...::::>İşlemciler Hakkında Herşey<:::....

HoLyWar · 10-27-2007, 11:39 AM

1.1. İşlemcinin Görevi
“İşlemcinin görevi nedir?” Diye sorulduğunda birçok kişi net bir cevap veremese de
işlemciyi bilgisayarın beyni olarak tanımlar. Bu tanımlama, işlemcinin önemini
kavradıklarını ifade eder. İşlemcinin anlaşılabilmesi için görevini net olarak tanımlamalıyız.
Bugün piyasada çeşitli işlemciler bulunmaktadır. Eğer işlemcinin bilgisayardaki görevini
tam olarak bilmezseniz bu donanımda seçim yapmanız zorlaşacaktır. İşlemciyi anlamanız
sizi hem mesleğinizde daha yeterli yaparken hem de bilinçli bir tüketici hâline getirecektir.
Resim 1.1:İşlemci ön yüzü Resim 1.2:İşlemci arka yüzü
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.
ÖĞRENME FAALİYETİ - 1
AMAÇ
ARAŞTIRMA
4
Aslında işlemciler, sadece bilgisayarlarda bulunan bir donanım değildir. 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
İşlemciler, klavyeden girilen tuşun ifade ettiği karakteri aynen ekranda gösterme
şeklinde bir işlem yaptığı gibi; aldığı verileri değerlendirip yeni veriler de üretebilir.
Örneğin, hesap makinesinin işlemcisi, girilen rakamlar üzerinde istenilen işlemi uygula¤¤¤¤¤
yeni sonucu ekranda gösterir.
İşlemciler, bilgisayarda yönetici konumunda çalışır. İnsan beyninin tüm vücut
organlarını sinir sistemi vasıtasıyla yönetmesi gibi işlemciler de kontrol sinyalleriyle sisteme
bağlı tüm birimlerin çalışmasını düzenler ve yönetir.
1971 yılında Intel firması, binlerce transistörü silikon çip üzerine yerleştirip işlemcinin
boyutlarını küçültmesiyle birlikte daha önce sadece büyük şirketler ve üniversitelerin
kullanabildiği bilgisayarlar iyice küçülmüş ve evlere girmeye başlamıştır.
Mikroişlemciler, milyonlarca transistörden oluşmaktadır. Elektrik sinyalleri bunların
üzerinden akar. Bilgisayarın yaptığı tüm işleri toplama, çıkarma, çarpma ve bölme gibi
işlemler bu sinyaller vasıtasıyla gerçekleşir. Devrede elektrik sinyalinin olması “1”, elektrik
sinyalinin olmaması “0” ile ifade edilir. İşlemci bu işlemleri en basit sayma sistemi olan
ikilik düzen yani 0 ve 1 sayılarını kullanarak yapar. Komut, işlem, veri, vb. kavramların ikili
sayı sistemi ile ifadesine, makine dili (makine kodu) denir. Mesela “A” harfi ikilik sistemde
“01000001” ile ifade edilebildiği gibi mavi gibi bir renk de ikilik tabandaki sayı gruplarıyla
ifade edilir. Aynı şekilde bir ses veya görüntü kaydı da yine buna benzer ikilik sayı grupları
ile ifade edilirler. Bu “0” veya “1”in bilgisayarda kapladıkları alana bit adı verilir.
Resim 1.3ilgisayarın dili
Bu sayı grupları üzerinde işlem yapmak için işlemci içerisinde komut listesi (komut
seti = instruction set) mevcuttur. Bu komutlar, işlemcinin sorumlu olduğu tüm matematiksel
5
ve mantıksal işlemleri gerçekleştirir. İşlemciye gönderilen ve ona ne yapması gerektiğini
söyleyen komutlara ise programlar denir.
1.3. Programlar Nerede Tutulur?
İşlemciye ne yapmasını istediğimizi söyleyen programlar olmadığı sürece işlemci bir
işe yaramaz. Peki bu programlar nerede tutulur, çalıştırılır, bu programların içerdiği komutlar
işlemciye nasıl ulaşır? Bilgisayarda tüm programlar sabit diskte (hard disk) tutulur. Peki
sabit diskte tutulan bu programların çalıştırılması aşaması nasıl gerçekleşir?
İşlemci her saniyede milyonlarca, hatta milyarlarca komutu işleyebilir. 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 ürettiği veriler de işlemciden,
RAM’e ve oradan da sabit diske alınarak, sabit diskte tutulur.
RAM = Random Access Memory = Sistem Belleği = Ana Bellek
Şekil 1.1:Programların sabit diskten RAM’e ve oradan da işlemciye alınması.
İşlemcinin ürettiği sonuçların RAM’e ve oradan da sabit diske alınması
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.
1.4. İşlemcinin Yapısı
Üreticiler, farklı işlemci mimarilerine göre işlemci üretirler. İşlemci mimarisi;
işlemcinin işlemleri gerçekleştirme yöntemi, teknolojisi ve tasarımını ifade eder. Ortak
mimariye sahip olan işlemciler aynı komutları tanımakta ve aynı yazılımları
çalıştırabilmektedirler.
Her işlemci temel bazı birimleri içinde barındırır. İşlemcilerin gelişim sürecinde bu
birimlerin özellikleri artırılmıştır. Genel bir işlemci yapısı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
SABİT
DİSK
RAM
İŞLEMCİ
6
Şekil 1.2:İşlemci yapısı ve işlemcinin çevre birimleriyle ilişkisi
Veriler, bilgisayarı oluşturan çeşitli birimler arasında sürekli olarak taşınır. Örneğin,
klavye biriminde bir tuşa bastığımızda bu tuşun karşılığı olan karakteri ekranda görürüz.
İşlemci, giriş birimden aldığı veriyi çıkış birimine aktarmıştır.
İşlemcinin anakartla iletişim kurmasını sağlayan, toplu iğneye benzeyen uçlara pin
denir. Pin yerine farklı isimler de kullanılabilmektedir.
Pin = İğne = Bağlantı iğnesi = Bacak = Ayak
İşlemcinin yapısında bulunan birimler aşağıda kısaca açıklanmıştır.
1.4.1. Çekirdek (Core)
Komut çalıştırma işlemlerini yapan bölümdür. Çalıştırma birimi (execution unit)
olarak da bilinir.
1.4.2. ALU (Aritmetik Lojik Unit / Aritmetik Mantık Birimi)
İşlemci tarafından gerçekleştirilecek matematiksel ve mantıksal işlemlerin yapıldığı
bölümdür.
1.4.3. 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.
İŞLEMCİ
GİRİŞ
BİRİMLERİ
ÇIKIŞ
BİRİMLERİ
Ön bellek
Aritmetik Mantık Birimi
Kontrol Birimi
7
1.4.4. 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.
1.5. İşlemci Hızı
Günümüzde kişisel bilgisayarlarda (PC=Personel Computer) kullanılan tüm
donanımlar 20 yıl öncesine göre çok daha hızlıdır. Ama her donanımın hızı eşit ölçüde
artmamıştır. En büyük hız gelişimi, işlemcilerde gerçekleşmiştir.
Bilgisayarın tüm donanımlarının bağlandığı kart olan ana kartta saat çipi (saat
yongası) vardır. Bu saat sistem hızını (FSB) belirler. Saatin her “tik”i, saniyede milyon veya
milyar devirle ölçülür. Saniyedeki tek devirin ölçüsü Hertz’dir. (Hertz diye okunur)
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.
Sistem hızı, tüm sistemin birlikte uyum içerisinde çalışması için gerekli olan ritmi
verir. Saatin her “tik”inde, tüm bilgisayar aygıtlarında veri ve komutlar akar. Sistemi
oluşturan bileşenler, sistem hızının katı veya çarpanı ile orantılı çalışır. Örneğin, bir ses kartı
sistem hızının 1/3’ü ya da 1/4’üne denk gelen 33 Mhz’de veri alışverişinde bulunur. Modern
bir işlemci, sistem hızının çarpanları kadar hızlı çalışır. Örneğin, 100 Mhz sistem hızına
sahip bir sistemde 1.8 Ghz hızında çalışan bir işlemci, 18 çarpanını kullanıyor demektir.
