İçeriğe atla

İşlemci arabelleği

Mikroişlemcinin programı işletmesi sırasında geçici olarak kullandığı bölgedir.

Genel olarak bir mikroişlemcide programlar öncelikli olarak yazmaçları kullanırlar. Yazmaçlar, mikroişlemcinin içerisinde bulunan, mikroişlemcinin saat hızında çalışan ve çoğu işlemcide 32 bit (32-bitlik işlemci diye anılırlar), yeni işlemcilerde 64 bit uzunluğunda olan çok hızlı bellek bölgeleridir.

Tabii ki mikroişlemcinin fiziksel boyutları sınırlı olduğundan yazmaçlar da sınırlı sayıdadır. Bu yüzden programlarca, büyük veriler işlerken nispeten daha yavaş olan ancak yine de sabit disklerden çok daha hızlı olan ara bellek bölgesine başvurulur.

Ara bellek (ing. RAM) bölgesinde, yıllar boyu değişik teknolojiler kullanılarak gerek güç tüketimi, gerekse veri yoğunluğu iyileştirilmeye çalışılmıştır. Bu teknolojilerden birkaçı SRAM (Static RAM), DRAM (Dynamic RAM), DDR-SDRAM (kısaca DDR) (Double Data Rate - Synchronous DRAM) şeklindedir.

Ara bellekler zaman zaman harici elektrik depolama sistemleri (piller vs.) ile desteklenerek sabit diskin veri depolama yeteneği ile ara belleğin hızını birleştirmek için düzenlenmişseler de bugün son kullanıcı için kayda değer bir örnek bulunmamaktadır. Yine de çok büyük miktardaki verilerin işlendiği bilgisayarlarda (sunucular vs.) ara bellekler bir araya getirilip kesintisiz güç kaynağına bağlanarak bir çeşit sabit bellek oluşrulur. Doğal olarak bu sistemin çalışma hızı da maliyetleri de çok yüksektir.

"Ara bellek" ismi, bu bölgenin mantıksal olarak "arada" olmasından gelir. Mikroişlemcinin amacı dış dünyayı yönetmektir. Dış dünya ile mikroişlemci arasındaki her veri akışı bu bellek bölgesi kullanılarak yapıldığı için ara bellek adını alır.

Ayrıca bakınız

İlgili Araştırma Makaleleri

MIPS, Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages, MIPS teknolojileri adlı firma tarafından 1985 yılında geliştirilmiş indirgenmiş komut kümesi türü bir mikroişlemci mimarisidir.

<span class="mw-page-title-main">RAM</span> herhangi bir sırada okunabilen ve değiştirilebilen bir tür geçici veri deposu

Rastgele erişimli hafıza veya rastgele erişimli bellek mikroişlemcili sistemlerde kullanılan, genellikle çalışma verileriyle birlikte makine kodunu depolamak için kullanılan herhangi bir sırada okunabilen ve değiştirilebilen bir tür geçici veri deposudur. Buna karşın diğer hafıza aygıtları saklama ortamındaki verilere önceden belirlenen bir sırada ulaşabilmektedir, çünkü mekanik tasarımları ancak buna izin vermektedir.

<span class="mw-page-title-main">Merkezî işlem birimi</span> bir bilgisayar programının talimatlarını, talimatlar tarafından belirtilen temel aritmetik, mantıksal, kontrol ve giriş/çıkış (G/Ç) işlemlerini gerçekleştirerek yürüten ve diğer bileşenleri koordine eden bir bilgisayar içindeki elektro

Merkezî işlem birimi, dijital bilgisayarların veri işleyen ve yazılım komutlarını gerçekleştiren bölümüdür. Çalıştırılmakta olan yazılımın içinde bulunan komutları işler. Mikroişlemciler ise tek bir yonga içine yerleştirilmiş bir merkezî işlem birimidir. 1970'lerin ortasından itibaren gelişen mikroişlemciler ve bunların kullanımı, günümüzde MİB teriminin genel olarak mikroişlemciler yerine de kullanılması sonucunu doğurmuştur.

