Kum

Silikon (Silikon ve Silisyum aynı elementin ismidir) yer kabuğundaki ikinci (%25) en yaygın kimyasal elementtir. Kum özellikle de kuvars yüksek miktarda silikon (SiO2, silisyum dioksit) içerdiği ve silikon’da yarıiletken üretiminde ana bileşen olduğu için çip üreticilerinin temel maddesidir.

Eritilmiş Silikon

Silikon, farklı aşamalardan geçerek arındırılır ve sonunda yarıiletken üretiminde kullanılacak kalite seviyesine ulaşır. Ulaşılan maddeye Elektronik Grad Silikon adı verilir. Elektronik Grad Silikon, milyarlarca silikon ve alyan atomu içerir. Yukarıdaki resimde arındırılmış silikondan elde edilen külçeyi (mono kristal) görebilirsiniz.

Mono Kristal Silikon Külçe

Bir külçe yaklaşık 100 Kg’dır ve yüzde 99.9999 silikon saflığına sahiptir. Külçeler, Wafer olarak adlandırılan ayrı disklere kesilirler. Her bir Wafer’ın kalınlığı 1mm’dir. Waferlar, ayna parlaklığında, kusursuz bir yüzeye sahip olana kadar parlatılırlar. 

Fotorezist Uygulaması

Wafer üzerinden çip elde etme işlemi, yüksek hassasiyet seviyesiyle kontrol edilen yüzlerce adımı içermektedir. İşte bu sürecin en önemli aşamalarından biri de farklı materyaller içeren kalıpların birbiri ardına dizilmesidir. İşlemci üretimindeki uzun ve karmaşık süreçte en önemli aşamalardan biri de fotorezist uygulamasıdır. Yukarıdaki resimde Mavi renkle görülen fotorezist, ortaya çıktıktan sonra bir sonraki aşama için temizlenir. Kalan fotorezist (resimdeki mavi parlaklık), materyalleri iyon implantasyonuna maruz kalmamaları için korur.

İyon İmplantasyonu

İşlemci zarı elde edilecek wafer, fotolitografi kullanılarak kalıplara ayrılır. Wafer, artı veya eksi yüklü iyonlar içeren ışın bombardımana tutulur. İyonlar, kendilerini wafer yüzeyinin altına, seçili lokasyonlardaki silikonun iletken özelliklerinde değişiklik yapmak üzere gömerler. Resimde görülen yeşil bölgeler, doğru şekilde uygulanmış aylan atomlarını göstermekte.

High-K Dielektrik Birikimi

Wafer yüzeyinde, transistör kapısı ve onun kanalı arasındaki geleneksel yalıtkanlar yerine çok katmanlı dielektrik materyal kullanılır. Bu materyal, bir seferde bir atomik katman uyguluyor. Bu uygulama, elektrik sızıntılarını azalttığı gibi enerji verimli işlemci üretimini de mümkün kılıyor.

Wafer yüzeyine uygulanan ayrı molekül katmanlarının her biri, çoklu katman içerir. Orta resimdeki sarı iki katman, işte bu katmanları temsil ediyor. Üçüncü resim ise High-K yalıtkan materyalin tüm wafer yüzeyine uygulanışını gösteriyor. High-K yalıtkan materyal, geleneksel silikondioksit katmana göre daha kalın olmakla birlikte, performansı maksimize edecek aynı sığal özelliklere sahiptir. Uygulanan yenilikçi yalıtkan sayesinde, yapısal değişikliklere rağmen, akım kaçağı azaltılabilimiştir.

Foto Litografi

Wafer, üzerine dökülen siyah sıvı ile birlikte döndürülür ve bu adım, ince fotorezist katmanının uygulanmasına olanak tanır. Fotorezist, ultra viyole ışığa çıkartılır. Bu aşamada meydana gelen kimyasal reaksiyon, obtüratör butonuna basıldığı anda film kamerasında meydana gelen ile oldukça benzerdir. Ultra viyole ışığa çıkartılan fotorezist anından çözülebilir olacaktır.

Stensil benzeri maskeler kullanılarak tamamlanan açığa çıkartma işleminde, UV ışık kullanılmaktadır çünkü bu sayede maskeler, işlemcinin her katmanında yer alan çeşitli baskılı devrelerini yaratır. Orta resimde görülen lens, maskenin imajını azaltır ve sonuç olarak wafer üzerinde oluşan baskı, tipik olarak maskenin kendi kalıbından dört kat daha küçük olur. Intel araştırmacıları, geliştirdikleri çok daha küçük transistörler sayesinde tek bir pinin başına 30 milyon transistor yerleştirebilmektedirler.

