nİĞde Ünİversİtesİ bİlgİsayar ve ÖĞretİm...

BİLGİSAYAR VE ÖĞRETİM TEKNOLOJİLERİ EĞİTİMİ

(BÖTE)

İŞLEMCİLER

Aliye GÜLCÜLeyla ÖZAL

Şeyda Betül KÖSE

2NİĞDE ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR VE ÖĞRETİM TEKNOLOJİLERİ EĞİTİMİ

İçindekilerİŞLEMCİLER.............................................................................................................................................3

İşlemci Çeşitleri...................................................................................................................................3

Slot İşlemci:....................................................................................................................................4

Tarihçe................................................................................................................................................4

Adres yolu (adressbus):..................................................................................................................6

Veriyolu (databuses):......................................................................................................................6

Kontrol yolu (controlbuses):...........................................................................................................6

Kaydedici............................................................................................................................................6

Sayıcılar (counter)...............................................................................................................................7

Giriş/Çıkış Tamponları(Buffers)...........................................................................................................7

Aritmetik Mantık Birimi......................................................................................................................7

Çekirdek(Core)....................................................................................................................................7

Ön Bellek(Cache)................................................................................................................................7

CPU İşletimi........................................................................................................................................7

Kod çözme(decode):...........................................................................................................................7

Yürütme(execute):..............................................................................................................................7

Geri yazma(writeback)........................................................................................................................8

Dünden bugüne x86 işlemciler...............................................................................................................8

80086/80088......................................................................................................................................9

80286................................................................................................................................................10

80386................................................................................................................................................10

İ486...................................................................................................................................................10

Pentium............................................................................................................................................10

Pentium Pro......................................................................................................................................11

MMX Teknolojisi...............................................................................................................................11

Pentium II.........................................................................................................................................12

Celeron.............................................................................................................................................13

Pentium III........................................................................................................................................16

Uygun İşlemciyi Seçmek.......................................................................................................................17

İşlemci Montajı.....................................................................................................................................17

İşlemci Soğutması.................................................................................................................................17

Soğutucu Malzemeleri..........................................................................................................................18

Soğutma Çeşitleri;................................................................................................................................20


İŞLEMCİLERİşlemci, bilgisayarın birimlerinin çalışmasını, bu birimler arasındaki veri (data) akışını

kontrol eden, veri işleme (verileri değerlendirip yeni veriler üretme) görevlerini ve bilgisayara yüklenen işletim sistemini ve diğer tüm programları çalıştırıp bu programların işlemlerini yerine getiren elektronik aygıttır. Veriler üzerindeki yaptığı işlemler, temel aritmetik işlemleri kadar basit ya da çok daha karmaşık gibi çeşitli seviyelerde olabilir.Genel bir bilgisayar dört ana birimden oluşur. Bunlar sırasıyla aşağıdaki gibidir:Merkezî işlem birimi (MİB, centralprocessingunit-CPU)Hafıza-bellek (memory)Giriş/çıkış (Input/Output-I/O) ünitesiGiriş çıkış ünitesine bağlanan çevre birimleri (fare, klavye, yazıcı, tarayıcı, monitör vb.)

İşlemci yerine mikroişlemci, CPU (Central Processing Unit ), MİB (Merkezi İşlem Birimi), μP (mikro processor) isimlerini de sıklıkla kullanıyoruz.İşlemci = Mikroişlemci = MİB = CPU = μP

İşlemci Çeşitleriİşlemci üreticileri dünya üzerindeki kullanıcılar için birçok çeşit ve içeriğe sahip işlemciler üretmektedir. İşlemciler anakart üzerine bağlantı şekillerine göre soket ve slot işlemciler olmak üzere ikiye ayrılır.

İşlemcilerin farklı şekil, boyut ve harici özellikleri vardır. Bu özelliklere işlemcinin paketi denir.

http://bit.ly/c25MCx



Slot İşlemci:

Diklemesine anakartın üzerine monte edilirler. Dikdörtgen bir kart şeklinde üretilen işlemci modelidir. Kimi işlemci bileşenleri kart üzerindedir. Kartın alt kısmında bulunan bağlantı noktaları ile ana karta bağlanır. İşlemcinin korunması için dış kılıfı vardır. Kılıfın yan yüzeylerine soğutucu takılmaktadır. Slot işlemcilerin üretimi durdurulmuştur.

