İster küçük bir verimli işlemci isterse büyük bir performans santrali olsun, her bilgisayarın bir işlemcisi vardır, aksi takdirde çalışamaz. Elbette CPU veya Merkezi İşlem Birimi olarak da adlandırılan işlemci, işleyen bir sistemin önemli bir parçasıdır, ancak tek parça değildir.
Günümüz işlemcilerinin neredeyse tamamı en azından çift çekirdeklidir, yani tüm işlemcinin kendisi, bilgileri işleyebileceği iki ayrı çekirdek içerir. Ancak işlemci çekirdekleri nedir ve tam olarak ne yaparlar?
İşlemci Çekirdeği Nedir?
İşlemci çekirdeği, belirli eylemleri gerçekleştirmek için talimatları okuyan bir işlem birimidir. Talimatlar, gerçek zamanlı olarak çalıştırıldığında bilgisayar deneyiminizi oluşturacak şekilde birbirine zincirlenmiştir. Kelimenin tam anlamıyla, bilgisayarınızda yaptığınız her şey işlemciniz tarafından işlenmek zorundadır.
Bir klasörü her açtığınızda, bu işlemcinizi gerektirir. Bir word belgesine yazdığınızda, bu da işlemcinizi gerektirir. Masaüstü ortamını, pencereleri ve oyun grafiklerini çizmek gibi şeyler, aynı anda veriler üzerinde hızla çalışmak için yüzlerce işlemci içeren grafik kartınızın işidir. Ancak, bir dereceye kadar, yine de işlemcinize ihtiyaç duyarlar.
İşlemci Çekirdeği Nasıl Çalışır?
İşlemci tasarımları son derece karmaşıktır ve şirketler ile modeller arasında büyük farklılıklar gösterir. İşlemci mimarileri, en az alan ve enerji tüketimi ile en yüksek performansı üretmek için sürekli olarak geliştirilmektedir.
Ancak tüm mimari farklılıklara rağmen, işlemciler talimatları işlerken dört ana adımdan geçerler: getirme, kodunu çözme, yürütme ve geri yazma.
Telefonunuz Uçak Moduna Geçtiğinde Gerçekten Daha Hızlı Şarj Ediyor mu?
Forza Horizon 5’teki En Güzel 5 Lokasyon
Disney, 2022’de İçeriklerine 33 Milyar Dolar Harcamayı Planlıyor
Drone’lar ve Helikopterler Aslında Nasıl Uçar?
Apple Pay Güvenli mi?
Gidip getirmek
Getirme adımı, olmasını beklediğiniz şeydir. Burada, işlemci çekirdeği, genellikle bir tür bellekten kendisini bekleyen talimatları alır. Bu, RAM’i içerebilir, ancak talimatlar genellikle modern işlemci çekirdeklerinde işlemci önbelleğinin içindeki çekirdeği beklemektedir .
İşlemci, program sayacı adı verilen ve esasen bir yer imi görevi gören ve işlemciye son talimatın nerede bittiğini ve bir sonraki talimatın nerede başladığını bildiren bir alana sahiptir.
Kodunu çöz
Anında talimatı aldıktan sonra, kodunu çözmeye devam eder. Talimatlar genellikle işlemci çekirdeğinin aritmetik gibi birden çok alanını içerir ve işlemci çekirdeğinin bunu çözmesi gerekir.
Her parça, işlemci çekirdeğine onu takip eden bilgilerle ne yapılması gerektiğini söyleyen bir işlem kodu adı verilen bir şeye sahiptir. İşlemci çekirdeği tüm bunları çözdükten sonra, çekirdeğin farklı alanları çalışmaya başlayabilir.
Uygulamak
Yürütme adımı, işlemcinin ne yapması gerektiğini bildiği ve aslında devam edip yaptığı yerdir. Burada ne olduğu, kullanılan işlemci çekirdeğinin alanına ve girilen bilgilere göre değişir.
Örneğin, işlemci ALU veya Aritmetik Mantık Birimi içinde aritmetik yapabilir. Bu ünite, sayıları kırmak ve istenen sonucu almak için farklı giriş ve çıkışlara bağlanabilir.
Cevap yazmak
Geri yazma adı verilen son adım, üzerinde çalışılan şeyin sonucunu tekrar belleğe yerleştirir. Çıktının tam olarak nereye gittiği, çalışan uygulamanın gereksinimlerine bağlıdır, ancak aşağıdaki talimatlar sıklıkla kullandığından, hızlı erişim için genellikle işlemci kayıtlarında kalır.
Çıktının parçalarının bir kez daha işlenmesi gerekene kadar oradan halledilir, bu da RAM’e girdiği anlamına gelebilir.
Bu Sadece Bir Döngü
Bu sürecin tamamına talimat döngüsü denir. Bu talimat döngüleri, özellikle yüksek frekanslı güçlü işlemcilere sahip olduğumuz için gülünç derecede hızlı gerçekleşir. Ek olarak, çok çekirdekli bir CPU’nun tamamı bunu her çekirdekte yapar, böylece veriler, CPU’nuzun benzer performansa sahip tek bir çekirdeğe takılı kalmasından çok daha hızlı bir şekilde sıkıştırılabilir.
CPU’lar ayrıca kendilerine gönderilen tanıdık talimatları hızlandırmak için devrelere sabitlenmiş optimize edilmiş talimat setlerine sahiptir. Popüler bir örnek SSE’dir.
CPU’lar Daha İyi Olmaya Devam Ediyor
Bunun bir işlemci çekirdeğinin nasıl çalıştığının çok basit bir açıklaması olduğunu unutmayın. Gerçekte, çok daha karmaşıktırlar ve sandığımızdan çok daha fazlasını hallederler. Mevcut eğilim, işlemci üreticilerinin transistörleri küçültmek de dahil olmak üzere çiplerini mümkün olduğunca verimli hale getirmeye çalışmasıdır. Bu, transistör yoğunluğunun artmasına ve daha iyi enerji tüketimine yol açar.
