Bütün İşlemci Listelerinin Anası 2005/2006

Admin Mesaj Sayısı : 185 Yaş : 37 Kayıt tarihi : 28/05/07

Yeni geliştirdiğimiz deney setimizi kullanarak yeni bir işlemci listesi yapmanın zamanı geldi. En önemli eklentiler kesinlikle çift çekirdekli işlemciler ancak AMD'nin Soket 939 ve Intel'in Soket 775 platformlarını da kapsayan başka küçük yenilikler de var.

Böylesine ayrıntılı bir inceleme akla şu soruyu da getiriyor geçen seferki incelemeden beri neler değişti ve son kullanıcıya ne kadar başarım artışı yansıdı. Her konuya muhalefet eden tipler her zaman tekrarladıkları ve üzerine yeni bir şey eklemedikleri, kelime işlemci programların bugün de 1993 yılında olduğundan daha hızlı çalışmadığı, iddialarını belirteceklerdir. Tamamen yanılıyorlar mı?

Tabii ki söylediklerinde gerçeklik payı var ancak unuttukları nokta son on yıl boyunca bilgisayarları kullanma şeklimizin ciddi şekilde değiştiği gerçeğidir. Günümüzde işlemciler pek çok işi aynı anda farklı uygulamaları çalıştırarak yapabiliyorlar. 90'lı yılların başında bu işlerin her biri için özel yongalar gerekirdi bugün her an kullandığımız bu nimeti sanki hep varmış gibi düşünemeyiz. O zamanlarda akıcı video veya ses çalma düşünülemezdi ama şu anda hayatımızın olağan bir parçası haline geldi. Bir başka güzel örnek internet üzerinden yapılan sesli ve görüntülü konuşmalar. Bu işlemler sırasında veri, eş zamanlı olarak şifreleniyor ve bunu yaparken bir yandan ofis uygulamalarınız veya oyunlarınız paralel olarak sorunsuz çalışmaya devam ediyor. Kısacası şu anda günlük yaşantımızda çok büyük yer kaplayan pek çok bilgisayar uygulaması bir kaç sene önce aklımızın ucundan bile geçmezdi.

Bütün İşlemci Listelerinin Anası 2005/2006 40041le

İlk adımdan sonrası inanılmaz hızlı bir evrim: Intel'in ilk işlemcisi 4004 1971 civarında çıkmıştı. 2300 transistör içeren bu işlemci 12 V gerilim (voltage) kullanıyordu ve 640 Byte bellek adresleyebiliyordu. Her hangi bir ısı emiciye gereksinimi yoktu.

Bütün İşlemci Listelerinin Anası 2005/2006 Cpufrequency1rc

Bu çizim AMD ve Intel işlemcilerin 1993 yılından 2005 yılına kadar olan saat hızı artışını gösteriyor.1993 ile 1999 arasında ortalama saat hızı artışı on kat olarak göze çarpıyor. Son yıllarda ise bir durgunluk var, saat hızları ikiye bile katlanmamış.

Kişisel bilgisayarların hayatımızın her alanına girmek için kararlı adımlarla ilerlediklerini fark etmemiz gerekiyor. Bu gelişmenin en büyük sürükleyicileri iki büyük işlemci üreticisi olan AMD ve Intel. Hatta Intel, bugün kullandığımız pek çok standardın yaratıcısı olarak pazar üzerinde kesin bir etkiye sahip.

Geçmişten bugüne gelinen yeri daha anlamlı hale getirmek için küçük bir örnek vermek gerekirse: Intel'in 1971 yılında çıkan ilk işlemcisi 4004 2300 transistör içerirken günümüz işlemcisi Pentium Extreme Edition 840 230 milyon transistöre sahip. Oranlarsan 100.000 kat artış söz konusu!

Başka bir ölçü kullanarak farklı bir örnek verelim. Eskiden bir transistör için kullanılan alana şu anda 5845 adet sığdırılabiliyor. Bu gelişme çekirdek geriliminin (voltage) 12 V (1971) değerinden 1.2 V değerine inmesiyle birlikte gerçekleşiyor. Ayrıca henüz sınıra da ulaşmış değiliz; geleneksel silikon tabanlı transistörler bir işlemi gerçekleştirebilmek için en az 0.7 V gerilime ihtiyaç duyuyorlar.

Sıcaklık Sorunları Daha Yüksek Saat Hızlarına Engel

Bütün İşlemci Listelerinin Anası 2005/2006 Powerconsumption1vz

1993 yılından bu yana yaşanan başarım artışlarına paralel olarak işlemcilerin güç gereksinimleri de artıyor. En yüksek 130 W ısıl tasarım gücü değeriyle Intel rakibi AMD'ye göre daha fazla güç tüketiyor. 1999 yılına kadar her iki üretici de aynı teknolojik yolu izlemişlerdi ancak o yıldan sonra yollar ayrıldı. Günümüzde başarım ve güç tüketimi düşünüldüğünde AMD açık bir şekilde önde gidiyor.

