İŞLEMCİ NEDİR? Bilgisayarın birimlerinin çalı ş masını ve bu birimler arasındaki veri (data) akı ş ını kontrol eden, veri i ş leme (verilerin de ğ erlendirilip.

... konulu sunumlar: "İŞLEMCİ NEDİR? Bilgisayarın birimlerinin çalı ş masını ve bu birimler arasındaki veri (data) akı ş ını kontrol eden, veri i ş leme (verilerin de ğ erlendirilip."— Sunum transkripti:

1 İŞLEMCİ NEDİR? Bilgisayarın birimlerinin çalı ş masını ve bu birimler arasındaki veri (data) akı ş ını kontrol eden, veri i ş leme (verilerin de ğ erlendirilip yeni veriler üretilmesi) görevlerini yerine getiren elektronik aygıtlara i ş lemci denir. Bilgisayardaki i ş lemci tıpkı bir insandaki beyin gibi, hangi bilginin nerede oldu ğ unu bilir, gerekli i ş lemleri gerçekle ş tirir ve gerekli yerlere göndermektedir. Bilgisayar üzerinde yapılan her i ş lem ve hareket i ş lemcinin bilgisi dahilindedir. İş lemci mekanik parçası bulunmayan entegre devrelerdir.

2 İŞLEMCİLERİN TARİHÇESİ İ lk üretilen mikroi ş lemci 4004, 1971 yılında Intel tarafından üretildi. 4004 ilk ta ş ınabilen elektronik hesap makinesidir. Intel 4004 mikroi ş lemcisi sadece toplama ve çıkarma yapabiliyordu. 4 bitlik olan bu mikroi ş lemci bazı hesap makinelerinde kullanıldı.İ lk üretilen mikroi ş lemci 4004, 1971 yılında Intel tarafından üretildi. 4004 ilk ta ş ınabilen elektronik hesap makinesidir. Intel 4004 mikroi ş lemcisi sadece toplama ve çıkarma yapabiliyordu. 4 bitlik olan bu mikroi ş lemci bazı hesap makinelerinde kullanıldı.

3

4 8086/8088 Intel, 16 bitlik 8086 i ş lemcisini 1978 yılında piyasaya sürdü. Yüksek seviyeli programlama dillerine ve daha etkin i ş letim sistemlerine sahip ilk i ş lemci olan 8086, IBM uyumlu sistemlerin temelini olu ş turdu. 8086 i ş lemci 16 bit veri yolunu kullandı ğ ı için; 16 bit ana kart gerektirdi ğ i için pek yaygınla ş mamı ş tır. 8086’nın arkasından çıkan 8088 i ş lemci ile IBM ilk ki ş isel bilgisayarı (PC) piyasaya sürdü. Bu ilk i ş lemci dı ş veri yolu olarak 8 biti destekliyordu ve 4.77 MHz saat hızında çalı ş maktaydı ve yakla ş ık olarak 29.000 transistor kullanılmı ş tır.

5

6 80286 Kısa bir süre sonra Intel, 80286 i ş lemcisini çıkartarak PC performansını yeni bir seviyeye yükseltti. 80286 i ş lemci 16 bit veri yolunu hem içte hem de dı ş ta kullanabiliyordu. Kısa bir süre sonra Intel, 80286 i ş lemcisini çıkartarak PC performansını yeni bir seviyeye yükseltti. 80286 i ş lemci 16 bit veri yolunu hem içte hem de dı ş ta kullanabiliyordu. 80286’lar fiziki olarak 8088’den daha küçük bir alana çok daha fazla güç sı ğ dırdı ğ ı için i ş lemcinin hızı 8, 10, 12, 16 Mhz. aralı ğ ında de ğ i ş irdi. 16 Mhz. Turbo moda ula ş tı ğ ı için i ş lemcinin daha fazla ısınmasına sebep olurdu. Bu ısınmayı önlemek için mikro i ş lemcinin üzerine ısıyı da ğ ıtan metal bir kaplama konuldu. Yakla ş ık 130.000 transistör kullanılmı ş tır. 80286’lar fiziki olarak 8088’den daha küçük bir alana çok daha fazla güç sı ğ dırdı ğ ı için i ş lemcinin hızı 8, 10, 12, 16 Mhz. aralı ğ ında de ğ i ş irdi. 16 Mhz. Turbo moda ula ş tı ğ ı için i ş lemcinin daha fazla ısınmasına sebep olurdu. Bu ısınmayı önlemek için mikro i ş lemcinin üzerine ısıyı da ğ ıtan metal bir kaplama konuldu. Yakla ş ık 130.000 transistör kullanılmı ş tır.

