Modül: 1. İşlemciler (CPU)

... konulu sunumlar: "Modül: 1. İşlemciler (CPU)"— Sunum transkripti:

1 Modül: 1. İşlemciler (CPU)
1.1. İşlemcinin Görevi 1.9. Soket İşlemciler 1.2. İşlemci Nedir? 1.10. Slot işlemciler 1.3. Programlar nerede tutulur? 1.11. İşlemci Üreticileri 1.12. İşlemci teknolojileri 1.5. İşlemci hızı 1.13. İşlemci tanıma yolları 1.6. İletişim Hatları (Yolları) 1.14. Uygun işlemciyi seçmek 1.7. İşlemci Şekilleri 1.15. Elektrostatik deşarj 1.8. İşlemci Paketleri

2 1.1. İşlemcinin Görevi Bilgisayarın beyni olarak tanımlanır
Bilgisayarın bütün parçalarını düzenler ve yönetir Bilgisayardaki tüm işlemleri yapar

3 İşlemci = Mikroişlemci = MİB = CPU = μP
1.2. İşlemci Nedir? İşlemci, bilgisayarın birimlerinin çalışmasını ve bu birimler arasındaki veri (data) akışını kontrol eden, veri işleme (verileri değerlendirip yeni veriler üretme) görevlerini yerine getiren elektronik aygıttır. Veriler üzerindeki yaptığı işlemler, temel aritmetik işlemleri kadar basit (örneğin 1+3 gibi) ya da çok daha karmaşık (bu değeri al ve ses kartına yolla ki böylelikle hoparlörden müzik dinleyebilinsin) gibi çeşitli seviyelerde olabilir. Tüm elektronik sistemlerde işlemciler bulunur. Örneğin, otomatik çamaşır makinesi, otomatik bulaşık makinesi; fabrikalardaki otomatik cihazlar, televizyon. İşlemci yerine mikroişlemci, CPU (sipiu diye okunur - Central Processing Unit ), MİB (CPU’nun Türkçe karşılığı - Merkezi İşlem Birimi), μP (mikro processor-mikro prosesır diye okunur) isimlerini de sıklıkla kullanıyoruz. İşlemci = Mikroişlemci = MİB = CPU = μP

4 1.3. Programlar Nerede Tutulur?
Sabit Disk RAM İşlemci İşlemciye ne yapmasını istediğimizi söyleyen programlar olmadığı sürece işlemci bir işe yaramaz. Sabit disk, işlemcinin komut işleme hızına ulaşamaz. Bu sorunu ortadan kaldırmak için programlar sabit diskten alınarak RAM’e (rem diye okunur) yüklenir. RAM’den de işlemciye aktarılır. Bir program RAM’e yüklendiğinde ve işlemci kendisinden istenileni gerçekleştirdiğinde buna program (yazılım) çalışıyor deriz. Verinin sabit disk, RAM ve işlemci arasındaki akışı tek yönlü bir işlem değildir. İşlemcinin yaptığı işlemler sonucunda RAM’ler sabit disklerden hızlı olduklarına göre, işlemciyle uyum açısından neden sabit disk yerine sadece RAM’leri kullanmıyoruz? Birincisi sabit diskler RAM’lerden yüzlerce kat bilgiyi saklayabilirler. İkincisi RAM’ler bilgisayarı kapattığınız anda üzerindeki tüm bilgileri kaybederlerken sabit diskteki bilgiler kaybolmaz. Yüksek oranda bilgi tutabilen ve bilgisayar kapalıyken de üzerindeki bilgileri kaybetmeyen bir belleğin üretim maliyeti sabit diskin maliyetinden çok daha fazladır. Bu nedenle tüm programlar sabit diskte tutulur ve çalıştırılmak istenen program RAM’e alınarak hızlı bir şekilde çalıştırılır.a ürettiği veriler de işlemciden, RAM’e ve oradan da sabit diske alınarak, sabit diskte tutulur.