Bellek bilgisayarı oluşturan 3 ana bileşenden biridir.. İşlemcinin çalıştırdığı programı, lar ve programa ait bilgiler bellek üzerinde saklanır. Bellek geçici bir depolama alanıdır. Bellek üzerindeki bilgiler güç kesildiği anda kaybolurlar. Bu nedenle bilgisayarlarda programları daha uzun süreli ve kalıcı olarak saklamak için farklı birimler mevcuttur.

<span class="mw-page-title-main">DRAM (bilgisayar)</span>

Dinamik Rastgele Erişimli Bellek, dinamik rastgele erişimli bellek bir tümleşik devre içinde her bir veri bitini ayrı bir kapasitör içinde saklayan Rastgele Erişimli Bellek türüdür. Kapasitörler yapıları gereği bir süre sonra boşalacağından yenileme/tazeleme (refresh) devresine ihtiyaçları vardır. Bu yenileme ihtiyacından dolayı DRAM, SRAM ve diğer statik belleklerin zıddı durumundadır. DRAM’in SRAM üzerindeki avantajı onun yapısal basitliğidir: 1 bit için 1 transistör ve 1 kapasitör DRAM için yeterliyken SRAM için 6 transistör gerekir. DRAM, yenileme devresinden dolayı çok yer kaplar. Güç kaynağı açık olduğu durumda DRAM ve SRAM sakladığı verileri korur bu nedenle her iki bellek aygıtı da volatiledir.

<span class="mw-page-title-main">Athlon 64</span>

Athlon 64, AMD firması tarafından 2003 yılından beri üretilen işlemci ailesidir.

<span class="mw-page-title-main">Intel 80286</span>

Intel 80286 veya i286, 8086/8088'dan sonraki intel işlemcisidir.

i486

Intel 80486 yazılım (software) açısından I486 ailesinin yazılım içeriği, Intel 80386 içeriğiyle birkaç değişiklik dışında hemen hemen aynısıdır.

<span class="mw-page-title-main">Arabellek</span>

Arabellek ya da tampon bellek, bir cihazda verilerin topluca yazılmadan önce biriktirildikleri bellektir. Bu işlemdeki amaç, ilgili belleğin o anda başka bir işle uğraşırken o işin bitmesini beklemeden emir verebilmek, başka bir deyişle hızı artırmaktır. Bir önbellekten farklı olarak bir arabellekteki tüm veriler er ya da geç ilgili belleğe yazılacaktır. Birçok donanım ve yazılımda arabellek kullanılır:

<span class="mw-page-title-main">Mikroişlemci</span> ana işlem biriminin fonksiyonlarını tek bir yarı iletken tümdevrede birleştiren programlanabilir sayısal elektronik bileşen

Mikroişlemci, işlemci olarak da bilinen, merkezî işlem biriminin (CPU) fonksiyonlarını tek bir yarı iletken tüm devrede (IC) birleştiren programlanabilir bir sayısal elektronik bileşendir.

DDR SDRAM, bilgisayarlarda kullanılan bir rastgele erişimli hafıza türüdür.

Boru hattı yöntemi bilgisayar mimarisi ve diğer sayısal ürünlerin tasarımında başarımı artırmak için uygulanan bir yöntemdir. Komutları, boru hattı yöntemi ile işleyip daha kısa süre içinde bitmesini sağlar. Asıl amacı saat sıklığını artırarak başarımı artırmaktır. Farklı kaynakları aynı anda, farklı işler tarafından kullanarak çalışır.

<span class="mw-page-title-main">Bilgisayar mimarisi</span>

Bilgisayar mimarisi, en küçüğe ve en başarılıya ulaşmayı hedeflerken aynı zamanda maliyeti de göz önünde bulundurduğu için sanat ve bilimin ortak buluştuğu nokta olarak da tanımlanır. Bilgisayar Mimarisi, bilgisayar parçalarının iç yapıları ve aralarındaki haberleşme bağlantıları ile ilgilidir.

Yazmaçların yeniden adlandırılması, işlemcilerde, yürütülen buyruklardaki, aynı yazmaçların tekrar kullanımından doğan sahte bağımlılıkları gidermek için kullanılan bir yöntemdir.