Etching – Oymabaskı

Yapışkan fotorezist, kullanılan çözücü ile yok edilir. Bu adımla birlikte maske tarafından yapılan fotorezist kalıbı (siyah kısım) ortaya çıkar. Fotorezist, kimyasallara aşınmaması adına High-K dielektriği koruma görevini üstlenir. Aşındırılmış fotorezistin kaldırılmasından sonra istenen şekil görünür olur.

Metal Dökme

Hazır transistörler artık tamamlanmaya yakındır. Üç delik, Kırmızı renkle görülen yalıtkan katman ile yakılırlar. Bu üç delik, diğer transitörlerle iletişimi sağlamak üzere bakır ya da diğer metaller ile doldurulurlar. Elektro-Kaplama aşamasında waferlar, bakır sülfat solüsyon içerisine sokulurlar. Bakır iyonları, elektro-kaplama adı verilen işlem ile transistörlere dökülürler. Bakır iyonları, pozitif terminalden (anot) negatif terminale (katot) doğru seyahat ederler. Elektro-Kaplama aşamasından sonra Bakır iyonları aynı ince bir bakır katmanı gibi wafer üzerine yerleşirler.

Metal Katmanlar

Bu aşamada önce artan materyal silinir. Çoklu metal katmanlar, farklı transistörler arasında bağlantı (kablolar gibi) yaratırlar. Bağlantıların nasıl gerçekleşeceği ise mimari ve tasarım ekipleri tarafından tanımlanır. Bilgisayar çipleri aşırı düz görünürler, aslında 30’dan fazla katmana sahip olan işlemcilerin büyütülmüş görüntülerine bakılırsa, devre hatları arasındaki karışık ağ yapısı ve transistörler, futuristik bir çok katmanlı otoban sistemi gibi görülebilirler. Wafer, gerekli süreçler tamamlandıktan sonra tümleşke ve test tesislerine transfer edilirler.

Wafer Sınıflandırma Testi ve Dilimleme

Hazır waferlar ilk olarak fonksiyonalite testine tabi tutulurlar. Bu aşamada, test kalıbı her çip için tekrarlanır ve çipin tepki süresi takip edilerek “doğru cevap” ile karşılaştırılır. Wafer, dilimleme aşamasında, “zar” olarak tanımlanan parçalara ayrılır. Intel’in 32nm Core i3 ve Core i5 işlemcilerinde, biri CPU diğeri de grafik için olmak üzere iki zar hazırlanır ve aynı pakette bir araya getirilirler. Az önce detaylandırdığımız üzere test aşamasında doğru cevabı veren zarlar bir sonraki aşamaya geçer, hatalı zarlar ise ayıklanır. Wafer dilimleme aşamasından sonra işlemcilerde kullanılacak zarlar ortaya çıkmış olur.

Paketleme

Wafer dilimlemesinin ardından paketlemeye geçilir ve zar ya da zarlar (Core i3 ve Core i5 için) ısı dağıtıcı ile birlikte tamamlanmış işlemci formunu oluşturmak için bir araya getirilirler. Resimde görülen yeşil alt tabaka, PC sisteminin kalanıyla kurulacak iletişim için gerekli olan elektriksel ve mekanik arabirimi kurar. Resimde görülen gümüş ısı dağıtıcı ise, kullanılacak işlemci soğutucusu ile teması sağlar ve çalışma esnasında işlemciyi serin tutar. Son resimde ise tamamlanmış bir işlemci görülmektedir. Mikroişlemciler, dünya üzerinde üretim süreci en karmaşık ürünlerdir ve yüzlerce süreçten geçerler. Tabi tüm bunlardan bahsederken, işlemcilerin, dünyanın en temiz ortamında yani mikroişlemci tesislerinde üretildiğini de belirtelim.

Sınıf Testi, Tamamlanmış İşlemci

Son test aşamasında, hazırlanan işlemciler, anahtar karakterlerini ortaya çıkartacak (ısıl güç tasarımı ve en yüksek frekans değerleri) teste alınırlar ve elde edilen test sonuçlarına göre modellendirme yapılarak aynı kapasitedeki işlemciler aynı taşıma rafına dizilirler. Üretimi bitmiş ve test süreci tamamlanmış işlemciler, sistem üreticilerine raflar içerisinde, teknoloji mağazalarına ise orijinal kutuları içerisinde gönderilir ve tüketicilerle ilk buluşma gerçekleşmiş olur.

