Eğitmen: Bu derste
CPU mimarileri hakkında konuşacağız.
Şimdi, normalde sadece işlemci olarak adlandırılan
CPU veya merkezi işlem birimi, bilgisayarınızın
beyni olacak olan cihazdır ve yazılımınızda veya
ürün yazılımınızda bulunan farklı program
kodlarını yürütmek için kullanılır.
Bu, bilgisayara yapmak istediğiniz işlev türü için
işini tam olarak nasıl yapacağını söyler.
Esasen, CPU her bir talimat üzerinde temel işlemleri
gerçekleştirecektir.
CPU önce bu talimatı getirecek, sıradaki
talimatı sistem belleğinden ya
da işlemcinin içindeki
önbellekten alacaktır ki bu aslında
çok yüksek hızlı bir bellek türüdür.
Daha sonra, kontrol ünitesi veya işlemci bu talimatların
her birinin kodunu çözebilecek ve ardından bunları
uygulayabilecek veya bu işlemi
yapmasına yardımcı olacak ikincil bir üniteye
aktarabilecektir.
Örneğin, birçok işlemcide kayan nokta
birimi veya aritmetik mantık birimi gibi şeyler
vardır ve bunlar kodun türüne ve çalıştırılan
talimatın türüne bağlı olarak farklı talimatlar yapmak için
kullanılabilir.
Daha sonra, işlemci bu talimatın
yürütülmesini tamamladığında, bu bilgiyi
kayıt defterine, önbelleğe veya belleğe geri gönderecek,
böylece daha sonra program sırasında sistem tarafından
saklanabilecek ve kullanılabilecek veya kullanıcıya
üzerinde işlem yapabilmesi için çıktısını sunabilecektir.
Bu, işlemcilerin anakartta ve bilgisayarınızın
içinde çalışmasının temel yoludur.
Şimdi, işlemcinin kendisine baktığımızda, kendi
mimarisine sahip olduğunu görüyoruz.
Anakartın ne yapabileceğini tanımlayan
bir form faktörüne sahip olmasına benzer şekilde, işlemcinin
mimarisi de bu işlemcinin hangi yeteneklere
sahip olduğunu tanımlayacaktır.
Bir teknisyen olarak sahada
karşılaşacağınız
üç ana mimari vardır.
İlki X86 olarak bilinir.
Şimdi, X86 bazen IA-32 veya Intel mimarisi 32-bit
komut seti olarak da adlandırılmaktadır.
Bunun nedeni, X86'nın ilk olarak Intel tarafından 1970'ler
ve 1980'lerde ilk PC'lerden
bazılarıyla geliştirilmiş olmasıdır.
Zaman içinde bilgisayarlar 8-bit'ten
16-bit'e, oradan da 32-bit'e geçti ve tüm bu süreç boyunca
Intel bu geriye dönük uyumluluğu yarattı ve tüm bu sistemler
X86 nesil işlemciler olarak tanındı.
Bunun nedeni, Intel tarafından bilgisayarlarda
kullanılan ilk işlemcilerin 8086
serisi olarak adlandırılmasıdır.
Ve bir sonraki 286 serisi oldu,
sonra 386, sonra 486, sonra 586 ve o noktada Celeron
veya Pentium gibi marka
isimleri kullanmaya başladılar.
Her iki durumda da, bu cihazların
tümü başlangıçta X86 işlemcilerdi ve 64 bit
işlemcilere ulaşana kadar
bu şekilde devam etti.
64-bit işlemciye geçtiğimizde, bunu
X64 işlemci ya da X64 mimarisi olarak adlandırmaya
başladık.
Şimdi, komut seti olarak X64'ü gördüğünüzde,
bu artık X86 veya 32 bit komut setini 64 bit işlemleri
destekleyebilecek şekilde
genişlettiğimiz anlamına gelir.
Bunu anlamak önemlidir,
çünkü X86 işlemciler olan 32 bit işlemcilerle
çalışırken, yalnızca dört gigabayt
RAM'lik maksimum bellek miktarını
destekleyebilirler.
Fiziksel olarak dört gigabayttan
daha yüksek bir alanı adresleyemezler
çünkü adresleme için yalnızca 32 bit kullanılabilir.
Ve eğer 2'yi 32. kuvvete çıkarırsanız,
yaklaşık 4 milyar bit elde edersiniz, bu
da yaklaşık dört gigabayt eder.
Dolayısıyla X86 işlemcinin ötesine geçmenin
bizim için neden önemli olduğunu anlayabilirsiniz
çünkü dört gigabayt RAM modern sistemlerde
gerçekten çok fazla değil.
Aslında bu, bugünlerde
çok düşük bir bellek sistemi olarak kabul edilebilir.
Çoğu bilgisayar, ana sistem belleği olarak
8, 16, 32 ve hatta 64 gigabayt RAM'e
sahip olacaktır.