Sistem Hızı (FSB) Çarpan İşlemci Hızı
100 Mhz 18 1800 Mhz = 1.8 GHz
100 Mhz 30 3000 Mhz = 3.0 Ghz
133 Mhz 15 1995 Mhz ≅ 2.0 Ghz
133 Mhz 18 2394 Mhz ≅ 2.4 Ghz
200 Mhz 11 2200 Mhz = 2.2 Ghz
Tablo 1.1:İşlemci hızı nasıl hesaplanır?
Üreticiler, sürekli olarak daha hızlı işlemcileri piyasaya sürerken eski modellerinin
üretimini durdururlar. Her işlemcinin üzerine üretici tarafından belirlenmiş, işlemcinin
kararlı bir şekilde çalışabileceği hız yazılır.
Üreticiler, işlemci hızını artırmak için çeşitli yollar izlemişlerdir. Birincisi, bir tek
işlemci modeli üretiminde uğraşarak hızını artırmışlardır. İkincisi, işlemcinin fiziksel
boyutunu küçültüp, işlemciyi çalıştırabilmek için gereken voltaj miktarını, dolayısıyla da
işlemci ısısını azaltmışlardır. İşlemciden çıkan ısıyı azaltmanın verdiği avantajla da aşırı
ısınmadan korkmaksızın işlemcinin çekirdek hızını yükseltmişlerdir. Sonuç olarak ortaya
çıkan yüksek hız oyun severler başta olmak üzere herkesi mutlu etmektedir.
8
İşlemcin tek başına hızlı olması sadece işlemci içi işlemlerde etkilidir. İşlemcinin
kendi içinde çalışma hızı, çevre birimleri ve iletişim hatlarına göre çok hızlıdır. işlemci çevre
birimleri ile iletişim kurarken onların hızlarına uymak zorundadır. Bir işlemci sisteminin
hızlı olabilmesi için işlemci dışındaki diğer birimlerin de hızlı olması gerektiği
unutulmamalıdır.
1.5.1. Overclock (Hız Aşımı, Hız Aşırtma)
İşlemci üretilirken “işlemcinin hızı şu değerde olsun” diyerek üretilemez. İşlemci önce
üretilir. Sonra işlemci üzerinde çeşitli testler yapılır. İşlemcinin en tutarlı sonuçlar verdiği
hıza, o işlemcinin hızı denir ve işlemci üzerine bu hız değeri basılır. Aslında etiketinde 3.2
Ghz yazılı olan bir işlemci 3.4 Ghz veya 3.6 Ghz hızında çalışabilir. Özetle her işlemcinin iki
hız değeri vardır. Birincisi, işlemcinin sınır hız değeri, ikincisi üreticinin riske girmeksizin
işlemcinin dengeli çalışabileceği hızı gösteren hız değeri.
Hız aşımı (overclock-ovurkılok diye okunur) işlemcinin üreticinin etikette belirlediği
hız değerinden yüksek değerlerde çalıştırılması işlemidir. Anakartta ayar değişikleriyle
işlemcinin hızı artırılabilir. Sistem hızı (FSB), çarpan, voltaj değerlerinde yapılan
değişikliklerle işlemci hızı artırılabilir. Örneğin, FSB’si 100 Mhz, saat çarpanı 20 olan bir
bilgisayarda 20*100=2000 Mhz işlemci hızıdır. FSB değeri 133 Mhz yapılırsa 133*20=2660
Mhz=2.66 Ghz işlemci hızı elde edilir. İşlemcilerde hız aşımı gerçekleştirildiğinde,
işlemciyle beraber diğer sistem bileşenlerinin de hızlı çalışması gerekir. Bu durum
donanımların zorlanması ve ömürlerinin kısalması anl¤¤¤¤¤ geliyor. Fakat teknolojik
gelişmeleri takip etmek için zaten birkaç senede bilgisayarı değiştirmek gerekiyor diye
düşünenler hız aşımını tercih edebilirler. Hız aşımı işlemiyle işlemci hızı bir noktaya kadar
artırılabilir. Belli bir hız değerinden sonra bilgisayar kilitlenmeleri, hatalar, hatta işlemci
yanmaları gibi sorunlar ortaya çıkabilir. Bu durum, yükseltilen hızda işlemcinin kararlı
çalışmadığını gösterir. Hız aşımı yapılmış sistemlerde işlemci daha fazla ısı üreteceğinden bu
durumlarda soğutma daha önem kazanmaktadır.
1.6. İletişim Hatları (İletişim Yolları)
İnsanlarda beyin nasıl tüm vücudu yönetmek, kontrol etmek için sinir sisteminin bir
parçası olan sinirleri kullanıyorsa; işlemciler de bilgisayarı yönetmek, kontrol etmek için
iletişim yollarını kullanır. Hem işlemci içerisinde hem de işlemciyle diğer birimler arasında
iletişim hatları bulunmaktadır. İletişim hatları üzerinden elektrik sinyali geçebilecek iletken
hatlardır. Bu hatların sayısı işlemci modeline göre değişir.
1 0
2 0
3 1
4 0
5 0
6 0
7 0
8 1
8 hattan oluşan bir iletişim hattı.
3. ve 8. hatta elektrik sinyali
verildiğinden 3. ve 8. hatlar mantıksal
(lojik) 1 değerindedir. Diğer hatlar ise
mantıksal 0 değerindedir.
Şekil 1.3:İletken Hatlar
9
İletişim hatları üç grup halinde incelenebilir:
􀂾 Adres Yolu (Address Buses): İşlemcinin bilgi yazacağı veya okuyacağı her hafıza
hücresinin ve çevre birimlerinin bir adresi vardır. İşlemci, bu adresleri bu birimlere
ulaşmak için kullanır. Adresler, ikilik sayı gruplarından oluşur. Bir işlemcinin
ulaşabileceği maksimum adres sayısı, adres yolundaki hat sayısı ile ilişkilidir. Adres
yolunu çoğunlukla işlemci kullanır. Bu yüzden adres yolunun tek yönlü olduğu
söylenebilir.
􀂾 Veri Yolu (Data Buses): İşlemci, hafıza elemanları ve çevresel birimleriyle çift yönlü
veri akışını sağlar. Birbirine paralel iletken hat sayısı veri yolunun kaç bitlik olduğunu
gösterir. Örneğin, iletken hat sayısı 64 olan veri yolu 64 bitliktir. Yüksek bit sayısına
sahip veri yolları olması sistemin daha hızlı çalışması anl¤¤¤¤¤ gelir.
􀂾 Kontrol Yolu (Control Buses): İşlemcinin diğer birimleri yönetmek ve eş zamanlamayı
(senkronizasyon) sağlamak amacı ile kullandığı sinyallerin gönderildiği yoldur.
Şekil 1.4:Mikroişlemci ve iletişim hatları arasındaki ilişki
1.7. İşlemci Şekilleri
İlk üretildikleri yıllardan günümüze değin işlemciler farklı fiziksel şekillerde piyasaya
sürülmüşlerdir. Aşağıdaki şekillerde örnek bazı işlemcilerin şekilleri verilmiştir
Resim 1.4:Intel C4004 Resim 1.5:Intel C8086
İŞLEMCİ Adres Yolu
Veri Yolu
Kontrol Yolu
10
Resim 1.6:Motorola MC68030FE16B Resim 1.7:Zilog Z8018006PEC
1.8. İşlemci Paketleri
İşlemcilerin farklı şekil, boyut ve harici özellikleri vardır. Bu özelliklere işlemcinin
paketi denir. İşlemcilerin gelişim süreçlerinde, üreticiler işlemcileri anakarta bağlayan ayak
sayılarının artması, işlemci ısınmalarını engellemek amacıyla yapılan değişiklikler, kimi
parçalarda anakarta bağımlılığı ortadan kaldırma gibi amaçlarla değişik paketlemeler
kullanmaktadır. Bunlardan bir tanesi olan slot tipi paketleme (SEC=Single-Edge Cartridge),
1990’lı yılların başında piyasaya sürüldü. Slot tipi işlemciler artık üretilmemektedir.
