-Dünden+Bugüne+x86+İşlemciler

Intel, 16 bitlik 8086 işlemcisini 1978 yılında piyasaya sürdü. Yüksek seviyeli programlama dillerine ve daha etkin işletim sistemlerine sahip ilk işlemci olan 8086, IBM uyumlu sistemlerin temelini oluşturdu. 8086 işlemci 16 bit veri yolunu kullandığı için; 16 bit ana kart gerektirdiği için pek yaygınlaşmamıştır. 8086’nın arkasından çıkan 8088 işlemci ile IBM ilk kişisel bilgisayarı (PC) piyasaya sürdü. Bu ilk işlemci dış veri yolu olarak 8 biti destekliyordu ve 4.77 MHz saat hızında çalışmaktaydı ve yaklaşık olarak 29.000 transistor kullanılmıştır.
 * 8086/8088 **

** 80286 ** Kısa bir süre sonra Intel, 80286 işlemcisini çıkartarak PC performansını yeni bir seviyeye yükseltti. 80286 işlemci 16 bit veri yolunu hem içte hem de dışta kullanabiliyordu. 80286’lar fiziki olarak 8088’den daha küçük bir alana çok daha fazla güç sığdırdığı için işlemcinin hızı 8, 10, 12, 16 Mhz. aralığında değişirdi. 16 Mhz. Turbo moda ulaştığı için işlemcinin daha fazla ısınmasına sebep olurdu. Bu ısınmayı önlemek için mikro işlemcinin üzerine ısıyı dağıtan metal bir kaplama konuldu. Yaklaşık 130.000 transistor kullanılmıştır.

** 80386DX VE 80386SX ** Intel’in bir kuşak sonraki işlemcisi olan 80386 işlemcisi PC dünyasına büyük değişiklikler getirdi. SX ve DX modelleri olan bu işlemcinin en büyük özelliği 32 bit bir işlemci olmasıydı.Üzerinde yaklaşık 250.000transistpr kullanılmış ve işlemcinin hızı SX modelinde 20-25 Mhz, DX modelinde 32-40 Mhz aralığındadır. DX modeli; hem kendi içinde hem de dış birimlerle 32 bit veri iletişimi yapabiliyorken, SX modeli ise; kendi içinde 32 bit dış birimlerle 16 bit veri iletişimi yapabiliyordu. SX modeli 1 MB adresleyebilirken, DX modeli 4 GB bellek adresleyebiliyordu. ** 80486 ** Intel Nisan 1989 yılında i486 işlemciyi piyasaya sürdü. i486 işlemcisi aslında bir 80385 işlemci ile 80387 matematik işlemcinin birleşmiş haliydi. 1.200.000 transistor kullanıldığı için 80386’lara göre oldukça hızlıydı. Hızı 40-66Mhz. arasında değişiyordu. 80486 hem kendi içinde hem de dış birimlerle 32 bit veri iletişimi yapabilir.80486 işlemcilerin hızla yaygınlaştığı bir dönemde Intel P5 kod adıyla tasarladığı yeni işlemci ailesini Pentium adıyla piyasaya sürdü. Dış veri yolu 64 bit iç veri yolu ise 256 bit olan bu işlemci iki adet ayrık 8K’lık önbelleğe sahiptir. Pentium işlemci 486’lardan farklı olarak iki adet tamsayı işlemcisine sahiptir. Kayan nokta işlemcisi de iyice geliştirilmiştir. Ayrıca 486 işlemcilerde olmayan Branch Protection (dallanma tahmini) teknolojisi kullanılmıştır. Bu teknoloji, program sırasında işletilecek olan dallanma (jump) komutlarının dallanacağı tahmin edilen kod kümelerinin daha hızlı erişilen bir ortama kopyalayarak işlenmeye başlanmasına dayanır. Bu şekilde % oranında performans artışı sağlanır. ** PENTIUM PRO ** Pentium işlemcilerin yaklaşık iki katı işlemci gücüne sahip olan bu işlemcilerde 5.5 – 6.1 milyon arasında transistor kullanılmıştır. +2.9V besleme gerilimi ile çalışan bu işlemci 166 MHz, 200 MHz, 233 MHz ve 266 MHz saat hızlarında üretilmişlerdir. Bu işlemci daha çok server bilgisayarlar için tasarlanmıştır ve x86 tabanındaki işlemciler için yazılmış tüm yazılımları desteklemektedir. Pentium Pro öncelikle 32 bitlik programlara ihtiyaç duyar. Bu sebeple işlemcinin tam performansla çalışabilmesi için Windows NT gibi gerçek 32 bitlik işletim sistemi kullanılmalıdır.**MMX Teknolojisi**Intel, 1997’nin başlarında Pentium MMX işlemciyi piyasaya sürerek Pentium tasarımına yeni bir boyut kazandırdı. Multi Media Extension’ın kısaltılmışı olan MMX, Pentium işlemcisine 57 adet yeni komutun eklenmesiyle oluşmuş bir işlemcidir. Yani birkaç komutun yaptığı bazı işlemler tek komutta toplanmıştır. Single Instruction – Multiple Data -SIMD (Tek Komut – Çoklu Veri) teknolojisinin kullanıldığı bu işlemcilerde tek bir komutun getirdiği bir çok işlem paralel olarak bir arada yapılabilmektedir.Bu işlemcilerde multimedya için komut setinin genişletilmesiyle, birlikte L1 önbellek kapasitesi de 32 KB’a yani iki katına çıkartılmıştır. İşlem performansı söz konusu olduğunda MMX işlemcilerin verimliliği tartışılmaz. MMX işlemcilerin hızlı olmasındaki en büyük faktör önbelleğin büyüklüğüdür. Ayrıca MMX işlemcilerde besleme gerilimi 5V veya 3.2V’tan 2.8V’a düşürülerek işlemci çekirdeğindeki kayıp performans düşürüldü. Bu sayede yüksek saat hızına rağmen işlemci daha az ısınmaktadır

