Modern Bilgisayar Mimarisi
 Bilgisayar Organizasyonu Destekli Prof. Dr. Osman Aliefendioğlu, Prof. Dr. Cengiz Uğurkaya, Prof. Dr. Toros Rifat Çölkesen  - Kitap

Modern Bilgisayar Mimarisi

Bilgisayar Organizasyonu Destekli

1. Baskı, 
Ocak 2026
Kitabın Detayları
Dili:
Türkçe
Ebat:
16x24
Sayfa:
420
Barkod:
9789256701120
Kapak Türü:
Karton Kapaklı
Fiyatı:
1.240,00
Temin süresi 2-3 gündür.
Kitabın Açıklaması
Bu kitap, bilgisayar mimarisini yalnızca donanım bileşenleri düzeyinde değil; işletim sistemi, performans, güvenlik ve güncel mimari eğilimlerle birlikte ele alan bütüncül bir başvuru kaynağı olarak tasarlanmıştır. Bu nedenle içerik, temel kavramlardan başlayıp ileri düzey mimari yapılara doğru adım adım ilerleyen bir yaklaşımla hazırlanmıştır.
Kitabın ilk bölümleri bilgisayar mimarisinin temel kavramlarını, tarihsel gelişimini ve mimari–organizasyon ayrımını ortaya koymayı amaçlamaktadır. Orta bölümlerde komut kümeleri, bellek hiyerarşisi, kesme mekanizmaları, G/Ç organizasyonu ve işlemci iç yapıları ayrıntılı biçimde ele alınarak klasik mimari bilgi omurgası oluşturulmuştur. İlerleyen bölümlerde ise çok çekirdekli sistemler, hızlandırıcılar, yapay zeka işlem birimleri, işletim sistemi etkileşimi ve donanım destekli güvenlik gibi güncel ve ileri konulara yer verilmiştir.
Temel mimari kavramlara hâkim okuyucular, kitaptaki bölümleri gereksinimlerine göre doğrudan okuyabilirler; ancak ders amaçlı kullanımda bölümlerin sıralı olarak izlenmesi önerilmektedir. Bölüm sonlarında verilen özet ve değerlendirme soruları, kavramların pekiştirilmesi ve sistem düzeyinde düşünme becerisinin geliştirilmesi amacıyla hazırlanmıştır.
Ek bölümde sunulan RISC-V assembly laboratuvar uygulamaları, mimari kavramların yalnızca teorik düzeyde kalmamasını sağlayarak, işlemci davranışlarının doğrudan gözlemlenmesine imkan verir. Bu ek bölüm özellikle mikroişlemci, gömülü sistemler ve bilgisayar mimarisi derslerinde uygulamalı çalışma yapmak isteyenler için tamamlayıcı bir kaynak niteliğindedir.
Kitap boyunca mimari terimler tutarlı biçimde kullanılmaya özen gösterilmiş, sıkça karıştırılan kavramlar özellikle ayrıştırılmış ve donanım–yazılım sınırı bilinçli olarak vurgulanmıştır. Bu yönüyle eser, okuyucuya bilgisayar sistemlerinin yalnızca "nasıl çalıştığını" değil, aynı zamanda "neden bu şekilde tasarlandığını" da göstermeyi hedeflemektedir.
Hazırlanması yıllara yayılan bu çalışmanın olası eksiklerinin giderilmesi ve daha da geliştirilmesine katkı sağlayacak her türlü yapıcı görüş ve öneri, memnuniyetle karşılanacaktır.
Kitabın Konu Başlıkları
.
Giriş: Bilgisayar Mimarisi ve Bilgisayar Organizasyonu
.
İşlemciler: Sınıflaması, Mimarileri ve Organizasyonu
.
Komut Kümesi Mimarisi ISA
.
Bellek Yönetim Birimi: Bellek Hiyerarşisi ve Sanal Bellek
.
Veri Aktarımı ve Giriş
.
Çıkış Birimleri Organizasyonu
.
Modern Veri Depolama Sistemleri ve RAID Mimarileri
.