5 Aritmetik Mantık Birimi
1.4. İşlemcinin Yapısı Giriş Birimleri Çıkış İşlemci Ön Bellek Kontrol Birimi Core (Çekirdek) Aritmetik Mantık Birimi Sistem Yolu RAM 1.4.1 Çekirdek (Core) Komut çalıştırma işlemlerini yapan bölümdür. Çalıştırma birimi (execution unit) olarak da bilinir ALU (Aritmetik Lojik Unit / Aritmetik Mantık Birimi) İşlemci tarafından gerçekleştirilecek matematiksel ve mantıksal işlemlerin yapıldığı bölümdür Ön Bellek (Cache) Sistem belleğinden gelen veriler, çoğunlukla CPU’nun hızına yetişemezler. Bu problemi çözmek için CPU içinde yüksek hızlı hafızalar bulunur. Ön bellek çalışmakta olan programa ait komutların, verilerin geçici olarak saklandığı yüksek hızlı hafızalardır. İşlemcinin komutları daha hızlı yüklemesini sağlayan bu hafıza genellikle L1 (Level 1) ve L2 (Level 2) olmak üzere iki kısımdan oluşur. İşlemci, ihtiyaç duyduğu komutu ilk önce L1 ön bellekte (L1 ön bellek L2 ön bellekten daha hızlıdır.) arar. Eğer işlemcinin aradığı komut burada yoksa L2 önbelleğe bakar. Eğer burada da yoksa sırasıyla RAM ve sabit disk üzerindeki sanal hafıza üzerinde arar. Ön belleklerin kimisi işlemci ile aynı hızda çalışır Kontrol Birimi İşlemciye gönderilen komutların çözülüp (komutun ne anlama geldiğinin tanımlanması) işletilmesini sağlar. İşlemci içindeki birimlerin ve dışındaki birimlerin eş zamanlı olarak çalışmasını sağlayan kontrol sinyalleri bu birim tarafından üretilir.

6 1.4.5. İşlemcinin Bilgiye Ulaşması
Cache (Ön Bellek) İşlemcinin hızıyla aynı hızda çalışabilir RAM e göre çok hızlıdır RAM den gelen bilgiler işlenmeden önce buraya alınır L1 ve L2 olmak üzere 2 kısımdan oluşur (şimdilik) L1, L2 ye göre daha hızlıdır

7 1.5. İşlemci Hızı İşlemcilerde hız, işlemcinin birim zamanda yapabildiği işlem sayısı olarak tanımlanmaktadır. Bir saniyede yapılan milyon adet işlem Mhz (Megahertz) olarak tanımlanır ve temel hız ölçüsüdür. Ancak günümüz işlemcileri saniyede milyar işlem – Ghz (Gigahertz –cigahertz diye okunur) hız seviyesine ulaşmışlardır. İşlemci HIZI = FSB X Saat Çarpanı Intel Core Duo T MHz FSB ve Saat Çarpanı 3 olan işlemcinin hızı kaçtır? HIZ = Saat Çarpanı X FSB Hız = 3 X 667MHz 2001 yani 2000 MHz => 2.0 GHz

8 Hız Aşımı (Overclock) Overclock: İşlemci hızını normal değerlerden sınır değerlere doğru artırmaktır. Sistem hızı (FSB), çarpan gibi değerlerde değişiklik yaparak hız arttırılabilinir. Riskleri; İşlemcinin ömrü azalır Aşırı derecede ısınır. Yeterli soğutulmazsa kilitlenmeler ve hatta yanmalar meydana gelebilir.

9 1.7. İşlemci Şekilleri AMD İşlemcileri 8086 AMD K6 2 350
AMD Athlon 64 X2 TK 386DX40 AMD 15 Opteron 8224 SE 3.20GHz 2core AMD K7 Athlon 500 486DX2-66 AMD Opteron SE 2.4GHz, 2MB L3 Cache, 1000MHz Bus 4core server AMD K5 PR150 AMD Athlon

10 1.7. İşlemci Şekilleri Intel İşlemcileri 8086 8088 286 386DX25
Intel Celeron 333 8088 Intel PII233_BL Intel PentiumIV14_FL 286 Intel PentPro200_FL Intel E nm 1MB L GHz 800 MHz 2core Intel PIII450_FL 386DX25 Intel Q9300 6MB L GHz 1333 MHz 4core Intel PentiumIV14_BL 486DX2-66

11 1.9. Soket İşlemci Üzerinde marka ve modeli
Altında ana kart ile bağlantıyı sağlayan pinler (iğne) bulunur Üzerine soğutucu takılır

12 1.10. Slot İşlemci 1.10.1. Slot İşlemcinin Takılması
Kartın üzerine diklemesine takılır Soğutucu fan yan tarafındadır İşlemci Slotu Kılıfsız Slot İşlemci Kılıflı Slot İşlemci Slot İşlemcinin Takılması 1 3 2 4 5 6

13 AMD, CYRIX, INTEL, MOSTEK, MOTOROLA, NEXGEN, ZILOG
1.11. İşlemci Üreticileri AMD, CYRIX, INTEL, MOSTEK, MOTOROLA, NEXGEN, ZILOG Dünya üzerinde en çok kullanılan işlemciler … AMD INTEL ve

14 1.12 İşlemci Teknolojileri
HT (Hyper Threading) ile Tek Çekirdek İşlemcinin Karşılaştırılması 1 2 İşlemciye gönderilecek komutlar (iş parçacıkları) hazırlanıyor. İşlemcide komutları işleniyor. 3 HT li de işlemcide iş bittiği halde HT li olmayan işlemci hala işi bitirmek için çalışıyor.

