Bilgisayarlardan akıllı telefonlara, kombilerden televizyonlara kadar komut sistemi ile çalışan ve fonksiyonları olan tüm elektronik cihazların işlemcisinin olması gerekiyor. İşlemci zarar gördüğünde cihaz bozuluyor, fonksiyonlarını yerine getiremiyor veya tamamen çalışamaz hale geliyor. Kiralık Sunucu başta olmak üzere fonksiyonel çalışma özelliği bulunan tüm elektronik aletlerin çalışma yapısını anlamak için işlemciyi tanımak gerekiyor.
CPU Nedir?
CPU (işlemci) bilgisayarların beyni niteliğinde bir sistem oluyor. Cihazların fonksiyonlarını belirleyen bazı matematiksel işlemleri içerisinde barındırıyor. Diğer sistemlerin parçalarına elektronik devrelerle sinyaller gönderip istenen tüm fonksiyonların çalışmasını sağlıyor. Cihaz ister basit ister komplike bir sisteme sahip olsun, her koşulda bu fonksiyonları yerine getirebilmek için işlemciye ihtiyaç duyuyor. Mantıksal işlemler elektrik frekansların çevrilerek bilgisayar fonksiyonları gerçekleştiriliyor.
CPU (İşlemci) Çeşitleri Nelerdir?
Önceleri işlemciler anakartlara sabitlenmiş bir şekilde üretiliyordu. Dolayısıyla anakart veya işlemci arızalandığı zaman parçaları ayrı şekilde tamir etmek veya test etmek mümkün olmuyordu. Benzer şekilde işlemciyi bir yenisiyle değiştirmek de zordu. Bu yüzden işlemcilerin anakarta takılıp çıkarılmasını sağlayan işlemci yuvaları geliştirildi. İşte CPU çeşitleri de bu anakarta takılma şekline göre iki türe ayrılıyor.
Bunlardan bir tanesi olan soket işlemciler kare şeklinde üretiliyor. Üst yüzeylerinde CPU modelleri ve markaları yazıyor. Alt yüzeylerinde ise işlemci türüne göre iletişim noktaları ve pinler bulunuyor. Örneğin, bir anakartın içinde LGA soket bulunuyorsa işlemcinin de LGA soket işlemci olması gerekiyor. Benzer şekilde anakartta 939 bulunuyorsa işlemcide de 939 pinli işlemci kullanmak gerekiyor.
Bir diğer işlemci türü de slot işlemci oluyor. Bu modeller anakart üstüne dik bir şekilde monte ediliyorlar. Dikdörtgen bir yapıya sahip olan bu işlemcilerin bileşenleri de kartın üzerinde yer alıyor. Kart altında bulunan bağlantı noktalarıyla da anakarta bağlanıyor. Slot işlemcilerde işlemcinin korunması için dışında bir kılıf oluyor.
Slot işlemcilerde yer alan kılıfın yan yüzeyine işlemcilerde oluşabilecek fazla ısınmayı önlemek için soğutucu takılıyor. Ancak 1990’ların başında üretilmeye başlanan bu tarz slot işlemcilerin üretimi günümüzde artık yapılmıyor. Bu yüzden yeni elektronik cihazların tamamında soket işlemi kullanılıyor. Bu işlemci modeli, bir tür standart haline geldi.
CPU Özellikleri
CPU açılımı; Centrap Processing Unit terimi olurken Türkçesi ile Merkezi İşlem Birimi olarak çevrilebiliyor. Tüm CPU’ların yani işlemcilerin temel görevi, bilgisayar içindeki birimler arasında gerçekleşen data akışını kontrol etmek ve aritmetik kodları sayesinde bu cihazların fonksiyonlarının gerçekleştirilmesini sağlamaktır. Çalışma sistemi ise büyük oranda transistörlerle sağlanıyor.
Transistörlerin tamamı yarı iletken ögelerden oluşuyor. Bir diğer şekilde söylemek farklı iletkenlerden oluşan bir devre sistemi olurken elektrik de bu sistem sayesinde üretiliyor. Sistemdeki matematikler değerler ile belirlenen tüm komutlar transistörler sayesinde diğer tüm devrelere iletilebiliyor. Bilindiği üzere, bilgisayarlarda 0 ve 1 olmak üzere iki ana komut yer alıyor. Tüm fonksiyonlar bunlardan oluşan kombinasyonlara dayanıyor.
Eğer devrenin elektrik sinyali bulunuyorsa 1, bulunmuyorsa 0 olarak ifade ediliyor. İşlemciler de bu sistemi kullanıp çeşitli komutlar oluşturuyorlar. Her ögenin, her rengin ve her harfin ayrı komutu bulunuyor. Sonuç olarak da bu komutların tamamının bilgisayar içinde kapladıkları alan bit şeklinde adlandırılıyor. Yani MB, KB, GB ve TB gibi ölçüler, işlemcilerin komutlarını sakladıkları alanı ifade ediyor.
