiren elektronik aygıttır. Veriler üzerindeki yaptığı işlemler, temel aritmetik

işlemleri kadar basit (örneğin 1+3 gibi) ya da çok daha karmaşık (bu değeri al ve ses kartına

yolla ki böylelikle hoparlörden müzik dinleyebilinsin) gibi çeşitli seviyelerde olabilir.







Aslında işlemciler, sadece bilgisayarlarda bulunan bir donanım değildir. Tüm

elektronik sistemlerde işlemciler bulunur. Örneğin, otomatik çamaşır makinesi, otomatik

bulaşık makinesi; fabrikalardaki otomatik cihazlar, televizyon.

İşlemci yerine mikroişlemci, CPU (sipiu diye okunur - Central Processing Unit ),

MİB (CPU’nun Türkçe karşılığı - Merkezi İşlem Birimi), μP (mikro processor-mikro

prosesır diye okunur) isimlerini de sıklıkla kullanıyoruz.

İşlemci = Mikroişlemci = MİB = CPU = μP

İşlemciler, klavyeden girilen tuşun ifade ettiği karakteri aynen ekranda gösterme

şeklinde bir işlem yaptığı gibi; aldığı verileri değerlendirip yeni veriler de üretebilir.

Örneğin, hesap makinesinin işlemcisi, girilen rakamlar üzerinde istenilen işlemi uygulastarhackz.comstarhackz.comstarhackz.comstarh ackz.comstarhackz.com

yeni sonucu ekranda gösterir.

İşlemciler, bilgisayarda yönetici konumunda çalışır. İnsan beyninin tüm vücut

organlarını sinir sistemi vasıtasıyla yönetmesi gibi işlemciler de kontrol sinyalleriyle sisteme

bağlı tüm birimlerin çalışmasını düzenler ve yönetir.

1971 yılında Intel firması, binlerce transistörü silikon çip üzerine yerleştirip işlemcinin

boyutlarını küçültmesiyle birlikte daha önce sadece büyük şirketler ve üniversitelerin

kullanabildiği bilgisayarlar iyice küçülmüş ve evlere girmeye başlamıştır.

Mikroişlemciler, milyonlarca transistörden oluşmaktadır. Elektrik sinyalleri bunların

üzerinden akar. Bilgisayarın yaptığı tüm işleri toplama, çıkarma, çarpma ve bölme gibi

işlemler bu sinyaller vasıtasıyla gerçekleşir. Devrede elektrik sinyalinin olması “1”, elektrik

sinyalinin olmaması “0” ile ifade edilir. İşlemci bu işlemleri en basit sayma sistemi olan

ikilik düzen yani 0 ve 1 sayılarını kullanarak yapar. Komut, işlem, veri, vb. kavramların ikili

sayı sistemi ile ifadesine, makine dili (makine kodu) denir. Mesela “A” harfi ikilik sistemde

“01000001” ile ifade edilebildiği gibi mavi gibi bir renk de ikilik tabandaki sayı gruplarıyla

ifade edilir. Aynı şekilde bir ses veya görüntü kaydı da yine buna benzer ikilik sayı grupları

ile ifade edilirler. Bu “0” veya “1”in bilgisayarda kapladıkları alana bit adı verilir.



http://img213.imageshack.us/img213/6418/ilemci03mv4.bmp



Bu sayı grupları üzerinde işlem yapmak için işlemci içerisinde komut listesi (komut

seti = instruction set) mevcuttur. Bu komutlar, işlemcinin sorumlu olduğu tüm matematiksel

ve mantıksal işlemleri gerçekleştirir. İşlemciye gönderilen ve ona ne yapması gerektiğini

söyleyen komutlara ise programlar denir.







Programlar Nerede Tutulur?

İşlemciye ne yapmasını istediğimizi söyleyen programlar olmadığı sürece işlemci bir

işe yaramaz. Peki bu programlar nerede tutulur, çalıştırılır, bu programların içerdiği komutlar

işlemciye nasıl ulaşır? Bilgisayarda tüm programlar sabit diskte (hard disk) tutulur. Peki

sabit diskte tutulan bu programların çalıştırılması aşaması nasıl gerçekleşir?

İşlemci her saniyede milyonlarca, hatta milyarlarca komutu işleyebilir. Sabit disk,

işlemcinin komut işleme hızına ulaşamaz. Bu sorunu ortadan kaldırmak için programlar sabit

diskten alınarak RAM’e (rem diye okunur) yüklenir. RAM’den de işlemciye aktarılır. Bir

program RAM’e yüklendiğinde ve işlemci kendisinden istenileni gerçekleştirdiğinde buna

program (yazılım) çalışıyor deriz. Verinin sabit disk, RAM ve işlemci arasındaki akışı tek

yönlü bir işlem değildir. İşlemcinin yaptığı işlemler sonucunda ürettiği veriler de işlemciden,

RAM’e ve oradan da sabit diske alınarak, sabit diskte tutulur



RAM = Random Access Memory = Sistem Belleği = Ana Bellek



http://img205.imageshack.us/img205/9797/ilemci04kz8.bmp



RAM’ler sabit disklerden hızlı olduklarına göre, işlemciyle uyum açısından neden

sabit disk yerine sadece RAM’leri kullanmıyoruz? Birincisi sabit diskler RAM’lerden

yüzlerce kat bilgiyi saklayabilirler. İkincisi RAM’ler bilgisayarı kapattığınız anda üzerindeki

tüm bilgileri kaybederlerken sabit diskteki bilgiler kaybolmaz. Yüksek oranda bilgi tutabilen

ve bilgisayar kapalıyken de üzerindeki bilgileri kaybetmeyen bir belleğin üretim maliyeti

sabit diskin maliyetinden çok daha fazladır. Bu nedenle tüm programlar sabit diskte tutulur

ve çalıştırılmak istenen program RAM’e alınarak hızlı bir şekilde çalıştırılır.



