Nesil Atlamaları: İşlemcilerin Geçmişi ve Geleceği

nesil-atlamalari-islemcilerin-gecmisi-ve-gelecegi

10 Oca 2023

3 dk okuma süresi

İşlemcilerin gelişimi ve nesil atlamaları

Teknoloji insanlık tarihi boyunca hiç olmadığı kadar hayatın içinde yer alıyor. Evlerdeki mutfak aletlerinden bilgisayarlara, trafikteki otomobillerden hastanelerdeki tıbbi donanımlara, hava tahmini için kullanılan sensörlerden robotik süreç otomasyonu gibi iş süreçlerini otomatikleştiren robotik yazılımlara kadar teknolojinin getirdiği avantajlar her yerde karşımıza çıkıyor. Teknolojinin dahil olduğu hemen her alanda ise söz konusu teknolojilerin beyni konumunda olan işlemcileri görüyoruz.

Ticari olarak satılan ilk işlemci 1971 yılında üretildi. Sadece 740 KHz hızındaki ilk işlemci, en basit komutları bile yerine getirirken uzun bir bekleme süresine ihtiyaç duyuyordu. 2300 transistöre sahip olan bu modelden günümüze gelindiğinde, 5 GHz'e kadar saat hızlarında çalışan 2-3 milyar transistörlü işlemciler üretiliyor. Günbegün gelişen işlemcilerin gelecekte nesil atlamaları, işlemcilerin performansını daha da artıracak gibi gözüküyor..

Single Core ve Multi-Core işlemciler

Günümüzde single core, yani tek çekirdekli işlemcilerin yerine çoğunlukla multi-core yani çok çekirdekli işlemciler kullanılıyor. Uygulamalar ile donanım seviyesindeki bilgi işlem arasında bir nevi köprü görevi gören çekirdekler, sistemin kaynaklarını yönetmeyi sağlıyor. Tek çekirdekli işlemcilerin aynı anda yüksek performansla yapabilecekleri görev sayısı sınırlıyken, çok çekirdekli işlemciler  görevleri çekirdekler arasında bölüştürüyor ve aynı anda yüksek performansla çalışmayı mümkün kılıyor.

İşlemci hızı ve ölçümleri: GHz ve FLOPS

Günümüzde işlemcilerin hızlarını etkileyen pek çok faktör olsa da temelde saat hızı olarak nitelendirilen, işlemcinin yürüttüğü saniye başına döngü sayısı dikkate alınıyor. Ticari olarak satılan ilk işlemcilerin saat hızı KHz olarak ifade edilirken, 90'lara doğru 1000 KHz'i ifade eden MHz ve 2000'lerde 1000 MHz'i ifade eden GHz tanımı gelişen donanımlarla birlikte kullanılmaya başlandı. 1 GHz 1000 MHz'e, 1000 MHz ise 1.000.000 KHz'e karşılık geliyor.

İşlemciler için bir diğer önemli terim ise FLOPS (Floating Point Operations Per Second), yani saniye başına kayan nokta işlemleridir. GHz gibi saat hızını ifade eden kavramlar, işlemcinin saniyede kaç hesaplama yapabileceğini belirtmez. Bu sebeple FLOPS terimi, bilgisayarların işlemci performansını ölçmek için sıkça kullanılır. Kayan noktalı işlemler, uzayan işlem miktarını tanımlar. Yani FLOPS, işlemcinin saniyede yaptığı kesirli sayılarla ifade edilen işlemleri niteler. Tam sayılarla yapılan işlemlere göre kesirli sayılar, işlemciler için çok daha karmaşık ve zorludur. Mega FLOPS terimi, saniyede 1 milyon kayan noktalı işlemi, Giga FLOPS terimi saniyede 1 milyar kayan noktalı işlemi ve Tera FLOPS terimi ise saniyede 1 trilyon kayan noktalı işlemi tanımlar.  

İşlemci mimarisi ve öğrenme algoritmaları

İşlemci mimari yapıları, donanımların tasarım türünü belirler. Bu da bilgisayarda hangi yazılımların ya da donanımların kullanılabileceğini ifade eder. Günümüzde masaüstü ve mobil cihazlar için geliştirilen çok sayıda işlemci mimarisi vardır.

Öğrenme algoritmaları, verilen bilgilere veya çeşitli durumlara dayalı olarak bir sistemin kendini öğrenmesini sağlayan algoritmalar olarak tanımlanır. Algoritmalar, belirli bilgileri algılamak ve kullanmak için kullanılan özel formüllere veya metodolojilere dayanır. Bu algoritmalar, sistemlerin kendilerini çeşitli durumlara göre güncellemesini sağlar. Örneğin öğrenme algoritmaları, makine öğrenmesi kullanılarak insanların yaptıkları işlemleri taklit edebilir.

İşlemci güç tüketimi ve verimliliği

İşlemcilerde güç tüketiminin artışı, daha fazla çalışma hızı elde edilmesine olanak sağlar. Genellikle düşük güç tüketimi, düşük performansı ifade eder. Pek çok işlemcinin özel overclock ya da turbo modları bulunur. Bu modlar, yüksek performans gerektiren durumlarda otomatik ya da kullanıcı müdahalesiyle açılır. Overclock ya da turbo modlar, işlemcinin maksimum değerlerde güç tüketmesine sebep olur. Fazla güç tüketimi, yüksek performansa önayak olsa da soğutma sorunları gibi problemlere de yol açar. Çok iyi soğutulmayan bir işlemci, yüksek hızlara çıkamaz ve bu durum performans sorunlarına yol açar. Güç tüketimi ile verimliliği arasındaki dengeyi korumak, işlemciden uzun süreler faydalanmanın anahtarıdır. Sürekli maksimum güçte çalışan bir işlemci, aşırı derecede yorulacak ve ömrü kısalacaktır.

Gelecekte işlemciler: Quantum Computing ve Holografik İşlemciler

Quantum computing yani kuantum bilgisayar, standart bilgisayarlar için son derece karmaşık matematiksel işlemleri kuantum mekaniğinden faydalanarak büyük bir hızla tamamlıyor. Kuantum mekaniğindeki süperpozisyon ve dolanıklık ilkelerini temel alan kuantum bilgisayarlar, standart bilgisayarlardan çok daha farklı bir mimari ile tasarlanıyor. Karmaşık konuları hızlı ve kolay biçimde tamamlamayı mümkün kılan kuantum bilgisayarlar, dünya çapında son derece sınırlı sayıda bulunuyor.

Holografik işlemciler, 3 boyutlu işlemleri hızlandıran ve gerçek zamanlı işlemleri destekleyen özel bir tür bilgisayar işlemcisidir. Kullanıcıların 3 boyutlu modelleri çok daha hızlı oluşturmalarını, değiştirmelerini ve analiz etmelerini sağlayan holografik işlemciler, birçok uygulamada, özellikle oyun ve tasarım endüstrisi için kullanılıyor.

İlgili Postlar

Uretken-yapay-zeka-dijital-donusumu-nasil-etkiliyor

Üretken yapay zekâ günümüzde dijital dönüşümü nasıl etkiliyor?

30 Eki 2024

Dijital Dönüşüm
Başarı Hikayeleri
Teknik Destek ‍
444 5INV
444 5 468 ‍
info@innova.com.tr