İşlemci Organizasyonu: İşlemci, Mikroişlemci ve Mikrodenetleyiciler
.
İşlemci Denetim Birimi
.
Pipeline Komut Yürütme Mimarisi ve İşlemci Performansı
.
Kesme Mekanizması: IRQ
.
NMI, Kesme Hizmet Rutini
.
Mikrodenetleyici Mimarileri ve Organizasyonu
.
Mimari Açıdan Motorola ve Intel Aileleri
.
Taşınabilir Cihaz Mimarileri
.
Yapay Zeka için Bilgisayar Mimarileri
.
Donanımlar
.
İşlemci Tasarımında En Alt Organizasyon Seviyesi
.
Biyolojik Bilgisayarlar ve Yeni Nesil Bilgi İşleme Mimarileri
.
İşletim Sistemi ile Bilgisayar Mimarisi Etkileşimi
Kitabın İçindekileri
Önsoz 
Kısaltmalar 
Terim Karşılıkları 
Önsöz xv 
Kitap Hakkında xvi 
Bölüm 1. Giriş: Bilgisayar Mimarisi ve Bilgisayar Organizasyonu 19 
1.1. Bilgisayar Mimarisi ve Bilgisayar Organizasyonu Kavramları 19 
1.2. Bilgisayar Mimarisi ve İşlemci Mimarisi Sınıflama Metodolojisi 20 
1.2.1. Bilgisayar Mimarisi: Sistem Düzeyinde Sınıflama Yaklaşımı 21 
1.2.2. İşlemci Mimarisi: Komut İşleme ve Donanım Açısından Yaklaşım 25 
1.3. Dijital Mantık ve Boole Cebri 26 
1.3.1. Lojik / Mantıksal Tasarım 26 
1.3.2. Boole Cebri 28 
1.4. Bilgisayar Sistemlerinin Katmanlı Yapısı 28 
1.5. Bilgisayarın Ana Bileşenleri 30 
1.6. Bilgisayar Mimarisini Bilmek ve Epistemolojik Temeller 31 
1.6.1. Mimari: “Donanımı Anlayan Yazılım” 31 
1.6.2. Organizasyon: "Gerçek Donanımın Davranışını Tahmin Etmek" 32 
1.7. Bilgisayar Mimarilerinin Tarihsel Gelişimi 32 
1.8. Bellek ve Saklama/Depolama Hiyerarşisine Genel Bakış 34 
1.9. Modern Mimari Eğilimleri ve Gelecek Perspektifi 35 
1.10. Taşbaskıdan Litografiye: Baskı Sanatından Nanoteknolojiye 37 
1.11. Özet 39 
1.12. Sorular 39 
Bölüm 2. İşlemciler: Sınıflaması, Mimarileri ve Organizasyonu 41 
2.1. Temel İşlemci Mimarileri 42 
2.1.1. Bellek ve İşlem Birimi Bağlantısına Dayalı Sınıflama: Von–Neumann ve Harvard 42 
2.1.2. Komut Yapısına Göre İşlemci Sınıflaması: RISC ve CISC 43 
2.1.3. İşlemci Mimari Türlerinin Kesişimi: RISC, CISC, Harvard/Von Neumann 44 
2.2. İşlemci Bileşenleri ve Organizasyonu 46 
2.2.1. Aritmetik Mantık Birimi (ALU) 47 
2.2.2. İşlemci Kontrol Birimi ≈ Processor Control Unit 48 
2.2.3. Saklayıcılar ≈ Registers 50 
2.2.4. Veri ve Adres Yolları 53 
2.3. Bellek Hiyerarşisi ve Cep–Bellek (Cache Memory) Bellek Organizasyonu 54 
2.4. İşlemci Performansını Etkileyen Faktörler 57 
2.5. Gelişmiş İşlemci Mimarileri ve Tarihsel Süreç 59 
2.6. Özet 61 
2.7. Sorular 61 
Bölüm 3. Komut Kümesi Mimarisi ISA 63 