İşlemci Paketleri



İşlemcilerin farklı şekil, boyut ve harici özellikleri vardır. Bu özelliklere işlemcinin

paketi denir. İşlemcilerin gelişim süreçlerinde, üreticiler işlemcileri anakarta bağlayan ayak

sayılarının artması, işlemci ısınmalarını engellemek amacıyla yapılan değişiklikler, kimi

parçalarda anakarta bağımlılığı ortadan kaldırma gibi amaçlarla değişik paketlemeler

kullanmaktadır. Bunlardan bir tanesi olan slot tipi paketleme (SEC=Single-Edge Cartridge),

1990’lı yılların başında piyasaya sürüldü. Slot tipi işlemciler artık üretilmemektedir.

Alt tarafında çeşitli sayıda pin bulunduran işlemci paketlemesine PGA (pin grid array)

adı verilir. Paketteki ayak sayısına göre paketler isimlendirilir. Örneğin, 423 ayak Pentium 4

paketi ve 478 ayak Pentium 4 paketi. Bu paket yapısındaki işlemcilerin takıldıkları soketler

ise soket 423 ve soket 478 olarak isimlendirilir. Üreticiler bunların dışında da farklı

paketlemeler yapmaktadırlar. Farklı bir paketleme olan LGA paketinde işlemci ayaklarının

yerini elektrik iletimini sağlayan iletim noktaları almıştır. Pin yerine iletim noktalarının

kullanımı elektrik sinyallerinin iletim yolunu kısaltmış, böylelikle sinyal iletim hızı artmıştır.



SEC Paketi

http://img80.imageshack.us/img80/4313/ilemci05xe3.bmp



PGA Paketi

http://img103.imageshack.us/img103/931/ilemci06vx4.bmp



FC-PGA Paketi

http://img214.imageshack.us/img214/4561/ilemci07ez5.bmp



PPGA Paketi

http://img213.imageshack.us/img213/7571/ilemci08pn1.bmp



LGA Paketi

http://img214.imageshack.us/img214/5747/ilemci09cf2.bmp





Aynı marka ve model işlemciler, piyasaya farklı paketlerle sürülebilirler.



http://img80.imageshack.us/img80/9684/ilemci10pl6.bmp





Eskiden işlemciler, anakarta sabitlenmiş olarak üretiliyordu. İşlemci veya anakart

arızalandığında onların birbirinden bağımsız olarak test veya tamir edilmesini mümkün

olmuyordu. Ayrıca var olan işlemciyi yenisiyle değiştirmek de zor oluyordu. Bu nedenle

işlemcinin anakarta takılıp sökülmesini sağlayan işlemci yuvaları geliştirildi. İşlemciler

anakarta takılma şekillerine göre isimlendirilen soket ve slot olmak üzere iki şekle sahiptir.





Soket İşlemci



Kare şeklinde üretilmiş işlemci modelidir. Üst yüzeyinde marka ve model isimleri

bulunur. Alt yüzeyinde ise işlemcinin türüne göre çok sayıda pin veya iletim noktası bulunur.

Takıldıkları anakarta bir mandal/kilit yardımı ile tutturulurlar. Anakarttaki sokete uygun

işlemci seçilmelidir. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi anakartta LGA soket varsa, işlemci

de LGA soket işlemci olmalıdır. Başka bir örnek vermek gerekirse anakartta soket 939 varsa

işlemci de 939 pinli işlemci olmalıdır.



Anakart Soketi

http://img103.imageshack.us/img103/4650/ilemci11dm7.bmp





Soket İşlemci



http://img213.imageshack.us/img213/1115/ilemci12oa2.bmp



Slot İşlemci



Diklemesine anakartın üzerine monte edilirler. Dikdörtgen bir kart şeklinde üretilen

işlemci modelidir. Kimi işlemci bileşenleri kart üzerindedir. Kartın alt kısmında bulunan

bağlantı noktaları ile ana karta bağlanır. İşlemcinin korunması için dış kılıfı vardır. Kılıfın

yan yüzeylerine soğutucu takılmaktadır. Slot işlemcilerin üretimi durdurulmuştur.



İşlemci Slotu

http://img205.imageshack.us/img205/8235/ilemci13as9.bmp





Kılıfsız Slot İşlemci

http://img80.imageshack.us/img80/7776/ilemci14yx5.bmp



Kılıflı Slot İşlemci

http://img214.imageshack.us/img214/8971/ilemci15hg7.bmp