CPU (Central Processing Unit)

İşlemci için PC'nin beyni deyip durduk. Mikroişlemci veya CPU (Central Processing Unit) olarak da adlandırılan işlemciler, PC'nin beyni sayılır. Bilgisayarınızda yapılan işlemler doğrudan veya dolaylı olarak işlemci tarafından gerçekleştirilir. Eskiden işlemci PC'nin en önemli parçasıyken bir PC'nin değerini belirleyen şeyin performans ve sunduğu imkanlar olduğunu düşünürsek artık en önemli parçalarından biri diyebiliyoruz.Çünkü bir PC'nin performansını grafik kartı, sabit disk, bellek gibi bileşenler de belirlediği gibi, özellikleri de kullanılan anakarta, multimedya donanımlarına ve çevre birimlerine bağlı.

Bu yüzden hızlı bir işlemci ile yavaş bir sabit disk veya grafik kartı kullanmak veya yavaş bir işlemciyle hızlı bir grafik kartı veya sabit disk kullanmak pek anlamlı olmuyor. Donanımların birbirine ayak uydurduğu, başka bir donanımın işini görmesi için nispeten daha az süre beklediği sistemler dengeli sistemlerdir. İşlemciler bir PC'de şu açılardan önemli görevler üstlenirler:

PERFORMANS: Her ne kadar diğer bileşenlerin de performans üzerinde büy yük etkisi olsa da, hala işlemci perfor mansı belirleyen en önemli bileşen. Bir işlemcinin becerileri, o sistemin ulaşabileceği maksimum performansı belirler. Diğer bileşenlerin hızlı olması sadece işlemcinin gerçek potansiyelinde çalışmasını sağlar.

YAZILIM DESTEĞİ: Daha güçlü işlemciler, yeni yazılımların ve donanımın kullanılmasını sağlar. Çoğu yazılım veya donanımın kutusunda kullanılabileceği minimum işlemci yazar. Ayrıca, işlemcilere eklenen MMX, 3DNow, SSE gibi teknolojiler, bu teknolojilere uygun şekilde geliştirilen yazılımların daha hızlı çalışmasını sağlar.

STABİLİTE VE ENERJİ TÜKETİMİ: Eski işlemciler diğer aygıtlara göre az enerji harcarlardı; artık daha çok harcıyorlar. Bunun sonucunda PC'lerde soğutma sisteminin güçlü olması gündeme geldi. Günümüz işlemcileri oldukça ısındıkları için genelde üzerlerine soğutucular takılıyor çok ısınan (veya soğutma sistemi yetersiz olan) işlemciler de bir PC'nin stabilitesini, yani güvenilirliğini etkiliyor.

ANAKART DESTEĞİ: Alacağınız işlemci hangi yongasetine sahip hangi anakartı kullanacağınızı da belirler. Anakart ise yukarıda belirttiğimiz gibi sistem özelliklerini ve performansı belirleyen bileşenlerden biridir.

İşlemciler mekanik parçası bulunmayan entegre devrelerdir. İçlerinde milyonlarca transistör bulunur ve ne kadar çok transistör içerirlerse o kadar hızlı olurlar. Isı problemleri nedeniyle bir işlemci, kullanılan transistör sayısını artırmak için her istenildiği boyutta yapılamaz. Ancak teknolojik gelişmeler sayesinde çok daha küçük transistörleri, birbirleri arasındaki devrelerin aralığını da küçülterek uygun bir işlemci kalıp boyutuna sığdırmak mümkün olmuştur. İşte buna "mikron teknolojisi" denir. Bir zamanlar, işlemci içindeki devrelerin aralığnın 1 mikronun altına inmesinin imkansız olduğu sanılıyordu. Ama bugün çoğu işlemci 0.25 mikron teknolojisi ile üretiliyor; 1999 yılı içinde de bu 0.18 mikrona inecek. Böylece çok daha hızlı işlemciler üretilebilecek. Bilim adamları, mevcut teknoloji ile 0.08 mikrona kadar inilebileceğini düşünüyorlar.

İşlemcinin Hızı

Bir işlemcinin hızını, kullanılan mikron teknolojisi, üretim teknikleri, kalıp boyutu ve proses kalitesi belirler. Ayrıca üretim sırasındaki koşullar, aynı banttan çıksa bile bir işlemcinin diğerinden hızlı olmasına yol açabilir. Ama sonuçta işlemci fabrikada son testlerden geçirilirken üzerine güvenli olarak çalışabileceği hız ba-sılır. Işlemcinin hızı MHz cinsindendir. Bunu biraz temelden anlatmak gerekirse;

Her PC içinde, talimatların yerine getirilme hızını belirleyen ve çeşitli donanım aygıtları arasında senkronizasyonu sağlayan dahili bir saat vardır (bu saatin hızını normal saat ile karıştırmayın).

İşlemci, her bir talimatı belirli bir saat tıklamasında (saat döngüsünde) yerine getirir. Saat hızlıysa, işlemci saniyede daha fazla talimatı yerine getirir. 1 MHz, saniyede 1 milyon saat tıklamasına (döngüye) karşılık gelir. Yani, 400 MHz'lik bir işlemci, saniyede 400 milyon döngü yapar.

