İşlemciler
Bilgisayardaki ana donanım birimlerinden biri olan işlemciler, bilgisayarımızın performansını etkileyen en önemli iç donanım birimidir. Bilgisayarımızdaki tüm aritmetiksel ve mantıksal işlemleri yapan işlemcilerin üretim teknolojilerini, yapılarını ve montajını bilmek çok önemlidir.
İşlemciler; mikroişlemci, Merkezi İşlem Birimi (MİB), CPU (Central Processing Unit) isimleriyle de anılırlar. Temel bir bilgisayarda bilgiler Giriş/Çıkış aygıtlarından alınır, Giriş/Çıkış biriminde kontrol edilir, Belleğe (RAM bellek gibi geçici ya da Sabit disk gibi kalıcı) kaydedilir, İşlemci tarafından gerekli işlemlere tabi tutulur ve aynı yolu tersten izleyerek, giriş çıkış birimlerine aktarılırlar.
İşlemcinin Yapısı ve Çalışması
İşlemci kendi içinde bir mimariye sahip olup işlemlerin yapılabilmesi için birçok birimi bulunmaktadır. Bu birimlerden en önemlileri;
- Kontrol birimi,
- Önbellek
- Çekirdek
- İletim yolları,
- Kaydedici,
- Sayıcılar,
- Giriş/Çıkış tamponları,
- Aritmetik mantık birimi
- Kayan nokta birimidir.
Çekirdek (Core) : Komut çalıştırma işlemlerini yapan bölümdür. Çalıştırma birimi (execution unit) olarak da bilinir.
ALU (Aritmetik Lojik Unit / Aritmetik Mantık Birimi) : Aritmetiksel ve mantıksal işlemlerin yapıldığı bölümdür.
Ön Bellek (Cache) : Sistem belleğinden (Ram) gelen veriler, çoğunlukla CPU’nun hızına yetişemezler. Bu problemi çözmek için CPU içinde ram ve sabitdiskten daha hızlı çalışan, yüksek hızlı hafızalar bulunur. Bunlar Önbellek(Cache Memory) olarak isimlendirilirler.
Ön bellek çalışmakta olan programa ait komutların, verilerin geçici olarak saklandığı yüksek hızlı hafızalardır. İşlemcinin komutları daha hızlı yüklemesini sağlayan bu hafıza genellikle L1 (Level 1) ve L2 (Level 2) olmak üzere iki kısımdan oluşur. İ5 ve İ7 işlemcilerde L3 (Level3) önbelleği de vardır. İşlemci, ihtiyaç duyduğu komutu ilk önce L1 ön bellekte arar. Eğer işlemcinin aradığı komut burada yoksa L2 önbelleğe burada da yoksa L3 önbelleğe bakar. Eğer burada da yoksa sırasıyla RAM ve sabit disk üzerindeki sanal hafıza üzerinde arar.
İşlemci Veri Arama Sırası :
İşlemci => Cache Bellek(L1,L2,L3) => Ram (Rastgele Erişimli Bellek) => Hdd (Sabitdisk)
L1 ön bellek L2 ön bellekten daha hızlıdır.
Kontrol Birimi : İşlemciye gönderilen komutların çözülüp (komutun ne anlama geldiğinin tanımlanması) işletilmesini sağlar. İşlemci içindeki birimlerin ve dışındaki birimlerin eş zamanlı olarak çalışmasını sağlayan kontrol sinyalleri bu birim tarafından üretilir.
İletim yolları (bus): Bu yollar işlemci ile bilgisayarın diğer birimleri arasındaki bağlantıyı sağlayan iletkenlerdir. Üç tip iletim yolu vardır.
- Adres yolu (adress bus):İşlemcinin bilgi yazacağı veya okuyacağı her hafıza hücresinin ve çevre birimlerinin bir adresi vardır. İşlemci, bu adresleri bu birimlere ulaşmak için kullanır. Adresler, ikilik sayı gruplarından oluşur. Bir işlemcinin ulaşabileceği maksimum adres sayısı, adres yolundaki hat sayısı ile ilişkilidir.
- Veriyolu (data bus):İşlemci, hafıza elemanları ve çevresel birimleriyle çift yönlü veri akışını sağlar. Birbirine paralel iletken hat sayısı veri yolunun kaç bitlik olduğunu gösterir.
- Kontrol yolu (control bus):İşlemcinin diğer birimleri yönetmek ve eş zamanlamayı (senkronizasyon) sağlamak amacı ile kullandığı sinyallerin gönderildiği yoldur.
Örnek Intel İşlemci Özellikleri
Örnek AMD İşlemci Özellikleri