Sanal bellek, fiziksel belleğin görünürdeki miktarını arttırarak uygulama programına (izlence) fiziksel belleğin boyutundan bağımsız ve sürekli bellek alanı sağlayan bilgisayar tekniğidir. Ana belleğin, diskin (ikincil saklama) önbelleği (cache) gibi davranmasıyla; yani disk yüzeyini belleğin bir uzantısıymış gibi kullanmasıyla gerçekleştirilir. Ancak gerçekte, yalnızca o anda ihtiyaç duyulan veri tekerden ana belleğe aktarılıyor olabilir. Günümüzde genel amaçlı bilgisayarların işletim sistemleri çoklu ortam uygulamaları, kelime işlemcileri, tablolama uygulamaları gibi sıradan uygulamalar için sanal bellek yöntemi kullanılmaktadır.

Bellek hiyerarşisi çeşitli veri depolama birimlerinin veri iletim hızı/işlem gücüne göre hiyerarşik olarak sıralanmasına verilen addır. İşlemcilerin hızı ve işlem gücü arttıkça bilgisayar mimarisini oluşturan veri saklama birimlerinin işlemciyle arasındaki senkron farkı gitgide artmaktadır. Veri depolama birimleri arasındaki bu tür farklılıkların önüne geçmek, işlemcinin döngülerce diğer birimlerin veri işlemesi/iletmesi sırasında beklemesini engellemek için önbellek (cache) adı verilen geçiş birimleri oluşturulmuştur.

NetBurst, İntel'in 2000 yılında piyasaya sürdüğü Pentium 4 işlemci markasının mikromimarisine verilen isimdir. 2006 Temmuz'unda Core mikromimarisinin çıkışına kadar İntel işlemcilerin mikromimarisi olmuştur. Selefi P6 mikromimarisine göre en önemli özelliği derin boru hattı yapılanmasıyla avantaj sağladığı yüksek saat sıklığıdır. Temel olarak dört ana parçadan oluşmaktadır: Sıralı(ing. In-order) Ön-Uç(ing. Front-end), Sırasız(ing. out-of-order) yürütme birimi, Tam sayı ve kayan nokta yürütme birimleri ve bellek altdizgesi.

<span class="mw-page-title-main">Nehalem (mikromimari)</span>

Nehalem, İntel firmasının Eylül 2008'de piyasaya sürülen Core i7 işlemcisiyle birlikte kullanılmaya başlanmıştır. 2011'de Sandy Bridge mikromimarisi sunulana kadar İntel'in en gelişmiş mikromimarisi olarak piyasada kalmıştır. Selefi Core mikromimarisine göre paralelliği ve saat frekansını arttırmış, Core mikromimarisinde İntel'in kullanmadığı fakat daha önce NetBurst'de kullanılan Hyper Threading teknolojisi Nehalem ile tekrar kullanılmaya başlamıştır. Nehalem'le birlikte Core mikromimarisinde terkedilmiş olan üçüncü seivye bir önbellek de yonganın içerisine eklenmiştir. İntel, Nehalem ile ilk defa bellek denetim birimini işlemci yongasının içine koymuş ve front-side bus dan ayırmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Harvard mimarisi</span>

Harvard mimarisi, veri ve komutların Merkezi İşlem Birimine giden kanallarının ayrılması ile oluşturulmuş MİB mimarisidir. İsmini ilk kez bu mimariyi kullanan bilgisayar Harvard Mark I'den almıştır. Bu mimariyi kullanan makinalar, veriler ile komutlar arasında herhangi bir köprü bulundurmazlar. Veri adresi 8-bit iken program (komut) adresi genellikle 14-bittir.

<span class="mw-page-title-main">Önbellek</span>

Hesaplamada, önbellek ; veri depolayan bir donanım veya yazılım bileşenidir, böylece bu veriler için gelecekteki talepler daha hızlı bir şekilde yerine getirilebilir; Bir önbellekte depolanan veriler daha önceki bir hesaplamanın sonucu veya başka bir yerde depolanan verilerin bir kopyası olabilir. İstenen veriler bir önbellekte bulunduğunda, önbellek kaçması, yapamadığında önbellek kaçırma şeklinde göründüğünde önbellek isabet oluşur. Önbellek isabetleri, bir sonucu yeniden hesaplamadan veya daha yavaş bir veri deposundan okumadan daha hızlı olan önbellekten veri okuyarak yapılır; bu nedenle, önbellekten ne kadar fazla istek yapılabiliyorsa, sistem o kadar hızlı çalışır.