** PENTİUM II ** MMX teknoloji ile yakaladığı performansı Pentium Pro ile birleştiren Intel Pentium II işlemcileri piyasaya sürdü. Pentium II işlemciler hem yapı olarak hem de fiziki olarak önceki işlemcilerden farklılıklar taşımaktadır. Önceki işlemcilerde Soket 7 yi kullanan Intel Pentium II ile birlikte SEC (Single Edge Contact) adını verdiği ve Slot 1’e girecek yapıda bir dizayn kullandı.

Pentium II ailesinin ilk modeli 233 MHz hızında üretildi. Arkasından 266 MHz, 300 MHz ve 333 MHz modelleri geldi. Intel bu aşamadan sonra 66 MHz’lik veri yolunun yanında 100 MHz’lik veri yolunu da kullanmaya başladı ve daha sonra çıkan işlemciler 350 MHz, 400 MHz ve 450 MHz olarak çıktı. Pentium II’lerin yapılarındaki ve veri yolu hızlarındaki bu değişiklikler beraberinde anakartların da çeşidini artırdı. 66 MHz veri yolunu kullanan Pentium II’ler için 440LX chip set kullanan anakartlar üretildi. Arkasından 100 MHz veri yolu kullanan işlemciler için 440BX chip setli (aynı zamanda 66 MHz veri yolunu da destekler) anakartlar üretildi.Pentium II ailesinin son ferdi olan 450 MHz den sonra Pentium III’ler piyasaya sürüldü. ** PENTIUM III ** İşlemciye 70 adet yeni komut eklenmiş ve bu komutları kullanan birimlerde değişiklikler yapılmıştır. Bu komutlar MMX’teki gibi belli bir konuya mahsus komut değillerdir ve üç ana başlık altında toplanırlar. Intel’in SIMD (Single Instruction, Multiple Data Parallelism – Çoklu Veri Paralelliği Sağlayan Tek Çevrimli Komutlar) genişletmeleri olarak adlandırdığı bu komutlar işlemci içinde farklı çalıştırma birimlerinde işletilirler. Bu komutlardan ilk 50’si FPU (Floating Point Unit – Matematik İşlem Birimi) içerisinde işlenir. Bu şekilde SIMD FPU komutları normalde onlarca saat çevriminde halledilebilecek 32-bitlik çarpımları tek bir saat çevriminde yapabilmekte ve bu komutlarda aynı anda 4 tanesi birden işletilebilmektedir. Bu sayede 3 boyutla ilgili hesapların yapılma süresi ve MPEG-1 ve MPEG-2 kodlarının çözümleri daha kısa zamanda yapılabilmektedir.

Bu komutlarla birlikte işlemciye eklenmiş diğer yapısal bir değişiklik de 8 adet yeni registerdir. Bu yeni register’lar işlemcide yeni SIMD FPU komutları tarafından kullanılmak üzere yer alıyorlar. Register’lar 128-bit’lik bir genişliğe sahiptir. Bu sayede birden çok (dörde kadar) FP ucu bir register’a yüklenebiliyor ya da SIMD komutları bu register’larda saklanabiliyor. Bu şekilde Intel, RISC işlemcilere göre en büyük eksiklik olan register sayısının azlığını yavaş yavaş kapamaya başladı.

Pentium III işlemcilere eklenen komutlardan 12 tanesi “yeni medya” komutları olarak adlandırılarak MMX ünitesince değerlendirilmektedir. Daha hızlı işlenen iki boyutlu grafikler ile video oynatımı, MPEG çözümünde extra hız, codec’lerin kullanılmasında kolaylık ve daha hızlı istatistiki bilgi kullanılması mümkün olmaktadır.

Diğer 8 adet komut ise Pentium III’ün dış dünya ile konuşmasını sağlayan bus kontrolörüne eklenmiştir. Bu komutlar sayesinde daha büyük 3D veri tabanlarının kullanım hızını, düzgün video akışını ve performansı düşüren hafıza ıskaları konularında işlemler olur.

Pentium II’nin önbelleği işlemci hızının yarı hızında çalışmaktaydı. Bu durum Pentium III’de de devam etmiştir ve bu durum performansı bir miktar düşürmektedir. Pentium III’lerin yeni çıkan bazı modellerinde cache bellek 256 KB’a düşürülmüş ve çekirdek içerisine konarak işlemci ile aynı hızda çalışması sağlanmıştır. Bu modellerin sonuna “E” harfi konmaktadır.Ayrıca normalde 100 MHz veri yolu hızında çalışan Pentium III işlemcilerin yine yeni çıkan modelleri 133 MHz hızında çalışmaktadır. Bu modellerin sonuna da “B” harfi eklenmektedir. Mesela Pentium III 600EB işlemcisi 133 MHz hızında çalışan ve 256 KB cache belleğe sahip bir işlemcidir. ** PENTIUM IV ** Intel, Hyper Thread (HT) teknolojisine sahip Pentium 4 modelleri üretmektedir.Bu model işlemciler iki ayrı işlemci varmış gibi çalışabilmekte ve buna uygun yazılmış yazılımlarla kullanıldığından çift işlemci gücü sunabilmektedir. Bu tür bir CPU alındığında bilgisayarın açılışında iki ayrı işlemci rapor edilir ve Windows da iki ayrı işlemci varmış gibi davranır. HT özelliğine sahip bir işlemci içinde iki farklı çekirdek bulunur ve iki ayrı işlemci varmış gibi davranır. Windows NT, 2000 ve XP serisi Windows sürümleri birden fazla CPU’yu desteklediklerinden bu işletim sistemlerinde HT özelliğine sahip bir işlemciyle performans artışı kaydedilir. DOS, Windows 9x serisi işletim sistemleri ise tek CPU ile çalışacak şekilde dizayn edildiğinden HT özelliğine sahip işlemci gücünü kullanamazlar.Şu anda Pentium 4 işlemciler sadece kutulu olarak satılıyor, dolayısı ile kutudan da Pentium 4’e özel, kocaman bir soğutucu çıkıyor. Bu koca soğutucu, işlemciye hayli karmaşık ve sağlam bir sistemle bağlanıyor. Hatta Asus T-10 gibi, tam olarak ATX 2.03 standartını destekleyen kasalarda, olay daha da karmaşık, bu kasalarda anakartın üzerindeki kelepçe mekanizması direkt kasaya bağlanıyor ve buradan destek alıyor.Pentium 4 çok çok ısınıyor. Bu nedenle, kutudan çıkan özel soğutucusunu kullanmak şart. Gerek AMD, gerekse Intel’in Gigahertz düzeyini aşan bu yeni işlemcilerini üzerinde soğutucusu olmadan çalıştırmanız işlemciyi bir kaç saniyede öldürebilir.bir Pentium 4 terfisi size işlemci, anakart, RDRAM ve kasa değişimine mal olabiliyor.