Bilgisayar Bileşenleri: İşlemci Nedir? Nasıl Çalışır?

İşlemci, CPU, Central Process Unit veya Merkezi İşlem Birimi olarak adlandırılan bu bilgisayar bileşeni gayet adından anlayacağınız gibi bilgisayarın beynidir. Burada bilgisayar hakkında gerekli işlemler yapılır ve diğer bileşenlere gönderilir. Bilgisayarda yaptığınız her bir işlem veya fareyi hareket ettirmeniz dahi CPU üzerinden geçer.
Verileri işleyen bu aygıt bilgisayar bünyesinde bulunan en karmaşık bileşenlerden biridir. Günümüzde son derece gelişen işlemcilerin sizlere tarihçesini bir güzel aktarmıştık. (Nerede demeyin, insan bir takip eder. Olsun hemen aşağıya link vereceğim size, kızmayın.) Intel 4004’den bu yana bir çok gelişme yaşandı ancak CPU’nun bazı temel birleşenleri hep aynı kaldı.

• Mikroişlemcinin Amansız Serüveni

İşlemciler üzerinde binlerce şimdilerde milyarlarca bulunan transistörlerden oluşur. Yani temeli bu yarı iletken malzemedir. Sinyaller bu aygıtlar üzerinden geçirilir ve matematiksel terimlere dönüştürülür. Sonuç olarak 1 veya 0 elde edilir. Sonra sen gidip oyunu açabilirsin, olay bu yani. (Bu kadar, istersen devamını okumana da gerek yok. Şaka şaka, oku yinede.)

İşlemci üzerinde firmalardan firmalara göre değişen çeşitli mimari yapılar vardır. Bu mimariler sayesinde işlemcinin performansı ciddi oranda artabilir veya yanlış mimari sonucu performans istenilen gibi olmayabilir. Ancak her işlemcide bulunan bazı temel bileşenler bulunmaktadır. Bunlar; ALU (Aritmetik Mantık Birimi), Instruction Decoder (Komut Çözücü), Registers (Kaydediciler), Bus (Veri Yolu)’dur.
ALU; İşlemci üzerinde en önemli birimdir diyebiliriz. ALU ne kadar gelişmiş yeteneklere sahipse teorik olarak işlemcide aynı doğrultuda performans gösterir. Temel olarak bu birim toplama, çıkarma ve çarpma, bölme komutlarını yerine getirir. Dediğimiz gibi çok daha gelişmiş ALU’lar trigonometri işlemlerini bile destekleyebilir. Bunun yanında mantıksal  (VE, VEYA, ÖZEL VEYA, DEĞİL) işlemleri de gerçekleştirebilir.

Instruction Decoder; İşlemciye gönderilen komutların çözülüp işlenmesini sağlayan bu birim aynı zamandan komutların ne anlama geldiğini de tanımlar. İşlemini tamamladıktan sonra gerekli bilgiler diğer bileşenlere gönderilir ve istenilen işlem gerçekleşir.

Registers; Gelen verilerin işlenmesi sırasında sonuca çıkan verilerin vs bir yerde geçici olarak yedeklenmesi gerekir.İşte bu birimi Register denir.

Bus; Veri yolu olarak çevrilen bu birim bir tane değil. (Aslında yukarıda tanımını yaptıklarımızın da farklı üyeleri var) Adından da belli zaten, işlemci üzerinde bulunan elektriksel otobanlar diyebiliriz. Bu yolların genişliği fiziksel bellek adreslemesinde önemlidir. 32-bit, 64-bit olayı budur yani.