1 (Central Processing Unit – Merkezi İşlem Birimi)İşlemci (CPU) (Central Processing Unit – Merkezi İşlem Birimi)

2 CPU İşlemci, bilgisayarın beyni niteliğindeki en önemli bileşendir. Diğer aygıtlardan gelen verileri matematiksel işlemler yardımı ile işler, sonuca ulaşır ve sonucu gerekli yerlere gönderir. Bilgisayar üzerinden yaptığımız herşey işlemciye muhakkak uğrar. Yani klavyedeki bir tuşa basmamız, fareyi hareket ettirmemiz birebir olarak işlemcide gerçekleşir. Çalıştıklarında çok ısınırlar, dolayısıyla üzerlerine soğutucu ve fanlar yerleştirilir.

3 İşlemci yerine, Mikroişlemci CPU (Central Processing Unit )MİB (Merkezi İşlem Birimi) μP (mikro processor) İşlemci = Mikroişlemci = MİB = CPU = μP

4

5 Dünden Bugüne 8086/8088 80286 80386 İ486 Pentium Pentium ProPentium II Celeron Pentium III …

6 İşlemci Paketleri SEC Paketi PGA Paketi LGA Paketi

7 SEC Paketi

8 PGA Paketi

9 LGA Paketi

10 CPU Nasıl Çalışır? Mikroişlemcilerin yapısında milyonlarca transistör denilen yarı iletken malzeme bulunmaktadır. Elektrik sinyalleri bu transistörlerden geçer ve toplama, çarpma, çıkarma ve bölme gibi temel matematiksel işlemlere dönüştürülür. Bu işlemleri yapan bölüme ALU(Arithmetic Logic Unit) denir. Bunun dışında işlemcide veriyolları, çeşitli kontrol ve denetleme bileşenleri bulunur.

11 Bir Komutun ÇalıştırılmasıGetirme evresi (fetch) Kod çözme (decode) Yürütme (execute) Geri yazma (writeback)

12 1) Getirme evresi (fetch)Bu evre, program belleğinden komutu almayı içerir. Program sayıcı, Cpu’nun o andaki programın hangi komut satırında olduğunun yerini tutmaktadır. 

13 2) Kod çözme (decode) Cpu’nun bellekten getirdiği komut, Cpu’nun ne yapacağını belirlemede kullanılır.

14 3) Yürütme (execute) Bu evrede, çözülen kodun işlenmesi evresidir.Örneğin toplama işlemi için ALU nun giriş çıkışlarının düzenlenip gerekli işlemin yapılmasıdır.

15 4) Geri yazma (writeback)Yürütme evresindeki sonucu bir bellek üzerine geri yazma evresidir. Çoğu zaman sonuçlar Cpu’nun iç yazmaçlarına, daha sonraki komutlarda kullanımı hızlı olabilsin amacıyla, yazılır. Diğer durumlarda ise sonuçlar daha yavaş ancak daha ucuz ve büyük ana belleklere yazılır.

16 Bilgisayar Birimleri

17 CPU

18 CPU – Kontrol Birimi

19 İşlemcinin Temel BileşenleriALU (Aritmetik ve Mantıksal İşlem Birimi)  Komut Çözücü (Instruction Decoder): Kaydediciler (Registers) Veriyolu (Bus)

20 ALU (Aritmetik ve Mantıksal İşlem Birimi)Mikroişlemcinin birinci derece önem taşıyan birimidir. Toplama, çıkarma, çarpma, bölme komutlarını dönüştürür. Alu’nun ne kadar fonksiyonu varsa işlemci o kadar değer kazanır.

21 Komut Çözücü (Instruction Decoder)İşlemcinin yapması gereken kodların icrası için gerekli işlemleri başlatır ve komutun çalıştırılması için gerekli işlemleri belirler.

