Bütün İşlemci Listelerinin Anası

~~meltem~~ · 10-26-2015, 05:10 PM

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.

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.

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!

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.

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.

10-26-2015, 05:10 PM	#1
~~meltem~~ Senior Member Üyelik tarihi: Apr 2015 Mesajlar: 11.064	Bütün İşlemci Listelerinin Anası 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. 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. 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! 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. 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.