Kaynakça: Intel, Youtube, History-Computer

How are microchips made?- Interesting Engineering

The post Mikroçip Nasıl Üretiliyor? Kum Taneleri Çip Haline Nasıl Geliyor? appeared first on Halil Durmus.

Kod Nedir?

Her sayı veya harf bilgisayara belleğindeki bir şeyi değiştirmesini söyler . Bu bir sayı veya kelime veya bir resim veya videonun küçük bir parçası olabilir. Bilgisayarlar kendi başlarına nasıl bir şey yapılacağını bilmiyorlar. Onlara talimatlar vermek programcının görevidir. Makine kodunu öğrenmek mümkündür, ancak bu uzun zaman alacaktır. Neyse ki bilgisayarlarla iletişim kurmanın daha kolay bir yolu var.

Programlama Dili Nedir?

Makine kodunu kullanmak yerine, Python programlama dilini kullanarak ekrana “Hello, world” yazdırır.

Hemen hemen tüm programlama dilleri aynı şekilde çalışır:

1. Ne yapacağınızı söylemek için kod yazıyorsunuz:
2. Kod derlenir ve bilgisayarın anlayabileceği makine koduna dönüştürür.
3. Bilgisayar kodu yürütür ve Merhaba, dünyayı bize geri yazar .

Farklı programlama dilleri de var, ancak hepsi aynı şeyi yapıyor. Ne yapmak istediğinizi yazın, derleyici bilgisayarın anladığı dile çevirir(makine kodu), daha sonra bilgisayar bunu işler, programlama kod yürütme denir 

Kodlar Nasıl Çalışır?

Bilgisayarda bir program çalıştırmak istendiğinde program kodlarını içeren dosya, sabit diskten (veya diğer kullanıcı hafızalardan) okunarak RAM üzerine alınır. Çalıştırılacak kodların başlangıç adresi işlemci üzerindeki program sayacıya (PC->Program Counter) yüklenir. Sonrasında program sayıcının gösterdiği adresteki kod RAM’den alınarak kod kaydedicisine getirilir(Fetch). Burada kodlar sahip oldukları parametrelerinden (komut+adres/sayı) ayrılarak ALU için anlamlı komutlar haline getirilir(Decode). ALU kendisine gelen komutu icra ederek (Execute) komutunun gerektirdiği biçimiyle çıktısını ya kaydediciye ya da RAM üzerine yazar(Write Back). Buraya kadar RAM üzerindeki bir kod çalıştırılmış oldu. Artık tüm bu işlemler sonunda program sayıcı bir sonraki çalıştırılacak kodun adresini göstermektedir.

Unutulmamalıdır ki her kodun uzunluğu bir değildir. Veri içeren kodlarla, içermeyen kodların hafızada kapladıkları alan bir değildir. Bu nedenle program sayıcı işletilen kodun büyüklüğü kadar artırılarak bir sonraki adresi gösterir. Bu işlemler bir sonraki komut için benzer şekilde devam ederek işletilmesi gereken komutlar bitene kadar sürer. Aşağıda (solda) bu yapı ayrıntılı olarak gösterilmiştir. Sağda ise genel hatları ile Getir-Çöz-Çalıştır-Yaz(Fetch-Decode-Execute-Write Back) çevrimi gösterilmiştir.

ALU’nun işlem yapabilme kabiliyeti işlemcinin kaç bit işlemci olduğu ile alakalıdır. Örneğin ALU 32 bit iki sayıya aynı anda işleme alabiliyorsa o işlemci 32 bittir. Günümüzde ki işlemciler çoğunlukla 64 bittir.

Yukarıda bahsedildiği üzere komutların icra edilmesi 4 aşamada gerçekleşmektedir. İşlemciye herhangi bir kesme işareti geldiğinde bu görev execute çevriminden sonra icra edilir. Program Counter (PC) içerisindeki işletilme sırası kendinde olan adres saklanır ve kesme işaretinin gösterdiği adres PC’ye yüklenir. Kesmeye ait yordam kodları icra edildikten sonra önceki programa kalındığı yerden saklanan adresin PC’ye yüklenmesi ile devam edilir.

Kesmeler sistemin çalışması sırasında acil çalıştırılması gereken kodların araya girme durumudur. Kesmeler donanım ve yazılım kesmeleri olarak ikiye ayrılırlar.