7

8 80386DX VE 80386SX Intel’in bir ku ş ak sonraki i ş lemcisi olan 80386 i ş lemcisi PC dünyasına büyük de ğ i ş iklikler getirdi. SX ve DX modelleri olan bu i ş lemcinin en büyük özelli ğ i 32 bit bir i ş lemci olmasıydı.Üzerinde yakla ş ık 250.000 transistör kullanılmı ş ve i ş lemcinin hızı SX modelinde 20-25 Mhz, DX modelinde 32-40 Mhz aralı ğ ındadır. Intel’in bir ku ş ak sonraki i ş lemcisi olan 80386 i ş lemcisi PC dünyasına büyük de ğ i ş iklikler getirdi. SX ve DX modelleri olan bu i ş lemcinin en büyük özelli ğ i 32 bit bir i ş lemci olmasıydı.Üzerinde yakla ş ık 250.000 transistör kullanılmı ş ve i ş lemcinin hızı SX modelinde 20-25 Mhz, DX modelinde 32-40 Mhz aralı ğ ındadır. DX modeli; hem kendi içinde hem de dı ş birimlerle 32 bit veri ileti ş imi yapabiliyorken, SX modeli ise; kendi içinde 32 bit dı ş birimlerle 16 bit veri ileti ş imi yapabiliyordu. SX modeli 1 MB adresleyebilirken, DX modeli 4 GB bellek adresleyebiliyordu. DX modeli; hem kendi içinde hem de dı ş birimlerle 32 bit veri ileti ş imi yapabiliyorken, SX modeli ise; kendi içinde 32 bit dı ş birimlerle 16 bit veri ileti ş imi yapabiliyordu. SX modeli 1 MB adresleyebilirken, DX modeli 4 GB bellek adresleyebiliyordu.

9

10 80486 Intel Nisan 1989 yılında i486 i ş lemciyi piyasaya sürdü. i486 i ş lemcisi aslında bir 80385 i ş lemci ile 80387 matematik i ş lemcinin birle ş mi ş haliydi. 1.200.000 transistor kullanıldı ğ ı için 80386’lara göre oldukça hızlıydı. Hızı 40-66Mhz. arasında de ğ i ş iyordu. 80486 hem kendi içinde hem de dı ş birimlerle 32 bit veri ileti ş imi yapabilir. Intel Nisan 1989 yılında i486 i ş lemciyi piyasaya sürdü. i486 i ş lemcisi aslında bir 80385 i ş lemci ile 80387 matematik i ş lemcinin birle ş mi ş haliydi. 1.200.000 transistor kullanıldı ğ ı için 80386’lara göre oldukça hızlıydı. Hızı 40-66Mhz. arasında de ğ i ş iyordu. 80486 hem kendi içinde hem de dı ş birimlerle 32 bit veri ileti ş imi yapabilir.

11

12 PENTİUM 80486 işlemcilerin hızla yaygınlaştığı bir dönemde Intel P5 kod adıyla tasarladığı yeni işlemci ailesini Pentium adıyla piyasaya sürdü. Pentium işlemci 486’lardan farklı olarak iki adet tamsayı işlemcisine sahiptir. Kayan nokta işlemcisi de iyice geliştirilmiştir. Ayrıca 486 işlemcilerde olmayan Branch Protection (dallanma tahmini) teknolojisi kullanılmıştır. Bu teknoloji, program sırasında işletilecek olan dallanma (jump) komutlarının dallanacağı tahmin edilen kod kümelerinin daha hızlı erişilen bir ortama kopyalayarak işlenmeye başlanmasına dayanır. Bu şekilde % oranında performans artışı sağlanır. Pentium işlemciler 0.28 mikronluk BICMOS ve CMOS teknolojisi ile üretilmişlerdir. 60 MHz, 75 MHz, 90 MHz, 100 MHz, 120 MHz, 133 MHz, 166 MHz, 200 MHz ve 233 MHz saat hızında üretilmişlerdir.

13 MMX TEKNOLOJİSİ Intel, 1997’nin başlarında Pentium MMX işlemciyi piyasaya sürerek Pentium tasarımına yeni bir boyut kazandırdı. Multi Media Extension’ın kısaltılmışı olan MMX, Pentium işlemcisine 57 adet yeni komutun eklenmesiyle oluşmuş bir işlemcidir. Yani birkaç komutun yaptığı bazı işlemler tek komutta toplanmıştır.

14 PENTİUM PRO (2) MMX teknoloji ile yakaladı ğ ı performansı Pentium Pro ile birle ş tiren Intel Pentium II i ş lemcileri piyasaya sürdü. Pentium II i ş lemciler hem yapı olarak hem de fiziki olarak önceki i ş lemcilerden farklılıklar ta ş ımaktadır. Pentium II ailesinin ilk modeli 233 MHz hızında üretildi. Arkasından 266 MHz, 300 MHz ve 333 MHz modelleri geldi. MMX teknoloji ile yakaladı ğ ı performansı Pentium Pro ile birle ş tiren Intel Pentium II i ş lemcileri piyasaya sürdü. Pentium II i ş lemciler hem yapı olarak hem de fiziki olarak önceki i ş lemcilerden farklılıklar ta ş ımaktadır. Pentium II ailesinin ilk modeli 233 MHz hızında üretildi. Arkasından 266 MHz, 300 MHz ve 333 MHz modelleri geldi. Pentium II’lerin yapılarındaki ve veri yolu hızlarındaki bu de ğ i ş iklikler beraberinde anakartların da çe ş idini artırdı. 66 MHz veri yolunu kullanan Pentium II’ler için 440LX chip set kullanan anakartlar üretildi. Arkasından 100 MHz veri yolu kullanan i ş lemciler için 440BX chip setli anakartlar üretildi. Pentium II’lerin yapılarındaki ve veri yolu hızlarındaki bu de ğ i ş iklikler beraberinde anakartların da çe ş idini artırdı. 66 MHz veri yolunu kullanan Pentium II’ler için 440LX chip set kullanan anakartlar üretildi. Arkasından 100 MHz veri yolu kullanan i ş lemciler için 440BX chip setli anakartlar üretildi.