15 1.12 İşlemci Teknolojileri
HT li Çift Çekirdek İşlemci ile Çift Çekirdek İşlemcinin Karşılaştırılması 1 2 Her iki işlemciye gönderilecek komutlar (iş parçacıkları) hazırlanıyor. Her iki işlemcide komutları işleniyor. 3 HT li Çift çekirdek işlemcide iş bittiği halde HT siz çift çekirdek işlemci hala işi bitirmek için çalışıyor.

16 1.12 İşlemci Teknolojileri
HT (Hyper Threading) ile HT Çift Çekirdek İşlemcinin Karşılaştırılması 1 2 Her iki işlemciye gönderilecek komutlar (iş parçacıkları) hazırlanıyor. Her iki işlemcide komutları işleniyor. 3 Çift çekirdek işlemcide iş bittiği halde HT li işlemci hala işi bitirmek için çalışıyor.

17 1.13. İşlemci Tanıma Yolları
Bilgisayarımızda bulunan işlemcinin özelliklerini görmek için: Denetim Masası / Sistem Programlar / Donatılar / Sistem Araçları / Sistem Bilgisi İşlemcinin üzerindeki yazıları okuma Yöntemlerinden birisi uygulanır. Buraya ekleme yapılacak

18 1.14. Uygun İşlemciyi Seçmek
Bilgisayarı hangi amaçla kullanacağım ? Ekonomik durumum nedir ? Kullanacağım programlar hangi işlemciyi istiyor ? Almayı düşündüğüm işlemci ile uyumlu ana kart hangisi ?

19 1.15. Uygun Anakartı Seçmek Eklenecek

20 1.16. Elektro Statik Deşarj (ESD)
İnsanlar üzerinde sürekli bir elektrik yükü vardır. Bu elektrik yükün çeşitli cisimler aracılığı ile toprağa atılmasına ESD denir Elektrik yükünün toprağa akmasında insana bir zarar gelmezken çok hassas elektriksel değerlerde çalışan bilgisayar parçaları zarar görebilir. Bu nedenle bilgisayar parçalarına dokunmadan önce üzerinizdeki elektrik yükünü boşaltmalısınız. Bunun için elektrostatik bileklikler kullanılır Eğer yoksa, elleri toprakla temaz halindeki başka bir cisime (kalorifer, kapı kolu, duvar) sürmek de işe yarar. Buraya birkaç şey eklenebilir

21 2. İŞLEMCİ SOĞUTMASI Her elektronik devre çalışırken ısınır İşlemciler ise çok çalıştıklarından daha fazla ısınırlar. Belli bir sıcaklıktan sonra ısı işlemciye zarar verebilir Bu sebeple işlemcinin soğutulması gerekir Soğutma işlemi 2 aşamada gerçekleşir İşlemcinin üzerindeki ısıyı emerek ısıyı azaltma Emilen ısıyı dağıtarak işlemciden uzaklaştırma

22 Soğutucular Alüminyum veya bakırdan yapılırlar Bakırın ısı iletimi alüminyuma göre daha fazladır, İnce kanatlı soğutucular daha fazla ısı çekerler ancak daha pahalıdır ve daha kırılgandırlar İşlemciyle uyumlu olmasına dikkat edilmelidir

23 Soğutma Sistemleri Hava Soğutma
Soğutucunun üzerinde birken ısıyı dağıtmak için kullanılırlar Soğutucunun üzerine yerleştirilir Fanın dönüş hızı arttıkça soğutma oranı ve gürültü artar. Tozlandıklarında yavaş döner ve gürültü çıkarırlar. Bu sebeple belli aralıklarla temizlemeli ve yağlanmalıdırlar Su Soğutma İşlemci üzerindeki ısı suya aktarılır. Isınan su borularla radyatöre gelir. Radyatör önündeki fanlar radyatördeki suyu soğutur. Soğuyan su devir daim motoru sayesinde tekrar işlemciye gider. Suyun iletkenliği havadan 5 kat daha iyi olduğundan havalı sistemlerden daha iyidir. Ancak daha pahalıdır.

24 İşlemcinin ısısı borular üzerindeki maddeyi buharlaştırır.
Isı Borulu Soğutma İşlemcinin ısısı içinde özel bir kimyasal madde bulunan borulara aktarılır İşlemcinin ısısı borular üzerindeki maddeyi buharlaştırır. Buharlaşan ısı borunun üstüne doğru hareket eder ve yoğunlaşıp su olarak tekrar aşağı iner.

25 İşlemci ile soğutucu yüzey arasına sürülür.
Termal Macun İşlemci ile soğutucu yüzey arasına sürülür. Isının soğutucuya iletilmesini hızlandıran bir kimyasal maddedir Anakarta değdirmeden ince bir tabaka halinde sürülmelidir

26 Kaynaklar http://www.cpu-world.com/ http://www.cpu-collector.com/