İşlemci bir kodu çalıştırırken bahsedildiği üzere şu adımlar Fetch(F), Decode(D), Execute(E) ve WriteBack(WB) sırasıyla yerine getirilir.Eğer bir komutun icrası önceki komutun write back aşamasından sonra başlarsa burada zaman kayıpları oluşur. Çünkü işlemcinin örneğin fetch sırasında ALU çalışmaz boşta kalmış olur. Zaman kayıplarını önlemek için pipeline(kesintisiz iş akışı) denilen bir yapı kullanılır. Pipeline yapıya en uygun mimari RISC mimarisidir. Pipeline yapıda işlemcinin komut icrasında boşta kalan kaynakları, bir sonraki adımın işlemlerini yürütmek üzere tasarlanmıştır. Yani aynı anda işlemcinin boşta kalan tüm kaynakları kullanılmış olur. Bu kayıp aşağıda gösterilmiştir. Aşağıda iç akışını gösteren tablodan da anlaşılacağı üzere; pipeline olmayan yapıda 12 saat frekansında sadece üç komut icra edilirken, pipeline yapıda 3 komutun icrası 6 saat frekansında halledilir.

Kaynakça: İnterbilgi, Medium, Codeconquest, Makeuseof, İnterestingEngineering

Yaşar, E. (2018).Bilgisayar Donanımı. Bursa: Ekin Basım Yayın Dağıtım (61-63)

The post Kodlar Nasıl Çalışır? appeared first on Halil Durmus.

Bir işlemci, üretim aşamasında kendi yapısına dahil edilmiş ve çeşitli komutları yürütebilen devre yapılarına sahiptir. Üretim aşamasında işlemci üzerine dahil edilen ve komutları icra edebilen bu devre kümesine komut seti (Instruction set) denilmektedir. Bazı komut setleri MMX, 3DNOW, SSE, SSE2, SSE3, XOP… komut setleri örnek verilebilir.

İşlemciler temelde aşağıdaki işlemleri yapabilmektedir.

1. Atama İşlemleri (bellekler arası veri taşıma ve kopyalama işlemleri)
2. Aritmatiksel ve mantıksal işlemler (toplama, çıkarma, çarpma, bölme, ve, veya, kaydırma…işlemleri)
3. Dallanma ve kontrol işlemleri (programın akış yönünü duruma göre değiştiren çeşitli dallanma kodları)

İşlemciye ait Bileşenler

• ALU (Aritmatik ve Mantıksal İşlem Birimi): Aritmetiksel ve mantıksal işlemler burada yapılır.
• Program Sayacı (Program Counter): RAM üzerinde bulunan sıradaki işletilecek kodun adresini tutar.
• Kod Kaydedici (Instruction Register): RAM’dan işletilmek üzere getirilen kodun geçici olarak tutulduğu hafızadır.
• Kod Çözücü (Instruction Decoder): Kodlar parametreleri ile hafızada yer alırlar (Parametresiz kodlarda vardır). Kod parametreleri adres verisi, register adı veya sabit sayılar olabilir. Kod çözücü ALU üzerinde icra edilecek komutla parametrelerini kod bilgisinden ayıklar. Yani kod kaydedicisinde tutulan kodu ALU için anlamlı hale getirir (çözer).
• Kaydediciler( Registery): İşlemci içerisinde sayıları depolamak için kullanılan geçici hafıza birimleridir. İşlemci veri uzunluğu kadar genişliğe (32, 64 bit) sahiptirler.
• Bayraklar (Flags): ALU’nun yaptığı işlemlerin sonuçlarını gösteren ve 1 bit genişliğinde büyüklüğe sahip hafıza gözleridir. İşlemlerin sonucuna göre 1 ya da 0 değerlerini alır. Bayrak hafıza gözlerinden sıfır, işaret, elde, eşlik, taşma gibi isimlendirmelerle anılan örnekler verilebilir Örneğin bir çıkarma işleminde sonuç sıfır çıkacaksa sıfır bayrağı 1 değerini alır.

İşlemci Mimarisi

İşlemciler mimari (architecture) olarak gruplara ayrılırlar. Ortak mimariye sahip olan işlemciler aynı komutları tanımakta ve aynı yazılımları çalıştırabilmektedirler. Günümüz işlemcileri yaygın olarak iki mimariye sahiptir.