Soket İşlemci: Üst yüzeyinde marka ve model isimleri bulunur. Alt yüzeyinde ise işlemcinin türüne göre çok sayıda pin veya iletim noktası bulunur. Takıldıkları anakarta bir mandal/kilit yardımı ile tutturulurlar. Anakarttaki sokete uygun işlemci seçilmelidir. Alt tarafında çeşitli sayıda pin bulunduran işlemci paketlemesine PGA (pingridarray) adı verilir. Farklı bir paketleme olan LGA paketinde işlemci ayaklarının yerini elektrik iletimini sağlayan iletim noktaları almıştır. Pin yerine iletim noktalarının kullanımı elektrik sinyallerinin iletim yolunu kısaltmış, böylelikle sinyal iletim hızı artmıştır.

Tarihçeİlk işlemciler belli işlemler için özel üretilen ve büyük olan parçalardı. Daha sonraları ise maliyeti çok yüksek olan bu üretim şeklinin yerini, gelişen teknoloji ile daha ufak olan ve tek işlev yerine çok işleve sahip olan üretimler almıştır. Bu dönemin başlaması, transistörlerin ve minibilgisayarların ortaya çıkışına dayanmaktadır ve tümleşik devrelerin yayılmasıyla da hız kazanmıştır. Tümleşik devreler, işlemcilerin daha kompleks olarak tasarlanabilmesine ve bunların çok az yer kaplayacak şekilde (milimetreler cinsinden) üretilmesine olanak sağlamıştır. Bu sayede işlemciler modern hayatta bir çok yerde kullanılmaya başlanmıştır (otomobiller, cep telefonları vs.).Günümüz işlemcilerine benzerliklerin başlamasından önce, ENIAC ve benzeri bilgisayarların belli işleri gerçekleştirebilmesi için bağlantılarının fiziksel olarak değiştirilmesi gerekiyordu. Cpu kelimesi genel olarak yazılım (bilgisayar programı) uygulama aracı olarak tanımlandığından, gerçek anlamda Cpu’ların oluşumu kayıtlı-program bilgisayarların gelişmiyle ortaya çıkmıştır.



İşlemci Yapısı ve ÇalışmasıMikroişlemciler, milyonlarca transistörden oluşmaktadır. Elektrik sinyalleri bunların üzerinden akar. Bilgisayarın yaptığı tüm işleri toplama, çıkarma, çarpma ve bölme gibi işlemler bu sinyaller vasıtasıyla gerçekleşir. Devrede elektrik sinyalinin olması “1”, elektrik sinyalinin olmaması “0” ile ifade edilir. İşlemci bu işlemleri en basit sayma sistemi olan ikilik düzen yani 0 ve 1 sayılarını kullanarak yapar. Komut, işlem, veri, vb. kavramların ikili sayı sistemi ile ifadesine, makine dili (makine kodu) denir.İşlemciler hafızalarında bulunan komutlarla dışarıdan gelen uyarılar eşliğinde işlemleri yapmaktadır. İşlemcinin hafızasında bulunan komutlara o işlemcinin komut seti denir.

İşlemciler komut setlerine göre CISC ve RISC olmak üzere ikiye ayrılır;

CISC: Kompleks komutlara, yani bir seferde birden fazla işlemi yerine getirebilen komutlara sahip işlemci mimarisidir.

RISC: Her seferinde tek bir işlem gerçekleştiren basit ve hızlı komutlara sahip işlemci mimarisidir.İşlemci her saniyede milyonlarca, hatta milyarlarca komutu işleyebilecek kapasiteye sahiptir.

1 hertz (Hz) = saniyede 1 çevrim 1 megahertz (MHz) = saniyede 1.000.000 çevrim 1 gigahertz (GHz) = saniyede 1.000.000.000 çevrim

İşlemci her saniyede milyonlarca, hatta milyarlarca komutu işleyebilir. Sabit disk, işlemcinin komut işleme hızına ulaşamaz. Bu sorunu ortadan kaldırmak için programlar sabit diskten alınarak RAM’e yüklenir. RAM’den de işlemciye aktarılır. Bir program RAM’e yüklendiğinde ve işlemci kendisinden istenileni gerçekleştirdiğinde buna program (yazılım) çalışıyor deriz.

