Mikroçiplerin Çalışma Prensibi
(exclusivearchitecture.com)Mikroçiplerin Çalışma Prensibi
- Mikroçiplerin nasıl çalıştığına dair ayrıntılı açıklamalar yer alıyor.
- Bu bölümdeki bazı illüstrasyonlar daha önce 'Popular Mechanics' dergisinde ve Google'ın AI blogunda yayımlandı.
Mikroçiplerin İç Yapısı
- CPU'nun içi: Mikroçipler, birden fazla seviyede karmaşık bir yapıya sahiptir.
- Aygıt seviyesi: Tek tek elektronik bileşenler mikroçipi oluşturur.
- Devre seviyesi: Birden fazla elektronik bileşen bağlanarak karmaşık devreler oluşturur.
- Mantık kapısı seviyesi: Mantık kapıları temel hesaplama işlemlerini gerçekleştirir.
- Direnç-transistör mantığı (RTL): Erken dönem mantık devresi tasarım yöntemi.
- CMOS mantığı: Günümüzde yaygın olarak kullanılan düşük güç tüketimli mantık devresi tasarım yöntemi.
- Yazmaç aktarım seviyesi: Veriyi işlemek ve aktarmak için kullanılan bileşenler.
- Multiplexer ve demultiplexer: Veri yolunu seçmek için kullanılır.
- Encoder ve decoder: Veriyi dönüştürmek için kullanılır.
- Aritmetik mantık birimi (ALU): Aritmetik ve mantıksal işlemleri gerçekleştirir.
- Latch: Veriyi geçici olarak depolamak için kullanılır.
- Flip-flop: Veriyi depolamak ve durumu korumak için kullanılır.
- Yazmaç: Veri depolamak için kullanılan hızlı bellek.
- Veri yolu sistemi: Veri ve komutları ileten iletişim sistemi.
- Mikro mimari seviyesi: CPU'nun iç yapısını ve veri akışını tanımlar.
- Sistem seviyesi: Tüm bilgisayar sisteminin nasıl çalıştığını açıklar.
Paketleme
- Mikroçipler, koruma ve bağlantı için özel yöntemlerle paketlenir.
Terimler Sözlüğü
- Mikroçiplerle ilgili terimlerin açıklamaları yer alıyor.
Site Hakkında
- Exclusive Architecture, Markus Kohlpaintner tarafından yürütülen kişisel bir web sitesi ve fotoğraf blogudur.
- Yaratıcılık ve modern teknolojiye odaklanır.
- Bu site, mikroçipler gibi karmaşık teknik konuları kolay anlaşılır şekilde açıklayarak başlangıç seviyesindeki yazılım mühendisleri için faydalı bilgiler sunar.
GN⁺ Görüşü
- Bu yazı, mikroçiplerin karmaşık iç yapısını anlaşılır biçimde açıklayarak teknolojiye ilgiyi artırmaya ve bilgiyi genişletmeye yardımcı oluyor.
- Mikroçiplerin her seviyesini anlamak, bilgisayar mühendisliği ve elektronik mühendisliği alanlarında temel bilgi oluşturmak açısından önemlidir.
- CMOS mantığı gibi teknolojiler düşük güç tüketimli tasarımda önemli rol oynadığından, bunları anlamak enerji verimli sistemler tasarlamak için gereklidir.
- Günümüz pazarında çeşitli mikroişlemciler ve mikrodenetleyiciler bulunuyor; ARM, Intel ve AMD gibi şirketler rekabet içinde ürün geliştiriyor.
- Mikroçip teknolojisi benimsenirken performans, güç tüketimi ve maliyet gibi unsurlar göz önünde bulundurulmalı; belirli uygulamalar için uygun mimari seçimi önemlidir.
1 yorum
Hacker News yorumları
Silisyum, yarı iletkenler için neredeyse mükemmel bir malzemedir
Değerlik bandı ile iletim bandı arasındaki bant aralığı enerjisi düşük olduğu için, küçük bir elektrik enerjisi uygulandığında bile en dıştaki değerlik elektronu kopar ve iletkenlik oluşur
Enerji kaldırıldığında elektron yerine döner ve malzeme iletken olmayan hâle gelir; şanslıyız ki silisyum bol ve ucuzdur
Silisyum oksit, silisyumla neredeyse kusursuz kafes uyumuna sahipken aynı zamanda tam bir yalıtkandır
Bu yüzden parlatılmış bir silisyum wafer üzerinde yapılar büyütmek çok kolaydır; çünkü malzemenin oksidi, MOSFET eklemleri, kapasitörler ve iletim yolları oluşturmak için gereken yalıtkan yapının ta kendisidir
Silisyumun malzeme biliminin en başından beri yanımızda olması ve bugüne kadar kalması bana hep ilginç gelir. Bakır için de aynısı geçerli
Evrende bir niyet olduğuna inanmıyorum ama bakıra, silisyuma ve köpeklere bakınca bazen şüpheye düşüyorum. Türümüzün böyle sadık dostlara sahip olması biraz kuşkulu
Bant aralığı payı ne kadar büyükse, o kadar yüksek sıcaklıklarda çalıştırabilirsiniz
Moore Yasası'nın başlarında silisyum saflığı şöyle açıklanıyor:
“Elektronik sınıf silisyum (EG-Si): 99,9999999 saflık, yani ‘dokuz dokuz’ saflık. Her 10.000.000 silisyum atomuna 1 safsızlık atomu”
Ama dokuz dokuz saflık deniyorsa 10^9, yani 1.000.000.000 atomda 1 safsızlık olması doğru görünüyor
100 atomda 1 safsızlık varsa bu %99, yani ‘iki dokuz’ saflıkla aynı hesap
exclusivearchitecture.com'u yapan kişiyim
Olumlu tepkileri görmek sevindirici; dokuz dokuz saflık değerindeki hatayı da zaten düzelttim ve 1.000.000.000 silisyum atomuna 1 safsızlık olacak şekilde güncelledim
Şu anda sitenin zaman aşımı nedeniyle düştüğünü gördüm; umarım en kısa sürede çözülür
Uzman olmayanların da çipleri fazla derine inmeden anlaması için iyi bir kaynak gibi görünüyor
Daha az doğrudan olsa da klasik Nand 2 Tetris kursunu hatırlatıyor: https://www.nand2tetris.org/
Sektör uzmanlarının değerlendirmelerini de merak ediyorum
“Genel bakış” sayfasındaki ENIAC, transistör ve entegre devre açıklamalarına bakınca oldukça komik
Teknoloji devrimini hızlandırıp “karmaşık makine”den “sihir” gibi görünen aşamaya taşıyan temel atılımlardan biri, bir anlamda düzgün kablo yönetimiymiş
Bu, baskılı devre kartlarının wire wrapping'e üstün olmasının nedeniyle özünde aynı; el işçiliğine dayalı bir süreci fotolitografi sürecine dönüştürmek
Elle kopyalanan el yazmalarının matbaa çıktılarıyla değiştirilmesinden de pek farklı değil
Daha büyük elektronik ve elektromekanik sistemlerde kablolar ve konnektörler, yani kablo demetleri, hâlâ başlıca zayıf nokta
İçeriğin çoğu https://archive.is/hYvUp adresinde görülebilir
O yazının basılı bir kopyası 50 yıl önce TI veya Intel gibi Ar-Ge laboratuvarlarına ulaştırılmış olsaydı, bugün nerede olurduk merak ediyorum
İlginç biçimde Turing Complete de NAND'den mikro bilgisayara giden yolu izliyor
https://store.steampowered.com/app/1444480/Turing_Complete/