Ders 3 : İşlemciler

  • Bilgisayarın beyni olarak nitelendirilebilir.
  • Bilgisayar donanımının yönetim ve kontrolü buradan yapılır.
  • “Şu değeri hafızadan getir” ve “Şu iki sayıyı topla” gibi basit emirlerden oluşan bilgisayar programlarını çalıştırır.

İşlemcinin Çalışması :

Bilgisayarlarda ana işlemciyle beraber ses, grafik gibi birimlerde kendi çaplarında işlemcilere sahiptir.

İşlemler yapılırken sayısal (mantıksal 1 veya 0) mantık kullanılmaktadır.

Yani iki sayıyı toplamak için ilk olarak sayıların ikilik değerleri (1001010 şeklinde) ele alınır ve bunun üzerine işlemler yapılarak sonuç elde edilir.

İşlemciler hafızalarında bulunan komutlarla dışarıdan gelen uyarılar eşliğinde işlemleri yapmaktadır.

İşlemcinin çalıştırabildiği komutların tümüne komut seti denir.

İşlemciler komut setlerine göre CISC ve RISC olmak üzere ikiye ayrılır.

CISC: Kompleks komutlara, yani bir seferde birden fazla işlemi yerine getirebilen komutlara sahip işlemci mimarisidir.

RISC: Her seferinde tek bir işlem gerçekleştiren basit ve hızlı komutlara sahip işlemci mimarisidir.

İşlemcinin Hızı:

İşlemciler saniyede milyarlarca komutu işlerler.

Saat denilen bir sinyal kaynağı ile çalışırlar.

Sinyalin her tekrarında bir işlem yaparlar.

1 hertz (Hz) = saniyede 1 çevrim

1 megahertz (MHz) = saniyede 1.000.000 çevrim

1 gigahertz (GHz) = saniyede 1.000.000.000 çevrim

İşlemci aşağıdaki birimleri içerir:

Kontrol birimi, Aritmetik mantık birimi (ALU) , bellekler, iletim yolları, sayıcılar,

1- Kontrol Birimi :

  • İşlemciye gelen komutları çözümler
  • İşlemci içindeki veri akışını kontrol eder

2- ALU (Aritmetik Mantık Birimi) :

  • Matematiksel işlemleri yapar (a+b)
  • Mantıksal işlemleri yapar (a > b)

3- Bellekler : 

  • Mikroişlemci ile hafıza ve giriş/çıkış (I/O-Input/Output) kapıları arasındaki bilgi alışverişinin çeşitli aşamalarında, bilginin geçici olarak depolanmasını sağlayan tampon bellekler.
  • İşlemlerle ilgili bilgilerin tutulduğu kaydediciler.
  • Ön bellek (Cache)

Bellek Hiyerarşisi

  • Sabit disk, işlemcinin komut işleme hızına ulaşamaz.
  • Bu nedenle programlar sabit diskten alınarak çok daha hızlı olan ana belleğe yüklenir.
  • Ana bellekten de işlemciye parça parça aktarılır ve çalıştırılır.

Önbellek :

  • İşlemcinin hızıyla aynı hızda çalışabilir
  • RAM e göre çok hızlıdır
  • RAM den gelen bilgiler işlenmeden önce buraya alınır
  • L1 , L2 ve L3 olmak üzere 3 kısımdan oluşur
  • L1, L2’den L2 de L3’den daha hızlıdır

İletişim Hatları (BUS) : 

  • İşlemci içinde ve dışındaki birimlerin birbiriyle iletişimini sağlarlar
  • Üzerlerinden elektrik sinyali geçebilecek iletken hatlardır.

    oAdres Yolu : İşlemcinin bilgi yazacağı veya okuyacağı her bir bellek hücresinin bir adresi vardır.

    oİşlemci kullanacağı adresleri bu hat üzerinden ilgili belleğe bildirir.

    oVeri Yolu : İşlemci içinde verilerin birimler arasında iletildiği yollardır.

    oBirbirine paralel iletken hat sayısı veri yolunun kaç bitlik olduğunu gösterir.

    o64 bitlik işlemci = Veri yolu 64 hattan oluşuyor

    oKontrol Yolu : İşlemcinin diğer birimleri yönetmek ve eş zamanlı çalışmasını sağlamak için kullandığı hattır.

İşlemci Bilgilerine Ulaşma : 

  • Bilgisayarımızda bulunan işlemcinin özelliklerini görmek için:
  • Denetim Masası / Sistem
  • Programlar / Donatılar / Sistem Araçları / Sistem Bilgisi

İşlemci Seçimi

İşlemci seçiminde aşağıdaki kriterler önemlidir:

  • “Anakartın işlemci türü ve desteklediği işlemci hızları neler?
  • Performans mı bekleniyor yoksa sadece ofis uygulamaları seviyesi için mi kullanılacak?
  • Bütçem ne durumda?

İşlemcilerin Soğutulması : 

  • Her elektronik devre çalışırken ısınır
  • İşlemciler ise çok çalıştıklarından daha fazla ısınırlar.
  • Belli bir sıcaklıktan sonra ısı işlemciye zarar verebilir
  • Bu sebeple işlemcinin soğutulması gerekir
  • Soğutma sistemleri mikroişlemciyi ideal çalışma ısısı aralığında tutar.

Soğutma Sistemleri : 

1- Hava ile soğutma : 

  • Isı dağıtıcı olarak fanın bulunduğu soğutma düzeneğidir.
  • Fanın dönüş hızı arttıkça soğutma oranı ve gürültü artar.
  •  Tozlandıklarında yavaş döner ve gürültü çıkarırlar. Bu sebeple belli aralıklarla temizlemeli ve yağlanmalıdırlar.
  • Termal Macun : İşlemci ve soğutucunun yüzeyleri dümdüz gibi gözükse de aslında gözle görülemeyecek düzeyde pürüzlere sahiptir. Bu iki yüzey arasına sürülerek ısının soğutucuya iletilmesini hızlandırmak için termal macun geliştirilmiştir. Anakarta değdirmeden ince bir tabaka halinde sürülmelidir 

2- Suyla Soğutma :

  • İşlemci üzerindeki ısının suya aktarıldığı, suyun ısısının da radyatör-fan düzeneği vasıtasıyla dağıtıldığı sistemdir.
  • Suyun iletkenliği havadan 5 kat daha iyi olduğundan havalı sistemlerden daha iyidir. Ancak daha pahalıdır.

 

İlk Yorumu Siz Yapın

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir