İşlemci performansını etkileyen faktörler
İşlemci seçmek, birçok kişi için özellikleri anlamak ve hangisinin performans üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu bilmek konusunda zor bir iştir. O halde bu yazımızda bir işlemcinin performansı üzerinde en büyük etkiye sahip olan faktörlerin neler olduğunu açıklayacağız, böylece işlemci seçerken ve özelliklerine bakarken hangi özelliklerin nasıl olması gerektiğinin farkında olursunuz.
Tipik olarak, bir işlemci satın alırken fiyatı ne kadar pahalıysa, performansı o kadar iyi olur. Ancak, performans açısından önceki alternatifinden yalnızca %5-10 daha iyi olan bir CPU için gerçekten iki katı ödeme yaptığınız birçok zaman vardır. Bu durumda, nasıl doğru şekilde işlemci seçeceğinizi bilseydiniz, özellikleri anlar ve gereksiz para harcamazdınız.
Buna, çok fazla sayıda çekirdeğe ve işleme iş parçacığına sahip, normal kullanım ve hatta oyundan ziyade profesyonel ortamlara veya tasarım görevlerine yönelik belirli işlemciler olduğunu eklemeliyiz ve elbette muhtemelen bunlardan birine ihtiyacınız olmadığını da hesaba katmalısınız.
Şimdi size bir işlemcinin temel özelliklerinin her birinin performansını nasıl etkilediğini anlatacağız.
İşlemci performansını belirleyen özellikler
Bildiğiniz gibi işlemci veya CPU (Merkezi İşlem Birimi) bir PC’nin performansını belirlerken en önemli bileşenlerden biridir. Sanki sistemin beyni, her şeyi kontrol eden bir birimdir.
- Bir oyun veya uygulama çalıştırdığınızda, ham talimatlar sabit sürücüden belleğe ve oradan da işlenmek üzere işlemciye yüklenir.
- İşlemci talimatı aldığında dahili mantığını yürütür ve sonucu hesaplar.
- İşlemi bitirdikten sonra sonucu ilgili cihaza gönderir.
Kabaca anlattığımız için çok basit görünebilir, ancak bu aslında çok kısa bir süre içinde milyonlarca kez olur, çünkü farenin basit bir hareketi işlemcinin onu işlemesi gerektiğini ima eder, bu nedenle daha yavaş bir CPU’su olan bir PC’de herhangi bir eylemi gerçekleştirmek için daha fazla zaman gerektiği anlamına gelir.
İşlemci performansını en çok etkileyen özellikler
İşlemcinin özelliklerini gördüğümüzde, her zaman çekirdek ve iş parçacığı sayısına ve iki ana özellik olarak hızlarına bakabiliriz, ancak bir işlemcinin hesaba katmamız gereken daha birçok özelliği vardır. Bir işlemcinin performansını en çok neyin etkilediğini görelim.
Çalışma frekansı
Her işlemci, işlevsel bir “ritim” sağlayan dahili bir saatle donatıldığından, “Saat Hızı” veya “çalışma frekansı” olarak da adlandırılır. Saat hızı, CPU’nun bir saniyede gerçekleştirebileceği işlem sayısını ifade eder. Bu, her periyodun belirli bir süre sürdüğü aralıklı bir sinyal tarafından belirlenir.
Bu, genellikle MHz veya GHz olarak ifade edilen ve CPU adının yanında göreceğiniz hertz (Hz) cinsinden sayıdır. Peki çalışma hızı bir işlemcinin performansını nasıl etkiler? Genellikle tek iş parçacıklı uygulamaları etkiler ve bu günlerde neredeyse tüm programlar çok çekirdekli işlemcilerden yararlanmak için tasarlanmıştır. Başka bir deyişle, daha fazla çekirdeğe sahip bir işlemci, daha az çekirdekli ama daha fazla hızı olanlara göre daha değerlidir.
İşlem çekirdeği ve iş parçacığı sayısı
Şu anda hem Intel hem de AMD, bir süredir işlemcilerinde 6 GHz bariyerine ulaşmak veya onu aşmak için mücadele ediyor. Çalışma frekansını artırmadaki bu zorluklar göz önüne alındığında, işlemciler aynı anda daha fazla sayıda görevi gerçekleştirebilmek için giderek daha fazla çekirdeğe ve eşzamanlı işleme yapan iş parçacığına (HyperThreading ve SMT ile) sahiptir.
Bir iş parçacığı ve bir çekirdeğin aynı şey olmadığını unutmayın, bir çekirdek, bir talimatı getirme, kodunu çözme ve yürütme yeteneğine sahip eksiksiz bir işlem birimidir. Çoklu iş parçacığı, belirli işlemcilerin aradan ayrılıp başka bir talimat alma yeteneğini ifade eder. Böylece daha fazla thread ile çalışabilme özelliği işlemcinin gücünü katlamamaktadır.
Üreticilerin çabalarını hızı iyileştirmeye odaklamak yerine çekirdek sayısını artırmasıyla birlikte, yazılım ve işletim sistemi geliştiricileri de aynı şeyi yaptı ve çoğu program çok çekirdekli işlemciler için optimize edildi. Bu şekilde, çekirdek ve işlem iş parçacığı sayısı artık eskisinden çok daha önemli hale gelen bir şey ve bugün kesinlikle bir işlemcinin performansını belirlerken en önemli faktör olacak.
Önbellek
Aynı kalıpta bir arada bulunarak, bir işlemcinin ayrı çekirdekleri, hem üretim maliyetlerini azaltmak hem de performansı artırmak için genellikle önbellek veya diğer öğelerle ara bağlantılar gibi bazı kaynakları paylaşır.
8 bitlik günlerde, bir PC’deki RAM, işlemciye ihtiyaç duyduğu her şeyi sağlayacak kadar hızlıydı, ancak CPU’lar daha hızlı ve daha fazla çekirdekli hale geldikçe, yeni bir RAM türünün tanıtılması gerekiyordu.
Bir işlemcinin önbelleği önemlidir, çünkü (ve türleri veya hızı hakkında ayrıntıya girmeden) işlemci tarafından yapılan hesaplamaların anlık bilgilerinin depolandığı yerdir, böylece yeniden hesaplamaya gerek kalmadan hemen kullanabilir. Başka bir deyişle, önbellek bir işlemcinin performansını artırması değil, üzerindeki yükü hafifletmeye hizmet etmesidir.
İşlemci mimarisi
Mimari, işlemcinin organizasyonundan, her bir parçasının ve iletişiminin nasıl yerleştirildiğinden başka bir şey değildir.
Daha iyi ve daha modern bir mimariyle, işlemci üzerinde daha az çalışma gerektiren en hassas hesaplamaları gerçekleştirmek için komut setleri tanıtıldı ve daha küçük bir litografi ile verimlilik artırıldı. Her yeni üretim düğümü ile daha fazla transistör ekleme yeteneği gelir ve mimariler bu kaynakları nasıl tahsis edeceklerine, yeni problemleri çözmek için yenilerini yaratmak veya diğer mevcut elemanları değiştirmek veya mevcut olanları optimize etmek için karar vermek zorundadırlar.
Başka bir deyişle ve bir örnek vermek gerekirse, 3 GHz’de iki çekirdekli dokuzuncu nesil Intel işlemci, 3 GHz’de iki çekirdekli başka bir Intel işlemciden çok daha yüksek bir performansa sahiptir.