Akıllı bir gözlemci iki rakip işlemci üreticisi arasındaki saat hızı yarışının bir durgunluk sürecine girdiğini fark edecektir. Artık AMD ve Intel işlemcilerinin saat hızlarını saklamak için her geçen gün daha fazla şifreli ürün isimleri kullanıyorlar.

İki yıl önce Münih laboratuarımızda yapılan bir hızaşırtma deneyinde normal bir Pentium 4 bilindik hava soğutmalı bir sistem kullanılarak başarılı bir şekilde 4 GHz sınırını geçmişti. Daha sonra dünya rekoru denemesinde (5 GHz projemiz) 5.25 GHz değerini görebilmiştik ve şimdi ise dünya rekoru 7 GHz civarında. Ancak normal kullanıcılar hala bu değerleri görebilmiş değil.

Son zamanlarda yonga üreticilerinin karşılarına çıkan en büyük sorun artan saat hızlarıyla birlikte ısı yayımının da artması. Şu ana kadar iki firma da tatmin edici bir çözüm geliştiremedi. Bunun yerine işlemcilerin küçültülmesi alanındaki gelişmelerden yararlanarak iki çekirdeği bir işlemci üzerinde birleştirme yoluna gittiler. Bu teknik sayesinde ısı işlemci yüzeyine daha dengeli yayılmakla kalmadı aynı zamanda daha düşük saat hızlarına sahip çift çekirdekli işlemciler kendilerinden daha hızlı tek çekirdekli işlemcilere göre daha iyi başarımlar elde ettiler.

Şu an için 4 GHz sınırı aşılamaz bir engel olarak duruyor, en azından kabul edilebilir ısı yayımı seviyelerinde kaldığımızı varsayarsak. Ayrıca 130 W ısı yayımı değeri bile pahalı ve büyük soğutma sistemleri gerektiriyor ki bu da pazar tarafından hoş karşılanmıyor. Sonuç olarak Intel tarafında en yüksek saat hızına sahip olan işlemci Pentium 4 670 olarak kalıyor. Aynı sorun AMD tarafını o kadar etkilemiyor (henüz) çünkü saat hızları nispeten daha düşük sonuç olarak ısı yayımı da daha az.

Yine son 12 yılda olan gelişmeleri anlamak açısından bir örnek verelim. 1993 yılında çıkan Pentium 60 küçük bir soğutucuya sahipken günümüzdeki işlemciler neredeyse bir bebeğin kafası büyüklüğünde soğutuculara gereksinim duyuyorlar ve genellikle bilgisayar parçasından çok elektrik süpürgesi gibi ses çıkarıyorlar. Bu eğilim devam ederse araba radyatörü büyüklüğünde soğutucularımız olacak!

Bütün İşlemci Listelerinin Anası 2005/2006 Cooleroldnew4bu

Bazen bir resim binlerce kelimeden daha çok şey anlatır. Önde 1993 yılından gelen bir Pentium Overdrive ve soğutucusu. Arkadaki devasa şey ise 2005 yılında Intel Pentium 4 ile birlikte gelen standart soğutucu. Gelecek bizim için daha da büyük soğutucular getirecek mi?

Gerçekler & Sayılar - Başarımın Evrimi

1993 - 2005 arasında gerçekleşen işlemci evrimi baş döndürücü bir süreçtir. Saat hızları bir roket gibi 63 kat artarak 60 MHz'den (Pentium 60) 3800 MHz'ye (Pentium 4 670) kadar çıktı. Aynı anda bilgisayarların ana bellekleri de gelişmelerden nasibini aldı. Günümüzde giriş seviyesi bilgisayarlar bile 1993 yılının son model sabit disklerinden daha fazla belleğe sahip olarak geliyorlar. Saat hızındaki ve bellek büyüklüğündeki bu artışlar doğru orantılı olarak başarıma yansımadı çünkü aynı anda yeni sistemlerin getirdiği ek yükler de arttı. Yine de günümüz işlemcilerinin başarım seviyeleri işlemleri aksamadan yapabilecek seviyede. 1993 yılında CD'den MP3'e müzik aktarımı işi beş saat sürerken aynı işin şu anda beş dakika civarında tamamlandığını düşünün.

