İşlemci (CPU) Nedir?

Giriş

CPU, merkezi işlem birimi (Central Processing Unit) olarak da adlandırılmaktadır. Merkezi işlem birimi, yani işlemci sunucudaki temel bilgi birimi olan donanım bileşenidir.

İşlemci 1970’li yıllarda il defa hayatımıza girdiğinde binlerce transistöre ev sahipliği yaparken günümüzde milyonlarca transistöre silikon bir çip üzerinde birleştirilmesiyle meydana gelmektedir.

İşlemci bilgisayarda bulunmakla kalmayıp telefon veya diğer elektronik cihazlarda da yer almaktadır. Tüm birimlerin ve modüllerin çalışmasını sağlar, veri akışı kontrolünden sorumlu bir çip veya çip setidir. Bu nedenle bilgisayarın beyni olarak kabul edilmektedir.

İşlemci, bilgisayar üzerinde genellikle kasası içindeki diğer donanım elemanlarına bağlı VRM bölümünün etrafındaki anakartın üzerinde bulunmaktadır. Merkezi işlem birimi aritmetik ve mantıksal işlem yapma yeteneğine sahiptir. Bu yüzden giriş ve çıkış birimlerinin arsındaki yazılımlarda uygun olarak çalışmaktadır.

Merkezi işlem biriminin geliştiricisi ENIAC olarak bilinmektedir. ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) elektronik sayısal entegratör ve hesaplayıcı olarak adlandırılmaktadır. Bu cihaz II. Dünya Savaşı esnasında Amerikalı bilim insanları tarafından inşa edilen tarihin ilk bilgisayarıdır.

https://tr.wikipedia.org/wiki/Merkez%C3%AE_i%C5%9Flem_birimi

İşlemcinin Ne İşe Yarar?

İşlemci, bilgisayarların tüm işlemlerini koordine eden ve çalışmasını sağlayan bir bilgi ve yönetim merkezi konumundadır. CPU, yani İşlemci hızları bir saniyede yapılan işlem sayısına göre sınıflandırılır. İşlemcinin hızları Hz, MHz gibi birimlerle ölçülür. Bilgisayarların yanı sıra telefon ve birçok elektronik cihazlarda veri aktarımı , girdilerin ve çıktıların iletilmesi gibi görevlere sahiptir.

Web tarayıcısı açma, video izleme ,belge düzenleme gibi işlemleri yapar. Oyunlarda da grafik hesaplamalarına destek olur FPS hızlarını etkiler. Video izleme ve grafik tasarımında yüksek hızda işlemci gerektirir. İşlemci, veri analizi yapay zeka ve mühendislik hesaplamalarında kritik rol oynar.

İşlemcinin İşlevi Nedir?

İşlemcinin birçok temel işlevi vardır. Bunlar; Komut işleme, Veri işleme, Bellek Yönetimi, Güç Yönetimidir.

Komut İşleme: Bilgisayar işletim sistemi veya kullanıcı tarafından gelen komutları işler.

Veri İşleme: Veri işleyerek matematiksel işlemleri gerçekleştirir. Bu işlemler mantıksal operasyonları kapsar.

Bellek yönetimi: Bilgisayarın kendi belleğini yönetir. olan komutları sıralar ve bu komutların gerçekleşeceği zamanları ayarlar. Belleğe erişerek gerçekleşecek olan işlemlerin gerçekleşmesini sağlar.

Güç Yönetimi: Bilgisayar çalışırken kullanılmış olan enerji miktarını aza indirgemeye çalışır. Genellikle güç tasarrufu modlarına sahiptir.

İşlemci Çeşitleri

Merkezi İşlem Birimi (CPU): Bilgisayarın genel işlem birimidir. Hesaplama işlemlerinin gerçekleştiği bölümdür.

Grafik İşlem Birimi (GPU): Özellikle grafik işleme ve 3D hesaplamalar için tasarlanmıştır.

Hızlandırıcılar (FPGA, ASIC): Belirli bir uygulama veya algoritma için optimize edilmiş işlemcidir. Yüksek performans sağlamak için kullanılır.

Mobil İşlemciler: Akıllı telefonlar, tabletler ve diğer taşınabilir cihazlarda kullanılabilen işlemcilerdir. Düşük güç tüketimi ve yüksek verimlilik için kullanılmaktadır.

Sunucu İşlemciler: Veri merkezleri ve büyük ölçekli bilgi işlem uygulamaları için tasarlanmıştır. Yoğun iş yüklerini işlemede ve güçlü performans sağlamada uzmanlaşmıştır.

Entegre İşlemciler (APU, SoC): Merkezi işlem birimi ve grafik işleme birimini tek bir yonga üzerinde birleştiren işlemcidir. Maliyeti düşürmek ve güç tüketimini azaltmak için kullanmaktadır.

İşlemci Nasıl Çalışır?

Getirme (Fetch): Bu evre program belleğinden komutu almayı içerir.

Geri yazma (Writeback): Basitçe yürütme evresindeki sonucu bir bellek üzerine geri yazma evresidir. Merkezi işlem biriminin iç yazmaçlarına kolaylık sağlaması ve daha sonraki komutlarda kullanımı hızlı olabilmesi amacıyla yazar.

İşlemcide Önbellek Nedir?

Verilere ilk kez ulaşıldığında, önbellekte verilerin bir kopyası oluşturur ve ilgili kopyalara ulaşılarak erişim süresini azaltır. Önbellek belleği de hızlı erişimi kolaylaştırmak için bir dizi verinin depolandığı temel bir bellektir. Bir tür RAM gibi geçici bellektir.