RAM = Random Access Memory = Sistem Belleği = Ana Bellek


İşlemci Bileşenleri

İşlemci kendi içinde bir mimariye sahip olup işlemlerin yapılabilmesi için birçok birimi bulunmaktadır. Bu birimlerden en önemlileri sırasıyla; Ø Kontrol birimi, Ø İletim yolları, Ø Kaydedici, Ø Sayıcılar, Ø Giriş/çıkış tamponları, Ø Aritmetik mantık birimi, Ø Kayan nokta birimidir.

Kontrol birimi: Bütün komutlar buradan işletilir. İşlenen komuta göre mikroişlemci içerisindeki bir veri değiştirilir veya bir verinin işlem içindeki başka bir bölüme aktarılması sağlanır.

İletim yolları (bus): Bu yollar işlemci ile bilgisayarın diğer birimleri arasındaki bağlantıyı sağlayan iletkenlerdir. Üç tip iletim yolu vardır:

Adres yolu (adressbus): İşlemcinin bilgi yazacağı veya okuyacağı her hafıza hücresinin ve çevre birimlerinin bir adresi vardır. İşlemci, bu adresleri bu birimlere ulaşmak için kullanır.Veriyolu (databuses): İşlemci, hafıza elemanları ve çevresel birimleriyle çift yönlü veri akışını sağlar. Birbirine paralel iletken hat sayısı veriyolunun kaç bitlik olduğunu gösterir. Örneğin, iletken hat sayısı 64 olan veriyolu 64 bitliktir. Yüksek bit sayısına sahip veriyolları olması sistemin daha hızlı çalışması anlamına gelir.

Kontrol yolu (controlbuses): İşlemcinin diğer birimleri yönetmek ve eş zamanlamayı (senkronizasyon) sağlamak amacı ile kullandığı sinyallerin gönderildiği yoldur.

Kaydedici Mikroişlemci ile hafıza ve giriş/çıkış (I/O-Input/Output) kapıları arasındaki bilgi alışverişinin çeşitli aşamalarında, bilginin geçici olarak depolanmasını sağlar.

Sayıcılar (counter) İşlemi yapılacak komut ve verilerin adreslerini taşıyarak bilgisayarın çalışması sırasında hangi verinin hangi sırada kullanılacağını belirler.



Giriş/çıkış tamponları (buffers) Mikroişlemcinin dış dünyaya adres, veri ve kontrol sinyallerini iletirken dış dünya ile iletişimin sağlandığı bir çeşit kapı görevi görür.

Aritmetik mantık birimi (ALU-aritmetic logic unit) Mikroişlemcinin en önemli kısmıdır. Toplama çıkarma gibi işlemlerin yapıldığı bölümdür.

Çekirdek (Core)Komut çalıştırma işlemlerini yapan bölümdür. Çalıştırma birimi (execution unit) olarak da bilinir.

Ön Bellek (Cache)Sistem belleğinden gelen veriler, çoğunlukla CPU’nun hızına yetişemezler. Bu problemi çözmek için CPU içinde yüksek hızlı hafızalar bulunur. Ön bellek çalışmakta olan programa ait komutların, verilerin geçici olarak saklandığı yüksek hızlı hafızalardır. Ön bellek yani Cache Bellek bilgisayar üzerindeki en hızlı bellek türüdür.

Cpu İşletimiÇoğu Cpu’nun temel işlemi, aldıkları fiziksel formdan bağımsız olarak, kayıtlı komut serilerisi dediğimiz programları yürütmektir. Program, bilgisayar belleğinde saklanan seri sayılar ile gösterilir. Genel olarak VonNeumann Cpu’ları işlemi 4 adımda gerçekleştirirler: Getirme (fetch), kodçözücü(decode), yürütme(execute) ve geri yazma(writeback).Getirme evresi (fetch): Bu evre, program belleğinden komutu almayı içerir. Program belleğindeki yer, programın o andaki yerini bir sayıyla tutan program sayıcı tarafından belirlenir. Başka bir deyişle, program sayıcı, Cpu’nun o andaki programın hangi kısmında olduğunun yerini tutmaktadır.

Kod çözme(decode): Cpu’nun bellekten getirdiği komut, Cpu’nun ne yapacağını belirlemede kullanılır. İşte bu kodçözme evresinde, komut Cpu’daki önem oranına göre parçalara ayrılır. Sayısal kodun değerinin yorumlanması, Cpu’nun komut set mimarisi (Instruction Set Architecture) ile tanımlanır.

Yürütme(execute): Bu evrede, istenen işin gerçekleşebilmesi için Cpu’nun birçok kısmı bağlı haldedir. Örneğin, bir toplama işlemi istendiğinde, aritmek ve mantık birimi (ArithmeticLogicUnit) bir kısım giriş ve çıkışlara bağlı olacaktır. Girişler toplada kullanılacak sayıları içerirken, çıkışlar ise sonuc değerini tutacaktır. ALU, girişlerde basit aritmetik ve mantık işlemlerini gerçekleştirecek devre yapılarına sahiptir. Eğer toplama işlemi Cpu’nun gerçekleştirebileceğinden çok büyük sonuçlar üretiyorsa, bayrak yazmaçlarında ki aritkemik taşma bayrağı kullanılacaktır.

Geri yazma(writeback): Basitçe yürütme evresindeki sonucu bir bellek üzerine geri yazma evresidir. Çoğu zaman sonuçlar Cpu’nun iç yazmaçlarına, daha sonraki komutlarda kullanımı hızlı olabilsin amacıyla, yazılır. Diğer durumlarda ise sonuçlar daha yavaş ancak


daha ucuz ve büyük ana belleklere yazılır. Bazı komut tipleri program sayacını direk sonuç üretmeden sadece işlerler. Bunlara genellikle atlama (jumps) denir ve döngü, durumsal program yürütme ve program fonksiyonları gibi davranırlar. Bazı komutlar ise bayrak yazmaçlarının durum değerlerini değiştirme amaçlı olurlar. Bu bayraklar, işlemlerin sonucunu gösterdiğinden, programın çalışma şeklini etkilemek amaçlı kullanılabilirler. Örneğin, “karşılaştırma” komutunun bir çeşiti, iki değeri kıyaslar ve bayrak yazmaçlarına hangisinin büyük olduğuna dair bir sayı atar. Bu bayrak daha sonra program akışı acısından başka bir komuta atlama amaçlı kullanılabilr.

Dünden bugüne x86 işlemciler

8086/8088

Intel, 16 bitlik 8086 işlemcisini 1978 yılında piyasaya sürdü. Yüksek seviyeli programlama dillerine ve daha etkin işletim sistemlerine sahip ilk işlemci olan 8086, IBM uyumlu sistemlerin temelini oluşturdu. Arkasından çıkan 8088 işlemci ile IBM ilk kişisel bilgisayarı (PC) piyasaya sürdü. Bu ilk PC'nin 16K hafizası, grafik özelliği olmayan ekranı ve bir teyp bandı sürücüsü vardı.

Bu ilk işlemci dış veriyolu olarak 8 biti destekliyordu ve 4.77 MHz saat hızında çalışmaktaydı.

80286Kısa bir süre sonra Intel, 80286 işlemcisini çıkartarak PC performansını yeni bir seviyeye yükseltti. 80286 işlemci 16 bit veri yolunu hem içte hem de dışta kullanabiliyordu. Bu da kendinden önceki işlemcilerden çok daha fazla ilgi görmesine sebep oldu ve artık PC'ler için daha güçlü yazılımlar üretilmeye başlandı.

80386

http://www.seneschal.net/images/bstream042/8086_8088.jpg


Intel'in bir kuşak sonraki işlemcisi olan 80386 işlemcisi PC dünyasına büyük değişiklikler getirdi. SX ve DX modelleri olan bu işlemcinin en büyük özelliği 32 bit bir işlemci olmasıydı. 286'lardaki veri yolunun iki katına çıkartılması PC'lerde grafik işlemlerini artırdı. Ayrıca saat hızının 16 MHz'den 33 ve 40 MHz'e çıkartılması işlemleri daha da hızlandırdı.i486

Intel Nisan 1989 yılında i486 işlemciyi piyasaya sürdü. i486 işlemcisi entegre bir chiptir. Bu chip dört farklı işlev grubunu (asıl CPU'yu, bir matematik yardımcı işlemcisini, bir önbellek denetleyicisini ve DX/DX2 modellerinde bir adet genel önbellek, DX4 modellerinde ise iki adet ayrık 8K önbelleği) bir bileşende birleştirmektedir. i486 hem içten hem de dıştan 32-bit yapı kullanır. Saat hızı olarak da 100 MHz'e ulaşmıştır.

