İşlemci nedir? Ne işe yarar?

Hayatımıza giren yeni akıllı cihazlar sonrasında teknolojik cihazların çalışma prensipleri konusuna daha fazla ilgi göstermeye başlıyoruz. Cihazların donanım özellikleri hakkında bilgi alıp hangi parçanın ne işe yaradığı konusunda daha çok şey öğreniyoruz. Teknolojik cihazların en temel yapı taşlarının başında merkezi işlem birimi olarak tanımlanan işlemciler geliyor. 

İşlemci Nedir?

İşlemci, bir teknolojik cihazın temel bileşeni olarak kritik öneme sahip olsa da, yalnızca diğer donanımlarla birlikte çalışabiliyor. İşlemcilerin oluşturulması için milyarlarca transistör kullanılıyor. Mikroskobik boyutlardaki bu transistör bir bilgisayar çipine yerleştirilerek işlemci ortaya çıkartılıyor. Bu transistörler, sisteminizin belleğinde depolanan programları çalıştırmak için ihtiyaç duyduğu hesaplamaları yapmasına izin veriyor.

İşlemci Ne İşe Yarar?

Temelde bir işlemci, bir programdan ya da bir uygulamadan talimat alıyor ve bir hesaplama yapıyor. Bu süreç talimatı alma, kodu çözme ve yürütme aşamalarına ayrılıyor. Bir işlemci asıl talimatı RAM'den alıyor. Talimatın gerçekte ne olduğunu tespit ediyor ve ardından işlemcinin ilgili kısımlarını kullanarak talimatı yürütüyor.

İşlemci doğrudan tek bir talimat almıyor. Bunun yerine komutlar bellekte birkaç kümeye ayrılıyor. Bu, uzun bir sürecin birçok küçük yapıtaşına ayrıldığı anlamına geliyor. Ayrım yapıldıktan sonra işlemci bu talimat kümelerini sırayla almaya başlıyor.

Talimat işlemciye geldikten sonra talimatın ne anlama geldiğini çözmesi gerekiyor. Aritmetik mantık birimi yardımıyla kodu çözme işlemi başlıyor. Bilgisayarın çeşitli bileşenlerini yöneten mantıksal ve aritmetik işlemleri ve gerekli hesaplamaları gerçekleştirdikten sonra bellekten gelen talimatları okuyor, yorumluyor ardından daha fazla işlem yapılabilmesi için işlemcinin farklı bölümlerine iletilen bir dizi sinyal formuna dönüştürüyor.

İşlemci, kodu çözdükten sonra talimatları yürütmeye başlıyor. Yürütme adımı talimatın yerine getirilmesi anlamını taşıyor. Bu, belleğe veri yükleme, veri depolama ya da bir hesaplama yapma gibi birçok şey olabiliyor. Ardından, daha sonraki talimatların bunlara başvurabilmesi için işlemci kaydında çıktı olarak depolanıyor. Kullanıcının talimatına göre ya çıkış cihazına veriliyor ya da bilgisayar sisteminde depolanıyor.

İşlemci bu döngüyü saniyede milyonlarca defadan fazla gerçekleştiriyor.

Yürütülen komut veya yapılan hesaplamanın temel mantığı, sayıları karşılaştırmayı, bir işlevi gerçekleştirmeyi ya da sayıları bellekte hareket ettirmeyi içerebiliyor. Bir teknolojik cihazın içerisindeki her şey sayılarla temsil edildiği için işlemciler inanılmaz derece hızlı bir şekilde çalışabiliyor. Bu hesaplamaların sonucunda ortaya çıkan işle Windows'u başlatıyorsunuz, film izleyebiliyorsunuz ya da en zorlu hesaplamaları saniyeler içerisinde yapabiliyorsunuz.

İşlemci Çeşitleri Neye Göre Belirleniyor?

Çekirdek Sayısına Göre İşlemci Çeşitleri

Başlangıçta işlemcilerin sadece tek bir çekirdeği bulunuyordu. Bu nedenle yaptığı işlemler biraz daha kısıtlı oluyordu. Günümüzün gelişen teknolojisiyle birlikte yeni işlemciler aynı anda birden fazla talimatı gerçekleştirmesine izin veren ve birkaç işlemciyi tek bir yonga üzerinde toplayan birden fazla çekirdekten oluşuyor. Artık neredeyse tek çekirdekli işlemci bulunmuyor. Bugün satılan çoğu işlemcinin iki ya da dört çekirdeği bulunuyor. Bu sayede yeni teknolojik cihazlar aynı anda birden fazla işlemi olabilecek en hızlı şekilde gerçekleştirmeye başlıyor.

İşlemcilerin sahip olduğu çekirdek sayısı doğrudan hızına da etki ediyor. İşlemcinin sahip olduğu her bir çekirdek GHz üzerinden simgelenen işlem yapma hızına sahip oluyor.

Gelişen teknolojiyle birlikte önce çift çekirdekli, daha sonrasında ise dört ve sekiz çekirdekli işlemciler piyasa sürülüyor. Bu sayede bilgisayarlar aynı anda birden fazla işlemi yapabilen multi-tasking cihazlar haline geliyor.

Birden fazla çekirdek kullanan teknolojik cihazlar sadece bilgisayarlar olmuyor. Son dönemde gelişen mobil teknolojiyle birlikte artık bazı akıllı telefonlar da çift çekirdekli işlemciye sahip olarak üretiliyor.

Mimari Yapılarına Göre İşlemci Çeşitleri

Günümüzde işlemci mimarileri 32 bit ve 64 bit olarak iki türe ayrılıyor. İki işlemci mimari arasındaki temel farkların başında işlemcilerin saniye başına yapabildikleri hesaplama sayıları geliyor. 64 bit işlemciler birden fazla çekirdeğe sahip oluyor. Tek çekirdeğe sahip işlemci mimarisi olan 32 bit işlemciler hız anlamında bunun oldukça gerisinde kalıyor. Modern dünyanın temeli hıza dayalı olduğu için 32 bit mimariye sahip işlemciler yavaş yavaş yerini 64 bit işlemcilere bırakıyor.

32 bit ve 64 bit mimariye sahip işlemciler arasındaki bir diğer fark da destekledikleri RAM miktarı oluyor. 32 bit işlemciler 4 GB RAM kapasitesine kadar destek verebiliyorken, 64 bit işlemciler maksimum 8 TB RAM'e kadar destekleyebiliyor.

Kaynak: BURSADA BUGÜN

Teknoloji, 2023.10.26 09:34