BİLGİSAYAR VE TELEFONLARDAKİ 'İŞLEMCİ' NEDİR, NE İŞE YARAR?

İşlemci basit bir tanımla bilgisayarın en olmazsa olmaz parçasıdır. Ancak ne olduğunu iyice anlamak için tabii ki de bunun ötesinde bir araştırma gerekiyor.
08 Eylül 2020 10:07

Gördüğünüz bütün elektronik devrelerin, verilen komutlardan sorumlu birimleri var. Bu birimlere ise işlemci diyoruz. Elektronik devrenin kapsamı ve görevleri ne kadar karmaşık ve gelişmiş ise işlemcinin işlem gücü de o kadar büyük önem taşıyor. İşte bu nedenle televizyon kumandasındaki işlemci yerine daha çok bilgisayar ve akıllı telefonlarımızı yöneten işlemcileri konuşma gereksinimi duyuyoruz.

Peki tam olarak nedir bu işlemci, ne işe yarar, bilgisayar ve akıllı telefonlarımız başta olmak üzere hangi görevlerden sorumludur?

İşlemci nedir?

işlemci nedir

Teknik bir dil kullanılırsa İngilizce ismi “Central Processing Unit”, Türkçe ismi ise “Merkezi işlem birimi”dir. Teknik dil genellikle kullanıcılar tarafından çok tercih edilmediği için, yaygın ismi işlemci olmuştur. İşlemci bir bilgisayar ya da akıllı telefonun beynidir. Bu devreler üzerinde yapılan tüm işlemler, hesaplamalar işlemci bileşeni üzerinde yapılır.

İşlemci çeşitleri neye göre ayrılır?

Çekirdek sayısına göre:

işlemci

İşlemcilerde bulunan çekirdek sayısı, işlemci hızına doğrudan etkide bulunur. Çünkü işlemcide bulunan her çekirdek, işlemcilerin GHz üzerinden belirtilen hızında işlem yapma gücüne sahiptir. Eskiden, bütün işlemciler tek çekirdekliydi. Bu yüzden işlemcileri birbirinden ayıran en önemli şey, saat hızlarıydı.

Teknoloji ilerledikçe çift çekirdekli (dual-core), dört çekirdekli (quad-core) ve sekiz çekirdekli (octa-core) işlemci modelleri yaygınlaştı. Bu sayede bilgisayarlar aynı anda birden fazla işlemi yerine getirebilen, yani multi-tasking yeteneği olan bileşenler hâline geldi. Yalnızca işlemci çekirdeklerine odaklanan, detaylı bir yazı yazmıştık. O yazıya buradan ulaşabilirsiniz.

Akıllı telefonlar da çok çekirdekli işlemcilerin gücünü kullanan cihazlar arasında. Çift çekirdekli ilk akıllı telefon yapan firma, 2011 yılında piyasaya sürdüğü Optimus 2X model telefon ile LG oldu. Telefonda kullanılan işlemcinin modeli ise ARM Cortex-A9’ydi.

Mimari yapılarına göre:

intel işlemci

İşlemci mimarileri günümüzde iki farklı türe ayrılıyor. Bunlar 32-bit ve 64-bit. 32-bit ve 64-bit tanımları, işletim sistemleri sayesinde çok yakından bildiğimiz kavramlar. Dilerseniz şimdi iki türün de geçmişinden bahsedelim.

1990’lı yılların başlarına kadar bütün bilgisayarlarda 32-bit işlemciler kullanılıyordu. Intel Pentium ve AMD’nin ürettiği ilk işlemci modellerinin hepsi 32-bit mimarisine sahipti. 2000’li yılların başlarında ise hayatlarımızda 64-bit işlemciler girmeye başladı. Daha sonra 2005 yılında Microsoft Windows XP’nin 64-bit sürümünü yayınladı. Evlerde kullanılan bilgisayarlar da iyiden iyiye 64-bit mimarisini çalıştırabilir hâle gelmeye başladı.

Akıllı telefonlarda 32-bit işlemcilerden 64-bit işlemcilere geçiş ise 2010’lu yıllarda yaşandı. Bu geçişi ilk yapan telefon, Apple iPhone 5S oldu. Sonrasındaysa telefonlarda da bir sektör standardı hâline gelen 64-bit işlemciler, günümüzde bütün akıllı telefonlar tarafından kullanılıyor.

İşlemcilerde 32-bit ve 64-bit mimarisinin farkları nelerdir?

işlemci

32-bit ve 64-bit işlemciler arasındaki en büyük farklardan biri, işlemcilerin saniye başına yapabildikleri hesaplama sayıları. 64-bit işlemciler birden fazla çekirdeğe sahip oldukları için, böyle bir kapasitesi olmayan 32-bit işlemcileri hız anlamında epey geride bırakıyor.

32-bit ve 64-bit mimarilerinin aralarındaki farklardan bir diğeriyse, destekleyebildikleri maksimum RAM miktarı. 32-bit işlemciler maksimum 4 GB RAM’e kadar destek verebiliyorken, 64-bit işlemcilerin günümüzde destek verebildiği maksimum RAM kapasitesi 8 TB civarında.

İşlemci hızı ne demek?

intel confidential

İşlemci hızı diye tabir edilen şeyin teknik adı aslında işlemcinin saat hızıdır (Clock Speed). Günümüzde eskisine oranla çok hızlı işlemciler üretildiği için artık MHz ile değil, GHz değeriyle saat hızı ölçümü yapılır. Peki bu hıza neden saat hızı deniyor hiç merak ettiniz mi?

