Bilgisaray Tarihi Gelisimi
Bilgisaray Tarihi Gelişimi
1- Mekanik kşsak
2- Elektronik kuşak
3- Mikroişlemci kuşagı
1 - Mekanik Kuşak
Tarihte ilk hesaplayıcı M.Ö 500'de kullanılan ABACUS 'tür. Önceleri balçıktan yapılmış bir tablet ve içerisinde dizili ufak taslardan meydana gelirken, sonraları dışı çerçeveli ve içerisinde dizili ufak taslardan yada boncuklardan olusan basit bir alet halini almıştır. Abacus, boncukların pozisyonuna göre farklı degerler göstermekte ve hesaplama, boncukların cetvel setine göre hareketiyle saglanmaktadır. Önceleri Misır ve Romalı' lar tarafından kullanılan bu alet zamanla tüm dünyaya yayılmıştır. Su anda bir benzeri ilk okullarda matematik ögretimi için kullanılmaktadır. M.Ö 876'da sıfır için ilk sembol Hindistan'da kullanlıdı. 1614'de yayınlana ilk logaritma tablosu ile büyük sayılar üzerinde işlem yapılmaya başlandı.
1620'de Ingiliz Edmund Guenter elektrikli hesap makinelerini öncüsü olacak kaydırma kuralını buluyor ve logaritma bilgilerine degerler veren kayan cetvel yapıldı. 1642'de Pascal, PASCALINE adi verilen bir mekanik hesaplayıcı dizayn eder. On bölümden olusan bir çok dişli çarktan oluşuyordu. Her bir çark 10 dönüş yaptıgında hemen solundakı çark dönmeye başlar. Bu mantik hala kullanılmaktadır ve tümmekanik hesaplayicıların temeli olmaktadır. Bu çalışmalarının anısına yazılan bir programlama dilinin adına PASCAL denmiştir.
1694'de Gotfried Leibniz sayıları ikili sistemde gösterebilen bir hesap makinesi yaptı. 1821'de fabrika işçisi Ludd işçiye olan ihtiyacı ortadan kaldıran makinelere karşı savaşmak için arkadaşlarını topluyor. O günden sonra teknolojiye karşı olan insanlara Luddite terimi kullanılmaya başlandı. 1822'de Babbage adlı matematikçi, fark alma yöntemini kullanan Difference Engine denılen hesaplayıcıyı yaptı. Aynı makineye artarda verilen işlemlerin kendisine verilecek bir işlemler zinciri ile nasıl yapilabilir? Sorusu Babbage'a yön vermistir. 1835'de Babbage Analitik Motor adı verilen bir mekanik hesaplayıcı yaptı. 1ila 20 haneye kadar ondalık sayılarla işlem yapabilen ve aritmetik işlemleri pes pese yapabilme ve karar verebilme kabiliyeti olan bir makinedir. 1854'de Gorge Boole elektronik bilgisayarların gelişiminde büyük rol oynayacak olan mantık kuramını geliştirdi. Boolean cebiri denilen bu sistem 0 ve 1'lerden oluşmakta ve mantıksal olarak çalışmaktadır. 1890'da Herman Hollerith delikli kartların kullanılarak verilerin işlendigi Hollerith Tabulatör (Listeleyici) tasarladı. ABD nüfus Bürosunun veri hesaplamalari böylece 10 yildan 2.5 yila düştü. 1896'da Herman Hollerith Computing Tabulating Recording Company' isimli bir firma kurdu. Bu firma daha sonra başka iki firma ile birleşerek International Business Machine (IBM) kurdu.
Elektronik Kuşak
1941'de Konrad Zuze Z3 isimli elektrik motorlari ile çalistirilan mekanik bir bilgisayar yapti. Bu (Z1, Z2, Z3 ve Z4 serisi) program kontrollü ilk bilgisayardir. 1943'de alan Turing tarafindan COLOSSUS denilen özel amaçli bir elektronik vakum tüpleri kullanan bir bilgisayar gelistirdi. 1944'de Harvard niversitesinde ASCC MARK I (Automatic Sequence Controlled Calculator) denilen bir bilgisayar gelistirildi. MARK 1, tamami elektronik olmayan genel amaçli bir ilgisayardi. Bu makine 23 haneli iki sayiyi 4.5 saniyede çarpabiliyordu ve 14m uzunlugunda 2.4m yüksekliginde olup üzerinde 800km uzunlugunda kablo kullanilmisti.
