İşlemci Nedir – İşlemcilerin Yapısı ve Çalışması – BİLGİSAYAR DERSLERİ
İşlemci Nedir – İşlemcilerin Yapısı ve Çalışması

işlemci

İşlemci nedir, ne işe yarar, CPU nedir, işlemcinin görevi nedir, nasıl çalışır gibi kafa kurcalayan soruların cevabını bu konumda en ince ayrıntısına kadar sizlerle paylaşacağım. Bu yazımı okuduktan sonra işlemciler hakkında yorum yapabilecek düzeye geleceksiniz. Şimdi konumuzun detaylarına gelelim ve işlemci nedir sorusunun cevabını vermeye başlayalım.

İşlemci Nedir Ne İşe Yarar?

İşlemci, kısaca bilgisayarın beynidir. Yani insanı nasıl beyin yönetiyorsa ve organlarının düzenli bir şekilde iletişimini, çalışmasını sağlıyorsa işlemci de bilgisayarı yönetiyor, parçaların düzenli bir şekilde çalışmasını sağlıyor.
İşlemci için söylenen farklı isimler vardır. Bunlar CPU, mikroişlemci, MİB gibi kelimelerdir. Aslında hepsi aynı şeyi ifade etmektedir. Bazıları arama motorları üzerinden araştırma yaparken islemci nedir şeklinde arama kutusuna yazıyorlar. Ama ne olursa olsun arama motorları o konuda bize doğru sonuçlara ulaştırıyor.

CPU kelimesi, Central Processing Unit kelimelerinin baş harflerinin alınarak bir araya getirilerek oluşturulmuş bir kelimedir. Central Processing Unit Türkçe’de merkezi işlem birimi anlamına gelmektedir. Anlayacağınız üzere MİB kelimesi de bu kelimelerin baş harflerinden oluşmuştur.

İşlemci Nasıl Çalışır – İşlemcinin Yapısı Nasıldır?

İşlemciler bilgileri ve komutları işlerken 1 ve 0 olmak üzere dijital bilgi yapısını kullanırlar. Aslında bu 1 ve 0’lar mantıksal değerlerdir. Elektrik varsa 1 yoksa 0 olarak düşünme mantığıdır. Bu 1 ve 0’lara bilgisayardaki en küçük bilgi yani bir denilmektedir. İşlemciler bilgileri bit bit işlerler.

İşlemcinin yapısında milyonlarca transistör denilen yarı iletken elektronik devre elemanları bulunmaktadır. O kadar transistör işlemcinin içine nasıl konulmuş diye düşündüğünüzün farkındayım. Gelişen teknolojiyle beraber kullanılan nano teknoloji ile mümkün olabilen bir durumdur.

İşlemciler yapılarında bulunan belleklerde sakladıkları komutları dışarıdan gelen istek ve uyarılara göre çalıştırmaktadırlar. Bütün dışarıdan gelecek komutlar, istekler işlemcinin anlayacağı bir şekle dönüştürülür. Bu işlemler işlemcinin bellek yapısındaki komut seti sayesinde gerçekleşir.

İşlemcilerdeki komut setleri CISC ve RISC olmak üzere 2 çeşittir.

CISC: Bir seferde birden fazla işlemi gerçekleştirebilen komutlara sahip işlemci mimarisine CISC denir.

RISC: RISC, CISC komut yapısının tam tersidir. Her seferde bir işlem gerçekleştiren işlemci mimarisidir. Bu mimari basit ve hızlı komutlara sahiptir.

İşlemci Hızı Nedir?
İşlemci hızı, bir bilgisayar işlemcisinin 1 saniyede yaptığı işlem sayısıyla ifade edilir. İşlemciler 1 saniyede milyarlarca işlem yapma hızına sahiptir. İşlemci hızı Hertz(Hz) ile ifade edilmektedir. Hertz saniyede işlemcinin saniyedeki çevrim yani işlem sayısını belirtmektedir. Mesela 3.2GHz hıza sahip olan bir işlemci saniyede 32000000000 işlem sayısı demektir. 1GHz=1000000000Hz demektir.

İşlemcinin yapısında birçok birim bulunmaktadır. Her birim kendine özel görevlere sahiptirler. Bu birimler şunlardır:
*Aritmetik Mantık Birimi(ALU)
*Kontrol Birimi(CU)
*Kaydediciler
*Sayıcılar
*Input-Output Buffers(Giriş Çıkış) Tamponları

En önemli birimi Aritmetik Mantık Birimi(ALU)’dir. Bu birim işlemcinin aritmetiksel ve mantıksal işlemlerin yapıldığı bölümdür.

