İŞLEMCİ

                                                   
     İşlemciler hakkında her bilgi sayfamızda mevcuttur. Bu sayfamızda işlemci anlatmamızdaki tek amaç siz bilgisayar sevenlerin işlemciyi anlamanızla hem mesleğinizde daha yeterli yaparken hemde daha bilinçli bir tüketici haline getirecektir. İlk olarak işlemciyi tanıyalım.

İŞLEMCİ NEDİR ?

    İşlemci, bilgisayarın birimlerinin çalışmasının ve bu biriler arasındaki veri (data) akışını kontrol eden, veri işleme (verileri değerlendirip yeni veriler üretme) görevlerini yerine getiren elektronik aygıttır.

    Bilgisayarlardaki işlemci tıpkı bir beyin gibi, hangi bilginin nerede olduğunu bilir, gerekli işlemleri gerçekleştirir ve gerekli yerlere göndermektedir.

Bilgisayar üzerinde yapılan işlem işlemcinin bilgisi dahilindedir. İşlemci mekanik parçası bulunmayan entegre devrelerdir. Günümüzde piyasada birçok çeşitte işlemci bulunmaktadır.

Aslında işlemciler, sadece bilgisayarlarda bulunan bir donanım değildir. Tüm elektronik sistemlerde işlemciler bulunur. Örneğin, otomatik çamaşır makinesi, otomatik bulaşık makinesi, fabrikalardaki otomatik cihazlar, televizyon.

İşlemci yerine mikroişlemci, CPU (Central Processing Unit), MİB(CPU'nun Türkçe karşılığı-Merkezi İşlem Birimi), µP(mikro processor) isimlerini de sıklıkla kullanıyoruz. 

 İşlemci=Mikroişlemci=MİB=CPU=µP

İŞLEMCİNİN TARİHÇESİ

 İşlemcilerin tarihime baktığımızda aslında çip üzerine yerleştirilmiş bir hesap makinesinden başka bir şey değildir.
İlk işlemci olan Intel 4004,1971 yılında üretildiğinde çok güçlü değildi. Yapabildiği tek şey toplama çıkarmaydı. Bir kerede sadece 4 bit işlem yapabiliyordu. Fakat her şeyin bir chip üzerine sığdırılmış olması o zamanlar gerçekten bir başarıydı.

   

              İntel 4004 ilk işlemci.








  1974 yılında üretilen bir işlemci 8 bitlik bir çipti. Fakat piyasalar asıl etki yapan işlemci yine İntel'in 8088 adlı işlemcisiydi ve bu işlemci 1979 yılında üretildi.

  IBM PC makinelere hayat veren bu işlemci tam olarak adını 1982 yılında duyurmaya başladı.

 Bütün bu işlemciler Intel tarafından üretildi ve hepside temelde 8088 tasarımının geliştirilmesiyle ortaya çıktı. Günümüzde kullandığımız Pentium 4, 8088'lerdeki herhangi bir kodu çalıştırabilir fakat 5000 kez daha hızlıdır.

                        
                              Intel  8088

    Intel'in en meşhur işlemcisi x86 işlemcidir. Intel ilk x86 tabanlı işlemcisini 8086 olarak 1978 yılında piyasaya sürdü.
    Daha sonraki yıllarda yeni nesil x86 tabanlı işlemciler çıkarıldı. 286, 386, 486 Pentium ve Pentium Pro olarak bu kuşakları görebilmekteyiz. Pentium II, Celeron, Pentium III, Xeon ve Katmai, altıncı kuşak Pentium Pro'nun varyasyonlarıdır.

                                                            Intel Pentium Pro

 En soldaki fotoğraf Intel 286       işlemcisidir. 
 Ortadaki ise Intel 386 işlemcisi.
 Sağ tarafta gördüğümüz işlemci   Intel'in 486 işlemcisine aittir.
                       





   Intel'in haricindeki diğer mimariler ise şunlardır; Modern Machintos'larda bulunan PowerPC, eski Mac'lerdeki 680x0 serisi, Digital ve Compaq'ın güçlü servelerlerinde kullanılan Alpha ailesi,
Hawlet - Packard'ın PARISC'i  ve Sun Microsystems'e ait SPARC'tır.