Hemen cevaplayalım. Bunun sebebi, ortaya çıkan hızların işlemcinin bir saniyede yapabildiği işlem miktarıyla ölçülmesi. Verdiğimiz bilginin daha kolay anlaşılması için konuyu biraz daha açalım. Öncelikle bilmeniz gereken şey şu: İşlemci tarafından yerine getirilen her işlem, 1 Hz değeriyle ölçülür.

Sonrasında bir işlemcinin saniyede kaç 1 Hz’lik işlem yapabildiği kontrol edilir. Sonuç olarak da her işlemcinin en çok göze çarpan özelliği olan saat hızı ortaya çıkar. Bir örnek vererek anladığınızdan emin olalım: Bir işlemcinin saat hızı 4 GHz ise, saniyede 4,000,000,000 (dört milyar) işlemi yerine getirebilir.

işlemci

Tüm bunların yanında, işlemcilerin tek önemli özelliğinin hızı olmadığını da hatırlatalım. Bir işlemcinin hızı kadar, sahip olduğu çekirdek sayısı da oldukça önemli.

Bilgisayar işlemcisi ve telefon işlemcisi arasında fark var mı?

Her ne kadar bilgisayar ve akıllı telefonlar birbirlerine çok benzeyen iki makine olarak görünseler de aslında hiç benzemedikleri noktalar mevcut. İşlemci için de bunlardan biri diyebilir. Dilerseniz bilgisayar ve telefonlarda bulunan işlemciler arasında ne gibi farklar olduğuna maddeler halinde bakmaya başlayalım.

Bilgisayar ve telefon işlemcileri arasındaki farklar:

İşlemcilerde kullanılan mimari türleri:

işlemci mimarileri

Günümüzde işlemci dendiği zaman akla ilk olarak bilgisayarlarımızın içinde bulunan, kare şeklindeki bileşen geliyor. Gel gelelim, mevzu bahis bir akıllı telefon olduğu zaman bahsi geçen işlemciyi de aynı şekilde düşünmek pek doğru değil. Çünkü akıllı telefonlarda, “yongada sistem” (System on a Chip) adı verilen bir yapı tercih ediliyor.

Nedir bu yongada sistem? Bilgisayarla arasındaki temel fark şu: Bilgisayarlarda ekran kartı ve işlemci gibi bileşenlerin hepsi için farklı bir yuva bulunur. Ancak telefonların içinde bulunan alan kısıtlı olduğu için her bileşene ayrı bir yuva ayırmak pek de kolay değil. Telefon üreticileri de bu yüzden birden fazla bileşeni tek bir yonganın üzerinde birleştirmeyi tercih ediyorlar.

Güç tüketimi ve ısı yönetimi:

işlemci fanı

Bilgisayarınıza bir işlemci alacaksanız bakmanız gereken ilk şeyler işlemcinin saat hızı ve çekirdek sayısıdır. Ancak konu akıllı telefonların işlemcilerine geldiği zaman değişen bir husus var. Akıllı telefonlarda bulunan işlemcilerin yalnızca sayısal değerlerle ölçülmesi, bu işlemcilerin sıcaklığını göz ardı etmeye sebep olur.

Bir işlemci çalışırken, her bileşen gibi yüksek miktarlarda ısı üretir. Bilgisayarlarda kullanılan işlemcileri soğutmak kolay. İşlemci macunu, işlemci fanı ya da sıvı işlemci soğutucu kitleri derken bir sürü farklı seçenek ortaya çıkıyor. Ancak akıllı telefonlar zaten çok sıkışık bir alanda çalıştığı için tüketicinin maalesef böyle bir şansı olmuyor.

ARM gibi büyük akıllı telefon işlemci üreticileri de bu gerçeğin farkında. Çözüm olarak da işlemcilerin güçlerine kısıt koyuyorlar. Ancak işin pazarlama kısmı yüzünden bazı kafa karışıklıkları ortaya çıkabiliyor. Bilgisayar işlemcilerinin verilen saat hızları sürekli olarak ulaşılabilen değerlerken, akıllı telefon işlemcileri için verilen hızlar yalnızca teorik bir kapasite.

Akıllı telefon işlemcileri bir gün bilgisayar işlemcilerini yakalayabilecek mi?

SoC

Konunun şu anki hâliyle buna verilebilecek kesin bir cevap var. O da akıllı telefon işlemcilerinin, bilgisayar işlemcilerini yakalamasının mümkün olmadığı. Ancak akılda bulundurmak gereken bir şey var: Teknoloji genelde hiç beklenmedik şeylerin mümkün olmasını sağlar.

Yine de hâli hazırda böyle bir şeyin neden mümkün görünmediğini açıklayalım. Yazımızın önceki kısımlarında da söylediğimiz gibi akıllı telefonların işlemci güçleri bilgisayardakilerden çok daha farklı kriterlere bağlı. Bir telefonun içine çok hızlı bir işlemci koyulabilir. Ancak bilgisayar işlemcilerine yetişecek bir işlemciyi, bir telefonun içinde koyduktan sonra soğutabilecek bir teknoloji henüz bulunmadı.

WEBTEKNO

TEKNO-AJANS SAYFASINI
YORUMUNUZU YAZIN ...
Farklı olanı seçin:
# # # # # #