Alt tarafında çeşitli sayıda pin bulunduran işlemci paketlemesine PGA (pin grid array)
adı verilir. Paketteki ayak sayısına göre paketler isimlendirilir. Örneğin, 423 ayak Pentium 4
paketi ve 478 ayak Pentium 4 paketi. Bu paket yapısındaki işlemcilerin takıldıkları soketler
ise soket 423 ve soket 478 olarak isimlendirilir. Üreticiler bunların dışında da farklı
paketlemeler yapmaktadırlar. Farklı bir paketleme olan LGA paketinde işlemci ayaklarının
yerini elektrik iletimini sağlayan iletim noktaları almıştır. Pin yerine iletim noktalarının
kullanımı elektrik sinyallerinin iletim yolunu kısaltmış, böylelikle sinyal iletim hızı artmıştır.
Resim 1.8:SEC paketi Resim 1.9:PGA paketi
Resim 1.10:FC-PGA paketi Resim 1.11:PPGA paketi Resim 1.12:LGA paketi
11
Aynı marka ve model işlemciler, piyasaya farklı paketlerle sürülebilirler.
Marka/Model Paket
Intel Pentium III 242-ayak SEC veya 370 ayak PGA
Intel Pentium 4 423-ayak PGA
Intel Pentium 4 478-ayak PGA
Intel Pentium 4 775-ayak LGA
Tablo 1.2:İşlemci modelleri ve farklı paketleri
Eskiden işlemciler, anakarta sabitlenmiş olarak üretiliyordu. İşlemci veya anakart
arızalandığında onların birbirinden bağımsız olarak test veya tamir edilmesini mümkün
olmuyordu. Ayrıca var olan işlemciyi yenisiyle değiştirmek de zor oluyordu. Bu nedenle
işlemcinin anakarta takılıp sökülmesini sağlayan işlemci yuvaları geliştirildi. İşlemciler
anakarta takılma şekillerine göre isimlendirilen soket ve slot olmak üzere iki şekle sahiptir.
1.9. Soket İşlemci
Kare şeklinde üretilmiş işlemci modelidir. Üst yüzeyinde marka ve model isimleri
bulunur. Alt yüzeyinde ise işlemcinin türüne göre çok sayıda pin veya iletim noktası bulunur.
Takıldıkları anakarta bir mandal/kilit yardımı ile tutturulurlar. Anakarttaki sokete uygun
işlemci seçilmelidir. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi anakartta LGA soket varsa, işlemci
de LGA soket işlemci olmalıdır. Başka bir örnek vermek gerekirse anakartta soket 939 varsa
işlemci de 939 pinli işlemci olmalıdır.
Resim 1.13:Anakart soketi Resim 1.14:Soket işlemci
1.10. Slot İşlemci
Diklemesine anakartın üzerine monte edilirler. Dikdörtgen bir kart şeklinde üretilen
işlemci modelidir. Kimi işlemci bileşenleri kart üzerindedir. Kartın alt kısmında bulunan
bağlantı noktaları ile ana karta bağlanır. İşlemcinin korunması için dış kılıfı vardır. Kılıfın
yan yüzeylerine soğutucu takılmaktadır. Slot işlemcilerin üretimi durdurulmuştur.
12
Resim 1.15:İşlemci slotu Resim 1.16:Kılıfsız slot işlemci Resim 1.17:Kılıflı işlemci
1.11. İşlemci Üreticileri
AMD, Cyrix, IDT, Intel, Motorola, Zilog, Mostek, NexGen gibi birçok firma işlemci
üretmektedir. İşlemci piyasasında birçok üretici olmasına rağmen günümüzde Intel ve AMD
(Advanced Micro Devices) firmalarının piyasanın en büyükleri olduklarını görüyoruz. Bu
firmalar, müşterilerinin beklentilerine göre farklı modelleri piyasaya sürmektedirler. Kimi
tüketicilerin düşük fiyatı önemsemesi, çeşitli mesleklerdekilerin ve oyunseverlerin yüksek
performansı tercih etmesi, iş dünyasının özellikle güvenirlik konusuna önem vermesi,
işlemci üreticilerinin çok farklı modeller üretirken dikkate aldıkları hususlardır.
Sürekli olarak yeni teknolojiler ve işlemci modelleriyle karşımıza çıkan AMD ve Intel,
net sitelerinde farklı işlemci modellerini karşılaştırmaya olanak sağlamaktadır. Ayrıca kendi
ürünleriyle rakip firmaların ürünlerinin karşılaştırmalarına da yer vermektedirler.
1.11.1. Intel İşlemciler
1.11.1.1. Pentium Öncesi İşlemciler
1971 yılında Intel tarafından piyasaya sürülen, ilk işlemci olarak kabul edilen 4004
işlemcisinin sadece 16 pini vardı ve anakarta sabitlenmiş haldeydi. 1978 yılında üretilen
8086 kişisel bilgisayarlar için kullanılan ilk işlemciydi. 8086 işlemcisi 16 bitlik, 5 mhz
hızında çalışan bir işlemciydi.
8086 işlemcisi, X86 ailesi olarak bilinen işlemci ailesinin çekirdeği oldu. 8086
işlemcisi ile ortaya çıkan ve daha sonra üretilecek işlemcilerde de kullanılan mimariye Intel
Mimarisi (IA=Intel Architecture) ya da X86 mimarisi denir. Intel firması, yeni işlemcilerini
eskileriyle uyumlu olacak şekilde üretmiştir. Böylelikle hazırlanmış olan programlar yeni
işlemcilerle de uyumlu bir şekilde çalışabilmiştir. Intel dışında birçok firma X86 uyumlu
işlemciler üretmişlerdir.
8086 ve 8088 işlemcileri birinci kuşak işlemciler grubuna girer. Bu işlemcilerden
sonra 80286, 80386, 80486 işlemciler yaygın olarak kullanılmıştır.
13
Resim 1.18:Intel C8086 işlemcisi Resim 1.19:Fujitsu - MBL8088 işlemcisi
Resim 1.20:IBM-CG80286-6C Resim 1.21:AMD-A80386DX Resim 1.22:IBM-486DX4
1.11.1.2. Pentium İşlemcisi
1993 yılında çıktı. Intel’in beşinci kuşak işlemcileri serisini oluşturur. Pentium
işlemciler mimarisindeki birden fazla icra birimi sayesinde bir saat diliminde iki farklı
komutu çalıştırabilmektedir. Pentium, Pentium Pro ve Pentium MMX sürümleri piyasaya
çıkmıştır.
Pentium’e eklenen MMX (Multi Media Extension / Çoklu Ortam Eklentisi) teknolojisi
çoklu ortam uygulamalarında kolaylık sağlamıştır. MMX teknolojisi ilerleyen serilerde de
kullanılmıştır. Intel, kendi ürünlerini ayırmak için Pentium Pro’nun soket yapısının patentini
almıştır.
1.11.1.3. Pentium II İşlemcisi
1997 yılında piyasaya sürülen Pentium II işlemcisi, Pentium MMX ile Pentium PRO
işlemcilerinin özelliklerinin birleştirilmesi ile geliştirilmiştir. Pentium II işlemcisi ile daha
önce kullanılmayan slot tipi paketleme kullanılmıştır.
14
Resim 1.23: Pentium işlemci Resim 1.24:Pentium II işlemci
1.11.1.4. Celeron İşlemcisi
Pentium II işlemcisi, son kullanıcılar için pahalı olduğundan Intel, işlemcinin
özelliklerinde kimi değişiklikler yaparak fiyatı uygun Celeron işlemcileri piyasaya
sürmüştür. Celeron işlemcilerde maliyeti yüksek olan önbellek miktarının düşük olması
fiyatı düşürmüştür. Daha sonraları gelişmiş özelliklerle Celeron D olarak karşımıza çıkan
Celeron işlemciler farklı soket yapısında, hızlarda ve özelliklerde üretilmişlerdir.
