Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Çok çekirdekli işlemci, ikiden fazla işlemciden (çekirdek) oluşan bir hesaplama birimi. Bilgisayarlarda temel komut kümesi işlemlerini gerçekleştirir.
Dağıtık sistem modeli
Dağıtık sistemlerde bilgi işleme, tek bir makinede sınırlanmamış birkaç bilgisayar üzerine dağıtılmıştır. Büyük bilgisayar tabanlı sistemlerin çoğu dağıtık sistemlere geçmiştir. Dağıtık sistemlerde; donanım ve yazılım kaynaklarının paylaşımı yapılabilir, bir hata oluştuktan sonra operasyona devam edilebilir, eşzamanlı işleme sayesinde performans arttırılabilir, farklı sağlayıcılardan gelen yazılım ve donanımlar kullanılabilir. Tüm bu faydaları dışında dağıtık sistemler genelde merkezi sistemlere göre daha karmaşıktırlar ve sistem yönetimi için daha fazla uğraş gerekir. Çoklu işlemci mimarileri en basit dağıtık sistem modelidir. Çoklu işlemcilerde, sistem farklı işlemler üzerinde çalışabilecek çoklu işlemlerden oluşur.
Çok çekirdekli kavramı
Çok çekirdekli işlemcilerde, çekirdek diye bahsedilen aslında fiziksel manada işlemcinin kendisidir. Zar(die) içinde çok yakın bir zamana kadar sadece bir tane işlemci çekirdeği bulunuyordu. Ancak, mesela çift çekirdekli işlemcileri ele aldığımızda, bir zar içerisinde iki tane işlemci çekirdeği bulunduğunu görürüz. Çok çekirdekli işlemciler denildiği zaman mutlaka değinilmesi gereken çeşitli kavramlar vardır:
- Process (İşlem):Çalışır durumdaki program parçacığıdır.
- Thread (Alt işlem):Process, threadlara görevleri paylaştırır.
- İple bağlama (Threading): Aynı anda birden fazla iş parçacığını işleme sokabilmektir.
- Çoklu işleme (Multi processing): Threading ve çekirdekler ile yapılan çoklu işlemlerin tümüdür.
- Çoklu görevlendirme (Multi tasking): Birden fazla programın aynı anda çalıştırılmasını sağlar.
Çoklu çekirdek tasarımı
Çoklu çekirdek tasarımının en büyük avantajı, aynı anda birden fazla işlem yapabilme kapasitesidir. Bu tür işlemcilerde hızı sağlayan asıl etken, aynı zar üzerindeki iki işlemcinin etkileşmesinin, ayrı ayrı işlemcilerin etkilenmesinden daha hızlı olmasıyla oluyor. Çok çekirdekli işlemcilerde, iki çekirdek aynı veri yolu ve aynı bellek bant genişliğini kullanacağından bu verimin düşmesine neden olur.
İşlemci piyasasında işlemci başarımı çok önemlidir ve bu yüzden başarımı en mükemmel yapmak gerekir. Var olan üretim teknolojisi kullanılarak saat hızı ve işleme birimleri arasındaki dengeyi en iyi şekilde sağlayarak başarımı en iyi duruma getiren taraf, işlemci piyasasındaki başarım mücaadelesini kazanabilir.
Çok iş parçacıklı yazılımlar, çok çekirdekli tek işlemcili ve tek çekirdekli çok işlemcililerde işletim sisteminin iş parçacıklarını çekirdekler arasında paylaştırır. Bir bilgisayarın başarımını arttırmak için saat hızını yükseltmektense daha fazla sayıda çekirdek eklemek başarımı daha fazla arttırır.
Çok çekirdekli işlemciler
Eski 8086 işlemcilerinden, Athlon 64 ve Intel Pentium 4’e kadarki tüm işlemciler tek çekirdeklidir. Yani bunlar, üzerlerinde tek bir işlem birimi taşıyan işlemcilerdir. Tek vuruşlu işlemcilerde, tek bir uygulama varken saat hızları yüksek olduğunda başarım yüksek olabilir.
Çift işlem çekirdeğine sahip olmak demek teorikte çift işlem gücü demektir ancak işlem gücünün artabilmesi için uygulamaların çok çekirdekli işlemcilere göre uyarlanmış olması gereklidir.
Eğer yazılım çok iş parçacıklı çalışmak üzere tasarlanmışsa, daha yüksek hesaplama gücüne ihtiyaç duyan ağır bir yazılımdır. Bu tür yazılımları çalıştırmak için çift çekirdekli işlemcileri kullanmak kullanıcıya kolaylık sağlayacaktır. Ayrıca çift çekirdek, kullanıcı internette dolaşırken aynı anda elektronik posta gönderebilmesi gibi birden fazla uygulamayı aynı anda çalıştırmada kolaylık sağlar. Yani çift çekirdek sayesinde aynı anda birçok uygulama sorunsuz çalışır.