Başka bir karşılaştırma ister misiniz? Doksanların ortalarında en hızlı bilgisayar ağları yaklaşık 10 MBit/s (tek yönlü - half duplex) veri aktarım hızına sahipken şimdilerde kablosuz ağlar 54 MBit/s kablolu ağlar ise 1 GBit/s hızlarına ulaşmış durumdalar. Başka bir açıdan bakarsak günümüzde iki bilgisayar arasındaki veri aktarımı on yıl önce bir bilgisayarın kendi içinde veriyi işlemesinden daha hızlı hale geldi. Pentium 60'ın bellek alt sistemi 40 MB/s hızı kaldırabilirken Gigabit ağlar bunun iki katı veriyi aktarabiliyorlar.

Hayatta Kalan Tek Dinozor 3.5" Disket Sürücü

Bütün bu yeniliklerden sonra yanımızda olan tek sadık bileşen: 3.5" disket sürücü. Aslen Sony tarafından tasarlanan disket sürücüler kısa zamanda IBM-uyumlu bilgisayarların (hatırladınız mı o zamanlar böyle söylenirdi?) standart özellikleri arasında yerini aldı. 18 yıl boyunca değişmeden günümüzde kullanılmaya devam edilen tek bileşen olan disket sürücüler 360 rpm dönüş hızına ve 34 kB/s aktarım hızına sahipler. Bir kez daha günümüzle karşılaştırırsak: Sizden 10,000 mil uzakta bir başka kıta üzerinde olan bir sunucudan bilgisayarınıza dosya aktarma işlemi aynı işi disket sürücüden yapmanıza göre üç kat daha hızlı hale gelmiş durumda. Ve buna rağmen disket sürücü hayatta kalmayı başarıyor.

(ÇN: Ülkemizdeki ortalama ADSL internet hızına (512 kBit) sahip bir kullanıcı için bu değer 1.5 ile 2 arasında değişiyor.)

Watt Başına Düşen Başarım Ve Enerji Açısından Verimlilik

Bütün İşlemci Listelerinin Anası 2005/2006 Performanceperwattamd4cv

AMD işlemcilerin 1993'ten günümüze watt başına düşen başarım gelişimi. Gördüğünüz gibi watt başına düşen başarım yıllar içinde çok ciddi şekilde artmış.

Bütün İşlemci Listelerinin Anası 2005/2006 Performanceperwattintel6yy

Intel işlemciler için 1993'ten günümüze aynı gelişim grafiği. Ancak şu an ki işlemcilerin sonuçları başarımı tam olarak yansıtmıyor çünkü yüksek saat hızları her zaman aynı oranda başarım artışı sağlayamıyor. Yine de AMD işlemcilerde olduğu gibi watt başına düşen başarım miktarı yıllar içinde artıyor.

Isı yayımı miktarı baş döndürücü seviyelere geldikten sonra yüksek saat hızlarının bir önemi kaldı mı? Artan enerji masraflarıyla birlikte artık yeni bir standart belirleyici hale gelmeye başladı, Watt başına düşen başarım. (Watt, işlemcinin güç tüketimini gösteren bir birimdir.)

Çok uzun bir süre 'saat hızı = başarım' eşitliği gerçek hayatta gösterilen başarımı veya diğer bir deyişle işlemcinin değerini gösterdi. Bu yaklaşımı temel alarak Pentium 60 1993 yılında Watt başına 6 MHz başarım sunuyordu. Günümüz işlemcisi Pentium 4 3.8 GHz ile karşılaştırırsak en iyi örnek watt başına 33 MHz başarım sunuyor.

Çizimlerimiz bu gelişimi açık bir şekilde gösteriyor. 1995'ten beri işlemcilerin başarımları, ısı kayıpları karşısında inanılmaz bir şekilde yükseldi. Yine de kötümser yorumcular bu gerçeği kabullenmek istemediler. AMD'nin işlemcileri Intel'in sunduğu işlemcilere göre daha verimliler özellikle de çift çekirdekli işlemciler düşünüldüğünde. Tek çekirdekli işlemciler düşünüldüğünde de AMD saat hızlarını düşürmek zorunda kalmıyor. Diğer taraftan Intel, çift çekirdekli işlemcilerinin saat hızını 3.2 GHz ile sınırlamak zorunda kalıyor ve 3.8 GHz hızında çalışan Pentium 4'lerin çift çekirdekli sürümleri imkansız hale geliyor.

Yine bazı yorumcular çift çekirdekli işlemciler için ciddi ve mantıklı uygulamalar olmadığını belirtiyorlar. Bu yoruma karşılık vermek konusunda zorlanıyoruz. Üzücü olsa da görülen yakın gelecekte bu konuda bir gelişme pek yok, bu yüzden son kullanıcılar da yazılımlar iş parçası (thread) uyumlu olana kadar ortada kalmaya devam edecekler.