Pentium işlemciler, bilgisayarı zorlayan grafik ve işlem yoğunluklu programları
kullananlar için üretilirken; Celeron işlemciler bilgisayarı yazı yazmak, internette gezinmek
gibi bilgisayarı zorlamayan programları kullananlar için uygundur.
1.11.1.5. Pentium III İşlemcisi
İlave 3D (Three Dimensions = üç boyutlu ) komutları sayesinde ileri grafik, akışkan
(streaming) ses-video işlemlerinde başarılı olan Pentium III, 1999 yılında piyasaya
sürülmüştür.
1.11.1.6. Pentium IV İşlemcisi
Pentium III işlemcisinin ancak 1 GHz hız üretebilmesi yeni arayışları başlatmıştır. Bu
engeli aşmak için yeni bir mimari ve üretim teknolojisi ile Pentium IV üretilmiştir. Veri
yolunun genişliği 64 bite çıkarılmıştır. Pentium IV işlemcisi DVD, MP3, video işleme,
internet üzerinden video gönderimi gibi yüksek miktarlarda veri transferi gerektiren
uygulamalarda daha başarılı sonuçlar vermiştir.
Resim 1.25:Pentium 4 işlemcinin ön ve arka yüzleri
15
Intel, son yıllarda işlemcilerini saat hızlarına göre değil, özellik ve mimarilerine göre
belirlenen bir "İşlemci Numarası" ile etiketlemektedir. Artık fiyat listelerinde ya da
bilgisayar reklamlarında "Pentium 4 2.8 GHz işlemci" ifadesi yerine "Pentium 4 520
işlemci" ifadesini okuyacaksınız. İşlemcinin hız ifadesi etiketinde yazılmaya devam edilecek.
Intel işlemci, numaralarını performans ölçütü olarak kullanmamaktadır. İşlemci numaraları,
işlemci aileleri arasındaki değil; aynı işlemci ailesi içindeki farklı özellikleri ifade
etmektedir.
1.11.1.7. Xeon
Intel’in sunucu bilgisayarlar için ürettiği işlemci türüdür.
1.11.2. AMD İşlemciler
AMD önceleri X86 uyumlu işlemciler üretmiştir. Daha sonra kendi patentli
işlemcilerini üretmişlerdir. AMD firmasının kendi patentli işlemcileri ve genel özellikleri
kısaca aşağıda açıklanmıştır.
1.11.2.1. K5 İşlemcisi
K5 serisi isimlendirilirken Intel işlemcileri ile performans karşılaştırılması
(PR=Performance Rating) kullanılmıştır. PR bir AMD işlemcinin performansının kaç
Mhz’lik bir Intel işlemciye eşit olduğu gösteren bir yöntemdir.
1.11.2.2. K6 ve K7 İşlemcileri
1997 yılından itibaren AMD, K6-2, K6-2+, K6-III gibi adlar altında K6 serisi
işlemcileri piyasaya sürmüştür. Ardından K7 (Athlon) işlemciler geliştirilmiştir. K7
işlemciler slot yapısını kullanmıştır.
1.11.2.3. Athlon XP İşlemcisi
AMD’ nin bu modeli 3.2 GHz hızlara kadar ulaşmıştır.
AMD çok farklı özelliklerde işlemcileri piyasaya sürmektedir. Masaüstü bilgisayarları
için sempron, athlon 64 serileri, taşınabilir bilgisayarlar için sempron, athlon, turion, sunucu
ve iş istasyonları için opteron işlemcileri gibi.
Resim 1.26:AMD K5-PR133 Resim 1.27:AMD K6-266
16
Resim 1.28: AMD K7 Athlon işlemci Resim 1.29: AMD Athlon XP
1.12. İşlemci Teknolojileri
1.12.1. HT (Hyper Threading) Teknolojisi
Yüksek kalitede video ile ses, ağır veritabanı uygulamaları birçok veriyi işleme
zorunluluğu getirmektedir. Bu kadar çok veriyi işlemek için birden fazla işlemci
kullanılabilir. Ancak bu pahalıya mal olur. Bu tip bir çözüm yerine, kullanılabilecek daha
ucuz çözümlerden biri olan Hyper-Threading (HT) teknolojisi sayesinde bir işlemci
birbirinden bağımsız iki programa ait veriyi aynı anda işleyebilmektedir. Hyper Threading
teknolojisi için aynı anda birkaç yazılımı çalıştırırken, randımanı artırmaya yarayan bir
teknolojidir denilebilir.
HT teknolojisi, bu teknolojiyi destekleyen işlemciye, çipsete, sistem BIOS’a ve işletim
sistemine sahip bilgisayar sistemleri gerektirir. Örneğin, Windows 2000 Professional HT’yi
desteklemediği için, bu işletim sistemi yüklü olan bir bilgisayarda HT’nin getirdiği
performanstan yararlanılamaz. Performans kullandığınız donanım ve yazılıma bağlı olarak
değişir.
HT teknolojisi olan ve
olmayan iki işlemcide
iş parçacıklarının
(threads) çalıştırılması
işlemi
Şekil 1.5
17
HT teknolojisi
olmayan işlemcide 1.iş
parçacığı işlendikten
sonra 2. iş parçacığı
işlenmeye başlarken,
HT teknolojili işlemci
de iki iş parçacığı
birlikte çalıştırılabilir.
Şekil 1.6
HT teknolojisine sahip
işlemcide tüm iş
parçacıkları
tamamlanmışken, HT
teknolojisine sahip
olmayan işlemci de
halen çalıştırılmakta
olan iş parçacıkları
mevcuttur.
Şekil 1.7
1.12.2. Çift Çekirdekli İşlemciler (Dual-core Processors)
Çift çekirdekli işlemci tek bir fiziksel işlemci içinde aynı frekansta çalışan iki tam
yürütme/çalıştırma biriminden (çekirdek) oluşur. Her iki çekirdek de aynı paketi, aynı çipset
ve belleği kullanır. İki çekirdeğin olması, aynı anda çoklu uygulama çalıştırma olanağı
sağlar.
18
HT teknolojili bir
işlemci ile çift
çekirdekli bir işlemcide
iş parçacıklarının
çalıştırılması işlemi
Şekil 1.8
Çift çekirdekli
işlemcide iki iş
parçacığı iki ayrı
çekirdekte işlenirken,
HT teknolojili işlemci
de iş parçacıkları tek
çekirdekte işlenir.
Şekil 1.9
Çift çekirdekli
işlemcide tüm iş
parçacıkları
tamamlanmışken, HT
teknolojili tek
çekirdekli işlemcide
halen çalıştırılmakta
olan iş parçacığı vardır.
Şekil 1.10
19
Çift çekirdekli işlemci
ile HT teknolojili bir
işlemcinin iş
parçacıklarını
çalıştırması işlemi
Şekil 1.11
Çift çekirdekli işlemci
de iki ayrı çekirdekte iki
iş parçacığı
işlenebilirken, HT
teknolojili çift
çekirdekli işlemcide
aynı anda 4 iş parçacığı
işlenebilir.
Şekil 1.12
HT teknolojili çift
çekirdekli işlemcide
tüm iş parçacıkları
işlenmişken, çift
çekirdekli işlemcide
işlenmekte olan iş
parçacıkları halen
mevcuttur.
Şekil 1.13
20
Resim 1.30:Çift çekirdekli işlemci
1.12.3. Centrino Teknolojisi
Intel’in dizüstü bilgisayarlar için geliştirdiği bir teknolojidir. Intel
Pentium M İşlemci, Mobil Intel® 915 Express çipset ailesi veya Intel®
855 çipset ailesi, Intel PRO/kablosuz ağ bağlantısı ailesi bileşenlerini
içeren bilgisayar sistemleri centrino teknolojili olarak adlandırılmaktadır.
Diğer bir ifadeyle bu bileşenleri içeren dizüstü bilgisayarlar Intel’den
‘Centrino Notebook’ adını taşıma onayı alabilecekler.