Dört çekirdekli işlemcilerin ise güçlerini gösterebildikleri az sayıda uygulama var. Çünkü uygulamaların birçoğu çok çekirdekli işlemcilere göre uyarlanmamıştır. Dört çekirdekli işlemciler, dört adet işlem çekirdeğinin ortak bir önbellekte tek bir yonga içine sokulmasıyla üretilirler.
Firmaların çok çekirdek çalışmaları
Çok çekirdekli işlemciler üzerinde çalışan birçok firma bulunmaktadır. Bunların bazılarının çalışmaları aşağıdaki gibidir:
Intel
İntel firmasının 1989 yılında yayınladıkları bir makalede 2000 yılında çift çekirdekli işlemci hedeflediklerini açıklamışlardı ancak hayallerine 2005 yılına kadar gerçekleştiremediler. Intelin 2002 senesinde NetBurst mimarisindeki işlemcilerinde kullandığı “Hyper Threading” ilk çoklu işleme teknolojisi oldu. Hyper Threading, eş zamanlı multi threading denilen bir yöntem kullanıyordu ve Intel bu teknolojiden % 30 verim artışı beklemesine rağmen, % 15 verim artışı alabildi. Çünkü yeniden yürütme sisteminde hatalar vardı bu da performansı düşürüyordu. HT teknolojisinin güvenlik yönünden de eksikleri vardı.
Core 2 Duo mimarisinde akıllı önbellek teknolojisi kullanıldı ve bu teknoloji ile amaçlanan hiçbir çakışma olmadan iki yürütme çekirdeğinin aynı belleği kullanmasıydı. Core 2 duo mimarisinde iki çekirdeğin aynı anda farklı programları rahat rahat çalıştırabilmesi hedefleniyordu.
Intel, bu tür amaçlar doğrultusunda 2005 yılında ilk çok çekirdekli işlemcisini Pentium Extreme Edition ile piyasaya sundu. Bu işlemciler, aynı saat hızına sahip işlemcilerin tek bir zar üzerine yerleştirilmesiyle elde edilmiştir. Daha sonraları Intel, Pentium-M mimarisini geliştirerek Core Duo ile dizüstü bilgisayarlar için ilk çift çekirdekli işlemciyi üretti ve aynı mimariyle Core2 Duo ile de masaüstü için üretti.
Intel, 2006 yılında 4 çekirdekli işlemci üretmek için harekete geçmiştir ve 2007’de Intel Core 2 Extreme ile birlikte ilk 4 çekirdekli işlemci de hazır hale geldi.Günümüzde ise i7 serisinin yyyyX işlemcilerinde 6 veya 8 çekirdek bulunmaktadır.Bu çekirdekler hyper threading ile 16 veya 12'ye kadar yükselebilmekte.
AMD
AMD çok çekirdekli işlemciler konusunda Intel’in biraz gerisinde kalmıştır. AMD’nin çok çekirdekli ilk işlemcisi 2005 yılında piyasaya sürdüğü çift çekirdeğe sahip Opteron’dur. AMD hemen 1 ay içerisinde Athlon 64 X2 ile masaüstü bilgisayarlar için olan çift çekirdekli işlemcisini de piyasaya sürdü.
AMD çok çekirdekli işlemcilerinde, her çekirdek başına bir önbellek sağlıyor. AMD “Direct Connect” denilen bir teknoloji ile performans artışı sağlamaktadır. Bu mimaride farklı programlar aynı anda düzgünce çalışabilecektir ama aynı programın aynı veri üzerinde çalışması kolay olmayacaktır.
Intel mimarisinde muhtemel sıkışmalar olabilir, AMD mimarisinde ise yürütme çekirdekleri doğrudan belleklere bağlı ve bellekler ayrıdır. AMD, 2006 yılında yaptığı açıklamaya göre 4 çekirdekli işlemcilerini 2007 yılında piyasaya sundu.
IBM
IBM, 2000 yılında POWER4 işlemcileri ile ilk çift çekirdekli işlemciyi üreten firmadır. Aynı yıl içerisinde IBM’in, Sony ve Toshiba ile kurduğu STI, Cell adlı çok çekirdekli işlemci geliştirmeye başladı. Cell işlemcileri; güç işlemcisi elemanı, sinerjetik işleme elemanları ve eleman ara bağlama yolu olmak üzere 3 temel kısımdan oluşur.