Bir işlemcinin MHz cinsinden hızı, anakartta kullanılan sistem veriyolu hızının belirli bir çarpanla çarpılması sonucu elde edilir. Örneğin 100 MHZ'lik anakartlarda 400 MHz'lik bir işlemci 4 çarpanını kullanarak 4x100=400 MHz'e erişir. Farklı işlemci serileri, aynı hıza sahip olsa da farklı mimarilere sahip olmaları nedeniyle aynı hızda olmazlar; yani saniyede yerine getirdikleri komut sayı farklıdır. Ayrıca "superscalar" mimariye sahip yeni işlemciler aynı anda birde fazla komutu yerine getirebilmektedir.

Piyasadaki belli başlı Intel ve AMD işlemci modelleri hakkında genel bilgi verelim:

INTEL PENTIUM III : 99'un ilk çeyreğinde çıkan bu işlemci, şu an 600, 733ve 800 933 MHz hızlarında modellere sahiptir. 0.25 mikron teknolojisiyle üretilmişti (yakın zamanda 0.18 mikrona geçilecek). İçinde 9.5 milyonun üzerinde transistör bulunur. Yazılım desteği olarak üzerinde MMX ve SIMD komutları bulunur Bu komutlar sayesinde uygun yazılım ve donanımlarla bazı multimedya uygulamalarının (video, grafik işleme gibi) dahi hızlı ve sorunsuz olmasını sağlar.

INTEL PENTIUM II : Bu seri 233 MHz'den başlayıp bugün 450 MHz'e ka dar uzanır. Piyasada artık 350 MHz'ler aşağısını bulmak pek mümkün değildir ( bu modellerde 0.35 mikrondan artık 0.25 mikrona geçilmiştir. MMX komutlarını içerir. 7.5 milyonu aşkın transistör bulunur.

INTEL CELERON : Günümüz piyasasında 333 MHz'den başlayıp 600 MHz'e kadar uzanan modelleri bulunur Pentium II ve Pentium III'ün aksine Slot 1 'e takılan modellerinin yanısıra Soket 370'e takılan modelleri de bulunur. 128K L2 ön belleğe sahiptir ama bu önbellek 512K önbelleğe sahip Pentium II'dekinin aksine, işlemci ile işlemci hızının yarı hızında değil tam hızında haberleşir. Bu yüzden performansı Pentium ll'lere çok yaklaşır.

AMD K6-2 : 9.3 milyon transistörü vardır ve 0.25 mikron teknolojisi ile üretilmiştir. Bugün 300 MHz'den 475 MHz'e kadar modelleri bulunmaktadır. Yazılım desteği olarak MMX komutlarının yanısıra 3DNow! adı verilen komutları da içerir. Soket tipidir; 321 pinli Soket 7 ve Super7 soketlere takılır. ABD'de AMD işlemcili PC satışları Intel işlemcili PC'lerin önüne geçmekle birlikte nedense Türkiye'de AMD işlemciler piyasada çok bulunmamaktadır.

AMD K6-3 : 21.3 milyon transistör içerir; 0.25 mikron teknolojisiyle üretilmiştir. 400 ve 450 MHz'lik modelleri bulunur. Super 7 sokete takılır. AMD, bu işlemciyle performans açısından rakibi Intel'e epey yetişmiştir ve fiyat avantajıyla başa baş bir rekabet sürdürmektedir.

İşlemcilerin Yazılım Destekleri

MMX: Intel'in geliştirdiği MMX'in açılımı Multimedya Uzantılarıdır (Multimedia Extensions) ve işlemcilere eklenen 57 multimedya komutuna verilen addır. AMD'de bu komut setinin lisansını Intel'den almıştır. MMX işlemciler bazı genel multimedya operasyonlarını üstlenirler (örneğin, normalde ses kartı veya modemler tarafından yapılan dijital sinyal işleme). Ancak bu komut setinin kullanılabilmesi için MMX uyumlu yazılımların kullanılması gereklidir. MMX işlemcilere ekleneli uzun bir süre olmasına karşın, MMX destekli yazılımların beklendiği kadar çabuk artmadığı gözlenmiştir.

3DNow!: 3 Boyutlu grafikler ile ilgili hesapların hızlandırılması için AMD işlemcilerde kullanılan komut setinin adıdır. Özellikle 3DNow! destekli oyunların sayısı hızla artmıştır. Ekran kartlarının da 3DNow! destekli sürücüleri olabilir.

SSE: Intel tarafından geliştirilip Pentium III işlemcilere uygulanan 70 adetlik yeni komut setidir. Yakında Celeron ve Pentium II işlemcilere de uygulanması beklenmektedir. SSE'nin açılımı "Strea-ming SIMD Extensions'dır (SIMD = Single Instruction Multiple Data). Mutlaka Türkçeleştirmek gerekirse "akıcı, tek komutla çoklu veri işleme uzantıları" diyebiliriz. Yani işlemciye bir komut verirsiniz bir çok veriyi bir amaca yönelik olarak işler. Grafik, resim, video, animasyon, 3 boyut işlemleri, ses tanıma öğelerine sahip, SSE destekli uygulamalarda ciddi bir performans artışı sağlar. Henüz çok yeni olduğundan piyasada SSE destekli yazılım çok sayıda değildir ama hızla yaygınlaşması beklenmektedir.