Pentium

i486 işlemcilerin hızla yaygınlaştığı bir dönemde Intel P5 kod adıyla tasarladığı yeni işlemci ailesini Pentium adıyla piyasaya sürdü. Dış veriyolu 64-bit iç veriyolu ise 256-bit olan bu işlemci iki adet ayrık 8K'lık önbelleğe sahiptir. Pentium işlemci 486'lardan farklı olarak iki adet tamsayı işlemcisine sahiptir. Kayan nokta işlemcisi de iyice geliştirilmiştir.


Ayrıca 486 işlemcilerde olmayan BranchProtection (dallanma tahmini) teknolojisi kullanılmıştır. Bu teknoloji, program sırasında işletilecek olan dallanma (jump) komutlarının dallanacağı tahmin edilen kod kümelerinin daha hızlı erişilen bir ortama kopyalayarak işlenmeye başlanmasına dayanır. Bu şekilde %25 oranında performans artışı sağlanır.

Pentium işlemciler 0.28 mikronluk BICMOS ve CMOS teknolojisi ile üretilmişlerdir. 60 MHz, 75 MHz, 90 MHz, 100 MHz, 120 MHz, 133 MHz, 166 MHz, 200 MHz ve 233 MHz saat hızında üretilmişlerdir.

Pentium ProPentium işlemcilerin yaklaşık iki katı işlemci gücüne sahip olan bu işlemcilerde 5.5 - 6.1 milyon arasında transistör kullanılmıştır. +2.9V besleme gerilimi ile çalışan bu işlemci 166 MHz, 200 MHz, 233 MHz ve 266 MHz saat hızlarında üretilmişlerdir. Bu işlemci daha çok server bilgisayarlar için tasarlanmıştır ve x86 tabanındaki işlemciler için yazılmış tüm yazılımları desteklemektedir.

http://img.tomshardware.com/de/2003/02/17/benchmark_marathon_65_cpus_von_100_mhz_bis_3066_mhz/intel_486dx250.jpg


MMX TeknolojisiIntel, 1997'nin başlarında Pentium MMX işlemciyi piyasaya sürerek Pentium tasarımına yeni bir boyut kazandırdı. Multi Media Extension'ın kısaltılmışı olan MMX , Pentium işlemcisine 57 adet yeni komutun eklenmesiyle oluşmuş bir işlemcidir. Yani birkaç komutun yaptığı bazı işlemler tek komutta toplanmıştır. SingleInstruction - Multiple Data -SIMD (Tek Komut - Çoklu Veri) teknolojisinin kullanıldığı bu işlemcilerde tek bir komutun getirdiği bir çok işlem paralel olarak bir arada yapılabilmektedir.

Pentium IIMMX teknoloji ile yakaladığı performansı Pentium Pro ile birleştiren Intel Pentium II işlemcileri piyasaya sürdü. Pentium II işlemciler hem yapı olarak hem de fiziki olarak önceki işlemcilerden farklılıklar taşımaktadır. Önceki işlemcilerde Soket 7 yi kullanan Intel Pentium II ile birlikte SEC (SingleEdgeContact) adını verdiği ve Slot 1'e girecek yapıda bir dizayn kullandı.

http://mos.futurenet.com/publications/uk/i0/12/uki0129w/categories/computing/upgrades-and-peripherals/processors/images/intel-pentium-chip-with-mmx-289-75.jpg


Pentium II ailesinin ilk modeli 233 MHz hızında üretildi. Arkasından 266 MHz, 300 MHz ve 333 MHz modelleri geldi. Intel bu aşamadan sonra 66 MHz'lik veri yolunun yanında 100 MHz'lik veri yolunu da kullanmaya başladı ve daha sonra çıkan işlemciler 350 MHz, 400 MHz ve 450 MHz olarak çıktı.

Pentium II ailesinin son ferdi olan 450 MHz den sonra Pentium III'ler piyasaya sürüldü.

