İşlemci Nedir ? Nasıl Çalışır ?

Tanımı

Kısaca CPU ( Central Process Unit ) yani Merkezi İşlem Birimi'dir. İşlemci için bilgisayarın beynidir diyebiliriz. Adından anlaşıldığı gibi bilgisayardaki işlemleri gerçekleştiren ve gerekli yerlere gönderen elemandır. Konuyu basitçe anlatmak gerekirse bilgisayar üzerinden yaptığımız herşey işlemciye muhakkak uğrar. Yani klavyedeki bir tuşa basmamız, fareyi hareket ettirmemiz birebir olarak işlemcide gerçekleşir.

Tarihçesi

İlk işlemciler belli işlemleri ve çoğu zamanda yalnızca tek bir işlemi gerçekleştirmek için üretilmişlerdir. Ancak üretilen bu işlemcilerin hem maliyeti çok yüksekti hem de yaptığı iş sınırlıydı. 1970'lerde mikroişlemcilerin üretilmesiyle işlemci tasarımları ve kullanım alanları oldukça değişti. İlk mikroişlemci Intel 4004'ün üretilmesi (1971) ve bunu takiben ilk geniş çaplı kullanım alanına sahip olan Intel 8080'nin üretilmesi (1974) ile merkez işlem birimini yürütme metodları tamamiyle değişim gösterdi ve gelişen teknoloji ile birlikte küçük boyutlu bilgisayarlar ve cep telefonlarının üretilmesi küçük bir işlemcinin geliştirilmesini zorunlu kıldı. Bu sayede işlemcilerin kullanım alanları genişledi ve hayatımızın vazgeçilmez bir parçası oldu. Günümüzde işlemciler; otomobiller, cep telefonları, bilgisayarlar ve daha bir çok üründe kullanılmaktadır.

Mikroişlemciler Nasıl Çalışır ?

Mikroişlemcilerin yapısında milyonlarca transistör denilen yarı iletken malzeme bulunmaktadır. Elektrik sinyalleri bu transistörlerden geçer ve toplama, çarpma, çıkarma ve bölme gibi temel matematiksel işlemlere dönüştürülür. Bu işlemleri yapan bölüme ALU(Arithmetic Logic Unit) denir. Bunun dışında işlemcide veriyolları, çeşitli kontrol ve denetleme bileşenleri bulunur.

İşlemcinin Temel Bileşenleri

ALU (Aritmetik ve Mantıksal İşlem Birimi) : Mikroişlemcinin birinci derece önem taşıyan birimidir. Toplama, çıkarma, çarpma, bölme komutlarını dönüştürür. Alu'nun ne kadar fonksiyonu varsa işlemci o kadar değer kazanır.

Komut Çözücü (Instruction Decoder): İşlemcinin yapması gereken kodların icrası için gerekli işlemleri başlatır ve komutun çalıştırılması için gerekli işlemleri belirler.

Kaydediciler (Registers): Anabellekteki veriler işlenmek üzere merkezi işlem birimine taşınır burada verilerin işlenmesi sırasında geçici olarak kaydedicilerde bekletilirler.

Veriyolu (Bus): İşlemcinin diğer donanım birimleri ile bağlantısını sağlayan iletken elektriksel yollardır.