Daha az güç kullanıp daha az ısınmayı, işlemci boyutunu küçülterek dizüstü bilgisayar
boyutlarını da küçültmeyi, pil kullanım süresini artırmayı, kablosuz internete girmeyi ve
daha yüksek performans sağlamayı amaçlayan bir teknolojidir. Centrino teknolojili
işlemciler GHz seviyesi bakımından daha düşük değere sahip olmalarına rağmen elde edilen
performansları daha yüksektir. Intel farklı tasarımlar oluşturarak ve farklı bilgisayar
donanımlarını bir bilgisayarda topla¤¤¤¤¤ kullanıcılarına daha fazla performans
kazandırmaya çalışmaktadır. Centrino dışında Dothan, Sonoma gibi adlarla yeni teknolojili
bilgisayarları piyasaya sürmektedir.
1.13. İşlemcileri Tanıma Yolları
İşlemcilerin üretici, model, hız, paket bilgileri öğrendiğinizde işlemcileri genel olarak
tanımış olursunuz. Peki bu tür bilgiler nasıl elde edilebilir? Farklı işletim sistemlerinde farklı
programlar vasıtasıyla işlemci bilgileri elde edilebilir. Burada daha sık kullanılan Windows
işletim sistemindeki programlar anlatılacaktır.
Windows’ta “Bilgisayarım” simgesine sağ tıkla¤¤¤¤¤ Özellikler komutu seçilince
açılan “Sistem Özellikleri” penceresinden işlemci markası, model ve işlemci hızı özellikleri
öğrenilebilir.
21
Resim 1.31:Sistem Özellikleri iletişim kutusu
İşletim sisteminde bulunan, sistemi oluşturan bileşenlerle ilgili bilgiler veren
programları kullanarak da işlemci hakkında bilgi alınabilir. Aşağıda resimde Windows
XP’deki Sistem Bilgisi programında işlemci bilgisi görüntülenmektedir. (Bu programa
Başlat\Programlar\Donatılar\Si stem Araçları\Sistem Bilgisi yolu izlenerek ulaşılabilir).
Resim 1.32: Sistem bilgisi programı
Marka Model
Hız
22
Bir diğer yol, bilgisayar açılırken siyah ekrana gelen görüntüden işlemciyle ilgili
bilgileri okumaktır. Bir başka yöntem, donanımlarla ilgili bilgiler veren programlar
kullanmaktır. İnternetten bu tür programlar rahatlıkla bulunabilir. Everest, CPU-Z, WCPUID
vb. programlarla işlemci hakkında çeşitli bilgiler edinilebilir.
Resim 1.33: CPU-Z programındaki CPU bilgileri
İşlemci hakkında bilgi edinmenin farklı bir yolu da bilgisayar kasasını açıp işlemci
üzerindeki bilgileri okumaktır.
Resim 1.32: İşlemciyle ilgili kimi bilgiler işlemci üzerinden okunabilir.
23
1.14. Uygun İşlemciyi Seçmek
İşlemci alırken hangi üreticiden alacağınıza, hangi modeli seçeceğinize, işlemciye
hangi hızda istediğinize ve paketine karar vermelisiniz. Kullanmayı düşündüğünüz
programların minimum sistem gereksinimlerini öğrenmeniz; minimum işlemci hızını,
özelliğini belirlemenize yardımcı olur. Yalnız, bilgisayarın performansının sadece işlemciye
bağlı olmadığını, bilgisayarı oluşturan tüm donanımların performansta etkili olduğunu
unutmayınız.
Eğer oyun tutkunuysanız veya grafik, işlem yoğunluklu programlar kullanıyorsanız,
yüksek hızlı bir işlemci, HT destekli, çift çekirdekli bir işlemci seçmeniz uygundur.
Bilgisayarınızı sadece yazı yazmak, internette gezinmek gibi amaçlarla
kullanacaksanız yüksek hızlı işlemcilere yönelmenize gerek yoktur.
Kullanılacak program HT, 3DNow!, çoklu işlemci ve 64-bit gibi teknolojilere destek
veriyorsa, bu teknolojilere sahip işlemcileri seçmek programlarınızın daha hızlı çalışmasını
sağlayacaktır.
İşlemcinin soket yapısıyla ana kartın soket yapısının uyumlu olması gerektiğinden
eldeki veya satın alınması düşünülen ana kartın soket yapısına uygun işlemciyi seçmelisiniz.
Intel firmasının soket yapısıyla AMD firmasının soket yapısı farklı olduğundan hangi marka
işlemci seçtiyseniz, o işlemciye uygun ana kartı seçmelisiniz. Örneğin, soket 939 yapısını
üzerinde bulunduran bir ana kart için soket 939 AMD işlemci seçmelisiniz. Eğer soket 775
yapısını üzerinde bulunduran bir ana kartınız varsa, soket 775 Intel bir işlemci seçmelisiniz.
Kimi bilgisayar firmalarının internet sitelerinde “Sistem Topla” diye bir bölüm vardır.
Sistem toplarken herhangi bir işlemci seçtiğinizde ona uygun olan ana kartlar listelenir. Tabii
ki karşımıza çıkan işlemci, ana kart seçenekleri tüm donanımların değil; sadece o bilgisayar
firmaların satışını yaptığı donanımların listesidir. Sistem toplama seçeneği sunan firma
internet sitelerine girerek, sistem toplama çalışması yapıp deneyim kazanabilirsiniz.
Bilgisayarın kullanım alanına göre de işlemci seçimine dikkat etmelisiniz. Örneğin,
masaüstü bilgisayar için farklı bir ürün seçerken sunucu bilgisayarlar için farklı bir ürün
seçmelisiniz. Aşağıdaki farklı bilgisayar sistemleri için uygun AMD işlemcileri gösteren
internet sitesinden bir görünüm yer almaktadır.
Resim 1.33: Kullanım alanlarına göre işlemciler
24
Alacağınız işlemciyi belirlerken işlemci üreten sitelerin ürün bilgi sayfalarında,
internette işlemci karşılaştırması sitelerde, forum sayfalarında araştırmalar yapabilirsiniz.
Bilgisayar firmalarındaki yetkililerin ve bu konuda deneyime sahip arkadaşlarının fikirlerine
başvurabilirsiniz.
1.15. Uygun Ana kartı Seçmek
Ana kartların işlemciyle uyumlu olması gerekir. Son yıllarda piyasada Intel ve AMD
işlemcilerin baskın olmasından dolayı birçok bilgisayar firması ana kartlarını AMD uyumlu
ana kartlar/Intel uyumlu ana kartlar olarak sınıflandırmaktadır. Ana kartın kitapçığında ana
kartla ilgili teknik bilgiler yer alır. Genellikle ana kart satın aldığınızda ana kartla birlikte ana
kart kitapçığı da size verilir.
Her ana kart belirli sayıda işlemciye destek verir. Ana kart üreticileri kitapçıklarında
ana kartın hangi işlemciyi desteklediğini tablo şeklinde gösterirler. Bir işlemci satın almayı
düşündüğünüzde o işlemcinin takılabileceği soket yapısına sahip ana kart seçilmelidir.
Örneğin, Pentium 4’ün soket 423, soket 478, soket 775 soketlerine takılabilecek
paketlemeleri vardır. Hangi Pentium 4 paketlemesini seçtiyseniz ona uygun soketi
bulunduran ana kartı seçmelisiniz. Soket 775 işlemciyi seçtiyseniz soket 775’e sahip ana
kartı seçmelisiniz.
CPU
Socket 939 for AMD AthlonTM 64FX/Athlon TM 64 X2/Athlon TM 64
precessors
Tablo 1.4ir ana kart kitapçığında belirtilen desteklenen marka/ model / soket bilgileri
CPU
-Support Socket 370 Processors : 500 Mhz -1 Ghz and faster
-370 pins 66/100/133 Mhz socket on board
Intel Pentium® !!! 100/133 Mhz FSB, FC-PGA
Intel Celeron™ 66 Mhz FSB, PPGA/FC-PGA
VIA Cyrix® III 100/133 Mhz FSB, PPGA
Tablo 1.5: Diğer bir ana kart kitapçığında belirtilen desteklenen marka/ model / soket bilgileri
Yukarıdaki tabloya baktığınızda anakartın soket 370’e sahip olduğu görülmektedir. Bu
anakart soket 370 paketlemesine sahip Pentium, Celeron, Cyrix işlemcileri uygundur.