1946'da Pensilvanya Üniversitesinde ENIAC (Elektronics Numerical Integrator and Calculator) geliştirildi. Anahtar setlerinin, fişlerin ve soketlerin degiştirilmesi esasına göre çalıştıgından ilk genel amaçlı bilgisayardır. 70 bin direnç, 10 bin kondansatör, 18000 lamba ve bu elemanların harcadıgı 150-200 kilowatt enerji ve sadece 20 sayıyı depolama özelligine sahipti ve 30 tondu! 1946'de Dr. Von Neumann ve arkadaşları programı bellekte saklayabilen ilk bilgisayar olan EDVAC (Elektronic Discrete Variable Automatic Computer) geliştirdi. 4096 bellek gözü bulunmaktaydı ve veriler ile programlar aynı bellekte saklanmaktaydı. 1948'de ilk transistor Bell laboratuarlarında geliştirildi.
1951'de UNIVAC 1 adli ilk ticari amaçli olan bilgisayar geliştirildi. Bütün komutlar ve veriler 0 ve 1 şeklinde depolandı. 1958'de Entegre devreler geliştirildi.1960'larda depolama için manyetik çekirdek hücreli bellekler kullanılarak bilgilere dogrudan erişim saglandı. 1960'ların ortasında IBM sistem 360 bilgisayarı piyasaya sürülüyor. Ayrıca DEC firması da ilk klavye ve fareye sahip PDP-1 makinasini gelistirdi. 1968'de Intel firması kuruldu.
Mikroişlemci Kuşağı
1971'de ilk mikroişlemci INTEL tarafindan çıkarılan 4-bitlik 4004'dür. Belli basli mikroişlemci üreten firmalar ise; Intel, AMD, Cyrix, AlphaDEC, Hp, Mips, SUN Sparck ve Nexgen'dir.
4004
Ilk işlemci
4 bitlik
45 komuttan oluşuyor.
Teknolojisi: P- kanallı MOSFET
Hizi: 50 KIPs (Kilo-instruction per second), oysa ENIAC'in hizi 100000 ips'di.
640 byte adresleme kapasitesi vardı.
Eski video oyunlarında, küçük mikroişlemci-tabanli kontrol sistemlerinde kullanıldı.
4040
4004'ün bir üst versiyonu.
4004 den hızlı, kelime genişliği ve bellek büyüklügü daha fazlaydı.
8008
4004'ün gelismiş 8 bitlik versiyonu.
16 Kbyte adresleme kapasitesi var.
Eklenmiş komutlarla toplam 48 adet komutu var.
Verilerle işlem yapabilme fakat hala yetersiz.
Bir işlem 20 µs ki bu da f = 1/T' den 1/20*10-6 = 50,000 ips.
8080
Ilk modern 8 bitlik mikroişlemci
8008'den 10 kat daha hızlı.
Bir işlem 2 µs ki bu da f = 1/T' den 1/2*10-6 = 500,000 ips.
TTL (transistör-transistör mantigi) ile uyumlu.
8008'den 4 kat adresleme kapasitesine, 64 K, sahip.
MITS Altair 8800 kişisel bilgisayarda (1974) kullanıldı. Bu bilgisayarda Bill Gates tarafından yazılan BASIC yorumlayıcısı ve Digital Research Corporation tarafindan yazılan DR-DOS vardı.
8085
1974'de 8080'in bir üst versiyonu olarak çıktı. Intel'in son 8-bitlik genel amaçlı
mikroişlemcisidir.
Bir işlem 1,3 µs ki bu da 769,230 ips.
246 adet komut vardir.
Iç sistem kontrolcüsü, yüksek saat frekansı ve iç saat üreticisi vardı.
8086
16 bitliktir.
Bir islem 400 ns, 2,5 MIPS(saniyedeki milyon komut)
1 MB adresleme kapasitesi.
Bir kaç komut işlemeden önce 4 veya 6 byte komut cache'i veya kuyrugu
20,000 adet komut vardir.
Mimarisi CISC 'dir.
8088
8 bitlik veri yoluna sahiptir.
Bir işlem 400 ns, 2,5 MIPS(saniyedeki milyon komut)
1 MB adresleme kapasitesi.
Bir kaç komut işlemeden önce 4 veya 6 byte komut cache'i veya kuyrugu
20,000 adet komut vardır.
Mimarisi CISC 'dir.
1981'de IBM kişisel bilgisayarlarında 8088 kullanmaya karar verdi.
