CPU Nedir?

CPU, elektronik cihazların beyni olarak kabul edilen ve tüm işlemlerin yapıldığı “Central Processing Unit” yani merkezi işlem birimidir. Temel görevi diğer bileşenlerin neler yapacaklarına dair karar ve haber vermektir. İşlemci ismi de verilir.

Bilgisayarlar, akıllı telefonlar, televizyonlar, hesap makinaları, akıllı saatler, hatta elektronik ev eşyalarına kadar belirli komutları işleyen, çeşitli yorum ve işlem özellikleri olan,  elektronik fonksiyonlara sahip tüm cihazlar bir işlemciye sahiptir.

CPU, cihazın yapabileceği işlemleri tamamlayabilmesi için bir dizi komut parçası kullanır. Bu komut parçalarına göre CPU, bağlı olduğu sistem parçalarından aldığı veriler ve komutlar sayesinde işlemleri gerçekleştirir.

CPU kavramı tarihte ilk kez çıktığında büyük makinalar (hardware) ve makina içerisindeki parçaları birbirine bağlayan metal parçalar (software) eşliğinde çalışan sistemlerdir. Kısıtlı ve çerçevesi belli işlemler için özel üretilen ve oldukça büyük cihazlardı.

Günümüzde ise mikroişlemci adı verilen oldukça küçük CPU’lar kullanılmaktadır. Mikroişlemciler çok küçük bir alanda milyonlarca transistör barındırır ve işlemlerin eskisine göre ışık hızında tamamlanasını sağlar. Mikroişlemciler düşük güç tüketimi, boyut, güvenilirlik ve düşük gecikme süreleri sayesinde 1970’lerden günümüze kadar CPU ihtiyaçlarını karşılayan mimaridir.

CPU Ne İşe Yarar?

CPU cihazların beynidir. Cihazın yapabildiği tüm fonksiyonların çalışabilmesi temel görevidir. Cihaz üzerindeki diğer parçalardan gelen veri ve komutları derleyerek, cihazın motor, ekran, panel gibi parçaları üzerinden çıktısını verir. Bu sayede kullandığımız cihazlar üzerinde hakimiyet sağlamış oluruz.

Yazılım ve donanım arasındaki bağlantıyı kontrol edip tüm donanımı yöneten birim olarak çalışır. Bu sayede cihazlar, fonksiyonlarını yerine getirir. Cihazın içindeki tüm data akışı CPU tarafından takip edilir. CPU, üzerindeki aritmetik kodlar vasıtasıyla cihazın fonksiyonlarının yerine getirilmesini sağlar.

 

CPU Nasıl Çalışır?

Bilgisayarlar, makine dili ismi verilen ve temelde 1-0 Binary ikilisinden oluşan komut kombinasyonuyla çalışır.  Bütün kombinasyonlar 1 ve 0’dan oluşturulan dizilerle bağlıdır. Devrede bir sinyal varsa 1, devrede bir sinyal yoksa bu 0 olarak kabul edilir. CPU’lar başta olmak üzere tüm elektronik cihazların çalışma prensibi 1 ve 0’lara bağlıdır.

İşlemciler bu sistem sayesinde belirli komutları çalıştırır. Üstelik bu komutları bir bekleme sırasına alır ve sırayla hepsine yanıt verir. Bu özelliği sayesinde aynı anda birden çok işi yapabilmeyi sağlar. Bilgisayarlardaki CPU yönetim sistemleri sayesinde, bekleyen işlemler uygun işlemci çekirdekleri arasında paylaştırılır. Bu sebeple çok çekirdekli işlemcilerin işlemleri tamamlama hızları daha yüksek olacaktır.

Merkezi işlem birimleri temelde 4 evreden oluşan bir komut serisi ile çalışır.

Getirme (Fetch)

Bu evrede program belleğinden komut alınır. Bellek üzerinde tutulan komut parçası, cpu tarafından işlem yapılmak üzere çağırılır. Modern anakart ve işlemcilerde bellek-cpu arasındaki bağlantının hızlı olması için özel mimariler geliştirilmektedir.

Kod Çözme (Decode)

Bellek üzerinden CPU’ya çağırılan komut, CPU’nun ne yapacağını belirler. Bu kod çözme evresidir. Komut CPU içerisinde önem oranına göre parçalara ayrılır ve işlem sırasına alınır.

