Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Mikroi¸slemciler-I 80X86 ˙I¸slemci Ailesi Alper Bayrak ¨ Abant ˙Izzet Baysal Universitesi Bolu 2014 Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Sunuma Genel Bakı¸s Sunuma Genel Bakı¸s I 1 Temel Kavramlar Veri G¨osterim Birimleri Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları ¨ Mikroi¸slemci Yapısı ve Ozellikleri Kaydediciler ¨ Onbellek Kontrol Birimi ve ALU 2 Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Intel Ailesinin Geli¸simi 8086/8088 80286 80386 i486 Pentium Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Sunuma Genel Bakı¸s Sunuma Genel Bakı¸s II Pentium Pro MMX Teknolojisi Pentium II Celeron Pentium III Pentium IV Hyperthreading teknolojisi ¨ 3 ˙I¸slemci Uretimi Fotorezist Uygulaması ˙Iyon ˙Implantasyonu High-K dielektrik birikimi Foto litografi Etching - Oymabaskı Metal D¨okme Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Sunuma Genel Bakı¸s Sunuma Genel Bakı¸s III Metal Katmanlar Wafer Sınıflandırma Testi ve Dilimleme Paketleme Sınıf Testi, Tamamlanmı¸s ˙I¸slemci Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Temel Kavramlar Veri G¨ osterim Birimleri Veri G¨osterim Birimleri nibble = 4 bit Bayt=8 bit=1 bayt Word = 16 bit = 2 bayt Doubleword =32 bit = 4 bayt Quadword 64 bit = 8 bayt Paragraph 128 bit = 16bayt Kilobayt(KB) = 210 = 1024 bayt Megabayt (MB) = 220 = 1048576 ≈ 1 MB Gigabayt (GB) = 230 = 1073741824 ≈ 1 GB Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Temel Kavramlar Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları ˙Insanlarda beyin nasıl t¨ um v¨ ucudu y¨ onetmek, kontrol etmek i¸cin sinir sisteminin bir par¸cası olan sinirleri kullanıyorsa; i¸slemciler de bilgisayarı y¨ onetmek, kontrol etmek i¸cin ileti¸sim yollarını kullanır. Hem i¸slemci i¸cerisinde hem de i¸slemciyle di˘ ger birimler arasında ileti¸sim hatları bulunmaktadır. ˙ sim hatları u Ileti¸ ¨zerinden elektrik sinyali ge¸cebilecek iletken hatlardır. Bu hatların sayısı i¸slemci modeline g¨ ore de˘ gi¸sir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Temel Kavramlar Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları ˙Ileti¸sim hatları u ¨¸c grup halinde incelenebilir: Adres Yolu (Address Buses): ˙I¸slemcinin bilgi yazaca˘ gı veya okuyaca˘ gı her hafıza h¨ ucresinin ve ¸cevre birimlerinin bir adresi vardır. ˙I¸slemci, bu adresleri bu birimlere ula¸smak i¸cin kullanır. Adresler, ikilik sayı gruplarından olu¸sur. Bir i¸slemcinin ula¸sabilece˘ gi maksimum adres sayısı, adres yolundaki hat sayısı ile ili¸skilidir. Adres yolunu c¸o˘gunlukla i¸slemci kullanır. Bu y¨ uzden adres yolunun tek y¨ onl¨ u oldu˘ gu s¨ oylenebilir. Mikroi¸slemcinin kullanabilece˘ gi bellek kapasitesi adres hattı sayısı ile yakından ilgilidir. N=Adress hattı sayısı ise kullanılabilecek bellek kapasitesi Max. Bellek B¨ uy¨ ukl¨ u˘ gu ¨= 2 N ile g¨osterilir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Temel Kavramlar Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları Veri Yolu (Data Buses): ˙I¸slemci, hafıza elemanları ve ¸cevresel birimleriyle ¸cift y¨onl¨ u veri akı¸sını sa˘glar. Birbirine paralel iletken hat sayısı veri yolunun ka¸c bitlik oldu˘gunu g¨osterir. ¨ gin, iletken hat sayısı 64 olan veri yolu 64 bitliktir. Orne˘ Y¨ uksek bit sayısına sahip veri yolları olması sistemin daha hızlı ¸calı¸sması anlamına gelir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Temel Kavramlar Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları Kontrol Yolu (Control Buses): ˙I¸slemcinin di˘ger birimleri y¨ onetmek ve e¸s zamanlamayı (senkronizasyon) sa˘ glamak amacı ile kullandı˘ gı sinyallerin g¨onderildi˘gi yoldur. ¨ Ornek olarak oku ve yaz sinyalleri. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Temel Kavramlar Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları Figure: Bir bilgisayar sisteminin genel blok ¸seması Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Temel Kavramlar Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları Figure: Bilgisayar bile¸senlerinin anakart u ¨zerindeki yerle¸simi Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Temel Kavramlar Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları Figure: Anakart bile¸senleri Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Temel Kavramlar Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları Mikroi¸slemcili sistemin