Kontrol Birimi; işlemciye gönderilen komutların çözümlenip komutun ne anlama geldiğinin tanımlanmasını sağlar. Bu birim işlemcinin içindeki ve dışındaki birimlerin eş zamanlı olarak çalışmasını sağlayan kontrol sinyallerini üretir.

Bilgisayar işlemci fiyatlarını arttıran özelliklerinden birisi de yapısında bulunan çekirdektir. Çekirdek aynı zamanda Core ifadesiyle de belirtilmektedir. Çekirdek(core), işlemcide komut çalıştırma işlemlerini yapan bölümdür. Çekirdeğin yapısında aritmetik mantık birimi(ALU), genel amaçlı kaydedici, durum kaydedicisi(SR) ve program sayacı(PC) bulunmaktadır.

CPU çekirdeğini şöyle örneklendirebiliriz. Bir iş yerinde sorumlu olan kişiler ya da yöneticiler olarak düşünebiliriz. Aynı anda farklı işleri yürütme bakımından bu sorumlu kişiler ne kadar fazlaysa işler o kadar hızlı ve koordineli bir şekilde yürütülür. Yönetici ya da sorumlu kişi ne kadar az ise yapılacak işler o sorumlu kişiye yüklenir. Bu durumda işlerin yavaşlamasına neden olur. Bu örnekten de anlaşılacağı üzere işlemcilerdeki çekirdek sayısının birden fazla olması işlemcinin işlem yapma hızlarının artmasını sağlar.

Yeni nesil işlemciler, birden fazla core(çekirdek) yapısına sahip olduklarından çok sayıda işlemi yüksek hızda gerçekleştirebilmektedirler. Core ifadeleri Intel işlemci tanımlamalarında kullanılır. Örnek olarak Intel Core 2 Duo gibi.

İşlemci Ön Bellek(Cache) Nedir?
İşlemci yapısında cache bellek yani ön bellek bulunur. Cache bellek, işlemci fiyatlarını belirleyen önemli bir değerdir. Bu bellek değerinin büyüklüğü işlemcinin fiyatını ve hızını arttırmaktadır.
Sistem belleğinden gelen veriler, işlemcinin hızına yetişemeyecek kadar yavaştır. Bu sorunu çözmek için işlemci içinde sistem belleğinden çok daha yüksek hıza sahip hafızalar bulunur, buna ön bellek ya da cache bellek denir. Cache bellek çalışmakta olan programa ait komutların, bilgilerin geçici olarak saklandığı yüksek hızlı hafıza alanlarıdır.

İşlemcilerde overclock denilen bir durum vardır. Overclock, işlemcilerin hızlarını belirli işlemlerle etiket değeri üzerinde yazan hızdan daha yüksek hızlara çıkarma işlemidir. Riskli bir durumdur. Bildiğiniz üzere işlemci işlem yaptıkça ısınan bir donanım elemanıdır. Eğer overclock işlemi için soğutma sisteminiz yeterli değil ise işlemcinizin zarar görmesine neden olabilirsiniz. Bu yüzden overclock işlemini yapacaksanız soğutma sisteminizi kontrol etmenizde yarar vardır.

İşlemcilerin farklı şekil ve boyutları vardır. Bu durumda alacağınız işlemciye göre anakart seçmeniz gerekmektedir. Her işlemci her anakarta olmaz. Pin sayısı, markası ve modeline göre seçim yapmalısınız. Anakart hakkında detaylı bilgi almak istiyorsanız “Ana kart Nedir” adlı konumuzu okumanızı tavsiye ederim.

İşlemci Üreten Firmalar Hangileridir?
Piyasada işlemci markaları olarak Intel, AMD, Cyrix, IDT, Motorola, Zilog, Mostek, NexGen bulunmaktadır. Bu markaların işlemci yapıları birbirlerinden tamamen farklıdır. Bu yüzden marka modelinizi iyi belirleyip ona uygun anakartı belirlemelisiniz.
Intel işlemci çeşitleri; Intel Xeon, Core i3, Core i5, Intel Core i7 gibi modellere sahiptirler. AMD işlemci çeşitleri; AMD Ryzen, AMD Ryzen Threadripper, AMD Athlon, AMD A8 , AMD FX gibi modellere sahiptirler.

İşlemci Çeşitleri Nelerdir?

İşlemciler geçmişte anakarta slot tarzı bir yapıyla bağlanırken artık günümüzde soket tarzı takılan işlemciler kullanılıyor.