1971 senesinde ilk kez bir işlemci piyasaya sürülmüş olsa bile, CPU mimarisi yapı olarak ilk kez 1945 senesinde John von Neumann’ın yazdığı bir rapor içinde belirtiliyor. Raporda yer alan işlemci mimarisi, bugün halen daha geçerliliğini koruyor ve bilgisayarlarda kullanılıyor. İşlemciler giriş birimleriyle çıkış birimlerinin arasında köprü işlevi görüyor. Kendi işlerinde üç farklı birimleri bulunuyor.
İşlemci içinde bulunan birimler ön bellek, kontrol birimi ve aritmetik mantık birimi olarak adlandırılıyor. Giriş biriminden gönderilen komutlar, üç birimde de değerlendirilip elektrik frekansları sayesinde çıkış birimine iletiliyor. Bütün bu iletim işlemi ise mikrosaniye şeklinde adlandırılan bir sürede gerçekleşiyor. Bilgisayarda basit bir işlem gibi verilen komutlar için farklı birimlerin bir arada çalışması gerekiyor.
Örneğin; Word dosyasında bir yazı yazarken klavyenin tuşlarına bakmak gerekiyor. İşte klavye bu noktada giriş birimi oluyor. Giriş biriminden gelen bütün komutlar işlemciye iletiyor ve nihayetinde ekranda görüntüleniyor. İşlemci, klavyeden aldığı veriyi frekanslarla çıkış birimine yani ekrana aktarıyor. Günlük hayatta standart bir şekilde kullandığımız bu sistem, aslında böyle çok aşamalı olarak gerçekleşiyor.
İşlemci konusuyla ilgilenenlerin kullandığı pek çok farklı terim oluyor. Bunlar arasında işlemci çekirdeği yani CPU çekirdeği, işlemci hızı ve megahertz bulunuyor. 0 ve 1’lerden oluşan tüm elektriksel komutlar, saat vuruşlarıyla belirleniyor. Vuruş hızları işlemcilerin 1 saniye içerisindeki çevrim hızlarını belirliyor. Bilgisayarlarla alakalı sistem özellikleri içinde yer alan Mhz ölçü birimleri de işte bu durumu ifade ediyor.
Örneğin; 530 Hz hızı bulunan bir işlemci, 1 saniye içinde 530 çevrim yapabiliyor. Bu işlemcinin üstünde Clock Generator ismi verilen bir yonga yer alıyor ve vuruşların her bir bu yonga içindeki hassas olan kristaller yardımı ile üretiliyor. Hertz ise 1 saniyede yapılan işlemlerin temel ölçüsü olarak geçiyor. Her bir çevrim, 1 Hertz ölçüsünde oluyor.
1 Megahertz de 1 saniyede gerçekleşen 1 milyon çevrimi ifade ediyor. Örnek vermek gerekirse 100 MHz işlemci gücü bulunan bir bilgisayar 1 saniyede 100 milyon çevrim yapabiliyor. Bilgisayarların daha hızlı çalışması için CPU arttırma işlemi ve enerji tasarrufu sağlamak ya da uyumsuzluk olan başka bir komponentle uyumlu çalışması için CPU azaltma işlemleri de uygulanabiliyor.
CPU Üstünde Neden Fan Bulunur?
Sunucu ilgili olan pek çok kişinin zaman zaman rahatsızlık duyduğu durumların başında CPU çok ısınıyor.” şikayeti geliyor. İşlemci, cihazların bütün iş yükünü çeken karmaşık bir sistemin parçası oluyor. Bir saniye içinde milyonlarca farklı işlemi bir arada yaptığı için de ısınma hızı yüksek oluyor. Ancak işlemciler düzenli olarak soğutulmazlarsa maalesef artık kullanılamaz bir hale geliyor.
Fazla ve sürekli çalışmadan dolayı işlemciler ısındığı zaman frekanslar sağlıklı bir şekilde iletilemiyor. Bu da sistem içerisinde çeşitli aksaklıkların baş göstermesine neden oluyor. Zamanında ve gerekli müdahale yapılmadığı takdirde işlemci yanıyor ve elektronik cihaz artık kullanılamaz duruma geliyor. Bu nedenle işlemcilerin fazla ısınması başta bilgisayarlar olmak üzere tüm elektronik cihazlar için tehlikeli bir durum oluyor.
Bütün bu nedenlerden dolayı bir işlemciden istenen performansı alabilmek ve herhangi bir yanma sorunuyla karşılaşmadan işlemciyi uzun süre tam performansla kullanabilmek için bazı önlemler almak gerekiyor. Bu önlemlerin en önemlisi de ünite içinde işlemci ile eş zamanlı şekilde çalışan bir fanın bulunması oluyor. İşte bu yüzden işlemcilerin üzerinde fan ve soğutucu metal yer alıyor.
Örneğin CPU arttırma işlemi uygulandığı zaman işlemci çok daha hızlı çalışacağı için çok daha fazla ısınıyor. Bu durumda yeterli soğutma işlemi yapılmazsa ve çok güçlü bir fan takılmazsa bilgisayar çok sık kilitleniyor. Hatta bu durumun devamlı olması halinde işlemcinin yanma ihtimali ciddi ölçüde artıyor. Bu nedenle işlemci arttırma işlemleri genellikle tavsiye edilmiyor.