NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR MİMARİSİ 6.HAFTA NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © Mühendislik Mimarlık Fakültesi mmf.nisantasi.edu.tr

Bİlgİsayar ve Mİkroİşlemcİlerİn Gelİşİmİ ve KIsa Tarİhİ 32 Bit Mikroişlemciler  32 bit işlemciler çok farklı özelliklere-yapılara sahip olarak üretildi. Çok fazla 32 bit işlemci üretilmiştir. Mikroişlemcilerde yaşanan gelişmeler, 32 bit veri ve adres kullanan, gerçek 32 bit mikroişlemciler olarak isimlendirilen işlemcileri doğurdu. İlk 32 bit işlemci olarak Bell Lab ve Hewlett-Packard tarafından üretilen 32 bitlik işlemciyi takiben 1984 yılında Motorola tarafından 68020 ve 1985 yılında Intel tarafından 80386 mikroişlemcileri üretildi. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

Bİlgİsayar ve Mİkroİşlemcİlerİn Gelİşİmİ ve KIsa Tarİhİ 80386 işlemcisi veri ve adres için 32 hattan oluşan yol kullanıyordu ve haberleşme 32 bit olarak gerçekleştiriliyordu. Adresleme için 32 bit kullanılması, kullanılabilecek bellek alanlarını genişletti ve bu durum daha büyük yazılımların geliştirilmesine imkan tanıdı. 32 bitlik işlemcilerden Intel tarafından üretilenler IBM uyumlu AT tipi şahsi bilgisayarlarda, Motorola tarafından geliştirilenler ise iş istasyonlarında (Workstation – Sun,HP,v.b.) kullanıldılar. Gelişen PC pazarının etkisi ile 32 bitlik birçok farklı özellikte işlemci üretildi. Bunların arasında 1990’lı yıllara doğru en çok tutulanı Intel’in ürettiği 80486 işlemcisi oldu.1990 yılların başında mikroişlemci pazarında büyük bir Intel ve Motorola çekişmesi vardı. Fakat Microsoft’un da yazılım desteğini arkasına alan Intel bu yıllarda bu pazarın tartışmasız lideri oldu. Bu yüzden Intel’ in 1990 yıllarda ürettiği 32 bitlik işlemciler ayrı bir önem taşımaktadır.  NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

Bİlgİsayar ve Mİkroİşlemcİlerİn Gelİşİmİ ve KIsa Tarİhİ Intel’in ürettiği Kompleks Komut Setli Bilgisayarlar (CISC) mimarisine sahip işlemcilerin son halkasını oluşturan Pentium işlemciler, Intel X86 işlemci ailesinin devamı olmakla birlikte çok daha karmaşık bir yapıya sahiptiler. Pentium işlemcisinin 90’lı yılların başından beri gösterdiği hızlı gelişim bilgisayar teknolojisinin hızlı gelişimine güzel bir örnektir. Pentium işlemciler ‘Superscalar’ teknoloji kullanır. Ve çoklu komutları paralel işleme özelliğine sahiptir. İlk Pentium işlemcisi (P54) Mart 1993 yılında piyasaya sürüldü. İlk başta 60 ve 66 Mhz de üretilen bu işlemciler daha sonraları 90, 100, 120, 133, ve 200 Mhz hızlarda üretildi. 8 K’lık komut kodu önbelleği ve 8 K’lık veri belleği önbelleğine sahip Pentium işlemcilerde ana kaydediciler 32 bitlik olmasına karşın 32 bitlik dahili veri yolları ile 32 veya 64 bitlik harici veri yolu bulunmaktadır. Pentium işlemcilere eklenen en önemli özellik işlemcinin ve çevre birimlerinin güç tüketimini kontrol eden ‘Sistem yönetim birimi’ dir.  NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

Bİlgİsayar ve Mİkroİşlemcİlerİn Gelİşİmİ ve KIsa Tarİhİ INTEL İŞLEMCİLER Jenerasyon Intel CPU Yaklaşık Yıl 1.Jenerasyon 8086 (1) 1980   80186 1981 80286 1982 2. Jenerasyon 80286(2) 3.Jenerasyon 80386(3) 1987 4.Jenerasyon 80486(4) 1990 5.Jenerasyon Pentium(5) 1993 6.Jenerasyon Pentium Pro(6) 1995 Pentium II 1996 Pentium MMX 1997 Celeron 1998 Pentium 3 1999 7.Jenerasyon Pentium 4(7) 2000 Celeron II Duron 8.Jenerasyon Intel Core(8) 2006 Intel Xeon Intel Core 2 2008 9.Jenerasyon Intel Core iSeries(i3-i5-i7) 2010 NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