Ve tüm bunları ele alabilmek
için bir X64 işlemci kullanarak 64 bit
komut setine geçmeniz gerekir.
Çoğu zaman, hangi modelin hangi
üretici tarafından üretildiğine bağlı olarak AMD64 veya Intel 64 gibi
marka adlarına göre anıldığını
duyacaksınız.
Ancak her ikisi de söz konusu işlemci için X64 tabanlı
mimariler olarak kabul edilir.
Şimdi, 64-bit ve 32-bit söz konusu
olduğunda hatırlanması gereken bir diğer önemli şey
de 32-bit sistemlerin yalnızca 32-bit
programları çalıştırabildiği, ancak 64-bit
işlemcilerin 64-bit programları ve 32-bit programları çalıştırabildiği,
çünkü tamamen geriye dönük uyumlu
oldukları gerçeğidir.
Bu nedenle, bugünlerde
karşılaşacağınız çoğu sistem X64 tabanlı
işlemciler olacaktır, çünkü PC pazarında yoğun
olarak kullanılmakta ve Windows ve tüm varyantları
tarafından yaygın olarak desteklenmektedir.
Şimdi, karşılaşabileceğiniz üçüncü işlemci
türü ARM işlemci olarak bilinen işlemcidir.
ARM, gelişmiş RISC makineleri anlamına gelir ve
RISC aslında kendi başına bir kısaltmadır,
R-I-S-C olarak yazılır, yani azaltılmış
komut seti bilgisayarıdır.
ARM uzun bir süre düşük güçlü cihazlar,
tabletler ve cep telefonları
gibi şeyler için kullanıldı.
Ancak 2020'lerin başında Apple,
masaüstü ve dizüstü bilgisayarları için
ARM çiplerini de kullanan yeni
bir işlemci serisi çıkarmaya
karar verdi ve bunlar M1 serisi,
M1 Pro, M1 Max olarak biliniyor ve
şimdi daha yenileri M2 serisi
ve ötesi ile çıkıyor.
Tüm bunlar şimdi bu ARM
komut setine taşınıyor çünkü
ARM, X86 veya X64 tabanlı bir işlemcide yapamayacağınız
bazı çok özel şeyleri yapmanıza olanak tanıyor.
Bunlardan en önemlisi
aslında uzatılmış pil ömrüdür.
ARM aslında X64 veya X86 tabanlı bir
işlemciyle aynı hesaplamaları yapabilmek
için çok daha az ısı üretir ve bu aslında çok fazla pil gücü
ve çok fazla soğutma tasarrufu sağlar.
Bu nedenle, akıllı TV'ler, akıllı hoparlörler ve diğer cihazların
yanı sıra yeni dizüstü bilgisayarlar gibi çip üzerinde
sistem yapılandırmalarında çok popülerdir.
Dolayısıyla, Apple cihazı,
Chromebook, hatta Android
telefon ya da tablet gibi Windows tabanlı
olmayan bir cihaz kullanıyorsanız,
bunlar daha uzun pil ömrü ve cihaz içinde
daha az ısı yaratan daha düşük güç tüketimi nedeniyle X64 ya da X86 yerine
ARM tabanlı işlemcileri kullanma
eğilimindedir.
Şimdi, X64 veya X86 tabanlı bir işlemciye karşı RISC
tabanlı veya ARM tabanlı bir işlemciye baktığınızda, tam
bir karmaşık komut seti yerine bu azaltılmış
komut setiyle uğraşıyorsunuz.
Şimdi bunun aslında size daha az kapasite sağladığını düşünebilirsiniz
ama öyle değil.
RISC tabanlı bir sistem kullandığınızda,
bu RISC sistemleri aynı görevi yerine getirebilmek için daha
az sayıda talimat kullanır, ancak bunu
yapabilmek için koda daha fazla güvenirler.
Bu, RISC içindeki her bir kod parçasının daha
az kodla daha fazla şey yapmasını sağlar
ve bu da daha az güç tüketimine ve daha
uzun pil ömrüne neden olur.
Bilgisayarlar gelişmeye devam ettikçe, RISC
ve ARM tabanlı işlemcilerin masaüstü ve dizüstü bilgisayarlar
da dahil olmak üzere çok çeşitli sistemlerde
daha popüler hale geleceğini göreceksiniz.
Ve bu durum, ARM tabanlı işlemcileri
destekleyen Windows 11 sürümlerinin
sunulmaya başlanmasıyla birlikte Windows ortamına
da yansımaya başladı bile.
Bu sistem beta aşamasından çıkıp genel üretime geçtiğinde, ARM'yi sadece
Apple sistemleri için kullanmanın ötesinde daha fazla sayıda
masaüstü ve dizüstü bilgisayarın kullandığını göreceğiz.