Celeron

Daha çok iş istasyonları ve CAD/CAM gibi geniş uygulamalar için tasarlanan Pentium II'ler son kullanıcılar için pahalı gelmekteydi. Bu durumu değerlendiren Intel, son kullanıcılara yönelik yeni bir işlemci piyasaya sürdü. Celeron ismini verdiği bu işlemcilerin Pentium II'den en büyük farkı L2 ön belleğinin olmamasıydı.

http://www.orpheuscomputing.com/images3/PII_Slot1.jpg

http://dl.maximumpc.com/galleries/x86/Pentium_II.png


Bu serinin ilk ferdi 266 MHz olarak tasarlanmıştır. L2 ön belleği olmayan Celeronlar Pentium Pro ile aynı performansı göstermektedir. 266 MHz işlemcinin arkasından yine L2 önbelleği olmayan Celeron 300 üretildi.

İlk nesil Celeron işlemcilerin fiyatı çok cazip olmasına rağmen önbellek gerektiren uygulamalarda yetersiz kalması bu işlemcilere ilgiyi azalttı. Bu sırada Intel yine bir atak yaparak 128KB L2 önbelleğe sahip Celeron 300A işlemcisini üretti. Arkasından gelen 333 MHz, 366 MHz, 400 MHz, 433 MHz ve 466 MHz işlemciler 128 KB önbellek geleneğini devam ettirdiler.

Celeron işlemciler 333 MHz'e kadar Slot-1 yapısında üretilirken bundan sonra Soket-370 yapısında üretilmiştir.

http://www.cpu-world.com/CPUs/Celeron_D/L_Intel-2.40GHZ-256-533%20(SL87J).jpg


Bu işlemciler 0.25 mikron CMOS teknolojisi ile imal edilmişlerdir. Önbellek içermeyen Celeron işlemcilerde 7.5 milyon transistör varken önbellek içeren işlemcilerde 19 milyon transistör olduğunu görmekteyiz.

Celeron'ların içerdiği 128 KB önbellek işlemcinin içerisindedir ve çekirdek ile aynı hızda çalışırlar. Bu, Celeron işlemcilerin daha kolay overclock edilmelerini sağlar. Ancak Pentium II'ler her zaman Celeron'lara göre daha üstündürler. Çünkü daha önce de belirttiğimiz gibi Celeron'lar son kullanıcılar için, Pentium II'ler ise daha kapsamlı işler için tasarlanmıştır.

http://xtreview.com/images/Intel%20celeron%20at%208%20ghz%2002.png


Pentium III

Katmai olarak isimlendirilen çekirdekle tasarlanan işlemci, beraberinde bir çok yenilikler de getirdi. Daha önce MMX işlemcilerde gördüğümüz (fakat onlardan çok daha karışık) şekilde 70 adet yeni komutla gelen bu işlemcinin asıl performansı temel yapısındaki değişiklik olmadığı için hemen birden bire bilgisayarımızda bir performans artışı gözlenememektedir. Intel, Pentium III'te de Pentium Pro'dan beri iyileştirilerek kullanılagelen çekirdek kısmı kullanılmıştır.

Bu komutlarla birlikte işlemciye eklenmiş diğer yapısal bir değişiklik de 8 adet yeni registerdir. Bu yeni registerlar işlemcide yeni SIMD FPU komutları tarafından kullanılmak üzere yer alıyorlar. Registerlar 128-bit'lik bir genişliğe sahiptir. Bu sayede birden çok (dörde kadar) FP ucu bir register'a yüklenebiliyor ya da SIMD komutları bu registerlarda saklanabiliyor. Bu şekilde Intel, RISC işlemcilere göre en büyük eksiklik olan register sayısının azlığını yavaş yavaş kapamaya başladı.


Uygun İşlemciyi Seçmek

İşlemci alırken hangi üreticiden alacağınıza, hangi modeli seçeceğinize, işlemciye hangi hızda istediğinize ve paketine karar vermelisiniz. Kullanmayı düşündüğünüz programların minimum sistem gereksinimlerini öğrenmeniz; minimum işlemci hızını, özelliğini belirlemenize yardımcı olur. Yalnız, bilgisayarın performansının sadece işlemciye bağlı olmadığını, bilgisayarı oluşturan tüm donanımların performansta etkili olduğunu unutmayınız. Yeni bir bilgisayar satın alırken işlemci ve anakart konularına ayrıca dikkat edilmelidir. Bu iki bileşen performansları da diğer tüm bileşenlerin performansına doğrudan etki eder. Her işlemcinin her anakarta takılamayacağını göz önünde bulundurarak çalışmak istediğiniz işlemciyi seçtiğinizde onu destekleyen anakartları gözden geçirmelisiniz. Intel firmasının soket yapısıyla AMD firmasının soket yapısı farklı olduğundan hangi marka işlemci seçtiyseniz, o işlemciye uygun ana kartı seçmelisiniz.