Bİlgİsayar ve Mİkroİşlemcİlerİn Gelİşİmİ ve KIsa Tarİhİ • 1 The 4-bit processors • 8 32-bit processors: the 80486 range o 11.6 Pentium 4F o 1.1 Intel 4004 o 8.1 80486DX • 12 64-bit processors: IA-64 o 1.2 Intel 4040 o 8.2 80486SX o 12.1 Itanium • 2 The 8-bit processors o 8.3 80486DX2 o 12.2 Itanium 2 o 2.1 8008 o 8.4 80486SL • 13 64-bit processors: Intel 64 – NetBurst o 2.2 8080 o 8.5 80486DX4 o 2.3 8085 • 9 32-bit processors: P5 o 13.1 Pentium 4F • 3 Microcontrollers microarchitecture o 13.2 Pentium D o 3.1 Intel 8048 o 9.1 Original Pentium o 13.3 Pentium Extreme Edition o 3.2 Intel 8051 o 9.2 Pentium with MMX Technology o 13.4 Xeon o 3.3 MCS-96 Family • 10 32-bit processors: P6/Pentium M • 14 64-bit processors: Intel 64 – Core • 4 The bit-slice processor o 4.1 3000 Family o 10.1 Pentium Pro o 14.1 Xeon • 5 The 16-bit processors: MCS-86 family o 10.2 Pentium II o 14.2 Intel Core 2 o 5.1 8086 o 10.3 Celeron (Pentium II-based) o 14.3 Pentium Dual Core o 5.2 8088 o 10.4 Pentium III o 14.4 Celeron o 5.3 80186 o 10.5 Pentium II and III Xeon o 14.5 Celeron M o 5.4 80188 o 10.6 Celeron (Pentium III Coppermine- • 15 64-bit processors: Intel 64 – Nehalem o 5.5 80286 based) • 6 32-bit processors: the non-x86 o 10.7 Celeron (Pentium III Tualatin-based) o 15.1 Intel Pentium microprocessors o 10.8 Pentium M o 15.2 Core i3 o 6.1 iAPX 432 o 10.9 Celeron M o 15.3 Core i5 o 6.2 i960 aka 80960 o 10.10 Intel Core o 15.4 Core i7 o 6.3 i860 aka 80860 o 10.11 Dual-Core Xeon LV o 15.5 Xeon o 6.4 XScale • 11 32-bit processors: NetBurst • 16 64-bit processors: Intel 64 – Sandy • 7 32-bit processors: the 80386 range Bridge / Ivy Bridge microarchitecture o 7.1 80386DX o 11.1 Pentium 4 o 16.1 Celeron o 7.2 80386SX o 11.2 Xeon o 16.2 Pentium o 7.3 80376 o 11.3 Mobile Pentium 4-M o 16.3 Core i3 o 7.4 80386SL o 11.4 Pentium 4 EE o 16.4 Core i5 o 7.5 80386EX o 11.5 Pentium 4E o 16.5 Core i7 NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

PERFORMANS ÖLÇÜTLERİ ve TERİMLERİ Bilgisayarın performansını etkileyen faktörler kullanılan işlemcinin hızı ve ön bellek miktarı, ana kart hızı ve kullanılan yonga seti, ana bellek türü ve miktarı, sabit disk kapasitesi ve diskin hızı, ekran kartı türü ve içerdiği bellek miktarı gibi değişkenlerdir. Bu bileşenlerin seçimi performansı önemli ölçüde etkilemektedir. Bu nedenle bir bilgisayar alırken özelliklerini belirlemede kullanacağımız en önemli faktör kullanıcının ihtiyaçları olmalıdır. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

PERFORMANS ÖLÇÜTLERİ ve TERİMLERİ Bilgisayar performansı için temel teşkil eden ise işlemci (MİB-CPU)’dur ve CPU çalışma zamanını ölçmek için kullanılan eşitlik ise şöyledir: 𝑧𝑎𝑚𝑎𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑔𝑟𝑎𝑚 = 𝑧𝑎𝑚𝑎𝑛 ç𝑒𝑣𝑟𝑖𝑚 x ç𝑒𝑣𝑟𝑖𝑚 𝑘𝑜𝑚𝑢𝑡 x 𝑘𝑜𝑚𝑢𝑡 𝑝𝑟𝑜𝑔𝑟𝑎𝑚 Burada elde edilen sonuç, bir program için CPU’ nun ihtiyacı olan süredir. Bu eşitliğin analizi, performans üzerinde CPU optimizasyonunun önemli bir etkisinin olduğunu göstermektedir. RISC makineler komut başına döngü sayısını azaltarak, CISC makineler program başına komut sayısını azaltarak performansı artırmaya çalışırken, Vektör ve paralel işlemcilerde CPU zamanını azaltarak performansı artırmaktadır. CPU optimizasyonu sistem performansını artırmak için kullanılan tek yöntem değildir. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © kaynaklar NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©