80286
16 bitliktir.
8 Mhz'de bir işlem 250 ns, 4,0 MIPS(saniyedeki milyon komut)
16 MB adresleme kapasitesi.
Ilk defa sanal bellek kullanıldı, 1 Gbyte.
8086/8088'e göre ek komutları vardı.
80386
Intel'in ilk 32 bitlik mikroişlemcisidir. Daha önce ürettigi 32 bitlik iapx_432 başarısız olmuştur.
4 GB adresleme kapasitesi.
80386SX, 16 bit veri yolu, 24 bit adres yoluna sahiptir ve 16 MB adresleme kapasitesine sahiptir.
80386SL/80386SLC, 16 bit veri yolu, 25 bit adres yoluna sahiptir ver 32 MB adresleme kapasitesine sahiptir. 80386SLC işlemlerini daha hızlı yapabilecegi iç cache'e sahiptir
80386EX'de, entegre edilmiş bir devre üzerinde AT sınıfi kişisel bir bilgisayarın elemanlarını topladıgından buna Tümlesik PC' de denilmektedir. G/ç verileri için 24 bitlik bir yol, 26 bitlik adres yolu, 16 bit veri yolu, bir DRAM kontrolcüsü ve programlanabilir çip seçme ünitesine sahiptir. Önceki işlemciler bellek yönetimini yazılıma bırakırken 386 buna ayrı bir donanım devresi atayarak yazılımın işini hafifletmiştir.
8086, 8088 ve 80286 ile uyumludur ve 32 bit ile işlem yapabilmek için ek komutlara sahiptir.
80486
80386'ya yapı olarak benzemesine rağmen komutları 2 kat hızlı çalıştırır.
4 GB adresleme kapasitesi.
50 Mhz versiyonun arkasından 80486DX2 gelmiş ve 66 Mhz hızındadır, 80486DX4 ise 100 Mhz hızındadır ve 60 Mhz Pentium ile aynı hızda komutları işletir. Önceki 486'larda 8 KB cache varken 80486DX4'de 16 KB cache vardır. Overdrive denen versiyon ise çift kat hızla çalişmaktadır. Örnegin 25 Mhz'de çalışan
80486SX yerine Overdrive denen işlemci konuldugunda 50 MHz'de çalışır.
Pentium
P5 veya 80586 olarak etiketlendiyse de numaraların telif hakkının alınmasında problem çıktıgı için isim kullanılmaya başlanıldı.
64 bitttir.
60 ve 66 Mhz hızlarındaydı.
8KB komut ve 8KB veri cache'ine sahiptir.
Adresleme kapasitesi 4 GB'dir.
Pentium OverDrive(P24T), 80486'larin 63 MHz ve 83 MHz saat hızlarına sahip olmasını saglar. 63 MHz, 80486DX2 50 MHz'i, 83 Mhz ise 80486DX2 66 MHz'i yükseltir . Bir saat periyodunda iki islemin yapilmasina olanak sağlayan superskalar teknoloji mimarisinde çift tamsayı işlemcisi vardır.
Kayan_nokta yardımcı işlemcisi vardır.
Mimarisi RISC'dir.
Pentium Pro
Kod adi P6'dir.
64 bitliktir.
Adresleme kapasitesi 64 GB'dir.
16K L1 cache (8K data ve 8K komut cache) 256K L2 cache'i vardır.
3 yürütme motoru sayesinde 3 farklı komutu aynı anda yürütür.
36 bit adres yoluna sahiptir.
150, 166, 180, 200 MHz hizlarindadir.
Pentium II
Adresleme kapasitesi 64 GB'dir.
P6 mimarisi ile Intel MMX teknolojisine sahiptir.
200, 233, 266, 300, 400, 450 MHz hızlarındadır.
Süper kanal teknolojisine sahiptir.
57 ek komut multimedya için gereklidir.
32K L1 cache (16K data ve 16K komut cache) 512K L2 cache'i vardır.
Bagımsız iki yönlü yol mimarine(Dual Independent Bus Architecture) sahiptir.
Pentium III
Adresleme kapasitesi 64 GB'dir.
500, 533, 550, 600, 650, 667, 700, 733 MHz hızlarındadır.
70 ek komutu vardır.
Bagımsız iki yönlü yol mimarine(Dual Independent Bus Architecture) sahiptir.
Pentium IV
Tahmini dallanma vardır.
SSE2 (Screaming SIMD Extension 2) 144 yeni komut vardır.