Sun Microsystems
Sun, Niagara kod adlı UltraSpac T1 işlemcisini normal işlemcilerden farklı bir mimari ile tasarladı. Niagara'da ayrıca farklı bir kod yapısı kullanıldı ve OpenSparc projesi ile Niagara'nın kodu tüm kullanıcılara açıldı.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Cok cekirdekli islemci ikiden fazla islemciden cekirdek olusan bir hesaplama birimi Bilgisayarlarda temel komut kumesi islemlerini gerceklestirir Dagitik sistem modeliDagitik sistemlerde bilgi isleme tek bir makinede sinirlanmamis birkac bilgisayar uzerine dagitilmistir Buyuk bilgisayar tabanli sistemlerin cogu dagitik sistemlere gecmistir Dagitik sistemlerde donanim ve yazilim kaynaklarinin paylasimi yapilabilir bir hata olustuktan sonra operasyona devam edilebilir eszamanli isleme sayesinde performans arttirilabilir farkli saglayicilardan gelen yazilim ve donanimlar kullanilabilir Tum bu faydalari disinda dagitik sistemler genelde merkezi sistemlere gore daha karmasiktirlar ve sistem yonetimi icin daha fazla ugras gerekir Coklu islemci mimarileri en basit dagitik sistem modelidir Coklu islemcilerde sistem farkli islemler uzerinde calisabilecek coklu islemlerden olusur Cok cekirdekli kavrami Cok cekirdekli islemcilerde cekirdek diye bahsedilen aslinda fiziksel manada islemcinin kendisidir Zar die icinde cok yakin bir zamana kadar sadece bir tane islemci cekirdegi bulunuyordu Ancak mesela cift cekirdekli islemcileri ele aldigimizda bir zar icerisinde iki tane islemci cekirdegi bulundugunu goruruz Cok cekirdekli islemciler denildigi zaman mutlaka deginilmesi gereken cesitli kavramlar vardir Process Islem Calisir durumdaki program parcacigidir Thread Alt islem Process threadlara gorevleri paylastirir Iple baglama Threading Ayni anda birden fazla is parcacigini isleme sokabilmektir Coklu isleme Multi processing Threading ve cekirdekler ile yapilan coklu islemlerin tumudur Coklu gorevlendirme Multi tasking Birden fazla programin ayni anda calistirilmasini saglar Coklu cekirdek tasarimi Coklu cekirdek tasariminin en buyuk avantaji ayni anda birden fazla islem yapabilme kapasitesidir Bu tur islemcilerde hizi saglayan asil etken ayni zar uzerindeki iki islemcinin etkilesmesinin ayri ayri islemcilerin etkilenmesinden daha hizli olmasiyla oluyor Cok cekirdekli islemcilerde iki cekirdek ayni veri yolu ve ayni bellek bant genisligini kullanacagindan bu verimin dusmesine neden olur Islemci piyasasinda islemci basarimi cok onemlidir ve bu yuzden basarimi en mukemmel yapmak gerekir Var olan uretim teknolojisi kullanilarak saat hizi ve isleme birimleri arasindaki dengeyi en iyi sekilde saglayarak basarimi en iyi duruma getiren taraf islemci piyasasindaki basarim mucaadelesini kazanabilir Cok is parcacikli yazilimlar cok cekirdekli tek islemcili ve tek cekirdekli cok islemcililerde isletim sisteminin is parcaciklarini cekirdekler arasinda paylastirir Bir bilgisayarin basarimini arttirmak icin saat hizini yukseltmektense daha fazla sayida cekirdek eklemek basarimi daha fazla arttirir Cok cekirdekli islemciler Eski 8086 islemcilerinden Athlon 64 ve Intel Pentium 4 e kadarki tum islemciler tek cekirdeklidir Yani bunlar uzerlerinde tek bir islem birimi tasiyan islemcilerdir Tek vuruslu islemcilerde tek bir uygulama varken saat hizlari yuksek oldugunda basarim yuksek olabilir Cift islem cekirdegine sahip olmak demek teorikte cift islem gucu demektir ancak islem gucunun artabilmesi icin uygulamalarin cok cekirdekli islemcilere gore uyarlanmis olmasi gereklidir Eger yazilim cok is parcacikli calismak uzere tasarlanmissa daha yuksek hesaplama gucune ihtiyac duyan agir bir yazilimdir Bu tur yazilimlari calistirmak icin cift cekirdekli islemcileri kullanmak kullaniciya kolaylik