15

16 CELERON Bu Daha çok iş istasyonları ve CAD/CAM gibi geniş uygulamalar için tasarlanan Pentium II’ler son kullanıcılar için pahalı gelmekteydi. Bu durumu değerlendiren Intel, son kullanıcılara yönelik yeni bir işlemci piyasaya sürdü. Celeron ismini verdiği bu işlemcilerin Pentium II’den en büyük farkı L2 ön belleğinin olmamasıydı.

17 PENTİUM 3 26 Şubat 1999 tarihinde ilk üretimi yapılmıştır ve üzerinde 9.5 milyon transistör bulunmaktadır.Pentium 3 yerini aldığı Pentium 2’lerde olduğu gibi, düşük bitişli Cpu uyarlamaları için Celeron tabanlı; yüksek bitişli türevleri (örneğin sunucular) için Xeon ile birlikte kullanıldı. Pentium 3’ler bir müddet sonra yerini Pentium 4 işlemcilere bırakmıştır; fakat Tualatin çerkirdeği Pentium-M Cpuların temelini oluşturmuştur

18 PENTİUM 4 Pentium 4, Intel firmasının 2000 yılının kasım ayında çıkardığı bir işlemci ailesidir. 2008 yılının Ağustos ayına kadar üretimi devam etmiştir. NetBurst mikromimarisine sahiptir. NetBurst mikromimarisinin önemli bir özelliği ise P6 mikromimarisinden sonra tasarlanmış ilk mikromimari olmasıdır. Çok yüksek saat sıklığına ulaşabilmek için derin bir boruhattına sahiptir. 2004 yılında 32 bitlik olan buyruk kümesi 64 bitlik hale dönüştürülmüştür. Intel işlemcilerin günümüzde de kullandığı ve başarım artışı sağlayan teknoloji de Pentium 4 ile birlikte geliştirilmiştir.

19 İŞLEMCININ ÇALıŞMA PRENSIBI Bir bilgisayarın en önemli parçası i ş lemcidir. Kısaca CPU (Central Processing Unit / Merkezi İş lem Birimi) olarak anılan i ş lemciler, adından da anla ş ılaca ğ ı üzere bir bilgisayardaki i ş lemleri yürüten ve sonuçları gerekli yerlere gönderen elemandır. Bugünün mikroi ş lemcileri bilgisayarınızın beynidir. İ çindeki ince silikon yonga (chip) milyonlarca anahtar ve ba ğ lantı iletkenleri bilgisayarınızın önemli kararlar almasını sa ğ layan ve bu i ş lemleri çok hızlı bir ş ekilde yapan elemandır. Bir bilgisayarın en önemli parçası i ş lemcidir. Kısaca CPU (Central Processing Unit / Merkezi İş lem Birimi) olarak anılan i ş lemciler, adından da anla ş ılaca ğ ı üzere bir bilgisayardaki i ş lemleri yürüten ve sonuçları gerekli yerlere gönderen elemandır. Bugünün mikroi ş lemcileri bilgisayarınızın beynidir. İ çindeki ince silikon yonga (chip) milyonlarca anahtar ve ba ğ lantı iletkenleri bilgisayarınızın önemli kararlar almasını sa ğ layan ve bu i ş lemleri çok hızlı bir ş ekilde yapan elemandır.

20 Mikroi ş lemciler, açma kapama anahtarı gibi çalı ş an milyonlarca transistörden olu ş maktadır. Bu anahtarların programlanma durumuna göre elektrik sinyalleri bunların üzerinden akar. Bu sinyaller, bilgisayarın yaptı ğ ı tüm i ş leri toplama, çıkarma, çarpma ve bölme gibi temel matematiksel i ş lemlere indirir. İş lemci de bu i ş lemleri en basit sayma sistemi olan ikilik (binary) düzen yani sadece 0 ve 1 sayılarını kullanarak yapar. Mikroi ş lemciler, açma kapama anahtarı gibi çalı ş an milyonlarca transistörden olu ş maktadır. Bu anahtarların programlanma durumuna göre elektrik sinyalleri bunların üzerinden akar. Bu sinyaller, bilgisayarın yaptı ğ ı tüm i ş leri toplama, çıkarma, çarpma ve bölme gibi temel matematiksel i ş lemlere indirir. İş lemci de bu i ş lemleri en basit sayma sistemi olan ikilik (binary) düzen yani sadece 0 ve 1 sayılarını kullanarak yapar.