Performans istenilen durumlarda FSB ve ön belleği yüksek, HT (hyperthreading) ve çok çekirdekli işlemci tercih etmelidir. Toplumumuzda genel kabul gören almışken en iyisini alayım mantığı yanlıştır. Sadece internete giren ve ofis programlarıyla çalışan birinin hızlı bir işlemci almasına gerek yoktur.

İşlemci Montajı Anakartlarda anlatıldığı gibi insanlar üzerinde deşarj yapılmadığı sürece var olan bir elektrik yükü çok hassas elektriksel değerlerle çalışan bilgisayar donanımlarına zarar verebilir. Bu nedenle bilgisayar parçalarına okunmadan önce üzerinizdeki antistatik yükün boşaltılması gerekir. Bunun için en basit yöntem olarak eller bulunduğunuz mekândaki duvara veya metal olan kalorifer peteği, çeşme gibi yerlere dokundurulabilir. İşlemci, anakart kasaya monte edilmeden önce takılırsa kolaylık sağlayacaktır.

İşlemci SoğutmasıHer elektronik devre elemanı çalışırken ısınır. İşlemciler gibi yoğun işlem yapan elektronik elemanlarının ise ısınmaları daha yüksek düzeydedir. Belli değerden sonra yüksek ısı, işlemciye zarar vermektedir. Bu nedenle işlemcilere soğutma düzeneği takılmalıdır.

Soğutma işlemi iki aşamadan oluşur:İşlemcinin üzerindeki ısıyı emerek işlemcinin ısısını azaltmaEmilen ısıyı dağıtarak işlemciden uzaklaştırma.

İşlemcilerin çok ısınmaları durumunda otomatik olarak kapanma özellikleri olmalarına rağmen, bu teknoloji her zaman işe yaramayabilir ve işlemci yanabilir. Bu nedenle işi sağlama alıp, işlemcinin ısısını dengede tutmak gereklidir.


Soğutucu Malzemeleri

SoğutucuSoğutucu (Heatsink-hiğtsink diye okunur), işlemcinin üzerine yerleştirilen ve işlemcinin çekirdeğindeki ısıyı kanatlarına çeken metallerdir. Kimi soğurucular kalın, kimileri ise ince kanatlara sahiptir. İnce kanatlı soğurucular daha çok ısı çekerler, fakat daha pahalıdırlar ve daha kolay kırılabilirler.

Soğutucu seçerken eldeki işlemciye uygun tasarlanmış olanını kullanmalısınız. Bir tür soket için tasarlanmış olan soğutucuyu başka tür bir soket üzerine yerleştirilmiş işlemci üzerinde sabitlemeye çalışırken işlemciye zarar verebilirsiniz.

FanlarFanlar bilgisayar sistemlerinde ısınan donanımlar üzerindeki ısıyı dağıtmak amacıyla kullanılan pervanelerdir. Fanlarda işlemci üzerine sabitlenmeyi sağlayan mandal/kilit düzeneği ve kanatları döndürmeye yarayan motor bulunmaktadır. Soğutucunun üzerine yerleştirilirler. Farklı boyutlarda üretilirler. Markadan markaya fiyat değişmekle birlikte genel olarak büyük olan fanlar, küçük olanlardan daha pahalıdır. Büyük fanlar, küçük fanlara göre daha fazla hava akışı sağlar. Eğer fanı soğutucudan ayrı olarak satın alacaksanız dikkat edeceğiniz nokta, soğutucunuz için uygun boyutta bir fan seçmektir.

Büyük fanların ittiği hava miktarı, küçük olanlardan daha fazla olduğundan genel olarak ürettiği gürültü miktarı da daha fazladır. Bilgisayarda yazı yazma, internette gezinme vb. programlar kullanırken işlemci fazla zorlanmadığından fazla ısı üretmez. Dolayısıyla fan yavaş döner ve az gürültü çıkarır. Fakat bilgisayarı zorlayan uygulamalarda (örneğin, sistem gereksinimi yüksek olan oyun, grafik programlarında) işlemci, yoğun çalıştığından ürettiği ısıyı gidermek için fan daha hızlı döner ve fazla gürültü çıkar.

