BİLGİSAYAR DONANIM – Merkezi İşlem Birimi

Merkezi İşlem Birimi
a. Merkezi İşlem Birimi Kavramı
Mikroişlemci veya CPU (Central Processing Unit) olarak da adlandırılan işlemciler PC’nin kumanda merkezi sayılır. CPU, bilgisayarın çalışmasını düzenleyen ve programlardaki komutları tek tek işleyen birimdir. Bilgisayarda yapılan işlemler doğrudan veya dolaylı olarak işlemci tarafından gerçekleştirilir. Bilgisayar sisteminde ana kart üzerinde ana kart üzerinde bulunması gereken en önemli parça merkezi işlem birimi yani CPU’dur. CPU, hesaplamaları yapar ve akışını kontrol eder. Bilgisayarın performansını etkileyen en önemli parçadır.

dersnotlariniz DONANIM

CPU, veri işlenmesinin her aşamasını yönetir. Sistem, donanım bileşenlerinin idarecisi ve gözetleyicisi olarak çalışır. Ayrıca doğrudan veya dolaylı olarak ana kart üzerindeki tüm bileşenlerle bağlantısı vardır.
Merkezi İşlem birimi, aritmetik ve mantık birimi ile kontrol ünitesinden oluşur.

b. Merkezi İşlem Birimi Hız Kavramı
İşlemcinin performansının belirlenmesinde önemli bir faktör de saat frekansı veya hızıdır. İşlemcinin temposunu oluşturan saat frekansı saniyedeki darbe sayısı ile ölçülür ve ”megahertz” (MHz) birimiyle gösterilir.
Mikroişlemciler, milyonlarca transistörden oluşur. Elektrik sinyalleri, yazılmış bir program aracılığıyla mikroişlemcide değişik sinyallere dönüştürülmektedir. İşlemciler, mekanik parçası bulunmayan entegre devrelerdir. İçlerinde milyonlarca transistör bulunur. İşlemcide kullanılan transistör sayısı arttıkça işlemcinin performansı da artar. Isı problemleri nedeniyle işlemci, kullanılan transistör sayısını artırmak amacıyla istenilen boyutta yapılamaz. Ancak teknolojik gelişmeler sayesinde çok daha küçük transistörleri, birbirleri arasındaki devrelerin aralığını da küçülterek uygun bir boyuta sığdırmak mümkün olmuştur. Buna mikron teknolojisi denir.

c. Aritmetik Mantık Birimi
Dört işlem, verilerin karşılaştırılması, karşılaştırmanın sonucuna göre yeni işlemlerin seçilmesi ve kararların verilmesi artimetik ve mantık biriminin (arithmetic & logic unit- ALU) görevidir. Toplama, çıkarma, çarpma, bölme gibi aritmetik işlemlerin yapıldığı birimdir. Bu birimde ayrıca, aritmetik ve mantıksal karşılaştırmalar da yapılır. Başka bir deyişle, aritmetik ve mantık işlem birimi, bilgisayarın hesaplama ve karşılaştırmalarla ilgili tüm görevlerini üstlenir.

d. Kontrol Birimi
İşlem akışını düzenlemek, komutları yorumlamak ve bu komutların yerine getirilmesini sağlamak kontrol birimi (Control Unit- CU) görevidir. Bilgisayarın tüm birimlerinin birbirleriyle uyum içinde çalışmasını sağlayan ve işlemler üzerinde denetim görevi yapan birimdir. Denetim birimi, aritmetik ve matık işlem birimi ile ana bellek arasındaki ilişkiyi sağlarken bilgisayarın bütün çevre birimlerini de denetim altında tutar. Bilgisayarda mevcut olan giriş birimini, aritmetik ve mantık işlem birimlerini ana bellek birimini, çıkış birimini ve yardımcı bellek birimini ne zaman ne yapacağı konusunda yönlendirir. Kontrol birimi bir anlamda bilgisayarın yöneticisidir.

e. Ön Bellek (Cache Memory) ve Hızlı Hafıza Erişimi
Sabit diskin işlemciden yavaş olması, veri alışverişlerinde fazladan zaman harcanması sonucu ortaya çıkarır. Merkezi işlem birimi, ana bellekten veri alması gerektiğinde, bu verinin önce dahili ön bellekte olup olmadığına bakar. Bunun için ön bellek olarak bilinen Cache uygulamasına gidilmiştir. Bilgisayar sık kullanılan bilgileri bu belleğe aktarır ve gerektiğinde yine buradan okur. İşte Cache bellek, dosyaların daha hızlı bulunması ve işlenmesi amacına yönelik bir bellek türüdür. Ayrıca ön bellekler, tampon görevi yapan yüksek hızlı (15 ns) hafızalardır. Toplam performans üzerinde çok önemli etkendir.
L1 CACHE: Bir bilginin okunması gerekiyorsa ilk önce bakılan birincil ön bellektir.
L2 CACHE: Bilginin birincil ön bellekte bulamadığı zaman bakacağı ikinci yer yani ikincil ön bellektir.
RAM         : Bilginin ön belleklerin hiç birinde bulunmaması durumunda araştırılan sistem belleğidir. Aranan bilgiler yukarıda anlatılan bölgelerin hiçbirinde bulunmadığında sabit disk veya CD -ROM aranmaya başlanır.

KAYNAK: Özne Yayın

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Şu HTML etiketlerini ve özelliklerini kullanabilirsiniz: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>