Anakartlarla işlemciler arasındaki uyumluluk konusunda dikkat edilecek ikinci nokta
anakartın desteklediği hız aralığıdır. İşlemcinin hızı iki değerin çarpımı ile bulunur.
Anakartın hızı ve işlemci çarpanı. Günümüzde anakartların çoğunluğu bunları otomatik
olarak yapar. Fakat bazı anakartlar özellikle eski anakartlar bahsedilen iki değeri anakart
üzerinde bulunan jumper (campır diye okunur) ve anahtar (switch) kullanarak elle
yapılmasına izin verirler. Anakart kitapçığındaki yönlendirmelerle bu ayarlar yapılabilir. Bu
hız ayarlarının yanlış yapılması, işlemcinin çalışmasını önleyebilir ya da işlemcinin
yanmasına neden olabilir. Son yıllarda üretilen anakartlar bu ayarları otomatik olarak kendisi
gerçekleştirmekte ve kullanıcı hatasını en aza indirmektedir.
25
1.16. Elektrostatik Deşarj (ESD)
İnsanlar üzerinde sürekli bir elektrik yükü vardır. Bu elektrik yükünün çeşitli cisimler
aracılığıyla toprağa akmasına elektrostatik deşarj adı verilir. Elektrik yükünün toprağa
akması sırasında insanlara bir zarar gelmezken çok hassas elektriksel değerlerle çalışan
bilgisayar donanımları hasar görebilir. Bu nedenle bilgisayar parçalarına dokunmadan önce
üzerinizdeki elektrik yükünü boşaltmalısınız. Bunu sağlamak için elektrostatik bileklikler
çok uygundur. Bu bilekliklerin bir ucu, toprak hattıyla bağlantı hâlindeyken diğer ucu bileğe
takılı hâldedir. Böylelikle vücuttaki elektrik yükü bilgisayar donanımlarına zarar vermeden
toprağa akmaktadır.
Eğer bu bilekliklere sahip değilseniz, hiç olmazsa bilgisayar parçalarına dokunmadan
önce toprakla, zeminle temas hâlindeki bir parçaya dokunulabilirsiniz. Örneğin kalorifere,
kapı koluna, duvara. Elektrik yükü boşaltma işlemi belirli aralıklarla yapılırsa, hareketlerimiz
esnasında üzerimizde birikebilecek elektrik yükünü boşaltmış oluruz.
26
UYGULAMA FAALİYETİ
Piyasada bulunan işlemciler ve soketler farklılık gösterseler de işlemcinin ana karttaki
sokete takılma işlemi birbirine benzemektedir. Farklı bir işlemciyi ana karta takarken, ana
kart ve işlemci kitapları gözden geçirilip farklılıklar tespit edilir. Biraz dikkatle her türlü
işlemciyi sorunsuzsa ana karta takabilirsiniz. Aşağıda adımlar halindeki işlemci montajı
uygulamasını yapınız.
İşlem Basamakları Öneriler
Yeni alınan ana kartlar aşağıdaki resimde olduğu
gibi soket üzerinde plastik bir koruma ile birlikte
gelirler.
İşlemci montajını ana kartı kasaya
monte etmeden yapmanız işinizi
kolaylaştıracaktır.
Hangi işlem basamağını uyguluyorsanız
bir sonraki işlem basamağını da dikkate
alarak uygulayınız.
Donanımlara dokunmadan önce üzerinizdeki
durgun elektriği yükünü boşaltınız. Soket
üzerindeki koruyucu tabakayı çıkartınız.
Koruyucu tabakayı muhafaza ediniz.
İleride soketi korumak gerektiğinde
kullanılabilir.
UYGULAMA FAALİYETİ
27
İşlem Basamakları Öneriler
Soket üzerindeki kolu, dışa doğru çekip
kaldırınız.
Soketin üzerindeki kapağı kaldırınız.
Soket içindeki pinlere dokunmaktan
kaçınınız. Pinler kolayca eğilebilen,
kırılabilen bir yapıdadır.
Kapağı (¤¤¤¤l çerçeveyi) sonuna kadar açınız.
28
İşlem Basamakları Öneriler
İşlemciyi dikkatli tutunuz.
İşlemcinin altına dokunmaktan
kaçınınız.
İşlemcinin sokete hangi yönde
takılması gerektiğini gösteren
işlemcinin köşesindeki üçgen
şeklindeki işarete göre işlemciyi
takınız.
İşlemcinin iğneler üstüne yavaşça
takılması gerekmektedir.
İşlemciyi açı yapmayacak şekilde
taktığınızdan emin olun.
İşlemciyi sokete yerleştiriniz.
Çerçeveyi işlemci üzerine kapatınız.
Çerçeveyi kapattığınızda işlemcinin
yerine düzgün oturduğundan emin
olunuz.
29
İşlem Basamakları Öneriler
Kolu kapatınız.
Kolu kapatırken ana karta zarar
vermemeye dikkat ediniz.
Başardınız.
İşlemci yerleştirildikten sonra işlemcinin üzerine uygun bir fan takılmalıdır. Box
(kutulu) işlemcilerde fan işlemci ile birlikte gelmektedir. Fan montajı adımlar halinde bir
sonraki modülde anlatılmıştır
30
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
OBJEKTİF TESTLER (ÖLÇME SORULARI)
Doğru/Yanlış Soruları
Aşağıdaki ifadeleri okuyunuz ve doğru olanlar ifadelerin önündeki boşluğa “D”,
yanlış olan ifadelerin önündeki boşluğa “Y” harfi koyunuz.
1. ( ) İşlemciler sadece bilgisayarlarda bulunan donanımlardır.
2. ( ) İşlemciye yapması gereken işlemleri söyleyen konutlara program denir.
3. ( ) İşlemcide komut çalıştırma birimine çekirdek denir.
4. ( ) Ana bellek (RAM) önbellekten daha hızlıdır.
5. ( ) Bir saniyelik sürede gerçekleştirilen milyon adet işlem GHz olarak tanımlanır.
6. ( ) Bilgisayarın hızlı olabilmesi için sadece işlemcinin hızlı olması yeterlidir.
7. ( ) Hız aşırtma (overclock) işlemi işlemcinin daha fazla ısınmasına neden olur.
8. ( ) İşlemci kontrol sinyalleriyle tüm donanımları eşzamanlı çalıştırır.
9. ( ) İşlemciyi soket üzerine yerleştirirken yön önemli değildir.
10. ( ) Ana kart üzerindeki soket yapısıyla işlemcinin soket yapısı uyumlu olmalıdır.
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Doğru cevap sayınızı belirleyerek
kendinizi değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt yaşadığınız
sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrar inceleyiniz
Bu öğrenme faaliyetini tam anlamıyla anladığınızı düşündüğünüzde diğer faaliyete
geçiniz.
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
31
ÖĞRENME FAALİYETİ - 2
Uygun ortam ve gerekli araç-gereç sağlandığında; kullanılan işlemci için en doğru
soğutma sistemini seçebilecek ve yerine takabileceksiniz.
􀂾 Çeşitli bilgisayar satış mağazalarını gezerek veya internet sitelerini inceleyerek çeşitli
soğutma sistemlerini araştırınız. Araştırma sonuçlarınızı öğretmene teslim edecek
veya sınıfta sunacak şekilde hazırlayınız.
2. İŞLEMCİ SOĞUTMASI
2.1. Soğutmanın Önemi
Her elektronik devre elemanı çalışırken ısınır. İşlemciler gibi yoğun işlem yapan
elektronik elemanlarının ise ısınmaları daha yüksek düzeydedir. Belli değerden sonra yüksek
ısı, işlemciye zarar vermektedir. Bu nedenle işlemcilere soğutma düzeneği takılmalıdır.