              

       Power PC                                                                                               SPARC II
             
                                     

                                                                       PARISC







  

      
Motorola 680x0                                                   MIPS

   Transistör küçük elektrik sinyalleri yükseltmek veya anahtarlamak amacıyla kullanabileceğimiz bir yarı-iletken devre elemanıdır.

     Mikron, yonga üzerindeki en küçük kablonun genişliğidir. Karşılaştırmak için insan saçının  100 mikron kalınlığında olduğunu söyleyebiliriz. Yonga üzerindeki kablo kalınlığı azaldıkça transistör sayısının arttığını görebiliriz.

 

         Saat hızı (MHz) bilgisayarların onlarca ağır hesaplamayı ve görevleri nasıl bu kadar hızlı yaptıklarını gösteren ölçümleri kıyaslamak için kullanılan birimlere 

  




MIPS İndirgenmiş Komut 
Kümesi türü bir mikroişlemci
mimarisidir. MIPS Teknolojileri adlı firma tarafından üretilmiştir. Her komut aynı boydadır. Bu da komutların bilgisayar donanımı tarafından kolay çözülmesini sağlar. 

Yukarıdaki tabloda Intel işlemciler arasındaki nasıl farklar olduğunu görmemize yardımcı olacaktır

İŞLEMCİNİN YAPISI

   İşlemciler bilgileri ve komutları işlerken 1 ve 0 olmak üzere dijital bilgi yapısını kullanırlar. İşlemci düşünme mantığı elektrik varsa 1 yoksa 0' dır. Bu 1 ve 0' lara bilgisayarda ki en küçük bilgi yani bit denilmektedir

   İşlemcinin yapısında milyonlarca transistörler bulunur.

   İşlemciler yapılarında bulunan belleklerde sakladıkları komutları dışarıdan gelen istek ve uyarılara göre çalışmaktadırlar.

  

 İşlemci mimarileri, ortaya çıktıklar dönemin felsefesine göre dizayn edilirler. 1970' lerde veri saklama cihazları ve hafıza bugüne göre çok kısıtlıydı. Bu kaynakları tasarruflu bir şekilde kullanabilmek için Intel x86 tabanlı işlemcilerde CISC (Complex Instruction Set Computing - Karmaşık Komut Kümesi ) diye biline bir mimari kullanıldı.

  CPU karmaşık hale gelmekte fakat bu CPU üzerinde kalacak programları daha basitleştirmektedir. 

  En önemli özelliği değişken uzunlukta ve karmaşık yapıda olan komutlar barındırmasıdır. Böylece bekllek tasarrufu sağlanır.

İŞLEMCİNİN ÜRETİLİŞİ

•    Mikroçipler üretilmeden önce işe substrat adı verilen seramik bir plakayla başlanılıyor.

•  Mikroçiplerin plakalara yerleştirilmeden önce kimyasal bir yapışkan ile plakalara püskürtülüyor.
•   Daha sonrasında resimde gördüğümüz üzere mikroçipler plakalara yerleştiriliyor.

•   Kızılötesi ışın kullanarak mikroçiplerin tam olarak nereye yerleştirileceği belirleniyor.
• Bu işlemden sonra her mikroçipin üzerine alüminyum bir kapak ile kapatılıyor.

• Sonrada 1 saat kadar 150 derece sıcaklıktaki bir fırının içerisinde bekletiliyorlar.
• Bu sırada miktoişlemci bilgisayarın elektronik devreleriyle bağlayacak olan devlereri.

•     Üzerinde mikroçip olan seramik plakalar minik tellerin üzerine yerleştiriliyor ve bu şekilde üzerinde milyonlarca bağlantı noktası olan bir mikroçip oluyor.

• İşi biten mikroçipler tutkaldan arta kalan maddelerden kurtulmak için içerisinde çeşitli kimyasalların bulunduğu bir çözeltiye koyuluyor.

• Son olarak çipler kalite kontrol bölümüne gidiyor ve 12 saat boyunca 140 derece sıcaklıkta bir fırında kalıyor.
• Burada hazırlanan mikroçipler elektronik kartların üzerine yerleştirilecekleri bir başka fabrikaya gönderiliyorlar.

İŞLEMCİNİN ÇALIŞMA MANTIĞI

4 evreden oluşur:

1-) Getirme evresi (Fetch): Bu evre program belleğinden komutu almayı içerir.

2-) Kod Çözme (Decode): İşlemcinin bellekten getirdiği komut işlemcinin ne yapacağını belirlemede kullanılır.


3-) Yürütme (Execute):  Bu evrede, istenen işin gerçekleşebilmesi için işlemcinin birçok kısmı bağlı haldedir.

4-) Geri yazma (Store): Basitçe yürütme evresindeki sonucu bir bellek üzerine geri yazma evresidir. 


- Alınan komutlar bilgisayarda elektrik sinyallerine çevrilirler. Sinyaller 2 durumdan oluşur: Kapalı (off=0), açık (on=1).

İŞLEMCİ ÇEŞİTLERİ

1- Slot Tipi İşlemci: 

- Dikdörtgen bir kart şeklinde üretilir.

- Kasanın üzerine monte edilir.

- Kimi işlemci bileşenleri kart üzerindedir.

- Kartın alt kısmındaki bağlantı noktaları ile anakarta bağlanır.

- İşlemcinin korunması için dış kılıfı vardır.

- Yan yüzeylerine soğutucu takılmaktadır.

Günümüzde kullanılmamaktadır, üretimi durdurulmuştur.

2- Soket Tipi İşlemci: 

- Kare şeklinde üretilir.

- Üst yüzeyinde marka ve model ismi bulunur.

- Alt yüzeyinde ise işlemcinin türüne göre çok sayıda pin veya iletim noktası bulunur.

- Takıldıkları anakarta bir mandal/kilit yardımı ile tutturulurlar.

- Anakarttaki sokete uygun işlemci modeli seçilmelidir.

İŞLEMCİNİN MODELLERİ

1- Günümüzde Sık Kullanılan işlemci Modelleri:


   


         - İntel

       









   


         - AMD
                                                                                   
   










2- Diğer İşlemci Modelleri: 


   





        - Motorola













     
        - NexGen
















        - Cyrix

        - IDT














     



        - Zilog

















        - Mostek

İNTEL VE AMD MODELLERİ

İntel İşlemci Ailesi	Modeller
İntel Core	i3, i5, i7, i9
İntel Pentium	Pentium Gold, Pentium Silver, D,G,J,N ve 4000,3000,2000,1000 serisi
İntel Xeon	E3, E5, E7
İntel Xeon Phi	x100, x200, 72x5
İntel Atom	C, D, N, S, X, E, Z modelleri
İntel Quark	x1000, C1000, D1000, D2000
İntel Celeron	G, J, N, 3000, 2000, 1000 modelleri
İntel İtanium	9700, 9500, 9300, 9100, 9000

AMD İşlemci Ailesi	Modeller
İlk Modeller	Am386, Am486, Am5x86
K5 Serisi	5k86, K5
K6 Serisi	K6, K6-2, K6-3
AMD Duron Serisi	Spitfire, Morgan, Applebred
AMD Athlon Serisi	Pluto/Orion, Thunderbird
AMD Sempron Serisi	Barton, Paris, Oakville, Palermo, Manila
AMD Athlon 64 Serisi	Newcastle, Winchester, Venice, San Diego, Lima
AMD Ryzen Serisi	Ryzen3, Ryzen5, Ryzen7

İNTEL - AMD İŞLEMCİ KIYASLAMASI

İşlemci Modelleri	İntel Pentium G5600	İntel Core i7 8700K	AMD Athlon 200GE	AMD Ryzen 2700X
Çekirdek Sayısı	2 çekirdek	6 çekirdek	2 çekirdek	8 çekirdek
Önbellek	4 MB	12 MB	4 MB	20 MB
Frekans Hızı	3.9 GHz	3.7 GHz	3.2 GHz	3.7 GHz
Max Frekans Hızı	-	4.7 GHz	3.6 GHz	4.3 GHz

İNTEL VE AMD İŞLEMCİLERİN EN UCUZ, EN UYGUN VE EN PAHALI FİYATLARI

İntel:


     

İntel Pentium G4560: 365 TL.














İntel Core i5 8500: 1860 TL.












İntel Core i9 7980X: 15000 TL











AMD:





AMD Athlon 200GE: 388 TL.













AMD Ryzen 7 1800X: 1885 TL.












AMD Ryzen Threadripper 2990WX: 13327 TL.