21 Mikroi ş lemciler her türlü i ş i ikilik sayma sistemine dökmü ş tür. Mesela “Y” harfi ikilik sistemde “1011001” ile ifade edilebildi ğ i gibi kırmızı gibi bir renk de bunun gibi ikilik tabandaki üç ayrı sayı grubu ile ifade edilir. Aynı ş ekilde bir ses veya görüntü kaydı da yine buna benzer ikilik sayı grupları ile ifade edilirler. Bu sayı grupları üzerinde i ş lem yapmak için i ş lemci içerisinde bir takım komut listesinden ibaret bir program mevcuttur. Bu komutlar i ş lemciye iki sayının çıkarılması, toplanması yönünde emir verebildi ğ i gibi klavyeden girilen tercihlere göre bir takım komut satırını atlayıp ( ş artlı dallanma - conditional branch) di ğ er komut satırlarını yürütmeye devam edebilir. Mikroi ş lemciler her türlü i ş i ikilik sayma sistemine dökmü ş tür. Mesela “Y” harfi ikilik sistemde “1011001” ile ifade edilebildi ğ i gibi kırmızı gibi bir renk de bunun gibi ikilik tabandaki üç ayrı sayı grubu ile ifade edilir. Aynı ş ekilde bir ses veya görüntü kaydı da yine buna benzer ikilik sayı grupları ile ifade edilirler. Bu sayı grupları üzerinde i ş lem yapmak için i ş lemci içerisinde bir takım komut listesinden ibaret bir program mevcuttur. Bu komutlar i ş lemciye iki sayının çıkarılması, toplanması yönünde emir verebildi ğ i gibi klavyeden girilen tercihlere göre bir takım komut satırını atlayıp ( ş artlı dallanma - conditional branch) di ğ er komut satırlarını yürütmeye devam edebilir.

22

23 İŞLEMCININ BIRIMLERI ALU (Aritmetik ve Mantıksal İş lem Birimi) : Mikroi ş lemcinin birinci derece önem ta ş ıyan birimidir.Toplama, çıkarma, çarpma, bölme komutlarını dönü ş türür. ALU’nun ne kadar fonksiyonu varsa i ş lemci o kadar de ğ er kazanır. ALU (Aritmetik ve Mantıksal İş lem Birimi) : Mikroi ş lemcinin birinci derece önem ta ş ıyan birimidir.Toplama, çıkarma, çarpma, bölme komutlarını dönü ş türür. ALU’nun ne kadar fonksiyonu varsa i ş lemci o kadar de ğ er kazanır. Komut Çözücü (Instruction Decoder): İş lemcinin yapması gereken kodların icrası için gerekli i ş lemleri ba ş latır ve komutun çalı ş tırılması için gerekli i ş lemleri belirler. Komut Çözücü (Instruction Decoder): İş lemcinin yapması gereken kodların icrası için gerekli i ş lemleri ba ş latır ve komutun çalı ş tırılması için gerekli i ş lemleri belirler.

24 Kaydediciler (Registers): Ana bellekteki veriler i ş lenmek üzere merkezi i ş lem birimine ta ş ınır burada verilerin i ş lenmesi sırasında geçici olarak kaydediciler de bekletilirler. Kaydediciler (Registers): Ana bellekteki veriler i ş lenmek üzere merkezi i ş lem birimine ta ş ınır burada verilerin i ş lenmesi sırasında geçici olarak kaydediciler de bekletilirler. Veriyolu (Bus): İş lemcinin di ğ er donanım birimleri ile ba ğ lantısını sa ğ layan iletken elektriksel yollardır. Veriyolu (Bus): İş lemcinin di ğ er donanım birimleri ile ba ğ lantısını sa ğ layan iletken elektriksel yollardır.

25 BILGISAYARıN HıZı NEYE BAĞLıDıR Bilgisayarın hızını etkileyen faktörler arasında yer alan en önemli unsur: bilgisayar parçaları arasında yer alan ana bellek; ve bununla birlikte i ş lemcidir. Bilgisayarın hızını etkileyen faktörler arasında ana bellek bile ş enleri olan RAM; ve ROM’un büyüklü ğ ü ile birlikte i ş lemci hızının da yer aldı ğ ını belirtmemiz gerekmektedir. Bilgisayarın hızı neye ba ğ lıdır sorusunun yanıtları arasında yer alan, bilgisayarın hızını etkileyen faktörler arasında yer alan i ş lemci hızından söz ederken Hertz terimini de kullanmamız gerekmektedir. Bu nedenle Hertz ne demektir sorusunun yanıtına öncelikle bakalım: Bilgisayarın hızını etkileyen faktörler arasında yer alan en önemli unsur: bilgisayar parçaları arasında yer alan ana bellek; ve bununla birlikte i ş lemcidir. Bilgisayarın hızını etkileyen faktörler arasında ana bellek bile ş enleri olan RAM; ve ROM’un büyüklü ğ ü ile birlikte i ş lemci hızının da yer aldı ğ ını belirtmemiz gerekmektedir. Bilgisayarın hızı neye ba ğ lıdır sorusunun yanıtları arasında yer alan, bilgisayarın hızını etkileyen faktörler arasında yer alan i ş lemci hızından söz ederken Hertz terimini de kullanmamız gerekmektedir. Bu nedenle Hertz ne demektir sorusunun yanıtına öncelikle bakalım:

26 Hertz ne demektir? Bilgisayarın içinde bir çe ş it saat yer almaktadır. Bu saat, saniyede, bilgisayara belirli darbeler vurmaktadır. Bu darbeler ise bilgisayarın hızını etkileyen faktörler arasında yer almaktadır. Hertz ne kadar çok ise, bilgisayarın hızı da o kadar fazla olacaktır. Hz olarak belirtilen Hertz tabiri, 1 saniyede kaç darbe vuru ş unun gerçekle ş ti ğ ini, yanındaki sayı ile ifade etmektedir. Örne ğ in: 1 Hertz, bir saniyede bir darbe vuru ş unun gerçekle ş mesi anlamına gelmektedir. Bunun yanında, bir ki ş isel bilgisayarın saniyede iki trilyon darbe vuru ş u gerçekle ş tirdi ğ ini de belirtmemiz gerekmektedir. 1 GHz hızında bir i ş lemci satın alacak olursanız, saniyede bir milyar darbe vuru ş u gerçekle ş tirecek oldu ğ unu da belirtmemiz gerekmektedir. Hertz ne demektir? Bilgisayarın içinde bir çe ş it saat yer almaktadır. Bu saat, saniyede, bilgisayara belirli darbeler vurmaktadır. Bu darbeler ise bilgisayarın hızını etkileyen faktörler arasında yer almaktadır. Hertz ne kadar çok ise, bilgisayarın hızı da o kadar fazla olacaktır. Hz olarak belirtilen Hertz tabiri, 1 saniyede kaç darbe vuru ş unun gerçekle ş ti ğ ini, yanındaki sayı ile ifade etmektedir. Örne ğ in: 1 Hertz, bir saniyede bir darbe vuru ş unun gerçekle ş mesi anlamına gelmektedir. Bunun yanında, bir ki ş isel bilgisayarın saniyede iki trilyon darbe vuru ş u gerçekle ş tirdi ğ ini de belirtmemiz gerekmektedir. 1 GHz hızında bir i ş lemci satın alacak olursanız, saniyede bir milyar darbe vuru ş u gerçekle ş tirecek oldu ğ unu da belirtmemiz gerekmektedir.

27 Bilgisayarın hızı neye ba ğ lıdır sorusunun yanıtları arasında yer alan bilgisayarın hızını etkileyen fakrötlerden bir di ğ eri de, biraz önce de belirtmi ş oldu ğ umuz gibi ana bellek büyüklü ğ üdür. Ana bellek büyüklü ğ ü, Byte tabiri ile belirtilmektedir. Bu nedenle Byte nedir sorusunun yanıtını da vermemiz gerekmektedir: Bilgisayarın hızı neye ba ğ lıdır sorusunun yanıtları arasında yer alan bilgisayarın hızını etkileyen fakrötlerden bir di ğ eri de, biraz önce de belirtmi ş oldu ğ umuz gibi ana bellek büyüklü ğ üdür. Ana bellek büyüklü ğ ü, Byte tabiri ile belirtilmektedir. Bu nedenle Byte nedir sorusunun yanıtını da vermemiz gerekmektedir: Byte nedir? Byte, bilgisayarın belle ğ i içerisinde toplanan verilerin büyüklü ğ ünü ifade etmektedir. Bir harfin, bir byte olarak de ğ erlendirilebilmesi olanaklıdır. Buna göre, bir KB, 1024 Byte olarak de ğ erlendirilmektedir. 1 Mb 1024 Kb e ş ittir. 1 GB ise, 1024 MB e ş ittir. 1 TB’ın da, 1024 GB’a e ş it oldu ğ unu belirtmemiz gerekmektedir. Byte nedir? Byte, bilgisayarın belle ğ i içerisinde toplanan verilerin büyüklü ğ ünü ifade etmektedir. Bir harfin, bir byte olarak de ğ erlendirilebilmesi olanaklıdır. Buna göre, bir KB, 1024 Byte olarak de ğ erlendirilmektedir. 1 Mb 1024 Kb e ş ittir. 1 GB ise, 1024 MB e ş ittir. 1 TB’ın da, 1024 GB’a e ş it oldu ğ unu belirtmemiz gerekmektedir.

28 İŞLEMCİLERİN ÇALIŞIRKEN ÇOK ISINMASININ NEDENİ ÇOK ÇEKİRDEKLİ İŞLEMCİLERİN ÇALIŞMA PRENSİPLERİ

29 İŞLEMCİLERİN ÇALIŞIRKEN ÇOK ISINMASININ NEDENİ Bildi ğ imiz üzere İş lemciler verileri 1 ve 0 olarak algılayarak çe ş itli algoritmalarla verilen komutları yerine getirirler. İş lemcide bu i ş lemi yapan temel elektronik cihaz transistörlerdir. Yani transistörler i ş lemcide anahtarlama elemanı olarak çalı ş ırlar ve bu 1 ve 0 komutlarını verebilmek için bir ampül gibi yanıp sönerler diyebileriz.

