Bilgisayar Mimarisi
Bilgisayar mimarisi, bir bilgisayarın temel yapısını ve işleyişini inceleyen bir bilim dalıdır. Bilgisayar mimarisinin amacı, bir bilgisayarın performansını, verimliliğini ve maliyetini en üst düzeye çıkarmaktır.
Bilgisayar mimarisinin temel elemanları şunlardır:
- Donanım: Bilgisayarın fiziksel bileşenleridir. Bunlara işlemci, bellek, depolama aygıtları, giriş-çıkış aygıtları ve çevresel birimler dahildir.
- Yazılım: Bilgisayarın işleyişini kontrol eden talimatlardır. Bu talimatlar, donanımın nasıl kullanılacağını ve verilerin nasıl işleneceğini belirler.
Bilgisayar Mimarisinin Tarihçesi
Bilgisayar mimarisinin tarihi, 1940’lı yıllardaki ilk bilgisayarlarla başlar. Bu bilgisayarlar, çok basit mimarilere sahipti ve yalnızca temel hesaplama görevlerini yerine getirebilirdi.
1950’li ve 1960’lı yıllarda, bilgisayar mimarisi önemli gelişmeler kaydetti. Bu yıllarda, bellek, depolama ve giriş-çıkış aygıtlarında önemli ilerlemeler sağlandı. Ayrıca, veri işleme hızları da önemli ölçüde arttı.
1970’li yıllarda, bilgisayar mimarisi daha da karmaşıklaştı. Bu yıllarda, mikroişlemciler icat edildi ve bilgisayarlar daha küçük ve daha taşınabilir hale geldi. Ayrıca, işletim sistemleri geliştirildi ve bilgisayarlar daha kullanıcı dostu hale geldi.
1980’li ve 1990’lı yıllarda, bilgisayar mimarisi daha da gelişti. Bu yıllarda, çok çekirdekli işlemciler, sanal bellek ve paralel işleme gibi yeni teknolojiler geliştirildi. Ayrıca, internetin yaygınlaşmasıyla birlikte, bilgisayarlar daha çok veri işlemeye başladı.
2000’li yıllarda, bilgisayar mimarisi bulut bilişim ve yapay zeka gibi yeni teknolojilerle şekillendi. Bu teknolojiler, bilgisayarların daha verimli ve daha güçlü hale gelmesine yardımcı oldu.
Bilgisayar Mimarisinin Temel Kavramları
Bilgisayar mimarisinin temel kavramları şunlardır:
- Mimari: Bir bilgisayarın temel yapısı ve işleyişidir.
- Donanım: Bilgisayarın fiziksel bileşenleridir.
- Yazılım: Bilgisayarın işleyişini kontrol eden talimatlardır.
- Programlama: Bilgisayara talimat vermek için kullanılan süreçtir.
- Uygulama: Kullanıcıların belirli görevleri yerine getirmek için kullandığı yazılımlardır.
Bilgisayar Mimarisinin Temel Bileşenleri
Bilgisayar mimarisinin temel bileşenleri şunlardır:
- İşlemci: Bilgisayarın beynidir. Verileri işler ve talimatlara göre hareket eder.
- Bellek: Bilgilerin saklandığı yerdir.
- Depolama aygıtları: Büyük miktarda verinin saklandığı yerdir.
- Giriş-çıkış aygıtları: Bilgisayara veri girişi ve veri çıkışı sağlayan cihazlardır.
İşlemci
İşlemci, bilgisayarın beynidir. Verileri işler ve talimatlara göre hareket eder. İşlemciler, iki ana bileşenden oluşur:
- Aritmetik mantık birimi (ALU): Verileri hesaplayan ve mantıksal işlemleri yapan birimdir.
- Kontrol birimi (CU): Talimatların nasıl yürütüleceğini belirleyen birimdir.
İşlemcilerin performansı, hızıyla ölçülür. Hız, bir işlemcinin bir işlem gerçekleştirmek için harcadığı zamandır. İşlemcilerin hızını ölçmek için çeşitli birimler kullanılır. Bunlardan en yaygın olanı megahertz (MHz) ve gigahertz (GHz)’dir.
Bellek
Bellek, bilgisayarın verilerin saklandığı yerdir. Bellek, iki ana bileşenden oluşur:
- Ana bellek: İşlemcinin doğrudan erişebildiği bellektir.
- Yardımcı bellek: İşlemcinin doğrudan erişemediği bellektir.
Ana bellek, bilgisayarın çalıştığı sırada kullanılan verileri saklar. Yardımcı bellek, daha uzun süre saklanması gereken verileri saklar.
Bellek, boyutuyla ölçülür. Boyut, belleğin ne kadar veri saklayabildiği anlamına gelir. Bellek, boyutuna göre megabayt (MB), gigabayt (GB) ve terabayt (TB) olarak ifade edilir