Slot İşlemciler
Slot İşlemciler
Soket İşlemciler
Soket İşlemciler

 

 

 

 

 

 

Slot İşlemciler Nedir?
Slot işlemciler, eski anakart yapısıyla uyumludurlar. Bu işlemci çeşidinde işlemci bir kart üzerinde tümleşik haldedir. Soğutucu da bu kartın üzerine monte edilir. Slot işlemci, RAM bellek gibi anakarta dikey bir biçimde uygun slota takılır. Günümüz yeni nesil anakart yapısında artık kullanılmıyorlar.

Soket İşlemciler Nedir?
Soket işlemciler, günümüz anakart yapısında kullanılırlar. Anakart üzerinde işlemcinin takılabileceği bir soket bulunur. İşlemci kendisi için gerekli olan enerjiyi anakarttan alır. Aynı zamanda işlemci, anakart üzerindeki veri yollarına pinler sayesinde veri aktarır. Soğutucu ve fan anakarttaki işlemci üzerine monte edilebilir. Laptop bilgisayarlarda da işlemci olarak soket işlemciler kullanılır.

İşlemci Soğutma Sistemleri Nelerdir?
İşlemciyi Soğutmaİşlemcilerin düzgün bir şekilde çalışabilmesi için iyi bir şekilde soğutulması gerekmektedir. Günümüzde en yaygın olarak kullanılan işlemci soğutma yöntemi hava ile soğutmadır. Bu soğutma sisteminde, soğutucu alüminyum metal parça ve soğutucu işlemci fanı bulunur. Soğutucu metal işlemcinin metal kısmına temas ederek işlemcideki ısıyı üzerine alır, fan da çalıştığı sürece bu alüminyum üzerindeki ısıyı dağıtır. Bir de işlemciyle soğutucu metal arasındaki ısı alışverişinin daha fazla olmasını sağlayan bir ısıyı ileten macun kullanılır. Bu macuna termal macun denir. Ama tabi ki bunun haricinde farklı soğutma sistemleri de vardır. Bunlar; suyla soğutma ve ısıl borulu soğutmadır.

Bazen bilgisayarlarınızın ısındıktan sonra reset attığını görürsünüz. Bu sorunun kaynağı işlemcinin soğutma sistemidir. Bu durumda soğutma sistemindeki parçaları ve termal macunu kontrol ediniz.

İşlemci Anakarta Nasıl Monte Edilir?

İşlemci Montajıİşlemciyi anakarta monte etmek önemli ve dikkat edilmesi gereken bir iştir. Monte işlemi sırasında kesinlikle işlemcinin pinlerine yani bağlantı bacaklarına dokunmayın. Çünkü üzerinizde statik elektrik oluşmuş olup işlemciye zarar verebilirsiniz. Dikkat edeceğiniz bir başka nokta ise anakarttaki metal soketi açtıktan sonra işlemcinin hangi yöne dikkat edilerek yerleştirileceğidir. Bu durumda sokette ve işlemci üzerinde pin olmayan bir köşe vardır. Bu köşe işlemci üzerinde bir nokta ya da üçgen şeklinde belirtilmiş şekildedir. Soket ve işlemcideki pin olmayan noktalar üst üste gelecek şekilde bir takmak işlemi yapmalısınız. Çok dikkatli olun aksi takdirde işlemci pinlerine zarar verme durumunuz olabilir.
Eğer bir bilgisayar toplayacaksanız ve nasıl bir işlemci almam gerekli diyorsanız ilk yapacağınız şey bu toplayacağınız bilgisayarı hangi amaçla kullanacağınızı belirlemek olmalıdır. Eğer yüksek hız gerektiren işlemler yapacaksanız ona göre işlemci, daha az hız gerektiren işlemler için ona uygun işlemci belirlemelisiniz. Çünkü işlemci bir bilgisayardaki en pahalı parçalardan biridir. Kullanmayacağınız işlemci özellikleri, hızlar için ve en iyi işlemciyi alacağım diye gereksiz paralar harcamayın.

Bu yazımda sizlere bilgisayarda işlemci nedir, ne işe yarar, CPU nedir, işlemcinin görevi nedir, nasıl çalışır, işlemcinin yapısında neler bulunur, işlemci hızına etki eden özellikler nelerdir, işlemci soğutma sistemleri nelerdir, işlemci nasıl seçilir ve işlemci nasıl monte edilir konularında bilgiler sundum. Umarım sizler için faydalı bir yazı olmuştur. Eğer takıldığınız bir nokta olursa konunun altındaki yorumlar bölümüne yazarak bana ulaşabilirsiniz.

News Reporter

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir