CPU Nedir ?

CPU (Central Processing Unit - Merkezi İşlem Birimi)

İşlemci, bilgisayarın beyni niteliğindeki en önemli bileşendir. Diğer aygıtlardan gelen verileri matematiksel işlemler yardımı ile işler, sonuca ulaşır ve sonucu gerekli yerlere gönderir. Çalışabildikleri maksimum saat hızları yani frekansları sınıflandırılmalarına yardımcı en önemli kriterdir. Çalıştıklarında çok ısınırlar, dolayısıyla üzerlerine soğutucu ve fanlar yerleştirilir.

Görevi
Örnek olarak 2 ve 3 ü topla sonucu bana ilet komutu verildiğinde işlemci hemen aritmetik merkezini devreye sokar, işlemi gerçekleştirir ve sonucu bize iletir. Benzer şekilde özel bir yöntemle kodlanmış MP3 dosyalarını açar, işler ve gerekli veriyi ses kartına iletir. Kısacası hesaplaması veya karar verilmesi gereken her şeyde işlemci devreye girer Hesaplama işlemlerinde “aritmetik”, karar verilmesi gereken işlemlerde de “mantık” ünitesi devreye girer.
İşlemcilerin yapısı hiç bir mekanik parçası olmayan tamamen devreler ve transistörlerden oluşur. İçlerinde milyonlarca transistor bulunur ve bu transistorlerin sayısı ne kadar fazla olursa işlemci okadar hızlı olur. İşlemcilerin hızları MHZ (MegaHertz) cinsinden ölçülür. Doğal olarak bu sayı ne kadar yüksek olursa, hızı da o kadar yüksek olur.

İşlemciler fabrikada belirli hız ararlıklarında üretilirler. Meselâ bir işlemci fabrikada 200-400 MHZ hızı arasında üretilmiştir. Son kullanıcıya yani bizlere işlemci 200 MHZ hızında gelir. Fakat “overclock” sayesinde işlemcinin desteklediği maksimum hıza ulaşılabilir. Overclock işlemi işlemci üzerindeki ve anakart üzerindeki jumperlardan ayarlanır. Bu sayede bir işlemci, kendi hızının iki katına çıkılabilmektedir. Ama overclock işlemi bilinçsizce yapıldığı takdirde işlemci ve anakartın yanma riski çok yüksektir. Sadece profesyonel kullanıcılar tarafından yapılmalıdır. Artı overclock işlemi, işlemcinin daha hızlı çalışmasını dolayısıyla daha çok ısınmasını sağlar ve gerekli soğutma işlemleri yapılmayıp işlemciye daha güçlü bir fan takılmazsa bilgisayar çok sık kilitlenir. Bu ve bunun gibi durumlarda işlemcinin yanma olasılığı çok yüksektir. Overclock işlemi çoğu kişi tarafından yadırganır ve önerilmez.

Yapısı

3-4 santimetrekare büyüklüğünde bir silikon tabaka içinde milyonlarca transistörden oluşurlar. İşlemcilerin oluşturulmasını sağlayan sistem mikron teknolojisidir. Bu teknoloji sayesinde bir kaç santimetrekarelik bir alana milyonlarca transistor sığdırabilmek mümkündür.

İşlemcileri anakarta takabilmek için özel yuvalara gerek vardır. Örneğin, Pentium 2 model işlemciler ancak slot uyumlu anakartlara ve Celeron model işlemciler de Soket uyumlu anakartlara takılabilirler. Slot yuvalar düz ve 4-5 cm uzunluğunda slottur. Soket ise 3-4 santimetrekare büyüklüğünde bir yuvadır. Örneğin yanda gördüğünüz bir Pentium 3 450 MHZ işlemcidir ve ancak slot uyumlu anakartlara takılabilir. Üstte gördüğünüz işlemci ise soket uyumlu bir işlemci olup soket uyumlu anakartlara takılabilirler.

Günümüz işlemcileri 100, 133, 333 MHZ ve daha fazla veriyolu hızında (Veriyi iletme hızı) çalışabilmektedir. Bu hız değeri ne kadar yüksek olursa, işlemci de o kadar fazla veri iletebilir. Ancak yukarıda da belirttiğim gibi hızı belirleyen asıl faktör frekanstır. Veriyolu hızı frekansın yanında pek fazla bir şey ifade etmemektedir.

bütün işlemciler bir ön belleğe sahiptirler. Bunlar birincil (L1) ve ikincil (L2) olmak üzere ikiye ayrılırlar. Bu tür belleklere “Cache” de denir ve 32 KB ile 512 KB (Kilobyte) arasında değişirler. Önceden yapılmış olan ve yapılmakta olan işlerin bu belleklerde geçici olarak tutulmasını sağlarlar. Bu sayede cache bellekte tutulan bu verilere daha hızlı erişim sağlanmış olunur.


Peki Hangi İşlemci?