30 (Daha detaylı dü ş ünürsek elektrik akımı verilen transistör aynı küçük anahtarlar gibi çalı ş arak i ş lem yapmayı mümkün kılar ve verilen akım elektronların hareketine dolayısıyla ısıya neden olur.) (Daha detaylı dü ş ünürsek elektrik akımı verilen transistör aynı küçük anahtarlar gibi çalı ş arak i ş lem yapmayı mümkün kılar ve verilen akım elektronların hareketine dolayısıyla ısıya neden olur.) Çok çekirdekli bir i ş lemcide milyonlarca transistör kullanıldı ğ ını dü ş ünürsek ortaya çıkacak olan ısı miktarını çok fazla olması kaçınılmazdır.

31 Bunu ş öyle bir örnek verebiliriz; son zamanlar tramvaylarda ta ş ınabilecek insan sayısı örne ğ in 50 iken 100’ü a ş kın insanın tek seferde ta ş ıması, yolcu sayısının fazlalı ğ ı nedeniyle sıcaklı ğ ı inanılmaz bir biçimde artırarak rahatsız edici boyutlara ula ş tırmaktadır. İş te çok çekirdekli İş lemcilerde milyonlarca transistörün çalı ş masını da bu tramvay örne ğ ine benzetebiliriz.

32 ÇOK ÇEKİRDEKLİ İŞLEMCİLERİN ÇALIŞMA PRENSİPLERİ Çekirdek: İş lemci paketi içerisinde birbirinden ba ğ ımsız olarak komutları çalı ş tırabilen her yapıya çekirdek ismi verilmektedir. Çok Çekirdekli İş lemci Nedir? Çok çekirdekli i ş lemcilerde, çekirdek diye bahsedilen aslında fiziksel manada i ş lemcinin kendisidir. Çok çekirdekli i ş lemciler isminden de anla ş ılaca ğ ı gibi içerisinde ikiden fazla çekirdek bulunan i ş lemcilerdir.

33 Çok çekirdeklilere örnek olarak çift çekirdekli i ş lemcileri ele aldı ğ ımızda, bir zar içerisinde iki tane i ş lemci çekirde ğ i bulundu ğ unu görürüz. Yakın bir zamana kadar bilgisayarlarda tek çekirdekli i ş lemci bulunuyordu. Ancak tek çekirdekli i ş lemci ile çalı ş an bilgisayarlarda aynı anda birden fazla i ş lem yapabilmek zordu ve bunun için, birden fazla ayrı ayrı tek çekirdekli i ş lemciler kullanılıyordu ki buda hem ki ş isel bilgisayarlarımızda çok fazla yer kaplamasına hem de a ş ırı ısınma sorunları neden oluyordu.

34 İş te bu yüzden tek bir i ş lemci içerisinde çekirdek sayısı arttırılarak (yani i ş lemcinin çok çekirdekli i ş lemci haline getirilmesiyle), hem performansın artırılması sa ğ lamı ş hem ısı kısmen problemi çözülmü ş tür. Çok Çekirdekli İş lemci Video İ zle

35 TEK VE ÇİFT ÇEKİRDEKLİ İŞLEMCİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

36 1. HT (HYPER THREADING) TEKNOLOJİSIİ Hyper-Threading teknolojisi, tek bir fiziksel i ş lemcinin çok sayıda komut zincirini e ş zamanlı olarak i ş lemesi ile performans artı ş ı sa ğ lamasıdır. Hyper-Threading teknolojisine sahip olan bir i ş lemci, mantıksal olarak iki adet i ş lemciden olu ş maktadır. Her bir i ş lemci fiziksel olarak aynı chip üzerinde bulunmasına ra ğ men farklı komut zincirlerini i ş leyebilir.

37

38

39

40 TEK ÇEKİRDEKLİ HYPERTHREAT İLE ÇİFT ÇEKİRDEKLİ İŞLEMCİNİN KARŞILAŞTIRILMASI Tek çekirdekli HyperThreat ile Çift Çekirdekli İş lemcinin Kar ş ıla ş tırılması Video İ zle

41 İ3-İ5 VE İ7 İŞLEMCİLER NEDİR? İ3-İ5 VE İ7 İŞLEMCİLER NEDİR? İ 3 İ 5 İ 7 bu 3 i ş lemci yeni nesil çıkmı ş 3 çe ş it i ş lemcidir.

42 İŞLEMCİMİN KAÇ ÇEKİRDEKLİ OLDUĞUNU NASIL ÖĞRENİRİM? 1-Masaüstündeki "Bilgisayarım" simgesine sa ğ tık. 2-Özellikler… 3-Aygıt Yöneticisi 4-Listeden " İş lemciler" tıklayınız.. 5-Altında iki satırlı i ş lemci ismi çıkarsa çift çekirdeklidir; kaç satır çıkarsa o kadar çekirdeklidir!