ileti¸sim Yolları Anakart u ¨zerindeki port yapıları No 1 2 3 4 5 6 7 Adı Paralel port IEEE 1394 portu RJ-45 portu Yan hoparl¨ or (Gri) Arka hoparl¨ or (Siyah) Merkezi/Bas (Portakal) Ses giri¸si (A¸cık mavi) No 8 9 10 11 12 13 14 Adı Yan hoparl¨or (Limon) Mikrofon (Pempe) USB 2.0 USB 2.0 Seri (COM) port PC/2 klavye (Mor) PS/2 fare (Ye¸sil) Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Temel Kavramlar ¨ Mikroi¸slemci Yapısı ve Ozellikleri ¨ Mikroi¸slemci Yapısı ve Ozellikleri Bilgisayarın en ¨onemli par¸cası mikroi¸slemci, c¸ok karma¸sık bir yapıya sahiptir ve g¨ un¨ um¨ uzde Intel, Motorola, AMD, CYRIX, vb. firmalar tarafından geli¸stirilmekte ve piyasaya s¨ ur¨ ulmektedir. Mikroi¸slemcili sistemlerde yaygın olarak kullanılan mikroi¸slemciler; Intel tarafından u ¨retilen Pentium ve Motorola tarafından u ¨retilen Power PC veya M680X0 kodlu mikroi¸slemcileri (genellikle sanayide kontrol ama¸clı) olmakla birlikte, di˘ger firmaların u ¨rettikleri mikroi¸slemcilerde piyasada kullanılmaktadır. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Temel Kavramlar ¨ Mikroi¸slemci Yapısı ve Ozellikleri ¨ Mikroi¸slemci Yapısı ve Ozellikleri Mikroi¸slemci i¸cinde farklı ama¸clarla kullanılan temel birimler vardır. Bu birimler sırası ile ¸su ¸sekildedir. Kaydediciler (Registers) Aritmetik Mantık Birimi (ALU) Kontrol Birimi ¨ Bellek On Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Temel Kavramlar Kaydediciler Kaydediciler Kaydediciler mikroi¸slemci i¸cerisinde yer alan ge¸cici saklama birimleridir. C ¸ ok hızlı bir ¸sekilde veri yazma ve okuma yapılabilir. Kaydedicilerin bir defada tutabilecegi veri b¨ uy¨ ukl¨ u˘gu ¨ ¨onem arz eder. Kaydediciler 8 bit, 16 bit, 32 bit, 64 bit geni¸sli˘ginde olabilirler. Kaydedicilerin geni¸sli˘ gi i¸slem hızına c¸ok b¨ uy¨ uk oranda etki eder. Bu y¨ uzden kaydedici geni¸sli˘ gine g¨ ore i¸slemcileri 8 bit, 16 bit, 32bit, 64 bit i¸slemciler bi¸ciminde genel olarak sınıflandırılabilir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Temel Kavramlar ¨ Onbellek ¨ Onbellek Sistem belle˘ginden(RAM) gelen veriler, ¸co˘ gunlukla CPU’nun hızına yeti¸semezler. Bu problemi c¸¨ozmek i¸cin CPU i¸cinde y¨ uksek hızlı hafızalar bulunur. ¨ bellek ¸calı¸smakta olan programa ait komutların, verilerin On ge¸cici olarak saklandı˘ gı y¨ uksek hızlı hafızalardır. ¨ bellekler ¨onceleri i¸slemci dı¸sında yer almı¸s daha sonra On i¸slemci i¸cine yerle¸stirilmi¸stir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Temel Kavramlar ¨ Onbellek ¨ Onbellek ˙I¸slemcinin komutları daha hızlı y¨ uklemesini sa˘glayan bu hafıza genellikle L1 (Level 1) ve L2 (Level 2) olmak u ¨zere iki kısımdan olu¸sur. ˙slemci, ihtiya¸c duydu˘ I¸ gu komutu ilk ¨ once L1 ¨ on bellekte (L1 ¨on bellek L2 ¨on bellekten daha hızlıdır.) arar. E˘ger i¸slemcinin aradı˘ gı komut burada yoksa L2 ¨onbelle˘ge bakar. E˘ger burada da yoksa sırasıyla RAM ve sabit disk u ¨zerindeki sanal hafıza u ¨zerinde arar. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Temel Kavramlar Kontrol Birimi ve ALU Kontrol Birimi ve ALU Kontrol Birimi: ˙I¸slemciye g¨onderilen komutların ¸c¨ oz¨ ul¨ up (komutun ne anlama geldi˘ginin tanımlanması) i¸sletilmesini sa˘ glar. ˙I¸slemci i¸cindeki birimlerin ve dı¸sındaki birimlerin e¸s zamanlı olarak ¸calı¸smasını sa˘ glayan kontrol sinyalleri bu birim tarafından u ¨retilir. Aritmetik / Mantık Birimi (Arithmetic Logic Unit- ALU): Mantıksal ve matematiksel i¸slemlerin yapıldı˘ gı kısımdır. D¨ort i¸slem, u ¨s alma gibi temel aritmetik i¸slemler ile b¨ uy¨ uk, k¨ u¸cu ¨k, ve, veya gibi mantıksal i¸slemleri yerine getirir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi 1978/1979 yıllarında u ¨retilen ilk 8086/8088’den ba¸slayıp 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro, Pentium MMX, Pentium II, Pentium III ve Pentium IV mikroi¸slemcilerine uzanan geni¸s bir u ¨r¨ un yelpazesine sahip olan Intel x86 mikroi¸slemci ailesi tarihteki en ba¸sarılı mikroi¸slemci ailesi olmu¸stur. Bunda ¸ce¸sitli fakt¨ orler rol almı¸stır, fakat en b¨ uy¨ uk neden, ¸su ¨phesiz 1981 yılındaki ilk PC’de IBM firmasının 8088 mikroi¸slemcisini se¸cmesi olmu¸stur. O tarihten itibaren, IBM ve bir ¸cok firma bu i¸slemcileri PC’lerde kullanmaktadır. PC’lerin d¨ unyada yaygın olarak kullanılması, bu i¸slemcilerin ba¸sarısında en b¨ uy¨ uk neden olmu¸stur. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Mikroi¸slemciler mimari yapılarına g¨ ore farklılık g¨osterir. Ortak bir mimariye sahip i¸slemciler, komutları tanıdıkları i¸cin, aynı programları ¸calı¸stırabilir. Bir mikroi¸slemcinin tanıdı˘ gı komutlar, yani komut k¨ umesi o mikroi¸slemci mimarisinin en temel ¨ ozelliklerinden biridir. Di˘ger ¨onemli bir mimari ¨ ozellik mikroi¸slemcinin dahili kaydedici k¨ umesidir. Kaydediciler, mikroi¸slemcinin c¸alı¸sması sırasında, ge¸cici verilerin saklandı˘gı bellek h¨ ucreleridir. Bu bellek h¨ ucreleri i¸slemcinin i¸cindedir. Farklı komut ve kaydedici k¨ umesine sahip mikroi¸slemciler genelde birbirlerinin programlarını ¸calı¸stıramazlar. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi G¨ un¨ um¨ uzde en pop¨ uler mikroi¸slemci mimarisi Intel x86 ailesine ait mimaridir. Bunda ¸cok yaygın olarak kullanılan IBM PC’ler b¨ uy¨ uk bir rol oynamı¸stır. Intel x86 i¸slemcilerin, PC’lerde ve ayrıca bir ¸cok elektronik u ¨r¨ unde c¸ok yaygın olarak kullanılması, bu aileyi, end¨ ustri ve e˘gitim i¸cin ¸cok ¨ onemli bir konuma getirmi¸stir. Bu ailenin ilk i¸slemcisi 1978 yılında u ¨retilen 8086’dır. O zamanlardan g¨ un¨ um¨ uze, x86 i¸slemcileri ¨ onemli bir de˘gi¸sim g¨osterdi. Bu ailenin ¨onemli kilometre ta¸sları olan i¸slemciler sırasıyla ¸sunlardır: 8086/8088, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro, Pentium MMX, Pentium II, Pentium III ve Pentium IV i¸slemcileridir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Bug¨ un, mikroi¸slemci u ¨reten irili ufaklı pek ¸cok firma bulunmaktadır. Bunların en ¨onemlileri, Intel ve Motorola firmalarıdır. X86 ailesinin lokomotifini c¸eken Intel firması olmasına ra˘gmen, g¨ un¨ um¨ uzde Intel dı¸sında x86 mikroi¸slemcisi u ¨reten, AMD, Cyrix, Centour ve Rise Tecnology gibi firmalar bulunmaktadır. Intel x86 ailesinin dı¸sında, di˘ ger ¨ onemli mikroi¸slemci mimarilerinden bazıları ¸sunlardır: Modern Macintosh’larda bulunan Power PC, eski Mac’lerde bulunan 680x0 serisi, Digital ve Compact’ın g¨ u¸cl¨ u makinelerinde kullanılan Alpha ailesi, Sun firmasının SPARC i¸slemcileri, Silicon Graphics’in MIPS RX000 serisi, HP’in PARISC’i ¨ onemli mimariler olarak sayılabilir. Bu mimarilerin hi¸c biri kendi aralarında ve aynı zamanda X86 ile uyumlu de˘gildir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Figure: Intel firmasının u ¨retmi¸s oldu˘ gu i¸slemcilerin tarihsel geli¸simi Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Tablodaki terimler: Transistors sayısı, i¸slemci u ¨zerindeki transist¨ or adedini g¨ ostermektedir. Tablodan da g¨ or¨ ulece˘ gi gibi transist¨ or sayısı yıllara ba˘ glı olarak d¨ uzenli bir artı¸s g¨ ostermi¸stir. Microns, i¸slemci u ¨zerindeki en ince telin mikron cinsinden kalınlı˘ gını g¨ ostermektedir. Kar¸sıla¸stırma i¸cin, insan sa¸cı 100 microns kalınlı˘ gındadır. ˙slemcilerdeki boyutlar d¨ I¸ u¸serken transist¨ or sayısı s¨ urekli artmaktadır. Hız, i¸slemci nin c¸alı¸sma frekansını g¨ osterir. her clock (pulse) bir i¸slemin yapılması i¸cin ge¸cen zamanı g¨ osterir. Veri yolu, i¸slemdı¸s d¨ unya ile haberle¸sirken kullandı˘ gı yolun geni¸sli˘ gidir. MIPS (millions of instructions per second), bir mikroi¸slemcinin 1 saniyede ¨ i¸sleyebilece˘ gi komut sayısıdır. Ornek: 0.8 MIPS saniyede 0.8 milyon komut i¸sleyebiliyor demektir. ve CPU ların performansını o ¨l¸cmek i¸cin kullanılan bir birimdir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Intel Ailesinin Geli¸simi Intel Ailesinin Geli¸simi Intel firması 1968 yılında bellek t¨ umle¸sik devreleri yapmak u ¨zere kuruldu. ¨ Uretecekleri bir hesap makinesi i¸cin CPU t¨ umle¸sik devresi isteyen, hesap makinesi u ¨reten bir firmanın talebi; ve yine u ¨retecekleri bir terminal i¸cin ¨ ozel bir t¨ umle¸sik devre isteyen, di˘ger bir firmanın istediklerini kar¸sılamak i¸cin, Intel firması 4004 (1971) ve 8008 (1972) CPU’larını u ¨retti. Figure: Intel 4004 C ¸ ipi Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Intel Ailesinin Geli¸simi Intel Ailesinin Geli¸simi Mikroi¸slemciler ve mikrobilgisayarların sınıflandırılmasında en temel ¨ol¸cu ¨, mikroi¸slemcinin t¨ umle¸sik devre u ¨zerinde i¸slem yaptı˘gı en uzun verinin bit sayısı, yani kelime uzunlu˘gudur. 4-bit i¸slemci olan 4004 ve 8-bit i¸slemci olan 8008’den ba¸slayarak, mikroi¸slemciler ve mikrobilgisayarlar i¸cin, 4-bit, 8-bit, 16-bit, 32-bit ve 64-bit gibi veri uzunluk standartları do˘gmu¸stur. Intel, bu ilk m¨ u¸sterilerinden ba¸skasının, 4004 ve 8008 t¨ umle¸sik devrelerine ilgi g¨ostereceklerini tahmin etmedi˘gi i¸cin, u ¨retim hattını d¨ u¸su ¨k kapasiteli tutmu¸stur. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Intel Ailesinin Geli¸simi Intel Ailesinin Geli¸simi Fakat tahminlerin aksine, bu t¨ umle¸sik devrelere ¸cok b¨ uy¨ uk bir ilgi oldu. Bunun sonucu ve aynı zamanda 8008’in 16 KB’lık bellek limitini a¸smak amacıyla, Intel firması 1974 yılında genel ama¸clı 8080 CPU’sunu u ¨retti. Birden bu t¨ umle¸sik devreye b¨ uy¨ uk bir talep oldu ve kısa bir s¨ ure i¸cinde 8080, 8-bit mikroi¸slemci end¨ ustri standardı oldu. Intel, iki yıl sonra 1976’da geli¸smi¸s bir 8080 i¸slemcisi olan 8085 piyasaya s¨ urd¨ u. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi 8086/8088 8086/8088 Intel, 16 bitlik 8086 i¸slemcisini 1978 yılında piyasaya s¨ urd¨ u. Y¨ uksek seviyeli programlama dillerine ve daha etkin i¸sletim sistemlerine sahip ilk i¸slemci olan 8086, IBM uyumlu sistemlerin temelini olu¸sturdu. 8086 mikro i¸slemci 20 bit ile bellek adresleyerek 1 MB’lık bellek kullanabilir. Arkasından ¸cıkan 8088 i¸slemci ile IBM ilk ki¸sisel bilgisayarı (PC) piyasaya s¨ urd¨ u. Bu ilk PC’nin 16K hafızası, grafik ¨ ozelli˘ gi olmayan ekranı ve bir teyp bandı s¨ ur¨ uc¨ us¨ u vardı. 8088 mikro i¸slemci, 16 bit u ¨zerinden i¸slem yapan veri yolu 8 bit olan bir mikro i¸slemcidir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi 80286 80286 Kısa bir s¨ ure sonra Intel, 80286 i¸slemcisini c¸ıkartarak PC performansını yeni bir seviyeye y¨ ukseltti. 80286 i¸slemci 16 bit veriyolunu hem i¸cte hem de dı¸sta kullanabiliyordu. Bu da kendinden ¨ onceki i¸slemcilerden ¸cok daha fazla ilgi g¨ormesine sebep oldu ve artık PC’ler i¸cin daha g¨ u¸cl¨ u yazılımlar u ¨retilmeye ba¸slandı. 80286 Mikro i¸slemci, adres yolu 20 bit i¸c ve dı¸s veri yolu 16 bit ve 16 MB’a kadar belle˘ gi do˘ grudan adresleyebilirler. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi 80386 80386 Intel’in bir ku¸sak sonraki i¸slemcisi olan 80386 i¸slemcisi PC d¨ unyasına b¨ uy¨ uk de˘ gi¸siklikler getirdi. SX ve DX modelleri olan bu i¸slemcinin en b¨ uy¨ uk ¨ozelli˘gi 32 bit bir i¸slemci olmasıydı. SX i¸slemcinin dı¸s veri yolu 16, i¸c veri yolu 32 bittir. Saat hızı 16-33 Mhz’dir. DX i¸slemcisinin hem i¸c hem de dı¸s veri yolu 32 bit saat hızı 33-40 MHz’dir. 286’lardaki veri yolunun iki katına c¸ıkartılması PC’lerde grafik i¸slemlerini artırdı. Ayrıca saat hızının 16 MHz’den 33 ve 40 MHz’e ¸cıkartılması i¸slemleri daha da hızlandırdı. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi i486 i486 Intel Nisan 1989 yılında i486 i¸slemciyi piyasaya s¨ urd¨ u. i486 i¸slemcisi entegre bir chiptir. Bu chip d¨ort farklı i¸slev grubunu (asıl CPU’yu, bir matematik yardımcı i¸slemcisini, bir ¨ onbellek denetleyicisini ve DX/DX2 modellerinde bir adet genel ¨ onbellek, DX4 modellerinde ise iki adet ayrık 8K ¨onbelle˘ gi) bir bile¸sende birle¸stirmektedir. 80486 Mikro i¸slemci, i¸c ve dı¸s adres yolu 32 bit olup 4 GB adresleyebilen bir mikro i¸slemcidir. Saat hızları 25 ile 100 Mhz arasında olan c¸e¸sitleri vardır. SX modelinde matematik i¸slemci yoktur. DX ve DX2 modellerinde matematik i¸slemci olup i¸slemcinin i¸cinde 4 KB veri ve 4 KB komut ¨ onbelle˘ gi vardır. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi i486 i486 Matematik i¸slemciler, mikroi¸slemciler gibi her i¸si yapan devreler de˘gildir. Yalnızca matematik i¸slemleri, ¸cok u ¨st¨ un bir duyarlık ve hızla yapan ¨ozel i¸slemcilerdir. 80486DX’e kadar ayrı bir devre olarak satılan bu matematik i¸slemciler 80486DX ile mikroi¸slemcinin yapısına dahil edilmi¸sti. Ama ¨ozel olarak matematik i¸slem yo˘ gunluklu i¸slerle u˘gra¸smayanların yine de 486’nın getirdi˘ gi avantajlardan yararlanması i¸cin 80486SX i¸slemcisi u ¨retilmi¸sti. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Pentium Pentium i486 i¸slemcilerin hızla yaygınla¸stı˘ gı bir d¨ onemde Intel P5 kod adıyla tasarladı˘gı yeni i¸slemci ailesini Pentium adıyla piyasaya s¨ urd¨ u. Pentium Mikro i¸slemci, Intel firmasının 1994 yılında piyasaya s¨ urd¨ u˘gu ¨ 32 bitlik i¸c 64 bitlik dı¸s veri yolu kullanan, adres yolu 64 bit olan mikro i¸slemcidir. Bu i¸slemci iki adet ayrık 8K’lık ¨ onbelle˘ ge sahiptir. Pentium i¸slemci 486’lardan farklı olarak iki adet tamsayı i¸slemcisine sahiptir. Kayan nokta i¸slemcisi de iyice geli¸stirilmi¸stir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Pentium Pentium Pentium i¸slemcilerde, 486 i¸slemcilerde olmayan Branch Protection (dallanma tahmini) teknolojisi kullanılmı¸stır. Bu teknoloji, program sırasında i¸sletilecek olan dallanma (jump) komutlarının dallanaca˘ gı tahmin edilen kod k¨ umelerinin daha hızlı eri¸silen bir ortama kopyalayarak i¸slenmeye ba¸slanmasına dayanır. Bu ¸sekilde %25 oranında performans artı¸sı sa˘ glanır. Pentium i¸slemciler 0.8 mikronluk teknolojisi ile u ¨retilmi¸slerdir. 