Eski teknolojide bu işlem tamamen CPU’ya bırakılmıştı. Günümüzdeki yaklaşımda ise CPU’ya yardımcı olan mikroprogramlar bulunur. Bu programlar iş parçalarını sıraya dizmek için gereken süreyi düşürür ve işlemlerin daha hızlı göreve alınmasını sağlar. Hatta bazı durumlarda CPU’ya işlem yapılması için gönderilen kod parçacığı geri çekilip, üzerinde değişiklik yapıp yeniden gönderilebilir. Kod çözme evresi CPU’daki işlem adımlarının en önemlilerinden biridir ve buradaki kapasite, CPU işlem gücünü doğrudan etkiler.

Yürütme (Execute)

Bu adımda, istenen işin gerçekleşebilmesi için CPU üzerindeki komutları çalıştırır. CPU’nun tüm birimleri burada birbirine bağlı olarak çalışır. İşlemcinin Aritmetik ve Mantık Birimi , gelen kodlar üzerinde işlemlerini tamamlayarak geri yazma birimine gönderir.

Geri Yazma (Writeback)

Yürütme evresindeki sonucun, bellek üzerine geri yazıldığı evredir. Bu sonuçla CPU içerisindeki iç yazma alanları üzerinden hızlı bir şekilde yeniden bellek modülüne gönderilir.

CPU çalışırken gelen komutun işlenmesi adına bir komut üzerinden Yürütme ve Geri Yazma adımları sürekli olarak tekrarlanır. Gelişmiş CPU birimlerinde bu evrede aynı anda birden çok işlem tek seferde yapılabilmektedir.

CPU’nun web hosting sistemlerinde de önemli bir yeri vardır. Web sitenizin çalışma hızı doğrudan etkileyecektir. Sunucu kiraladığınız durumlarda da hız konusunda belirleyici faktör CPU olacaktır.

Eğer WordPress siteniz yavaş çalışıyorsa, bunun sebebi yüksek CPU kullanımı olabilir. Yüksek CPU kullanımı nasıl düşürülür makalemizden bu konuda faydalanabilirsiniz.

CPU Çeşitleri Nelerdir?

CPU’lar yapıları açısından farklı tiplerde üretilebilir. Slot ve Soket olarak ikiye ayrılır.

Slot Tipi İşlemci

Slot işlemciler bir elektronik devre üzerine lehimlenmiş merkezi işlemci birimi ve bu birimin anakarta bağlanabilmesi için kullanılan bağlantı noktasından oluşan işlemci türüdür. İşlemci doğrudan anakarta bağlanmak yerine, bir devre vasıtasıyla bağlanır. Günümüzde pek kullanılmıyor olsa da geçmişte tercih edilen bir işlemci tipiydi.

Soket Tipi İşlemci

Kare şeklinde üretilmiş olan CPU modelidir. İşlemcinin üst tarafında koruyucu ve marka/model bilgilerini gösteren metal bir parça bulunur. Bu metal parça aynı zamanda soğutma tarafında da fayda sağlar. İşlemcinin alt tarafında ise, üretim modeline göre pinler ya da iletişim noktaları bulunur.

CPU, anakarttaki uygun yerine takılıp kilitlendikten sonra iletişim noktaları ya da pinler vasıtasıyla bağlantı kurar. Birden fazla soket tipi olduğundan dolayı anakart ve işlemcinin aynı soket tipini kullanması gerekir.

CPU Üstünde Neden Fan Bulunur?

İşlemciler, aslında birbirlerine bağlı transistörlerden oluştur. Transistörler, düşük voltajlarda elektrik  ile çalışır. Üzerinden elektrik geçtiği ve işlem yaptığı için sürekli olarak ısınır. Daha yüksek voltajla çalışan işlemcilerde, ısı daha da yükselir.

Isının yükselmesi, CPU içerisindeki iletişimin bozulmasına neden olacaktır. CPU frekansı ısıdan etkilenir. Bu sebeple etkin bir şekilde soğutulması gerekir. CPU üstünde fan bulunmasının sebebi, işlemciyi kararlı çalışabileceği ısıda  tutabilmektedir. Bir fan olmaması ya da sağlıklı çalışmaması halinde bilgisayar sık sık kilitlenecek ya da yaptığı işlemlerde takılacaktır. Daha yüksek sıcaklıklarda ise artık çalışamaz hale gelir bildiğimiz tabirle yanar.

Günümüzde fanlar çok kullanılıyor olsa da sıvı soğutma seçenekleri de bulunur.

CPU-Z Nedir?

CPU-Z, bilgisayarınızdaki anakart, ram, işlemci gibi ekipmanlar hakkında model, marka ve diğer bir çok veriyi öğrenebileceğiniz bir bilgisayar programıdır. Özellikleri göstermesi yanında CPU BenchMark yapabilmenizi de sağlar.