saglayacaktir Ayrica cift cekirdek kullanici internette dolasirken ayni anda elektronik posta gonderebilmesi gibi birden fazla uygulamayi ayni anda calistirmada kolaylik saglar Yani cift cekirdek sayesinde ayni anda bircok uygulama sorunsuz calisir Dort cekirdekli islemcilerin ise guclerini gosterebildikleri az sayida uygulama var Cunku uygulamalarin bircogu cok cekirdekli islemcilere gore uyarlanmamistir Dort cekirdekli islemciler dort adet islem cekirdeginin ortak bir onbellekte tek bir yonga icine sokulmasiyla uretilirler Firmalarin cok cekirdek calismalariCok cekirdekli islemciler uzerinde calisan bircok firma bulunmaktadir Bunlarin bazilarinin calismalari asagidaki gibidir Intel Intel Core 2 Duo E6750 Intel firmasinin 1989 yilinda yayinladiklari bir makalede 2000 yilinda cift cekirdekli islemci hedeflediklerini aciklamislardi ancak hayallerine 2005 yilina kadar gerceklestiremediler Intelin 2002 senesinde NetBurst mimarisindeki islemcilerinde kullandigi Hyper Threading ilk coklu isleme teknolojisi oldu Hyper Threading es zamanli multi threading denilen bir yontem kullaniyordu ve Intel bu teknolojiden 30 verim artisi beklemesine ragmen 15 verim artisi alabildi Cunku yeniden yurutme sisteminde hatalar vardi bu da performansi dusuruyordu HT teknolojisinin guvenlik yonunden de eksikleri vardi Core 2 Duo mimarisinde akilli onbellek teknolojisi kullanildi ve bu teknoloji ile amaclanan hicbir cakisma olmadan iki yurutme cekirdeginin ayni bellegi kullanmasiydi Core 2 duo mimarisinde iki cekirdegin ayni anda farkli programlari rahat rahat calistirabilmesi hedefleniyordu Intel bu tur amaclar dogrultusunda 2005 yilinda ilk cok cekirdekli islemcisini Pentium Extreme Edition ile piyasaya sundu Bu islemciler ayni saat hizina sahip islemcilerin tek bir zar uzerine yerlestirilmesiyle elde edilmistir Daha sonralari Intel Pentium M mimarisini gelistirerek Core Duo ile dizustu bilgisayarlar icin ilk cift cekirdekli islemciyi uretti ve ayni mimariyle Core2 Duo ile de masaustu icin uretti Intel 2006 yilinda 4 cekirdekli islemci uretmek icin harekete gecmistir ve 2007 de Intel Core 2 Extreme ile birlikte ilk 4 cekirdekli islemci de hazir hale geldi Gunumuzde ise i7 serisinin yyyyX islemcilerinde 6 veya 8 cekirdek bulunmaktadir Bu cekirdekler hyper threading ile 16 veya 12 ye kadar yukselebilmekte AMD AMD AMD cok cekirdekli islemciler konusunda Intel in biraz gerisinde kalmistir AMD nin cok cekirdekli ilk islemcisi 2005 yilinda piyasaya surdugu cift cekirdege sahip Opteron dur AMD hemen 1 ay icerisinde Athlon 64 X2 ile masaustu bilgisayarlar icin olan cift cekirdekli islemcisini de piyasaya surdu AMD cok cekirdekli islemcilerinde her cekirdek basina bir onbellek sagliyor AMD Direct Connect denilen bir teknoloji ile performans artisi saglamaktadir Bu mimaride farkli programlar ayni anda duzgunce calisabilecektir ama ayni programin ayni veri uzerinde calismasi kolay olmayacaktir Intel mimarisinde muhtemel sikismalar olabilir AMD mimarisinde ise yurutme cekirdekleri dogrudan belleklere bagli ve bellekler ayridir AMD 2006 yilinda yaptigi aciklamaya gore 4 cekirdekli islemcilerini 2007 yilinda piyasaya sundu IBM IBM 2000 yilinda POWER4 islemcileri ile ilk cift cekirdekli islemciyi ureten firmadir Ayni yil icerisinde IBM in Sony ve Toshiba ile kurdugu STI Cell adli cok cekirdekli islemci gelistirmeye basladi Cell islemcileri guc islemcisi elemani sinerjetik isleme elemanlari ve eleman ara baglama yolu olmak uzere 3 temel kisimdan olusur Sun Microsystems Sun Niagara kod adli UltraSpac T1 islemcisini normal islemcilerden farkli bir mimari ile tasarladi Niagara da ayrica farkli bir kod yapisi kullanildi ve OpenSparc projesi ile Niagara nin kodu tum kullanicilara acildi