1- CISC Mimari

CISC (Complex Insruction Set Computer) Karmaşık Komut Seti Bilgisayarı anlamına gelir. CISC yapıda RISC yapıya göre daha fazla komut vardır. 70’li yıllarda geliştirilen bu mimari, programlanması kolay ve etkin bellek kullanımı sağlayan tasarım felsefesinin ürünüdür.

İşlemcinin, komut kodlarının her birine karşılık gelen mikrokod komut gruplarını içeren ROM belleği vardır. Bir makine kodu işlemciye eriştiğinde, işlemci kodun daha basit komutlara ayrılmış parçalarını yürütür.

Bu yapıda, komut kümesi aynı kaldığı için programlar, farklı sistemler üzerinde yeniden derlemeye gerek kalmaksızın çalıştırılabilirler. Geliştirilen yeni komutlar eskilerinin üzerine eklenerek geriye doğru olan uyumluluk sağlanır.

CISC Mimarisinin Avantajları

• Mikro programların yürütülmesi kolaydır.
• Geriye doğru uyumludur.
• Mikrokod ROM’A eklenen her bir komut ile CPU daha yetenekli olmaya başlamakta ve verilen bir görevi yürütmek için daha az zaman harcamaktadır.

CISC Mimarisinin Dezavantajları

• CPU yapısı her kuşak işlemci ile beraber daha karmaşıklaşmıştır.
• Farklı komutlar farklı sayıda saat çevrimine gerek duyacaklarından performans düşmesi gözlenir.

2-RISC Mimari

RISC (Reduced Instruction Set Computer) Azaltılmış Komut Seti Bilgisayarı anlamına gelmektedir.  CISC mimarili işlemcilerin kötü yanlarına piyasanın tepkilerine cevap olarak tasarımcı firmalardan IBM, Apple ve Motorola tarafından sistematik olarak tasarlanmıştır.

• Bütün komutlar tekbir çevrimde çalıştırılmalıdır.
• Belleğe sadece Load ve Store komutlarıyla erişilmelidir.
• Bütün icra işlemleri Mikrokod kullanmadan donanımdan çalıştırılmalıdır.

RISC Mimarisinin Avantajları

• Azaltılmış komut kümesi sayesinde daha hızlı çalışırlar.
• Komut kümesi az olunca donanımsal basitlik söz konusudur.
• CISC işlemcilere göre daha çabuk tasarlanabilirler.
• Yüksek seviyeli dilleri destekler.
• Programcılar açısından bakıldığından CISC mimariye göre aynı programı yazmak için daha kod yazma ihtiyacı vardır.
• Fiyat olarak CISC mimarili işlemcilere göre daha ucuzdur.

RISC Mimarisinin Dezavantajları

• RISC işlemcinin performansı işlediğikodun algoritmasına çok bağlıdır. Eğerprogramcı veya derleyici komutprogramlamada zayıf kalırsa, işlemciatıl durumda kalarak bir parçagecikme oluşturulur.
• Doğrudan bellek üzerinde işlem yapan komut yoktur.
• İşlemcinin üzerinde çalışınlan yazılımlar pahalıdır. Çünkü daha uzun zamanda oluşturulur.

Kaynakça: Laptoptera, Microprocessorforyou, Computersciencewiki, Stanford, Wikipedia

Yaşar, E. (2018).Bilgisayar Donanımı. Bursa: Ekin Basım Yayın Dağıtım (59-61)

The post İşlemci (CPU – Merkezi İşlem Birimi) appeared first on Halil Durmus.

Bilgisayarda tüm işleri yapan donanım birimi işlemcidir. İşlemci ve diğer tüm donanım birimleri anakart denilen kart üzerine bağlanırlar. Anakartın görevi bu donanım birimlerini birbirleri ile haberleştirmektir.

Donanım birimleri anakart üzerine doğrudan veya dolaylı bağlanırlar. Doğrudan bağlananlara internal (dahili), dolaylı (kablo ile veya kasanın dışından) bağlananlara external (harici) donanım denilir. Dahili donanımlar kasanın içinde, dolaylı bağlanan donanımlar ise genelde kablo yardımıyla kasanın dışında yer alır.

Bilgisayarın çalışması denilince ona sırayla verilen kodların icrası akla gelmektedir. İşlemci kendisine hafıza veya giriş çıkış portlarından gelen verileri, üzerinde çalıştırılan programlar kodları yardımıyla işler ve elde edilen verileri yine programlar doğrultusunda, gerekirse hafıza birimlerine veya giriş çıkış portlarına gönderirler. Bilgisayar üzerinde bir programın çalışabilmesi için işletim sistemi olması gerekmektedir. Sabit disk üzerindeki bir program çalıştırılmak istendiğinde programa ait kodlar RAM hafızaya kopyalanır. İşletim sistemi bu kodları işlemciye icra ettirerek sonlanana kadar programın isteklerini işlemciye yürüttürür. Program kullanıcı tarafından sonlandırıldığında ise program kodları hafızadan atılır.

