İşlemci Nedir? İşlemcilerin Yapısı

Bilgisayarın birimlerinin çalışmasını ve bu birimleri arasındaki veri akışını kontrol eden, veri işleme görevlerini yerine getiren elektronik aygıta işlemci denir. Aritmetiksel ve mantıksal işlemler yapar, belli bir hıza sahiptir. İşlemci yerine MIB (Merkezi İşlemci Birimi), CPU (Central Processing Unit) isimleride kullanılır. Genel olarak bir bilgisayar 4 birimden oluşur;

1- Merkezi İşlem Birimi
2- Hafıza-Bellek
Giriş çıkış üniteleri
Giriş çıkış ünitesine bağlanan ürünler (klavye, fare, monitör, vb.)
Not: İşlemciler sadece bilgisayarlarda bulunmaz. Bütün elektronik cihazlarda olur. (Çamaşır makinesi, bulaşık makinesi, buzdolabı).

İŞLEMCİNİN YAPISI

İşlemci kendi içinde bir mimariye sahip olup işlemlerin yapılabilmesi için bir çok birimi bulunur. Bunlar; kontrol birimi, iletim yolları, kaydedici, sayıcılar, giriş-çıkış tamponları, aritmetik mantık birimi.

1- Aritmetik Mantık Birimi : İşlemci tarafından gerçekleştirilen matematiksel (A+B) mantıksal (A>B) işlemleri yapar.

2- Çekirdek (Core) : İşlemciye gelen bütün komutları gerçekleştirir.

3- Kontrol Birimi : ALU burada bulunur. Gelen komutların ne anlama geldiğini çözümler, veri akışını kontrol eder.

4- Ön Bellek (Cache) : Çalışmakta olan programa ait komutların verilerinin geçici olarak saklandığı işlemci hızı ile aynı hızda çalışabilen hafızalardır. RAM’a göre çok hızlıdır. L1 ve L2 olmak üzere 2 kısımdan oluşur. L1, L2’ye göre daha hızlıdır. İşlemci ihtiyaç duyduğu komutu ilk önce L1 önbellekte, eğer burada yoksa L2 önbellekte, burada da yoksa RAM’de, Ram’de de yoksa Harddisk’te olur.

İşlemci Hızı : İşlemcilerde hız işlemcinin birim zamanda yapabildiği işlem sayısı oalrak tanımlanır. Birimi Hertz’dir. İşlemci satın alırken işlemci hızının sistem hızı ile orantılı olması gerekir. Sistem hızının birimi FSB’dir. Sistem hızını bıos AYARLARINDAN GÖREBİLİRİZ.

Overclock (Hız Aşımı) : Hız aşımı işlemcinin üreticisinin etikette belirttiği hız değerlerinden yüksek değerlerde çalıştırılması işlemidir. Anakartta ayar değişiklikleriyle işlemcinin hızı arttırılabilir. Belli bir hız değerinden sonra bilgisayar kilitlenmeleri, yanmalar gibi sorunlar olur.

İşlemci Paketleri : İşlemcilerin farklı şekil, boyut vb. özellikleri vardır. Bu özelliklere işlemci paketi denir.
Slot tipi işlemciler için SEC paketi kullanılır. Slot tipi işlemciler artık kullanılmamaktadır.
Alt tarafında çeşitli sayıda pin bulunduran işlemci paketlemesine PGA adı verilir.
İşlemci ayaklarının yerine (pinlerin yerine) elektrik iletimini sağlayan iletim noktalarının olduğu paketleme türü LGA‘dır.
Not: SEC paketi slot, PGA ve LGA ise soket işlemciler içindir.

İŞLEMCİNİN ÇALIŞMASI

İşlemci her saniyede milyonlarca işlem yapar. Sabit disk işlemcinin komut işleme hızına erişemez. Bu sorunu ortadan kaldırmak için programlar sabit diskten alınarak RAM’a yüklenir, RAM’dan da işlemciye aktarılır. Verinin sabit disk, RAM ve işlemci arasındaki akışı tek yönlü değildir.

İŞLEMCİ TEKNOLOJİLERİ

1- Çoklu İşlem (Hyper Threading HT) : Bu teknoloji sayesinde bir işlemci birbirinden bağımsız 2 programa ait veriyi aynı anda işleyebilmektedir. HT teknolojisi olmayan iş parçacıklarını teker teker yaparken, HT teknolojili işlemci iş parçacığını bir anda çalıştırabilir.

2- Çift Çekirdekli İşlemciler (Dual Core) : Çift çekirdekli işlemci tek bir fiziksel işlemci içinde aynı frekansta çalışan iki yürütme biriminden oluşur. Bu birimlerin her birine çekirdek denir. İki çekirdeğin olması aynı anda çoklu uygulama çalıştırma olanağı sağlar.


3- Çift Çekirdekli HT (Dual Core HT) : Bu işlemci paralel olarak 4 iş parçacığı üzerinde işlem yapabilir.

4- Centrino Teknolojisi : Intel’in dizüstü bilgisayarlar için geliştirdiği teknolojidir.

İŞLEMCİ SOĞUTMASI VE MALZEMELERİ

Soğutucu : İşlemcilerin üzerine yerleştirilen ve işlemcideki ısıyı kanatlarına çeken ince ve kalın kanatlı metallerdir. İnce kanatlılar daha kolay kırılabilir. Soğutucular alüminyum ve bakır metallerinden, tamamı alüminyum olanlar, işlemci üzerine denk gelen kısmı bakır, geri kalan kısmı alüminyum olan, tamamı alüminyum olanlar vardır.

Fanlar : Isının donanımlar üzerindeki ısıyı dağıtmak amacıyla kullanılan pervanelerdir. Soğutucunun üzerine yerleştirilir. Fan motorunun ihtiyaç duyduğu elektrik anakarttaki CPU FAN yazılı bağlantı noktasına takılan enerji kablosuyla sağlar. Fanlar tozlandıklarında daha yavaş ve gürültülü çalışır.


Termal Macun : İşlemciyle soğutucu arasında görülmeyen boşluklar vardır. Hem bu boşlukları doldurmak için, hem de işlemcideki ısının soğutucuya geçmesi için kullanılır. Tutkala benzer. İletimi arttırmak için içinde bakır, alüminyum, gümüş gibi maddelerin tozu vardır.

SOĞUTMA ÇEŞİTLERİ

1- Havayla Soğutma : İşlemci üzerinde soğutucu, onun üzerinde de fanın bulunduğu düzeneklerdir.

2- Su İle Soğutma : İşlemci üzerindeki ısının suya aktarıldığı, suyun ısısının da fan ile dağıtıldığı sistemlerdir.

3- Isıl Borulu Soğutma : İşlemcinin ısısı soğutucu vasıtasıyla içinde özel bir sıvı olan ısı borularına aktarılır.