BİLGİSAYAR DONANIMI - işlemci'nin 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

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

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.