Günümüzde işletim sistemleri aynı anda birden çok iş parçacığına ait kod kümelerini yürütebilmektedir. Bilgisayarda işlenen veriler istenirse dosya denilen veri kümeleri halinde kalıcı hafızalara da kaydedilebilir. Bilgisayardaki komut işleme performansı veriyollarının bant genişliğine, veriyollarının hafıza ve disk erişimini azaltan RAM büyüklüğüne bağlıdır. Disk erişimi performansı ise daha çok sabit diskin erişim ve yazma hızına bağlıdır.

Bir bilgisayarın çalışabilmesi için en temelde anakart, işlemci, ram, ve programların depolanması veya çalıştırılması için en az bir tane kalıcı hafıza (sabit disk veya taşınabilir bellek veya optik sürücü veya disket) gereklidir. Bilgisayar mimarisinde üç farklı işlevler için veriyolu (bus) yapısı vardır. Bunlar kontrol, veri (data) ve adres bus yapılarıdır.

1-Veri Hattı (Data Bus)

Verilerin taşınmasında kullanılır. CPU, RAM ve I/O birimleri arasında veri alışverişi bu kanaldan yapılır.

2-Adres Hattı (Address Bus)

İşlemcinin hangi hafıza gözü ve giriş/çıkış kanalları ile haberleşeceğini belirleyen adres verilerini taşır. Adres bilgileri bu kanaldan tüm donanım birimlerine iletilir. Adres verisini alan donanım birimi kendisinin olduğunu anlayınca aktif hale geçer.

3-Kontrol Hattı ( Control Bus)

Okuma, yazma, kesme ve saat işareti gibi kontrol sinyallerinin taşındığı hattır. Diğer bir ifade ile donanım birimlerine CPU’nun emir ve komut gönderdiği ve cihazlarında durumunu bildiren durum sinyallerinin taşındığı hattır.

Aşağıda bahsedilen bus yapılarının sistem üzerindeki yerleşimine ait bir resim verilmiştir.

Tüm donanım cihazları bu veriyollarına paralel bağlanmıştır. Her bir donanım biriminin kendisine has tekil bir adresi veya adres aralığı vardır. Örneğin işlemci RAM üzerinden herhangi bir hafıza gözündeki veriyi okumak istesin. Okumak istenilen hafıza gözünün adresi adres hattına yüklenir. Kontrol hattına ise Read (Oku) kontrol sinyali verilir. Sonrasında ise veri hattı üzerinden işlemciye hafıza gözündeki veriler gönderilir.

İşlemcinin çalıştıracağı kodlar işlemci üzerine üretim aşamasında önceden yüklenmiştir. İşlemci bu komutları girişine uygulanan özel bir kod yardımıyla icra eder. Bu kodlar 16’lık (hexadecimal) yapıdadir. Bu biçimdeki işlemci kodlarına makine kodları denir. Programlar sadece işlemciden, işlemci üzerinde tanımlanmış komutları çalıştırmasını isteyebilirler. Zaten programlar, işlemcide tanımlı kodların belirli bir mantık yoluyla problemleri çözebilecek şekilde sıralanmasıyla oluşan, komut bloklarıdır.

İşlemci, tüm donanım birimleri ile dolaylı ya da dolaysız etkileşim halindedir. İşlemci tüm donanım birimlerini bir döngü halinde kontrol etmez. İşlemciyle bağlantı kurmak isteyen donanım birimi kesme denilen özel bir işaret kullanarak işlemcinin kendisiyle ilgilenmesini sağlar. Kesme işaretini alan işlemci yaptığı işlemi yarıda bırakarak göserilen alt programı çalıştırıp kaldığı yere döner. Tüm donanım birimleri işlemcinin isteklerini yerine getiren birer hizmetçi olarak çalışır. Bazı donanımlar kendilerine has işlemciye sahiptir. Bu tip donanımlara akıllı donanım denmektedir. Bunlar işlemciye daha az yük olmaktadır. İşlemci artakalan zamanda başka görevlerini yaparak zaman kazanmaktadır.

