Bilgisayar ve Telefonlardaki ‘İşlemci’ Nedir, Ne İşe Fayda?

Gördüğünüz bütün elektronik devrelerin, verilen komutlardan sorumlu üniteleri var. Bu ünitelere ise işlemci diyoruz. Elektronik devrenin kapsamı ve misyonları ne kadar karmaşık ve gelişmiş ise işlemcinin süreç gücü de o kadar büyük ehemmiyet taşıyor. İşte bu nedenle televizyon kumandasındaki işlemci yerine daha çok bilgisayar ve akıllı telefonlarımızı yöneten işlemcileri konuşma ihtiyacı duyuyoruz.

Pekala tam olarak nedir bu işlemci, ne işe fayda, bilgisayar ve akıllı telefonlarımız başta olmak üzere hangi vazifelerden sorumludur? Öbür elektronik devreleri rafa kaldırıp, yalnızca hayatımızın her anında bulunan iki aygıtın içerisindeki işlemcilere dair her şeyi açıklıyoruz.

İşlemci nedir?

Teknik bir lisan kullanılırsa İngilizce ismi “Central Processing Unit”, Türkçe ismi ise “Merkezi süreç ünitesi”dir. Teknik lisan çoklukla kullanıcılar tarafından çok tercih edilmediği için, yaygın ismi işlemci olmuştur. İşlemci bir bilgisayar ya da akıllı telefonun beynidir. Bu devreler üzerinde yapılan tüm süreçler, hesaplamalar işlemci bileşeni üzerinde yapılır.

İşlemci çeşitleri neye nazaran ayrılır?

Çekirdek sayısına nazaran:

İşlemcilerde bulunan çekirdek sayısı, işlemci suratına direkt tesirde bulunur. Zira işlemcide bulunan her çekirdek, işlemcilerin GHz üzerinden belirtilen suratında süreç yapma gücüne sahiptir. Evvelce, bütün işlemciler tek çekirdekliydi. Bu yüzden işlemcileri birbirinden ayıran en değerli şey, saat hızlarıydı.

Teknoloji ilerledikçe çift çekirdekli (dual-core), dört çekirdekli (quad-core) ve sekiz çekirdekli (octa-core) işlemci modelleri yaygınlaştı. Bu sayede bilgisayarlar tıpkı anda birden fazla süreci yerine getirebilen, yani multi-tasking yeteneği olan bileşenler hâline geldi. Sadece işlemci çekirdeklerine odaklanan, ayrıntılı bir yazı yazmıştık. O yazıya buradan ulaşabilirsiniz.

Akıllı telefonlar da çok çekirdekli işlemcilerin gücünü kullanan aygıtlar ortasında. Çift çekirdekli birinci akıllı telefon yapan firma, 2011 yılında piyasaya sürdüğü Optimus 2X model telefon ile LG oldu. Telefonda kullanılan işlemcinin modeli ise ARM Cortex-A9’ydi.

Mimari yapılarına nazaran:

İşlemci mimarileri günümüzde iki farklı çeşide ayrılıyor. Bunlar 32-bit ve 64-bit. 32-bit ve 64-bit tarifleri, işletim sistemleri sayesinde çok yakından bildiğimiz kavramlar. Dilerseniz artık iki tıbbın de geçmişinden bahsedelim.

1990’lı yılların başlarına kadar bütün bilgisayarlarda 32-bit işlemciler kullanılıyordu. Intel Pentium ve AMD’nin ürettiği birinci işlemci modellerinin hepsi 32-bit mimarisine sahipti. 2000’li yılların başlarında ise hayatlarımızda 64-bit işlemciler girmeye başladı. Daha sonra 2005 yılında Microsoft Windows XP’nin 64-bit sürümünü yayınladı. Meskenlerde kullanılan bilgisayarlar da düzgünden güzele 64-bit mimarisini çalıştırabilir hâle gelmeye başladı.

Akıllı telefonlarda 32-bit işlemcilerden 64-bit işlemcilere geçiş ise 2010’lu yıllarda yaşandı. Bu geçişi birinci yapan telefon, Apple iPhone 5S oldu. Sonrasındaysa telefonlarda da bir kesim standardı hâline gelen 64-bit işlemciler, günümüzde bütün akıllı telefonlar tarafından kullanılıyor.

İşlemcilerde 32-bit ve 64-bit mimarisinin farkları nelerdir?

32-bit ve 64-bit işlemciler ortasındaki en büyük farklardan biri, işlemcilerin saniye başına yapabildikleri hesaplama sayıları. 64-bit işlemciler birden fazla çekirdeğe sahip oldukları için, bu türlü bir kapasitesi olmayan 32-bit işlemcileri sürat manasında oldukça geride bırakıyor.

32-bit ve 64-bit mimarilerinin ortalarındaki farklardan bir başkasıysa, destekleyebildikleri azamî RAM ölçüsü. 32-bit işlemciler azamî 4 GB RAM’e kadar dayanak verebiliyorken, 64-bit işlemcilerin günümüzde dayanak verebildiği azamî RAM kapasitesi 8 TB civarında.

İşlemci suratı ne demek?

İşlemci suratı diye tabir edilen şeyin teknik ismi aslında işlemcinin saat suratıdır (Clock Speed). Günümüzde eskisine oranla çok süratli işlemciler üretildiği için artık MHz ile değil, GHz bedeliyle saat suratı ölçümü yapılır. Pekala bu sürate neden saat suratı deniyor hiç merak ettiniz mi?