43 İ3 İŞLEMCİ Dünyanın en büyük i ş lemci ve mikroçip üretici firması Intel tarafından piyasaya sürülen - İ - serisi i ş lemcilerin dü ş ük ve alt sınıf kısmında yer alan modelidir. İ 3 serisi i ş lemciler hem fiyat hem de performans açısından oldukça etkili ve güçlü olarak bilinirler. İ lk Core i3 i ş lemcisi 7 Ocak 2010'da kullanıcılar ile bulu ş tu. Clarkdale kod adıyla piyasaya çıkan ilk seri masaüstü bilgisayarlar için üretilen ve dahili GPU barındıran bir türdür.32 nm mimari ile üretilmi ş tir. Arrandale kod adı ile laptop-notebook serileri için üretilen M serisi Core i3 hem daha dü ş ük güç sarfiyatına hem de daha küçük boyutlara sahiptir.Bu seride de dahili GPU (dahili grafik birimi) bulunur. Bu bölümün amacı bilgisayarda ekstra bir ekran kartı olmadan HD videoları oynatıp bazı oyunları oynatmayı sa ğ layan birimdir. İ lk Core i3 i ş lemcisi 7 Ocak 2010'da kullanıcılar ile bulu ş tu. Clarkdale kod adıyla piyasaya çıkan ilk seri masaüstü bilgisayarlar için üretilen ve dahili GPU barındıran bir türdür.32 nm mimari ile üretilmi ş tir. Arrandale kod adı ile laptop-notebook serileri için üretilen M serisi Core i3 hem daha dü ş ük güç sarfiyatına hem de daha küçük boyutlara sahiptir.Bu seride de dahili GPU (dahili grafik birimi) bulunur. Bu bölümün amacı bilgisayarda ekstra bir ekran kartı olmadan HD videoları oynatıp bazı oyunları oynatmayı sa ğ layan birimdir.

44 Sistem İş lemci Modeli Çekirde k / Thread Saat Hızı Intel® Smart CacheSilicon Intel® Turbo Boost Teknoloj isi◊ Intel® Hyper- Threadin g Teknoloj isi◊ laptos i3-350M 2 çekirdek / 4 thread2.26 GHz3 MB32 nmHayırEvet i3-330M 2 çekirdek / 4 thread2.13 GHz3 MB32 nmHayırEvet desktops i3-540 2 çekirdek / 4 thread3.06 GHz4 MB32 nmHayırEvet i3-530 2 çekirdek / 4 thread2.93 GHz4 MB32 nmHayırEvet CORE İ3 İşlemci Modelleri:

45 Intel i3 + 2 Çekirdek, 4 veri yoluna sahiptir. + VT-x ve Hyper Threading destekler. - Turbo Boost deste ğ i yoktur. Intel i3 + 2 Çekirdek, 4 veri yoluna sahiptir. + VT-x ve Hyper Threading destekler. - Turbo Boost deste ğ i yoktur.

46 Intel i5 Intel i5 + 2 Çekirdek ve 4 Çekirdekten olu ş an farklı modelleri mevcuttur. + 4 ve 8 Veri yoluna sahip farklı modelleri mevcuttur. + Turbo Boost, VT-x ve bazı modellerinde Hyper Threading deste ğ i vardır. + 2 Çekirdek ve 4 Çekirdekten olu ş an farklı modelleri mevcuttur. + 4 ve 8 Veri yoluna sahip farklı modelleri mevcuttur. + Turbo Boost, VT-x ve bazı modellerinde Hyper Threading deste ğ i vardır. Intel Core i5 mobil i ş lemci Intel Turbo Boost Teknolojisi ile i ş lemcinizi otomatik olarak hızlandırırken mobil i ş lemcinizdeki çekirdeklerin aynı anda iki farklı i ş de çalı ş masını sa ğ lar. Intel Core i5 mobil i ş lemci Intel Turbo Boost Teknolojisi ile i ş lemcinizi otomatik olarak hızlandırırken mobil i ş lemcinizdeki çekirdeklerin aynı anda iki farklı i ş de çalı ş masını sa ğ lar. Turbo Boots Teknolojisi: İş lemci hızını arttıran bir teknolojidir. Turbo Boots Teknolojisi: İş lemci hızını arttıran bir teknolojidir.

47 İ7 İŞLEMCİ İ7 İŞLEMCİ Core i7 markası i ş ve tepe seviye tüketici pazarları için pazarlanan ana tüketici pazarına yönelik olan i5 i ş lemcileri ve Core giri ş seviyesi tüketici pazarına yönelik i3 i ş lemcileri ayırt etmek için kullanılmaktadır. İ ntel Core 2 marka daha ba ş arılı oldu ğ unu görünce "Core i7" serisinide devam ettirdi, Core i7 i ş lemcilerde Bloomfield,kod adlı mikro mimari ailesi ilk defa uygulandı ilk olarak 2008 yılında tanıtıldı. Dünyanın en geli ş mi ş ki ş isel bilgisayar mikro i ş lemcilerinden biridir. Bloomfield