Fan motorunun gereksinim duyduğu elektrik, ana karttaki “CPU Fan” yazılı bağlantı noktasına takılan enerji kablosuyla sağlanır.



Fanlar tozlandıklarında daha yavaş ve gürültülü çalışır. Bu nedenle belirli aralıklarla fanları tozlardan arındırmak ve yağlamak gerekmektedir.

Termal Macunİşlemci ve soğutucunun yüzeyleri dümdüz gibi gözükse de aslında gözle görülemeyecek düzeyde pürüzlere sahiptirler. İşlemcinin üzerine soğutucuyu yerleştirdiğimizde aralarında hiçbir şekilde boşluk kalmadığını düşünebiliriz. Fakat aralarında gözle göremediğimiz mikroskobik düzeyde boşluklar bulunur. Bu boşluklar havayla doludur. Hava ısı iletimini gerçekleştirir. Fakat havadan daha iyi ısı iletimini gerçekleştiren maddeler vardır. İşte bu mantıktan hareketle termal macun geliştirilmiştir.

Termal macun; işlemcinin üzerine sürülen, ısıyı oldukça hızlı soğutucuya ileten, üzerinde tutmayan ve bu şekilde işlemcinin ısısını düşürmeye yarayan bileşiktir. Termal macun, termal pasta, termal arayüz materyali, ısı iletici macun, termal bileşik gibi adlarla da anılır.




Soğutma Çeşitleri;Üç çeşit soğutma sistemi kullanılır.

Havayla SoğutmaHavalı soğutma; işlemci üzerinde soğutucu, onun üzerinde de fanın bulunduğu soğutma düzeneğidir. Günümüzde en yaygın soğutma türüdür, fakat işlemcilerin her geçen gün daha fazla soğutulmaya ihtiyaç göstermesi, yeni soğutma sistemlerinin gelişmesine neden olmuştur. Havalı soğutmada soğutucu ısıyı emer. Fan bu ısıyı işlemciden uzaklaştırırken, soğutucuya doğru soğuk havayı gönderir. Bu tür bir sistemde iyi soğutma, soğutucunun yapıldığı malzeme, işlemci ile soğutucu arasındaki termal macunun kalitesine, uygun şekilde uygulanmasına, fanın kalitesine, uygun fanın kullanılmasına bağlıdır.

Suyla SoğutmaSu soğutma sistemi; işlemci üzerindeki ısının suya aktarıldığı, suyun ısısının da radyatör-fan düzeneği vasıtasıyla dağıtıldığı sistemdir. Su soğutma sistemi hava soğutmalı sistemden daha az gürültü üretir, fakat su soğutma sistemleri iyi bir hava soğutmalı sistemden daha pahalıdır.Suyun ısı iletkenliği havadan beş kat daha fazla olduğu için, ısı transferinde havadan çok daha uygun bir malzemedir. Su soğutmalı sistemde, soğutma bloğu işlemci üzerinde bulunur ve işlemci ısısını alıp içinden geçen suya aktarır. Su, bir boru sistemi ile radyatöre gönderilir. Su, radyatörün kanatları aracılığıyla ısıyı havaya aktarır. Radyatörün önüne yerleştirilen büyük ve düşük devirli bir fan soğutmayı artırır. Soğutulan su radyatörden soğutma bloğuna geri döner.

Isı Borulu SoğutmaBu soğutma sisteminde, işlemcinin ısısı soğutucu vasıtasıyla içinde özel bir sıvı olan ısı borularına (heatpipes) aktarılır. Özel sıvı çok çabuk buharlaşabilen ve yoğunlaşabilen bir sıvıdır. İşlemci üzerindeki ısı, soğutucu bloğun içinde bulunan boruların içindeki sıvıyı buharlaştırır. Buharlaşarak yukarı doğru hareket eden sıvı, ısısını salarak boruların üst kısmında tekrar yoğunlaşır ve aşağı iner. Sıvının bu hareketiyle işlemci ısısı işlemciden uzaklaştırılmış olur.

nİĞde Ünİversİtesİ bİlgİsayar ve ÖĞretİm...

Documents