Kesmeler

Kesmeler I/O cihazları tarafından üretilebilirler ve işlemcinin normal çalışmasını keserler. Program kesmeleri, Timer kesmeleri, I/O kesmeleri ve donanım kesmeleri çeşitleri vardır.

Kaynakça: Webtekno, Explainthatstuff, Pixabay

Yaşar, E. (2018).Bilgisayar Donanımı. Bursa: Ekin Basım Yayın Dağıtım

The post Bilgisayar Nasıl Çalışır? appeared first on Halil Durmus.

Grafik tabanlı bir ara yüz (GUI), mouse ve klavye üçlemesi ile öne çıkan ilk Macintosh bilgisayar hem kişisel kullanım da hem de ofis kullanımında önemli avantajları da beraberinde getirdi.1946 yılında kullanımına başlanan tarihin ilk elektronik bilgisayarı ENIAC sonrasındaki gelişmelerden biri de 1970’lerde evinin garajında ilk kişisel bilgisayarlarını yapan Steve Jobs ve Steve Wozniak’a aittir.

Böylece Apple’ın doğuşunun ardından sürekli olarak yeni çalışmaları hedefleyen bu iki isim 1984 yılında Macintosh serisinin de ilk adımını atmışlardır. Macintosh ismi ise ana markaları olan Türkçe’de elma anlamına gelen “Apple” ile bağlantılıdır. Amerikalı bir çiftçi olan John McIntosh’un arazisinde bulunan özel bir elma türüne kendi ismini vermiştir. Apple ekibi, McIntosh elmasından esinlenerek bu yeni projeye Apple ile bağlantılı bu ismi vermek istemişler ancak gerekli yasal izinler alınamadığı için buradan esinlenerek Macintosh isminde karar kılmışlardır.

1.Yazılım

1.1. Mac OS – Mac OS X

Macintosh serisi bilgisayarlar, genellikle Apple’in kendi ürünü olan Mac OS işletim sistemini kullanır. Mac OS, kendi içinde Mac OS Classic (1984-2001) ve Mac OS X (2001- ) olarak ikiye ayrılır. İki işletim sistemi birbirinden bağımsızdır ve Mac OS X, Classic altında çalışan yazılımları Classic (Mac OS X) adı verilen bir yazılım ile çalıştırmaktadır; ama Classic desteği, Apple’in Macintosh serisinde Intel işlemcileri kullanması ile bitmiştir ve günümüzde sadece PowerPC sahibi Macintoshlar Classic yazılımlarını çalıştırabilmektir. 

1.2. Windows

Intel işlemcili Macintoshlar, Boot Camp adı verilen bir yazılım sayesinde Microsoft Windows işletim sistemi de kullanabilmektedir. Yazılım, Windows XP SP2, Windows Vista, Windows 7 ve Windows 8 desteği ile işletim sisteminin Macintoshlarda rahatlıkla çalışabilmesi için gerekli sürücüleri de yüklemektedir.

1.3. A/UX

Bu bilgisayarlarda çalışabilen başka bir işletim sistemi ise yine Apple’in kendi ürünü olan A/UX işletim sistemidir. İşletim sistemi Macintosh II, Macintosh Quadra ve Macintosh Centris serisi Macintoshlarda UNIX çalıştırılabilmesi ve ayrıca Mac OS işletim sisteminin arayüzünü koruma amacıyla, 1988 yılında piyasaya sürülmüştür. Sistem fazla tutmamış ve PowerPC işlemci serisine uyarlanmadan 1995 yılında geliştirilmesi durdurulmuş ve piyasadan kaldırılmıştır.

1.4. Linux

Macintosh serisi bilgisayarlarda, çeşitli Linux sürümlerinin çalıştırılabilmesi mümkündür. Bunlardan belki de Macintosh için en ünlüsü MkLinux işletim sistemidir. Sistem 1996 yılında OSF Research Institute ve Apple C tarafından yapılmıştır.

1.5. iApps

iApps, Apple’ın genelde Mac bilgisayarları ile birlikte dağıttığı veya iLife veya iWork gibi yazılım paketleri ile satışa sunduğu yazılımlara denir. Bu yazılımlar, iTunes dışında, sadece Mac OS X altında çalışmaktadır.

2. Donanım

Şu anda üretimde olan bütün Mac serisi bilgisayarlar Intel x64 işlemcileri kullanmaktadır. Bu bilgisayarlar standard olarak minimum 4 GB hafıza içermektedirler. Macler, Combo Drive (DVD okuyucu ve CD yazıcı) veya SuperDrive (DVD ve CD yazıcı) ile gelmektedir. Güncel Macintoshlar, veri transferi için USB, FireWire ve Thunderbolt portlarını kullanmaktadırlar.