Soğutma işlemi iki aşamadan oluşur : İşlemcinin üzerindeki ısıyı emerek işlemcinin
ısısını azaltma ve emilen ısıyı dağıtarak işlemciden uzaklaştırma. İşlemcilerin çok ısınmaları
durumunda otomatik olarak kapanma özellikleri olmalarına rağmen, bu teknoloji her zaman
işe yaramayabilir ve işlemci yanabilir. Bu nedenle işi sağlama alıp, işlemcinin ısısını
dengede tutmak gereklidir.
İşlemciye uygun olmayan soğutucu düzeneğinin seçilmesi veya soğutucu düzeneğinin
yanlış takılması kimi zaman ufak ısı artışlarına neden olurken, kimi zaman sistem
çökmelerine, kilitlenmelere hatta işlemci yanmalarına neden olabilmektedir.
2.2. Soğutucu Malzemeleri
2.2.1. Soğutucu
Soğutucu (Heatsink-hiğtsink diye okunur), işlemcinin üzerine yerleştirilen ve
işlemcinin çekirdeğindeki ısıyı kanatlarına çeken ¤¤¤¤llerdir. Kimi soğurucular kalın,
kimileri ise ince kanatlara sahiptir. İnce kanatlı soğurucular daha çok ısı çekerler, fakat daha
pahalıdırlar ve daha kolay kırılabilirler.
Soğutucular alüminyum, bakır ¤¤¤¤llerinden yapılır. Tamamı alüminyum olan,
işlemci üzerine oturan kısmı bakır, geri kalanı alüminyum olan soğutucular; tamamı bakır
olan soğutucular vardır. Bakırın ısı iletimi alüminyumdan daha fazladır.
ÖĞRENME FAALİYETİ-2
AMAÇ
ARAŞTIRMA
32
Resim 2.1: Alüminyum soğutucu, merkezi bakır olan alüminyum soğutucu, bakır soğutucu
Soğutucu seçerken eldeki işlemciye uygun tasarlanmış olanını kullanmalısınız. Bir tür
soket için tasarlanmış olan soğutucuyu başka tür bir soket üzerine yerleştirilmiş işlemci
üzerinde sabitlemeye çalışırken işlemciye zarar verebilirsiniz. Kimi zaman uygun olmayan
soğutucuyu yerine bir türlü sabitleyemezsiniz ve hatalı bir ürün aldığınızı fark edersiniz.
Tabiki ne olursa olsun sabitlerim derseniz çatlamış bir işlemciyle veya yeterince soğutmayan
bir düzenekle karşı karşıya kalabilirsiniz.
Soğutucuların internet sitelerindeki işlemci uyumluluğu (compatible CPUs) özelliğine
bakarak soğutucunun hangi işlemcilere uygun olarak üretildiğini tespit edebilirsiniz. Ayrıca
internet sitelerinden soğutucuların birçok özelliğini öğrenebilirsiniz. Soğutucuları ayrı bir
parça olarak satın alabilirseniz de, çoğu zaman soğutucu ve fan bir paket hâlinde satılır.
Kimi soğutucuları yerleştirirken tornavida gerekebilir. Tornavidayı da kullanırken
elinizden kaçmamasına dikkat etmelisiniz. Çünkü ana kart üzerinde oluşabilecek çizikler ana
kartı çalışmaz hâle getirebilir.
2.2.2. Fanlar
Fanlar bilgisayar sistemlerinde ısınan donanımlar üzerindeki ısıyı dağıtmak amacıyla
kullanılan pervanelerdir. Fanlarda işlemci üzerine sabitlenmeyi sağlayan mandal/kilit
düzeneği ve kanatları döndürmeye yarayan motor bulunmaktadır. Soğutucunun üzerine
yerleştirilirler. Farklı boyutlarda üretilirler. Markadan markaya fiyat değişmekle birlikte
genel olarak büyük olan fanlar, küçük olanlardan daha pahalıdır. Büyük fanlar, küçük fanlara
göre daha fazla hava akışı sağlar. Eğer fanı soğutucudan ayrı olarak satın alacaksanız dikkat
edeceğiniz nokta, soğutucunuz için uygun boyutta bir fan seçmektir.
Büyük fanların ittiği hava miktarı, küçük olanlardan daha fazla olduğundan genel
olarak ürettiği gürültü miktarı da daha fazladır. Bilgisayarda yazı yazma, internette gezinme
vb. programlar kullanırken işlemci fazla zorlanmadığından fazla ısı üretmez. Dolayısıyla fan
yavaş döner ve az gürültü çıkarır. Fakat bilgisayarı zorlayan uygulamalarda (örneğin, sistem
gereksinimi yüksek olan oyun, grafik programlarında) işlemci, yoğun çalıştığından ürettiği
ısıyı gidermek için fan daha hızlı döner ve fazla gürültü çıkar.
33
Fan motorunun gereksinim duyduğu elektrik, ana karttaki “CPU Fan” yazılı bağlantı
noktasına takılan enerji kablosuyla sağlanır.
Resim 2.2: Soğutucuya monte edilmiş halde fan
Büyük kanatlı fanlar, küçük kanatlı fanlara göre düşük devirde daha etkili soğutma
sağlar. Bu da gürültüyü azaltır. Fanın dönüş hızı arttıkça soğutma oranı da ürettiği gürültü de
artar. Kasanın yapıldığı ¤¤¤¤l inceyse fanın gürültüsü daha fazla duyulur. Fanın hareket
ettirebildiği hava miktarı dakikada fit küp (cubic feet per minute=CFM) şeklinde ölçülür.
Ürettiği hava akışı yüksek olan fan daha etkili soğutma gerçekleştirir.
Kutulu (Box) işlemciler, kendilerine uygun soğutucu ve fan ikilisi ile gelmektedir.
Diğer işlemciler içinse doğru soğutucu ve fan seçebilmek önemlidir. Günümüzde hem fanın
soğutma etkinliğini artırmak hem de görünüşü çekici kılmak amacıyla çok çeşitli
tasarımlarda fanlar üretilmektedir.
Resim 2.3:Renkli bir fan tasarımı
Fanlar tozlandıklarında daha yavaş ve gürültülü çalışır. Bu nedenle belirli aralıklarla
fanları tozlardan arındırmak ve yağlamak gerekmektedir.
2.2.3. Termal Macun
Motor
Kanat
Enerji kablosu
34
İşlemci ve soğutucunun yüzeyleri dümdüz gibi gözükse de aslında gözle
görülemeyecek düzeyde pürüzlere sahiptirler. İşlemcinin üzerine soğutucuyu
yerleştirdiğimizde aralarında hiçbir şekilde boşluk kalmadığını düşünebiliriz. Fakat
aralarında gözle göremediğimiz mikroskobik düzeyde boşluklar bulunur. Bu boşluklar
havayla doludur. Hava ısı iletimini gerçekleştirir. Fakat havadan daha iyi ısı iletimini
gerçekleştiren maddeler vardır. İşte bu mantıktan hareketle termal macun geliştirilmiştir.
Şekil 2.1: İşlemci ile soğutucu yüzeyleri arasındaki gözle görülemeyen boşluklar
Termal macun; işlemcinin üzerine sürülen, ısıyı oldukça hızlı soğutucuya ileten,
üzerinde tutmayan ve bu şekilde işlemcinin ısısını düşürmeye yarayan bileşiktir. Termal
macun, termal pasta, termal arayüz materyali, ısı iletici macun, termal bileşik gibi adlarla da
anılır. Genelde beyaz bir tutkala benzer. İçerdiği maddelere göre farklı renklerde olabilirler.