Çabucak cevaplayalım. Bunun sebebi, ortaya çıkan suratların işlemcinin bir saniyede yapabildiği süreç ölçüsüyle ölçülmesi. Verdiğimiz bilginin daha kolay anlaşılması için mevzuyu biraz daha açalım. Öncelikle bilmeniz gereken şey şu: İşlemci tarafından yerine getirilen her süreç, 1 Hz bedeliyle ölçülür.

Sonrasında bir işlemcinin saniyede kaç 1 Hz’lik süreç yapabildiği denetim edilir. Sonuç olarak da her işlemcinin en çok göze çarpan özelliği olan saat suratı ortaya çıkar. Bir örnek vererek anladığınızdan emin olalım: Bir işlemcinin saat suratı 4 GHz ise, saniyede 4,000,000,000 (dört milyar) süreci yerine getirebilir.

Tüm bunların yanında, işlemcilerin tek değerli özelliğinin suratı olmadığını da hatırlatalım. Bir işlemcinin suratı kadar, sahip olduğu çekirdek sayısı da epey değerli. Bu mevzuyu ele alarak işlemcilerdeki çekirdeğin tam olarak ne olduğunu cevapladığımız bir yazımız da mevcut. Dilerseniz buraya tıklayarak o içeriğimize de göz atabilirsiniz.

Bilgisayar işlemcisi ve telefon işlemcisi ortasında fark var mı?

Her ne kadar bilgisayar ve akıllı telefonlar birbirlerine çok benzeyen iki makine olarak görünseler de aslında hiç benzemedikleri noktalar mevcut. İşlemci için de bunlardan biri diyebilir. Dilerseniz bilgisayar ve telefonlarda bulunan işlemciler ortasında ne üzere farklar olduğuna unsurlar halinde bakmaya başlayalım.

Bilgisayar ve telefon işlemcileri ortasındaki farklar:

İşlemcilerde kullanılan mimari çeşitleri:

Günümüzde işlemci dendiği vakit akla birinci olarak bilgisayarlarımızın içinde bulunan, kare biçimindeki bileşen geliyor. Gel gelelim, konu bahis bir akıllı telefon olduğu vakit bahsi geçen işlemciyi de tıpkı formda düşünmek pek hakikat değil. Zira akıllı telefonlarda, “yongada sistem” (System on a Chip) ismi verilen bir yapı tercih ediliyor.

Nedir bu yongada sistem? Bilgisayarla ortasındaki temel fark şu: Bilgisayarlarda ekran kartı ve işlemci üzere bileşenlerin hepsi için farklı bir yuva bulunur. Lakin telefonların içinde bulunan alan kısıtlı olduğu için her bileşene farklı bir yuva ayırmak pek de kolay değil. Telefon üreticileri de bu yüzden birden fazla bileşeni tek bir yonganın üzerinde birleştirmeyi tercih ediyorlar.

Güç tüketimi ve ısı idaresi:

Bilgisayarınıza bir işlemci alacaksanız bakmanız gereken birinci şeyler işlemcinin saat suratı ve çekirdek sayısıdır. Fakat husus akıllı telefonların işlemcilerine geldiği vakit değişen bir konu var. Akıllı telefonlarda bulunan işlemcilerin sırf sayısal kıymetlerle ölçülmesi, bu işlemcilerin sıcaklığını göz gerisi etmeye sebep olur.

Bir işlemci çalışırken, her bileşen üzere yüksek ölçülerde ısı üretir. Bilgisayarlarda kullanılan işlemcileri soğutmak kolay. İşlemci macunu, işlemci fanı ya da sıvı işlemci soğutucu kitleri derken bir sürü farklı seçenek ortaya çıkıyor. Fakat akıllı telefonlar zati çok sıkışık bir alanda çalıştığı için tüketicinin maalesef bu türlü bir talihi olmuyor.

ARM üzere büyük akıllı telefon işlemci üreticileri de bu gerçeğin farkında. Tahlil olarak da işlemcilerin güçlerine kısıt koyuyorlar. Lakin işin pazarlama kısmı yüzünden birtakım baş karışıklıkları ortaya çıkabiliyor. Bilgisayar işlemcilerinin verilen saat suratları daima olarak ulaşılabilen değerlerken, akıllı telefon işlemcileri için verilen suratlar sadece teorik bir kapasite.

Akıllı telefon işlemcileri bir gün bilgisayar işlemcilerini yakalayabilecek mi?

Mevzunun şu anki hâliyle buna verilebilecek kesin bir karşılık var. O da akıllı telefon işlemcilerinin, bilgisayar işlemcilerini yakalamasının mümkün olmadığı. Lakin akılda bulundurmak gereken bir şey var: Teknoloji genelde hiç beklenmedik şeylerin mümkün olmasını sağlar.

Tekrar de hâli hazırda bu türlü bir şeyin neden mümkün görünmediğini açıklayalım. Yazımızın evvelki kısımlarında da söylediğimiz üzere akıllı telefonların işlemci güçleri bilgisayardakilerden çok daha farklı kriterlere bağlı. Bir telefonun içine çok süratli bir işlemci koyulabilir. Lakin bilgisayar işlemcilerine yetişecek bir işlemciyi, bir telefonun içinde koyduktan sonra soğutabilecek bir teknoloji şimdi bulunmadı.

Bilgisayar ve telefonlarda beyin misyonu gören işlemcinin ne olduğuna, sonrasında da bilgisayar ve telefon işlemcileri ortasındaki farklara yakından baktığımız yazımızın burada sonuna geliyoruz. Aklınızdaki soru işaretlerini giderebildiysek ne memnun bize.