3. İşlemci

Orijinal Mac, 128k, 8 MHz hız ile çalışan Motorola 68000 işlemcisi ile üretilmiştir. Kullanılan işlemciler doksanlı yılların başında kendini PowerPC, ve 2005 yılında ise Intel x86 işlemcilerine bırakmıştır.

4. Veri Transferi ve Bağlantılar

İlk çıkan Macintosh’lar, hard disk veya disket okuyucular için Apple’ın özel olarak hazırlanmış seri portunu kullanmaktaydı. Bu daha sonra kendisini Macintosh Plus’ın piyasaya sürülmesi ile SCSI’ye bırakmıştır.

Klavye, fare gibi aygıtlar için, Macintosh II ile beraber Apple Desktop Bus(ADB) portu kullanılmaya başlanıldı. 1998 yılında iMac’in piyasaya sürülmesi ile birlikte, Apple, ADB yerine USB kullanmaya başladı. ADB portuna sahip olan son Macintosh, 1999 yılında piyasaya sürülen PowerMac G3 (B&W) oldu. Bu Macintosh ADB ile birlikte USB’yi destekleyen ilk ve tek Macintosh’du.

Kaynakça: Wikipedia, Wikiwand

The post Macintosh Bilgisayarlar appeared first on Halil Durmus.

Daha önce tespit edilen Meltdown ve Spectre güvenlik açıklarında olduğu gibi birçok çipi etkileyen güvenlik açığı son derece tehlikeli. ZombieLoad adı verilen açık, 2011 sonrası üretilen bütün Intel işlemcilerde bulunuyor. Bir uygulamanın çalıştırılması sırasında işlemci tarafından uygulamaya ait bazı veriler, işlemci hafızasında tutuluyor ve her bir uygulama ancak kendisine ait verilere erişebiliyor. Ancak ZombieLoad açığı uygulamaların o an cihazda çalışan başka uygulamaların işlemci üzerindeki verilerine de erişmesini mümkün kılıyor. Bu durumda bilgisayarda çalışan kötü niyetli bir uygulama, girdiğiniz internet sayfalarını görebilir, parolalarınızı okuyabilir ve gizli bilgilerinize erişebilir. Güvenlik açığını tespit eden araştırmacılar, örnek olması için tarayıcıda kullanıcıların ziyaret ettikleri internet sayfalarını anında görebildikleri bir uygulama da hazırlamışlar.

Henüz bu açığı kullanan bir virüs tespit edilemese de güvenlik açığının geride fazla iz bırakmadığı dikkate alındığında kötü niyetli kişilerin hâlihazırda bu açıktan faydalanıyor olmaları mümkün. ZombieLoad’u önemli kılan bir başka husus da sadece kullanıcı bilgisayarlarını değil, sunucuları da etkilemesi. Ortak kullanılan bir sunucuya bu açığı kullanan bir uygulamayı kurduğunuzda, sunucudaki diğer sanal sunucuların verilerine de erişebilirsiniz. Intel, Microsoft, Apple gibi firmalar yayınladıkları yazılım güncellemeleriyle açığın kapatıldığını duyurdular. Bunun için kullandığınız işletim sistemlerinin ve Chrome gibi uygulamaların güncellenmesi önemli. Ancak yapılan bu güncelleştirmeler Intel işlemcilerinin kullanıldığı bilgisayarların performansını %3’e kadar, sunucuların performansını ise %9’a kadar düşürebiliyor. Tüm işlemciler hesaba katıldığında oldukça ciddi bir performans kaybı söz konusu.

Duyurulan her bir açıkta işlemci üreticileri krizi olduğundan daha küçük sunmaya çalışıyor. Ancak elimizde dev bir kriz var. Mevcut işlemci mimarileri ile devam edildiği sürece Zombieload gibi açıkların sonu gelmeyecek. Bu mimariler toptan rafa kaldırılmadan, mevcut işlemciler toptan tedavülden kalkmadan yeni işlemci açıkları, dolayısıyla yeni yamalar ve daha da fazla performans kaybı kaçınılmaz.

Kaynakça: EBİ ,DigitalTrends ,SecurityWeek

The post Intel Çiplerdeki Güvenlik Açığı “ZombieLoad” appeared first on Halil Durmus.