İster mütevazı bir verimlilik işlemcisi ister devasa bir performans santrali olsun, her bilgisayarın çalışması için bir işlemci gereklidir. Elbette, genellikle CPU veya Merkezi İşlem Birimi olarak bilinen işlemci, çalışan her sistemin temel bir bileşenidir, ancak tek bileşen olmaktan uzaktır.

Günümüz CPU'larının neredeyse tamamı çift çekirdeklidir, yani işlemcinin tamamı veri işlemek için iki bağımsız çekirdekten oluşur. Peki işlemci çekirdekleri ile mantıksal işlemciler arasındaki farklar nelerdir ve bunlar ne işe yarar?

Bu makalede, çekirdek ve mantıksal işlemciler hakkında bilgi edinecek ve aralarındaki farkı tam olarak öğreneceksiniz.

Çekirdek İşlemci Nedir?

İşlemci çekirdeği, talimatları okuyan ve bunları yürüten bir işlem birimidir. Talimatlar, gerçek zamanlı olarak çalıştırıldığında bilgisayar deneyiminizi oluşturmak için birbirine bağlanır. CPU'nuz, bilgisayarınızda yaptığınız her şeyi tam anlamıyla işlemelidir.

Bir klasörü açtığınızda işlemciniz gereklidir. Bir word belgesine yazdığınızda da işlemciniz gereklidir. Aynı anda veri üzerinde hızlı bir şekilde çalışmak için yüzlerce işlemciye sahip olan grafik kartınız, masaüstü ortamını, pencereleri ve oyun görsellerini çizmek gibi şeylerden sorumludur. Bununla birlikte, yine de bir dereceye kadar işlemcinize ihtiyaç duyarlar.

Çekirdek, talimatları okuyan ve bunları yürüten birimdir.

Çekirdek İşlemciler Nasıl Çalışır?

İşlemci tasarımları son derece karmaşıktır ve markalar ve modeller arasında büyük farklılıklar gösterir. İşlemci tasarımları, en az miktarda alan ve enerji kullanırken en iyi performansı sağlamak için her zaman geliştirilmektedir.

Mimari değişiklikler ne olursa olsun, işlemciler talimatları işlerken dört ana adımdan geçerler:

• Getir
• Şifre çözme
• Yürütmek
• Geri Yazma

Getir

Getirme adımı tam olarak beklediğiniz gibidir. İşlemci çekirdeği, normalde bellekte saklanan ve kendisini bekleyen talimatları alır. Bu RAM'i de içerebilir, ancak mevcut işlemci çekirdeklerinde talimatlar normalde zaten işlemci önbelleğinde çekirdeği beklemektedir.

Program sayacı, işlemcinin bir önceki komutun nerede durduğunu ve bir sonrakinin nerede başladığını gösteren bir yer imi olarak işlev gören bir bölümüdür.

Şifre çözme

Daha sonra anlık komutu aldıktan sonra kodunu çözmeye devam eder. Aritmetik gibi işlemci çekirdeğinin çeşitli bölümlerini gerektiren komutlar işlemci çekirdeği tarafından çözülmelidir.

Her bölüm, işlemci çekirdeğine kendisini takip eden verilerle ne yapacağını söyleyen bir işlem koduna sahiptir. İşlemci çekirdeği her şeyi çözdükten sonra işlemci çekirdeğinin ayrı bölümleri çalışmaya başlayabilir.

Yürütmek

Yürütme adımı, işlemcinin ne yapması gerektiğini bulduğu ve ardından bunu yaptığı adımdır. Burada olanlar, söz konusu işlemci çekirdeğine ve girilen verilere göre değişir.

Örneğin işlemci, ALU (Aritmetik Mantık Birimi) içinde aritmetik yapabilir. Bu cihaz, sayıları kırmak ve uygun sonucu sağlamak için çeşitli giriş ve çıkışlara bağlanabilir.

Geri Yazma

Geri yazma olarak bilinen son adım, önceki adımların sonucunu basitçe bellekte saklar. Çıktı, çalışan uygulamanın ihtiyaçlarına göre yönlendirilir, ancak genellikle sonraki talimatlar tarafından hızlı erişim için CPU kayıtlarında saklanır.

Çıktının bazı bölümlerinin tekrar işlenmesi gerekene kadar buradan idare edilecek ve bu noktada RAM'e kaydedilebilecektir.

Çekirdek işlemenin dört adımı vardır.

Mantıksal İşlemci Nedir?

Artık çekirdeğin ne olduğunu bildiğimize göre mantıksal işlemcileri tanımlamak çok daha kolay. İşletim sisteminin gördüğü ve adresleyebildiği çekirdek sayısı mantıksal işlemcilerle ölçülür. Sonuç olarak, fiziksel çekirdek sayısı ile her bir çekirdeğin işleyebileceği iş parçacığı sayısının toplamıdır (çarpım).

Örneğin, 8 çekirdekli, 8 iş parçacıklı bir CPU'nuz olduğunu varsayın. Kullanabileceğiniz sekiz mantıksal işlemci olacaktır. Fiziksel çekirdek sayısı (8) ile işleyebilecekleri iş parçacığı sayısının çarpımı bu rakama eşittir.

Peki ya CPU'nuz hyperthreading özelliklerine sahipse? Yani 8 çekirdekli bir CPU'da 8 * 2 = 16 mantıksal işlemci olacaktır çünkü her çekirdek iki iş parçacığını idare edebilir.

Hangisi Daha İyi?

Sizce hangisi daha değerli? Fiziksel çekirdekler mi yoksa mantıksal işlemciler mi? Cevap basit: fiziksel çekirdekler.

Çoklu iş parçacığı ile aynı anda iki iş parçacığını işlemediğinizi, sadece bir fiziksel çekirdeğin bunları mümkün olduğunca verimli bir şekilde işleyebileceği şekilde zamanladığınızı unutmayın.

CPU işleme gibi iyi paralelleştirilmiş iş yüklerinde, mantıksal işlemciler (veya Thread'ler) yalnızca yüzde 50 performans artışı sağlayacaktır. Bu tür iş yüklerinde, fiziksel çekirdekler yüzde 100 performans artışı gösterecektir.

İşlemci, çekirdek, Mantıksal işlemci, sanal işlemci

Farklı İşlemci Türleri

Birçok işlemci türü, optimum hız ve esneklik için 64 bit ve 32 bit gibi farklı mimarilerde oluşturulur. En yaygın CPU türleri, aşağıda listelendiği gibi tek çekirdekli, çift çekirdekli, dört çekirdekli, Altı çekirdekli, sekiz çekirdekli ve on çekirdeklidir :

Farklı tipte işlemciler

Sonuç

• Çekirdek, talimatları okuyan ve bunları yürüten bir işlem birimidir.
• İşlemciler talimatları işlerken dört adımdan geçerler.
• Bir CPU'da birden fazla çekirdek mümkündür.
• Mantıksal işlemci sayısı, işletim sisteminin görebildiği ve adresleyebildiği CPU Thread sayısını ifade eder.
• Çekirdek, performansınızı artırabilir ve işinizi daha hızlı yapmanıza yardımcı olabilir.
• Çekirdek işleme dört ana adımdan geçer.