60 MHz, 75 MHz, 90 MHz, 100 MHz, 120 MHz, 133 MHz, 166 MHz, 200 MHz ve 233 MHz saat hızında u ¨retilmi¸slerdir. Pentium i¸slemcide 3.1 milyon tane transist¨ or vardır. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Pentium Pro Pentium Pro Pentium i¸slemcilerin yakla¸sık iki katı i¸slemci g¨ uc¨ une sahip olan bu i¸slemcilerde 5.5 - 6.1 milyon arasında transist¨or kullanılmı¸stır. +2.9V besleme gerilimi ile ¸calı¸san bu i¸slemci 166 MHz, 200 MHz, 233 MHz ve 266 MHz saat hızlarında u ¨retilmi¸slerdir. Bu i¸slemlerinde ona hız kazandırmı¸stır. Pentium Pro mikroi¸slemcide Pentium i¸slemciye ek olarak 256 KB’lık bir L2 ¨on bellek vardır. Bu i¸slemci daha ¸cok server bilgisayarlar i¸cin tasarlanmı¸stır ve x86 tabanındaki i¸slemciler i¸cin yazılmı¸s t¨ um yazılımları desteklemektedir. Pentium Pro ¨oncelikle 32 bitlik programlara ihtiya¸c duyar. Bu sebeple i¸slemcinin tam performansla c¸alı¸sabilmesi i¸cin Windows NT gibi ger¸cek 32 bitlik i¸sletim sistemi kullanılmalıdır. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi MMX Teknolojisi MMX Teknolojisi Intel, 1997’nin ba¸slarında Pentium MMX(MultiMedia eXtension) i¸slemciyi piyasaya s¨ urerek Pentium tasarımına yeni bir boyut kazandırdı. Eski pentium i¸slemcilere g¨ ore 1.5 kat daha fazla transfer i¸ceren ve pentium i¸slemcilerle tamamen uyumlu uyum olan i¸slemcilerdir. Pentium MMX i¸slemcilerin 166, 200 ve 233 MHZ hızında ¸calı¸san modelleri vardır. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi MMX Teknolojisi MMX Teknolojisi Bu i¸slemci multimedya (¸coklu ortam yazılımları, oyunlar, MPEG gibi grafik tabanlı yazılımlar) uygulamaları i¸cin ¨ozel komutlar i¸cerir. Multi Media Extension’ın kısaltılmı¸sı olan MMX , Pentium i¸slemcisine 57 adet yeni komutun eklenmesiyle olu¸smu¸s bir i¸slemcidir. Yani birka¸c komutun yaptı˘gı bazı i¸slemler tek komutta toplanmı¸stır. Single Instruction - Multiple Data -SIMD (Tek Komut - C ¸ oklu Veri) teknolojisinin kullanıldı˘ gı bu i¸slemcilerde tek bir komutun getirdi˘gi bir c¸ok i¸slem paralel olarak bir arada yapılabilmektedir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi MMX Teknolojisi MMX Teknolojisi Bu i¸slemcilerde multimedya i¸cin komut setinin geni¸sletilmesiyle birlikte L1 ¨onbellek kapasitesi de 32 KB’a yani iki katına ¸cıkartılmı¸stır. ˙I¸slem performansı s¨ oz konusu oldu˘ gunda MMX i¸slemcilerin verimlili˘gi tartı¸sılmaz MMX i¸slemcilerin hızlı olmasındaki en b¨ uy¨ uk fakt¨or ¨onbelle˘ gin b¨ uy¨ ukl¨ u˘ gu ¨d¨ ur. Ayrıca MMX i¸slemcilerde besleme gerilimi 5V veya 3.2V’tan 2.8V’a d¨ u¸su ¨r¨ ulerek i¸slemci ¸cekirde˘ gindeki kayıp performans d¨ u¸su ¨r¨ uld¨ u. Bu sayede y¨ uksek saat hızına ra˘ gmen i¸slemci daha az ısınmaktadır. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Pentium II Pentium II Pentium II Pentium pro i¸slemcisi ile MMX i¸slemcisinin birle¸simi ile 1997 de orta ¸cıkarıldı. MMX teknoloji ile yakaladı˘ gı performansı Pentium Pro ile birle¸stiren Intel Pentium II i¸slemcileri piyasaya s¨ urd¨ u. Pentium II i¸slemciler hem yapı olarak hem de fiziki olarak ¨onceki i¸slemcilerden farklılıklar ta¸sımaktadır. Bu i¸slemcilerin di˘ gerlerinden farkı SEC (single Edge Contact) adı verilen geni¸sleme yuvalarına (slot) takılan bir i¸slemci olmalarıdır. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Pentium II Pentium II ˙I¸slemci anakart u ¨zerindeki Slot-1 adı verilen ¨ ozel yuvaya takılır. Pentium II i¸slemcilerde 32 KB’lık bir L1 ¨ onbellek ve 512 KB’lık L2 ¨onbellek i¸cerir. ¨ Onceki i¸slemcilerde Soket 7 yi kullanan Intel Pentium II ile birlikte SEC (Single Edge Contact) adını verdi˘gi ve Slot 1’e girecek yapıda bir dizayn kullandı. Pentium II ailesinin ilk modeli 233 MHz hızında u ¨retildi. Arkasından 266 MHz, 300 MHz ve 333 MHz modelleri geldi. Intel bu a¸samadan sonra 66 MHz’lik veri yolunun yanında 100 MHz’lik veri yolunu da kullanmaya ba¸sladı ve daha sonra ¸cıkan i¸slemciler 350 MHz, 400 MHz ve 450 MHz olarak ¸cıktı. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Celeron Celeron Pentium II i¸slemcinin ucuz s¨ ur¨ um¨ ud¨ ur. Aralarındaki temel fark 512 L2 ¨ onbelle˘ ginin Pentium Celeron i¸slemcilerde olmamasıydı. Fakat L2 ¨onbelle˘ginin olmaması b¨ uy¨ uk performans d¨ u¸su ¨kl¨ uklerine yol a¸ctı˘ gından sonraki s¨ ur¨ umlerinde 128 KB’lık bir ¨onbellek konuldu. Bu serinin ilk ferdi 266 MHz olarak tasarlanmı¸stır. L2 ¨on belle˘gi olmayan Celeronlar Pentium Pro ile aynı performansı g¨ostermektedir. 266 MHz i¸slemcinin arkasından yine L2 ¨ onbelle˘gi olmayan Celeron 300 u ¨retildi. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Celeron Celeron ˙Ilk nesil Celeron i¸slemcilerin fiyatı c¸ok cazip olmasına ra˘gmen ¨onbellek gerektiren uygulamalarda yetersiz kalması bu i¸slemcilere ilgiyi azalttı. Bu sırada Intel yine bir atak yaparak 128KB L2 ¨onbelle˘ge sahip Celeron 300A i¸slemcisini u ¨retti. Arkasından gelen 333 MHz, 366 MHz, 400 MHz, 433 MHz ve 466 MHz i¸slemciler 128 KB ¨ onbellek gelene˘ gini devam ettirdiler. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Pentium III Pentium III Pentium III mikroi¸slemcisi 1999 yılının ba¸sında Intel tarafından piyasaya sunulmu¸stur. Pentium III ile gelen ¨ onemli bir yenilik, ”Streaming SIMD Extensions” kısaca SSE olarak adlandırılan bir yapıdır. Bu mimari yapı ile, ileri g¨ or¨ unt¨ u i¸sleme, 3D, ses ve video ses tanıma gibi uygulamalarda kullanılabilecek 70 tane yeni komut eklenmi¸stir. Pentium III ayrıca P6 mikromimarisini dinamik y¨ ur¨ utme, ¸coklu dallanma tahmini, veri akı¸sı analizi ve tahmini y¨ ur¨ utme c¸ok i¸slemli sistem yolu ve Intel MMX teknolojisini i¸cerir. Pentium III, PC ve Internet hizmetleri ve a˘ g eri¸sim g¨ uvenli˘gi i¸cin planlanan yapı bloklarından ilki olan i¸slemci seri numarası sunar. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Pentium III Pentium III Bu komutlarla birlikte i¸slemciye eklenmi¸s di˘ ger yapısal bir de˘gi¸siklik de 8 adet yeni registerdir. Bu yeni register’lar i¸slemcide yeni SIMD FPU komutları tarafından kullanılmak u ¨zere yer alıyorlar. Register’lar 128-bit’lik bir geni¸sli˘ ge sahiptir. Bu sayede birden ¸cok (d¨ orde kadar) FP ucu bir register’a y¨ uklenebiliyor ya da SIMD komutları bu register’larda saklanabiliyor. Bu ¸sekilde Intel, RISC i¸slemcilere g¨ ore en b¨ uy¨ uk eksiklik olan register sayısının azlı˘ gını yava¸s yava¸s kapamaya ba¸sladı. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Pentium IV Pentium IV Bu i¸slemci pek ¸cok yenilik i¸cermektedir. ¨ gin hyperthreading ¨ Orne˘ ozelli˘ gi ile iki i¸slemci gibi ¸calı¸sabilmektedir. Ayrıca y¨ uksek frekansta ¸calı¸sması, transist¨ or teknolojisinin geli¸smi¸s olması dolayısı ile d¨ u¸su ¨k g¨ uc¸ t¨ uketimi gibi ¨ozelliklerle ¨onceki i¸slemcilere oranla g¨ uc¨ une g¨ u¸c katmı¸stır. Figure: Intel Pentium 4 i¸slemcisi Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Hyperthreading teknolojisi Hyperthreading teknolojisi Y¨ uksek kalitede video ile ses, a˘ gır veritabanı uygulamaları bir¸cok veriyi i¸sleme zorunlulu˘ gu getirmektedir. Bu kadar c¸ok veriyi i¸slemek i¸cin birden fazla i¸slemci kullanılabilir. Ancak bu pahalıya mal olur. Bu tip bir c¸¨oz¨ um yerine, kullanılabilecek daha ucuz ¸c¨oz¨ umlerden biri olan Hyper-Threading (HT) teknolojisi sayesinde bir i¸slemci birbirinden ba˘ gımsız iki programa ait veriyi aynı anda i¸sleyebilmektedir. Hyper Threading teknolojisi i¸cin aynı anda birka¸c yazılımı ¸calı¸stırırken, randımanı artırmaya yarayan bir teknolojidir denilebilir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi Intel X86 Mimarisi ve geli¸simi Hyperthreading teknolojisi Hyperthreading teknolojisi HT teknolojisi, bu teknolojiyi destekleyen i¸slemciye, ¸cipsete, sistem BIOS’a ve i¸sletim sistemine sahip bilgisayar sistemleri gerektirir. ¨ gin, Windows 2000 Professional HT’yi desteklemedi˘gi Orne˘ i¸cin, bu i¸sletim sistemi y¨ ukl¨ u olan bir bilgisayarda HT’nin getirdi˘gi performanstan yararlanılamaz. Performans kullandı˘ gınız donanım ve yazılıma ba˘glı olarak de˘gi¸sir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi ˙I¸slemci Uretimi ¨ ˙I¸slemci Uretimi ¨ Kum Silikon, yer kabu˘gundaki ikinci (%25) en yaygın kimyasal elementtir. Kum ¨ozellikle de kuvars y¨ uksek miktarda silikon (SiO2, silisyum dioksit) i¸cerdi˘ gi ve silikon’da yarıiletken u ¨retiminde ana bile¸sen oldu˘gu i¸cin ¸cip u ¨reticilerinin temel maddesidir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi ˙I¸slemci Uretimi ¨ ˙I¸slemci Uretimi ¨ Eritilmi¸s Silikon Silikon, farklı a¸samalardan ge¸cerek arındırılır ve sonunda yarıiletken u ¨retiminde kullanılacak kalite seviyesine ula¸sır ki buna Elektronik Grad Silikon adı verilir. Elektronik Grad Silikon, milyarlarca silikon ve alyan atomu i¸cerir. Resimde arındırılmı¸s silikon eriyi˘ ginden elde edilen k¨ ul¸ceyi (mono kristal) g¨orebilirsiniz. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi ˙I¸slemci Uretimi ¨ ˙I¸slemci Uretimi ¨ Mono Kristal Silikon K¨ ul¸ce K¨ ul¸ce, Elektronik Grad Silikondan u ¨retilir. Bir K¨ ul¸ce 100 kilogram a˘gırlı˘gında olup, %99.9999999 silikon saflı˘gına sahiptir. K¨ ul¸celer, Wafer olarak adlandırılan ayrı disklere kesilirler. Her bir Wafer’ın kalınlı˘ gı 1mm’dir. Waferlar, ayna parlaklı˘gında, kusursuz bir y¨ uzeye sahip olana kadar parlatılırlar. Intel, t¨ um bu s¨ ure¸clerden ge¸cmi¸s u ¨retime hazır waferları u ¨¸cu ¨nc¨ u parti firmalardan temin eder. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi ˙I¸slemci Uretimi ¨ Fotorezist Uygulaması Fotorezist Uygulaması Wafer u ¨zerinden c¸ip elde etme i¸slemi, y¨ uksek hassasiyet seviyesiyle kontrol edilen y¨ uzlerce adımı i¸cermektedir. ˙ste bu s¨ I¸ urecin en ¨ onemli a¸samalarından biri de farklı materyaller i¸ceren kalıpların birbiri ardına dizilmesidir. ˙I¸slemci u ¨retimindeki uzun ve karma¸sık s¨ ure¸cte en ¨onemli a¸samalardan biri de fotorezist uygulamasıdır. Yukarıdaki resimde Mavi renkle g¨ or¨ ulen fotorezist, ortaya ¸cıktıktan sonra bir sonraki a¸sama i¸cin temizlenir. Kalan fotorezist, materyalleri iyon implantasyonuna maruz kalmamaları i¸cin korur. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi ˙I¸slemci Uretimi ¨ ˙Iyon ˙Implantasyonu ˙Iyon ˙Implantasyonu ˙I¸slemci zarı elde edilecek wafer, fotolitografi kullanılarak kalıplara ayrılır. Wafer, artı veya eksi y¨ ukl¨ u iyonlar i¸ceren ı¸sın bombardımana tutulur. ˙Iyonlar, kendilerini wafer y¨ uzeyinin altına, se¸cili lokasyonlardaki silikonun iletken ¨ozelliklerinde de˘ gi¸siklik yapmak u ¨zere g¨omerler. Resimde g¨or¨ ulen ye¸sil b¨ olgeler, do˘ gru ¸sekilde uygulanmı¸s aylan atomlarını g¨ostermekte. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi ˙I¸slemci Uretimi ¨ High-K dielektrik birikimi High-K dielektrik birikimi Intel, wafer y¨ uzeyinde, transist¨ or kapısı ve onun kanalı arasındaki geleneksel yalıtkanlar yerine c¸ok katmanlı dielektrik materyal kullanır. Bu materyal, bir seferde bir atomik katman uygular. Bu uygulama, elektrik sızıntılarını azalttı˘ gı gibi enerji verimli i¸slemci u ¨retimini de m¨ umk¨ un kılmaktadır. Wafer y¨ uzeyine uygulanan ayrı molek¨ ul katmanlarının her biri, c¸oklu katman i¸cerir. Orta resimdeki sarı iki katman, bu katmanları temsil ¨ cu etmektedir. U¸ ¨nc¨ u resim ise High-K yalıtkan materyalin t¨ um wafer y¨ uzeyine uygulanı¸sını g¨ ostermektedir. High-K yalıtkan materyal, geleneksel silikondioksit katmana g¨ ore dahakalın olmakla birlikte, performansı maksimize edecek aynı sı˘ gal o ¨zelliklere sahiptir. Uygulanan yenilik¸ci yalıtkan sayesinde, yapısal de˘ gi¸sikliklere ra˘ gmen, akım ka¸ca˘ gı azaltılabilimi¸stir. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi ˙I¸slemci Uretimi ¨ Foto litografi Foto litografi Wafer, u ¨zerine d¨ ok¨ ulen siyah sıvı ile birlikte d¨ ond¨ ur¨ ul¨ ur ve bu adım, ince fotorezist katmanının uygulanmasına olanak tanır. Fotorezist, ultra viyole ı¸sı˘ ga ¸cıkartılır. Bu a¸samada meydana gelen kimyasal reaksiyon, obt¨ urat¨ or butonuna basıldı˘ gı anda film kamerasında meydana gelen ile olduk¸ca benzerdir. Ultra Viyole ı¸sı˘ ga ¸cıkartılan fotorezist anından ¸co ¨z¨ ulebilir olacaktır. Stensil benzeri maskeler kullanılarak tamamlanan a¸cı˘ ga ¸cıkartma i¸sleminde, UV ı¸sık kullanılmaktadır ¸cu ¨nk¨ u bu sayede maskeler, i¸slemcinin her katmanında yer alan c¸e¸sitli baskılı devrelerini yaratır. Orta resimde g¨ or¨ ulen lens, maskenin imajını azaltır ve sonu¸c olarak wafer u ¨zerinde olu¸san baskı, tipik olarak maskenin kendi kalıbından d¨ ort kat daha k¨ uc¸u ¨k olur. Intel ara¸stırmacıları, geli¸stirdikleri c¸ok daha k¨ uc¸u ¨k transist¨ orler sayesinde tek bir pinin ba¸sına 30 milyon transistor yerle¸stirebilmektedirler. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi ˙I¸slemci Uretimi ¨ Etching - Oymabaskı Etching - Oymabaskı Yapı¸skan fotorezist, kullanılan ¸c¨ oz¨ uc¨ u ile yok edilir. Bu adımla birlikte maske tarafından yapılan fotorezist kalıbı (siyah kısım) ortaya c¸ıkar. Fotorezist, kimyasallara a¸sınmaması adına High-K dielektri˘gi koruma g¨orevini u ¨stlenir. A¸sındırılmı¸s fotorezistin kaldırılmasından sonra istenen ¸sekil g¨or¨ un¨ ur olur. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi ˙I¸slemci Uretimi ¨ Metal D¨ okme Metal D¨okme ¨ c delik, Kırmızı renkle Hazır transist¨ orler artık tamamlanmaya yakındır. U¸ g¨ or¨ ulen yalıtkan katman ile yakılırlar. Bu u ¨c¸ delik, di˘ ger transit¨ orlerle ileti¸simi sa˘ glamak u ¨zere bakır ya da di˘ ger metaller ile doldurulurlar. Elektro-Kaplama a¸samasında waferlar, bakır s¨ ulfat sol¨ usyon i¸cerisine sokulurlar. Bakır iyonları, elektro-kaplama adı verilen i¸slem ile transist¨ orlere d¨ ok¨ ul¨ urler. Bakır iyonları, pozitif terminalden (anot) negatif terminale (katot) do˘ gru seyahat ederler. Elektro-Kaplama a¸samasından sonra Bakır iyonları aynı ince bir Bakır katmanı gibi yerle¸sirler wafer u ¨zerine. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi ˙I¸slemci Uretimi ¨ Metal Katmanlar Metal Katmanlar Bu a¸samada o ¨nce artan materyal silinir. C ¸ oklu metal katmanlar, farklı transist¨ orler arasında ba˘ glantı (kablolar gibi) olu¸stururlar. Ba˘ glantıların nasıl ger¸cekle¸sece˘ gi ise mimari ve tasarım ekipleri tarafından tanımlanır. Bilgisayar c¸ipleri a¸sırı d¨ uz g¨ or¨ un¨ urler, aslında 30’dan fazla katmana sahip olan i¸slemcilerin b¨ uy¨ ut¨ ulm¨ u¸s g¨ or¨ unt¨ ulerine bakılırsa, devre hatları arasındaki karı¸sık a˘ g yapısı ve transist¨ orler, futuristik bir¸cok katmanlı otoban sistemi gibi g¨ or¨ ulebilirler. Wafer, gerekli s¨ ure¸cler tamamlandıktan sonra t¨ umle¸ske ve test tesislerine transfer edilirler. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi ˙I¸slemci Uretimi ¨ Wafer Sınıflandırma Testi ve Dilimleme Wafer Sınıflandırma Testi ve Dilimleme Hazır waferlar ilk olarak fonksiyonalite testine tabi tutulurlar. Bu a¸samada, test kalıbı her c¸ip i¸cin tekrarlanır ve c¸ipin tepki s¨ uresi takip edilerek ”do˘ gru cevap” ile kar¸sıla¸stırılır. Wafer, dilimleme a¸samasında, ”zar” olarak tanımlanan par¸calara ayrılır. Intel’in 32nm Core i3 ve Core i5 i¸slemcilerinde, biri CPU di˘ geri de grafik i¸cin olmak u ¨zere iki zar hazırlanır ve aynı pakette bir araya getirilirler. Az o ¨nce detaylandırdı˘ gımız u ¨zere test a¸samasında do˘ gru cevabı veren zarlar bir sonraki a¸samaya ge¸cer, hatalı zarlar ise ayıklanır. Wafer dilimleme a¸samasından sonra i¸slemcilerde kullanılacak zarlar ortaya c¸ıkmı¸s olur. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi ˙I¸slemci Uretimi ¨ Paketleme Paketleme Wafer dilimlemesinin ardından paketlemeye ge¸cilir ve zar ya da zarlar (Core i3 ve Core i5 i¸cin) ısı da˘ gıtıcı ile birlikte tamamlanmı¸s i¸slemci formunu olu¸sturmak i¸cin bir araya getirilirler. Resimde g¨ or¨ ulen ye¸sil alt tabaka, PC sisteminin kalanıyla kurulacak ileti¸sim i¸cin gerekli olan elektriksel ve mekanik arabirimi kurar. Resimde g¨ or¨ ulen g¨ um¨ u¸s ısı da˘ gıtıcı ise, kullanılacak i¸slemci so˘ gutucusu ile teması sa˘ glar ve c¸alı¸sma esnasında i¸slemciyi serin tutar. Son resimde ise tamamlanmı¸s bir i¸slemci g¨ or¨ ulmektedir. Mikroi¸slemciler, d¨ unya u ¨zerinde u ¨retim s¨ ureci en karma¸sık u ¨r¨ unlerdir ve y¨ uzlerce s¨ ure¸cten ge¸cerler. Tabi t¨ um bunlardan bahsederken, i¸slemcilerin, d¨ unyanın en temiz ortamında yani mikroi¸slemci tesislerinde u ¨retildi˘ gini de belirtelim. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi ˙I¸slemci Uretimi ¨ Sınıf Testi, Tamamlanmı¸s ˙I¸slemci Sınıf Testi, Tamamlanmı¸s ˙I¸slemci Son test a¸samasında, hazırlanan i¸slemciler, anahtar karakterlerini ortaya c¸ıkartacak (ısıl g¨ uc¸ tasarımı ve en y¨ uksek frekans de˘ gerleri) teste alınırlar ve elde edilen test sonu¸clarına g¨ ore modellendirme yapılarak aynı kapasitedeki i¸slemciler aynı ta¸sıma rafına dizilirler. ¨ Uretimi bitmi¸s ve test s¨ ureci tamamlanmı¸s i¸slemciler, sistem u ¨reticilerine raflar i¸cerisinde, teknoloji ma˘ gazalarına ise orijinal kutuları i¸cerisinde g¨ onderilir ve t¨ uketicilerle ilk bulu¸sma ger¸cekle¸smi¸s olur. Mikroi¸slemciler-I80X86 ˙I¸slemci Ailesi ˙I¸slemci Uretimi ¨ Sınıf Testi, Tamamlanmı¸s ˙I¸slemci ¨ TES ¸ EKKURLER
© Copyright 2024 Paperzz