Günümüz piyasasında sınırlı sayıda firma işlemci üretmektedir. Bu firmaların en popüleri olan Intel, ürettiği Pentium ve Celeron model işlemcilerle tüm dünyanın beğenisini kazanmıştır. Pentium model işlemciler Pentium 1, 2, 3 ve 4 ile isimlendirilen modellere sahiptir.
Intel’in güçlü bir rakibi olan AMD ise ürettiği Duron ve Athlon gibi işlemcilerle Intel’i bayağı zorlamıştır.
Piyasada başka marka ve model işlemciler de duyabilirsiniz. Örneğin Via firmasına ait Cyrix model işlemciler, çok ucuz olmalarına rağmen, pek fazla rağbet görmemiştir. Nedeni ise yavaş çalışma frekansları ve uyumsuzluk sorunlarıdır.
Sonuç olarak standart bir ev kullanıcısı minimum Pentium 4 1700 MHZ işlemci tercih etmelidir. Özellikle multimedya veya oyun gibi yüksek hız isteyen uygulamalarla çalışıyorsanız işlemci çok önemli bir bileşendir. Fakat bir ofis kullanıcısı için işlemcinin pek fazla bir önemi yoktur. Benim görüşümce ofis kullanıcılarına bir Pentium 3 450 MHZ işlemci bile yeterli olacaktır. Bunun dışında işlemci alırken uyum konusuna da çok dikkat etmelisiniz. Alacağınız işlemci ile anakart birbirine uyumlu olmayabilir. Sponsorlu Bağlantılar

İşlemci (CPU)
Genel Yapı

Bir bilgisayarın en popüler ve en önemli parçası işlemcidir. Kısaca CPU (Central Processing Unit / Merkezi İşlem Birimi) olarak anılan işlemciler, adından da anlaşılacağı üzere bir bilgisayardaki işlemleri yürüten ve sonuçları gerekli yerlere gönderen elemandır.
1971 yılında Intel firmasının ilk defa binlerce transistörü bir silikon çip üzerinde birleştirmesinle bilgisayar çağında devrim gerçekleştirilmiş oldu. Bu şekilde daha önce sadece büyük şirketlerin ve üniversitelerin kullanabildiği bilgisayarlar iyice küçüldü ve evlere girmeye başladı.

Mikroişlemci ler, açma kapama anahtarı gibi çalışan milyonlarca transistörden oluşmaktadır. Bu anahtarların programlanma durumuna göre elektrik sinyalleri bunların üzerinden akar. Bu sinyaller, bilgisayarın yaptığı tüm işleri toplama, çıkarma, çarpma ve bölme gibi temel matematiksel işlemlere indirir. İşlemci de bu işlemleri en basit sayma sistemi olan ikilik düzen yani sadece 0 ve 1 sayılarını kullanarak yapar.
Mikroişlemciler her türlü işi ikilik sayma sistemine dökmüştür. Mesela “Y” harfi ikilik sistemde “1011001” ile ifade edilebildiği gibi kırmızı gibi bir renk de bunun gibi ikilik tabandaki üç ayrı sayı grubu ile ifade edilir. Aynı şekilde bir ses veya görüntü kaydı da yine buna benzer ikilik sayı grupları ile ifade edilirler.

Bu sayı grupları üzerinde işlem yapmak için işlemci içerisinde bir takım komut listesinden ibaret bir program mevcuttur. Bu komutlar işlemciye iki sayının çıkarılması, toplanması yönünde emir verebildiği gibi klavyeden girilen tercihlere göre bir takım komut satırını atlayıp (şartlı dallanma - conditional branch) diğer komut satırlarını icra etmeye devam edebilir. Yani klavyeden bir soru karşısında gireceğimiz “E” (evet) veya “H” (hayır) ifadelerine göre program belirli komut satırlarını icra eder veya etmez. Temel olarak, mikroişlemcinin yaptığı iş, bitler üzerinde işlem yapmak üzere komutları çalıştırmaktır.

Üniteler

İşlemci üzerinde komutları icra etme işini uygulama ünite si (execution unit) ya da fonksiyon ünitesi (function unit) adı verilen üniteler gerçekleştirir. Modern işlemcilerde değişik komut türlerini işletmek üzere birden fazla fonksiyon ünitesi bulunur. Çoğunlukla aritmetik/mantıksal ünite (arithmetic/logic unit) olarak da anılan tamsayı (integer) üniteleri tam sayılar ile ilgili işlemleri yapar. Kayan nokta ünitesi (FPU-Floating Point Unit) ise 5,21 gibi küsuratlı sayılarla ilgili işlemleri yapar. Bir mikroişlemcide ne kadar fazla fonksiyon ünitesi varsa aynı anda çalışabilecek komut sayısı da o kadar artar.

Register seti

Register ler, işlem anında bir program tarafından kullanılmakta olan sayıların saklandığı geçici hafıza hücreleridir. Farklı komut ve register setlerine sahip olan işlemciler birbirlerinin yazılımlarını çalıştıramazlar.