15 Kasım 2014 01:00

Mikroişlemcilerin dünü bugünü

Fotoğraf: Envato

Paylaş

İsmail Gökhan Bayram

Tüm yazıları

43 yıl önce, 1971’in 15 Kasım’ında Electronic News’in sayfalarında “Tümleşik devrelerin yeni çağını duyuruyoruz” başlığı ile yayınlanan bir ilan, tek yongaya yerleştirilmiş ilk mikroişlemci olan Intel 4004’ü duyurdu. Stanley Mazor, Ted Hoff ve Federico Faggin tarafından tasarlanıp geliştirilen 4004 günümüzün milyarlarca transistör içeren modern işlemcileri ile karşılaştırıldığında, iki bin üç yüz transistörü ve 740 kilohertzlik(KHz) saat hızı ile oldukça basit görünse de, mimarisi temel işlemci bileşenlerinin tümünü içeriyordu. 4004 sadece yeni bir mimariye sahip, yeni bir yonga değil, işlemci tasarım ve üretiminin yeni ve radikal bir yoluydu.
1972’de 4-bitlik 4004 mikroişlemciyi, ilk 8-bitlik mikroişlemci olan 8008 izledi. Mikroişlemcilerin gelişimi, 1974’de 2 megahertz(MHz) saat hızına sahip Intel 8080’in piyasaya sürülmesi ve Gary Kildall’ın 8080 mikroişlemci için yazdığı CP/M işletim sistemi ile birlikte ivme kazandı. İlk kişisel bilgisayar standardının doğuşu, Osborne 1 adlı ilk taşınabilir bilgisayar, WordStar kelime işlemci ve dBase veri tabanı 8080 mikroişlemci döneminin sonuçlarındandır.
Intel’in mikroişlemcilerinin başarısı, diğer yonga üreticilerini de mikroişlemci üretmeye yöneltti. Motorola; Apple II, Comodore Pet ve daha pek çok sistemde kullanılan, 6800 ve 6502 işlemcilerini piyasaya sürdü. 1978 yılında üretilen ve mimarisi 8080’e dayanan, 5 MHz saat hızına sahip 16-bitlik Intel 8086, Intel’in bugüne dek uzanan x86 işlemcilerinin ilki oldu. Aynı dönemde Motorola; Apple Macintosh ve Sun Microsystems başta olmak üzere pek çok Unix sistemde kullanılan 8 MHz saat hızına sahip 68000’i piyasaya sürdü.
‘85’de üretilen ve iki yüz yetmiş beş bin transistör içeren 32-bitlik 80386’yı ‘89’da 1 milyonu aşkın transistör sayısıyla 80486 izledi. ‘90’ların başında işlemcilerin saat hızları 200 MHz’ye kadar ulaşmıştı. Mikroişlemcilerin 1 gigahertz (GHz) barajını aşabilmesi 1999’u buldu. Sürekli artan performans ihtiyacına cevap vermek için mikroişlemcilerin de hızlarını arttırmaları gerekiyordu. Bu süreçte hızı arttırmak için sürekli transistör sayısını arttırmak bir süre sonra ısınma sorunlarını başa çıkılamaz hale getirdi. Isınma sorununun çevresinden dolaşmak üzere geliştirilen ve birden fazla işlemciyi tek bir yongada paketlemeye dayanan çok çekirdekli işlemciler ile işlemci hızları arttırılamasa da genel performansın arttırılabilmesi sağlandı.
Bugün, 4004’ün milyonlarca katı transistör içerebilen mikroişlemciler masaüstü ve diz üstü bilgisayarlarımızı, cep telefonlarımızı ve daha pek çok cihazı donatıyor. Tıptan mühendisliğe, bilimsel araştırmalardan iletişime, eğitimden eğlenceye mikroişlemcilerin kullanılmadığı hemen hiç bir alan kalmadı. Kullanım alanı ve etkisinin genişliği nedeniyle yirminci yüzyılın en önemli teknik gelişmelerinden sayılabilecek mikroişlemciler eğer 4004’te olduğu gibi tümüyle radikal bir yöntem geliştirilmezse uzunca bir süre daha bizlerle olacak.

YAZARIN DİĞER YAZILARI