22 Kaydediciler (Registers)Anabellekteki veriler işlenmek üzere merkezi işlem birimine taşınır burada verilerin işlenmesi sırasında geçici olarak kaydedicilerde bekletilirler.

23 Veriyolu (Bus) İşlemcinin diğer donanım birimleri ile bağlantısını sağlayan iletken elektriksel yollardır.

24 CACHE (Ön Bellek) İşlemcinin hızıyla aynı hızda çalışabilirRAM e göre çok hızlıdır RAM den gelen bilgiler işlenmeden önce buraya alınır L1 ve L2 olmak üzere 2 kısımdan oluşur L1, L2 ye göre daha hızlıdır

25 İŞLEMCİ ÜRETİCİLERİ AMD , CYRIX , INTEL , MOSTEK , MOTOROLA , NEXGEN , ZILOG DÜNYA ÜZERİNDE EN ÇOK KULLANILAN İŞLEMCİLER AMD VE İNTELDİR.

26 INTEL İŞLEMCİLER 1978 yılında kişisel bilgisayarlarda kullanılan 8086 üretildi. 16 bit ve 5 Mhz hızındaydı. 8086 işlemcisi bundan sonra üretilecek işlemciler için bir alt yapı olmuştur. Ardından 8088, 80286, 80386, işlemcileri üretilmiş bunların geel ismine ise X86 denmiştir.

27 INTEL İŞLEMCİLER 1993 yılında üretildiX86 lara göre hızları oldukça yükseldi Pentium, Pentium MMX ve Pentium PRO gibi farklı modelleri vardır.

28 1997 yılında üretildi Pentium MMX ve Pentium PRO nun birleştirilmiş haldir İlk defa slot işlemci modeli kullanılmıştır

29 Pentium II işlemcisinin önbelleği azaltılarak piyasa sürülen halidir.Bu sebeple fiyatı da daha ucuzdur Pentium işlemciler, bilgisayarı zorlayan grafik ve işlem yoğunluklu programları kullanalar için, Celeron ise yazı yazma, internette dolaşma gibi işlemleri yapanlar için idealdir.

30 3D (Üç boyut) komutları eklenmiş ve grafik ve ses işlemlerinde üstün performans sağlanmıştır

31 Pentium III ‘ deki 1 GHz hız sınırı aşılmıştırİlk üretilen 64 bitlik işlemcidir DVD, Mp3 ve internetten video izleme gibi yüksek miktardaki veri transferi gerektiren uygulamalarda oldukça başarılıdır.

32 Sunucu bilgisayarlar için tasarlanmıştırYüksek performans , Yüksek maliyet

33 Pentium ile rekabet için üretildi66 Mhz FSB hızı vardı

34 AMD İŞLEMCİLER Pentium ile rekabet için üretildi 66 Mhz FSB hızı vardı

35 100 Mhz FSB 3 boyutlu oyunlarda üstün performans

36 100 Mhz FSB 3 boyutlu oyunlarda üstün performans K6-III serisi rakibi Pentium II den çok daha iyiydi

37 AMD nin ilk slot işlemcisiAMD nin dünya çapında iyi ve ikonomik olduğunu kanıtladığı işlemcisi

38 Athlon un önbelleği azaltılmış halidirAthlon a göre daha ucuzdur Pentium Celeron a alternatif olarak üretilmiştir

39 Taşınabilir bilgisayarlar için tasarlanmıştırEkonomiktir Celeron M ye alternatif olarak üretilmiştir

40 Taşınabilir bilgisayarlar için tasarlanmıştırIntel Core Duo ya alternatif olarak üretilmiştir

41 Sunucu bilgisayarlar için tasarlanmıştırIntel XEON a alternatif olarak üretilmiştir

42 SOĞUTMA SİSTEMLERİ Havayla soğutma Suyla soğutma Isı borulu soğutma

43 SOĞUTUCU + FAN

44 SUYLA 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. SUYLA SOĞUTMA

45

46 ISI 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.

47

49