48 “İNTEL” VE “AMD” MARKALAR ARASINDAKİ FARKLAR? Günümüzde Intel marka i ş lemciler “AMD” i ş lemcilere göre biraz daha ön plandadır. Son 10 yıl içerisinde evine bilgisayar alanların bilgisayarlarında %75 civarı “Intel” i ş lemci bulunmaktadır. Bunun nedeni; Intel firmasının reklam politikası ve hazır sistem bilgisayar satan firmalarla olan anla ş masıdır. Artı olarak Intel i ş lemciler her yeni modelde soket de ğ i ş tirmektedir. İ ntel marka i ş lemcide; i ş lemcimizi de ğ i ş tirmek istedi ğ imizde mecburen anakartı da de ğ i ş tirmek zorunda kalırız. Model olarak birbirine denk Intel ve AMD i ş lemcileri (Intel i5 serisi vs AMD Phenom II x4 serisi veya Intel i7 serisi vs AMD Phenom II x6 serisi) arasında çok dü ş ük performans farkları vardır ve bu farkları hangi oyun oynanırsa oynansın, hangi program kullanırsa kullanılsın, yani kısacası ne yapılırsa yapılsın anla ş ılmaz.. AMD marka i ş lemcimizi de ğ i ş tirmek istedi ğ imizde üstüne bir de anakartı de ğ i ş tirmemiz gerekmeyecektir.

49 MARKALAR: MARKALAR: İntelin; İ7, İ5, İ3, Pentium, Celeron markaları vardır. AMD’nin ise; FX, A10, A8, A4, A6 ve E1 markaları vardır.

50 ASSEMBLY NEDIR? Assembly aslında ö ğ renilmesi zor bir dildir. BU D İ L İ Ö Ğ RENECEKLER: Öncelikle kolay bir dili ö ğ renmeli (Bu genelde Basic'dir.) Bu dil vasıtası ile programlama ve algoritma geli ş tirme hakkında bilgi ve deneyim sahibi olmalı. Son olarak ise di ğ er dilleri tanımalı ve seçti ğ i dili ö ğ renmeli, uygulamalar geli ş tirmelidir.

51 -0C85:0100 B402 MOV AH,02 -0C85:0102 B203 MOV DL,03 - CD21 INT 21 -0C85:0106 CD20 INT 20 Yukarıda ayrıntılı çıktısı alınmı ş bir kod parçası bulunuyor. Gri renkteki bölümler bellek lokasyonlarıdır. Yani ilgili kodların ş u anda hangi bellek adresinde bulundu ğ unu gösteriyor bize. Kırmızı renkteki yazılar assembly kodlarıdır. Koyu ye ş il kısımlar ise bu assembly kodlarının makine diline çevrilmi ş halidir. Bizi ilgilendiren kırmızı bölümler oluyor.

52 PEKI ASSEMBLY BIZE NE SAĞLADı? -Bize i ş lemcimiz üzerindeki her komuta aracısız eri ş im sa ğ ladı. Yani kod yazarken muhatabınız i ş lemci ve üzerinde çalı ş makta oldu ğ unuz i ş letim sistemidir.Bu size olu ş turaca ğ ınız programın kodlanması esnasında çok yüksek bir kod hakimiyeti sa ğ lar. Böylece di ğ er dillerde aynı i ş i yapsanız dahi sizin assembly ile i ş lemci üzerindeki hakimiyetiniz en üst düzeydedir ve bunu sizin kadar temiz yapabilecek bir programlama dili ve/veya derleyici yoktur. -Yazdı ğ ınız her satır kod 1 ila 4 byte civarında olup çok az yer kaplar. Di ğ er dillerde yazılan kodlar aynı i ş i yapsa dahi sizinle aranızda derleyici bulunmaktadır ve programın i ş leyi ş ini sa ğ lama almak amacıyla komutlar arasında ek bilgiler girilmekte ve programınızın boyutu büyümektedir. Ayrıca di ğ er dillerdeki komutlar i ş lemci üzerindeki komutlarla uyu ş maz ise derleyici bunu dolambaçlı yollardan i ş lemciye anlatır ve yazılan bir tek komut makine dilinde yüzlerce komuta kar ş ılık gelebilir. Herhangi bir dildeki basit komut assembly ile yazılsa 2 ila 6 kat daha az yer kaplar.

53 DEZAVANTAJLARı: *Dilin ö ğ renilmesi uzun zaman ve emek ister.* - Yazılan programlar di ğ er diller göre daha çok satırdan olu ş ur. - Yazdı ğ ınız programın hangi satırlarının ne i ş yaptı ğ ını bir süre sonra anlamayabilirsiniz. Çünkü anla ş ılması zor ve karma ş ık bir dildir. Bu nedenle kodların sonuna açıklama bölümleri eklemek iyi bir çözüm olacaktır. - İş lemciye birebir ba ğ ımlıdır. Yani sonraki sayfalarda anlatılacak olan kodlar Intel ve uyumlu (AMD, Cyrix, Via) i ş lemcilerde geçerlidir. Örne ğ in Motorola i ş lemcileri kullanan Macintosh bilgisayarlarda hem komut setinin hem de i ş lemci mimarisindeki büyük farklılıklardan dolayı geçersizdir. Fakat onlarda da bir makine dili tabii ki bir assembly dili bulunmaktadır.

54 ÖRNEKLER:

55