Resim 2.4: Farklı markaların termal macunları
Termal macunların iletimini artırmak için içeriklerine çok çok ince öğütülmüş bakır,
alüminyum, gümüş gibi maddelerin tozları eklenmektedir. Bu madde tozları birbirlerine
değdiği zaman, sanki arada ¤¤¤¤l bir yüzey varmış gibi başarılı ısı iletimi sağlar. Bu tür
macunlar diğerlerinden daha pahalıdır. Ayrıca bu tür macunlar dışarıya taşıp işlemci veya
ana kartın iletken kısımlarına temas ederlerse kısa devreye neden olabilirler.
Termal macunların elektrik iletimleri ihmal edilebilir düzeyde olmalı. Isı iletimi ise
mümkün olduğunca yüksek olmalıdır. Ayrıca bu özelliklerini zamanla kaybetmemelidirler.
Katılaşıp kurumayan, aşırı akıcı da olmayan bir yapıda olmalıdırlar.
İşlemci ile soğurucu arasında kalan boşluk, gözle görülemeyecek düzeyde olduğundan
çok ince sürülmüş termal macun tabakası boşlukları doldurmaya yeterlidir. Genellikle bir
pirinç tanesi büyüklüğünde macun kullanmak ve bunu olabildiğince ince bir tabaka şeklinde
sürmek (dosya kâğıdı kalınlığında hatta daha ince) uygundur. Macunun termal iletkenliği
soğurucunun üretildiği malzemenin termal iletkenliğinden az olduğundan macunun fazla
35
sürülmesi iletimi azaltır. Termal macunun uygun kullanımı, işlemci sıcaklığını ortalama 3-4
derece düşürmektedir.
Resim 2.5: Başarılı sayılabilecek bir termal macun uygulaması
Eğer işlemcinizi değiştirecek, fakat aynı soğutucuyu kullanacaksanız; soğutucu
üzerindeki eskiden kalma termal macunu temizleyip yenisini sürmeniz gerekmektedir.
Ayrıca herhangi bir nedenle işlemcinizi çıkarıp geri taktıysanız termal macunu yenilemeniz
gerekir. Kimi zaman soğutucuyu temizlemek için termal macun paketleriyle satılan veya ayrı
olarak satılan temizleme sıvıları kullanılır.
Resim 2.6: Termal macun artığı Resim 2.7: Macun temizleme amaçlı sıvılar
2.3. Soğutma Çeşitleri
2.3.1. Havayla Soğutma
Havalı soğutma; işlemci üzerinde soğutucu, onun üzerinde de fanın bulunduğu
soğutma düzeneğidir. Günümüzde en yaygın soğutma türüdür, fakat işlemcilerin her geçen
gün daha fazla soğutulmaya ihtiyaç göstermesi, yeni soğutma sistemlerinin gelişmesine
neden olmuştur. Havalı soğutmada soğutucu ısıyı emer. Fan bu ısıyı işlemciden
uzaklaştırırken, soğutucuya doğru soğuk havayı gönderir. Bu tür bir sistemde iyi soğutma,
soğutucunun yapıldığı malzeme, işlemci ile soğutucu arasındaki termal macunun kalitesine,
uygun şekilde uygulanmasına, fanın kalitesine, uygun fanın kullanılmasına bağlıdır.
36
2.3.2. Suyla Soğutma
Su soğutma sistemi; işlemci üzerindeki ısının suya aktarıldığı, suyun ısısının da
radyatör-fan düzeneği vasıtasıyla dağıtıldığı sistemdir. Su soğutma sistemi hava soğutmalı
sistemden daha az gürültü üretir, fakat su soğutma sistemleri iyi bir hava soğutmalı
sistemden daha pahalıdır.
Suyun ısı iletkenliği havadan beş kat daha fazla olduğu için, ısı transferinde havadan
çok daha uygun bir malzemedir. Su soğutmalı sistemde, soğutma bloğu işlemci üzerinde
bulunur ve işlemci ısısını alıp içinden geçen suya aktarır. Su, bir boru sistemi ile radyatöre
gönderilir. Su, radyatörün kanatları aracılığıyla ısıyı havaya aktarır. Radyatör kanatları ne
kadar inceyse, radyatörün yüzeyi de o kadar geniş olur: Bylelikle soğutma daha etkili olur.
Radyatörün önüne yerleştirilen büyük ve düşük devirli bir fan soğutmayı artırır. Soğutulan su
radyatörden soğutma bloğuna geri döner.
2.3.3. Isı Borulu Soğutma
Bu soğutma sisteminde,işlemcinin ısısı soğutucu vasıtasıyla içinde özel bir sıvı olan ısı
borularına (heat pipes) aktarılır. Özel sıvı çok çabuk buharlaşabilen ve yoğunlaşabilen bir
sıvıdır. İşlemci üzerindeki ısı,soğutucu bloğun içinde bulunan boruların içindeki sıvıyı
buharlaştırır. Buharlaşarak yukarı doğru hareket eden sıvı, ısısını salarak boruların üst
kısmında tekrar yoğunlaşır ve aşağı iner. Sıvının bu hareketiyle işlemci ısısı işlemciden
uzaklaştırılmış olur.
37
UYGULAMA FAALİYETİ
Piyasada farklı soğutma sistemleri vardır. Farklılıklarına rağmen tüm soğutma
sistemlerinin çalışma prensibi ve takılma yöntemi birbirine benzerdir. Bu nedenle farklı bir
soğutma sistemiyle karşılaşsanız da biraz dikkat, kısa bir araştırmayla her türlü soğutucuyu
sorunsuzsa işlemciye takabilirsiniz. Aşağıda adımlar hâlindeki havalı soğutma düzeni
montajı uygulamasını yapınız.
İşlemci üzerine ince bir tabaka
termal macun sürüldükten sonra,
soğutucu işlemcinin üzerine koyulur.
Termal macunun düzensiz
dağılmaması için soğutucuyu işlemci
üzerine tek hamlede oturtup,
soğutucuyu işlemci üzerinde hareket
ettirmeyiniz. Fandaki mandalın dört
ayağında bulunan çentikleri sıra ile
ana kart üzerindeki yerlerine
yerleştiriniz.
Mandallar şekildeki gibi
birbirine ters yönde sıkıştırılır.
Mandalların yerine oturması ile
duyulan ses, işlemin başarılı olduğunu
gösterir. Bu aşamada mandalların
zorlanması gerekmektedir. Ancak bir
önceki aşamada ayaklar yerine
oturmamış ise mandallar zorlama
sonucu kırılabilir.
Son olarak fan motorunun ana
kart üzerinden beslenmesi gereklidir.
Fan motorundan çıkan jak ana kart
üzerindeki karşılığına takılır.

mselcuk · 10-28-2007, 07:25 PM

eyvallah, çok teşekkür ederim ama resimler yok. yine de sağol kardeşim.

redalarm12 · 11-11-2007, 12:24 PM

bilgilerini paylaştıgın için saol

...::::>İşlemciler Hakkında Herşey<:::.... konusuna benzer konular:
Konu	Konuyu Başlatan	Forum	Cevaplar	Son Mesaj
Grafikerlik Hakkında Herşey	hackmut	Grafik Tasarımı	4	08-08-2008 08:05 PM
DVD ler hakkında herşey.	breakerturk	Donanım Genel	3	07-19-2008 11:22 PM
MSN Space Hakkında Herşey	Nick	MSN ve Live Messenger	14	09-06-2007 08:20 PM
Google Hakkında Herşey	nemesis_1989	Genel Sohbet	26	07-28-2006 10:31 PM
Atatürk Hakkında Herşey!!	SheyTaN	Türkiye ve Ulu Önder Atatürk	2	04-09-2006 02:09 PM

10-28-2007, 07:25 PM
mselcuk	Ce: ...::::>İşlemciler Hakkında Herşey<:::.... eyvallah, çok teşekkür ederim ama resimler yok. yine de sağol kardeşim.

11-11-2007, 12:24 PM
redalarm12	Ce: ...::::>İşlemciler Hakkında Herşey<:::.... bilgilerini paylaştıgın için saol

Seçenekler
Yazdırılabilir şekli göster Sayfayı E-Mail olarak gönder

...::::>İşlemciler Hakkında Herşey<:::....