3.1. Bilgisayar Sistemlerinde Katmanlı Soyutlama Modeli ve ISA’nın Yeri 63 
3.2. Komut Kümesi Mimarisi ISA Sınıflaması 65 
3.2.1. Geleneksel Klasik ISA’lar 66 
3.2.2. Modern (Basitleştirilmiş / RISC Tabanlı) ISA’lar 67 
3.3. Modern ISA’lar: x86–64, ARM, RISC–V 68 
3.3.1. x86–64 (AMD64 / Intel 64) ISA 68 
3.3.2. ARM (Advanced RISC Machine) ISA 69 
3.3.3. RISC–V ISA 71 
3.4. ISA SIMD ve ISA Vektör Eklentileri 72 
3.4.1. Vektör Eklentisi Komut Kümeleri 72 
3.5. Klasik ISA Komut Türleri 74 
3.6. Bellek Adresleme Modlar 76 
3.6.1. Temel Adresleme Modları 77 
3.6.2. Modern İşlemcilerde Modern Adresleme Modları 79 
3.6.3. Adresleme Modlarının Performans ve Mikro–Mimari Etkileri 80 
3.7. RISC ve CISC Komut Yapısı Karşılaştırılması 81 
3.8. Özet 83 
3.9. Sorular 83 
Bölüm 4. Bellek Yönetim Birimi: Bellek Hiyerarşisi ve Sanal Bellek 85 
4.1. Bellek Hiyerarşisi: Saklayıcılar, Cep Bellek ve Ana Bellek 86 
4.1.1. Saklayıcılar ≈ Registers 86 
4.1.2. Cep Bellek ≈ Cache Memory 87 
4.1.3. Ana Bellek ve NVRAM ≈ Main Memory and NVRAM 89 
4.2. Disk/Depolama Birimleri (SSD/HDD) 91 
4.3. Doğrusal Bellek Yapısında Fiziksel Adres ve Sanal Adres 92 
4.3.1. Fiziksel Bellek 92 
4.3.2. Fiziksel Adres ve Sanal Adres 94 
4.3.3. Fiziksel Bellekteki Doğrusallık Kırılmaları 94 
4.3.4. NUMA Mimarisi ve Topolojisi 95 
4.4. Sanal Bellek Yapısı 96 
4.4.1. Sanal Bellek Oluşturmanın Amacı 96 
4.4.2. Sayfalama ≈ Paging 97 
4.4.3. Dilimleme ≈ Segmentation 99 
4.4.4. Sayfalama ve Dilimleme Birlikteliği 100 
4.4.5. Bellek ve Disk İkilisinde Yer–değiştirme ≈ Swapping 100 
4.5. Bellek Yönetim Birimi (BYB) ≈ Memory Management Unit (MMU) 102 
4.5.1. Bellek Yönetim Biriminin Temel Görevleri 102 
4.5.2. Bellek Yönetim Biriminin İç Bileşenleri 104 
4.6. Cep Bellek Organizasyonu 106 
4.6.1. Doğrudan Erişimli Cep Bellek 107 
4.6.3. Yarı Bağlantılı Cep Bellek 107 
4.6.4. Cep Bellek Yer–değiştirme Politikaları ≈ Cache ment Policies 108 
4.6.5. Cep Bellek Tutarlılığı ≈ Cache Coherency 109 
4.7. Modern Bellek Teknolojileri: DDR5, HBM, NVRAM, Optane 111 
4.7.1. DDR Bellek Teknolojisi (DDR1–DDR5) 111 
4.7.2. HBM ≈ High Bandwidth Memory 112 
4.7.3 NVRAM ≈ Non–Volatile RAM 113 
4.7.4. Intel Optane 113 
4.8. Özet 113 
4.9. Sorular 114 
Bölüm 5. Veri Aktarımı ve Giriş/Çıkış Birimleri Organizasyonu 115 
5.1. Veri Aktarımına Giriş 115 
5.1.1. İşlemci–Bellek–G/Ç İlişkisi 116 
5.1.2. G/Ç Alt Sisteminin Temel İşlevleri 117 
5.1.3. G/Ç Performans Ölçütleri ≈ Latency, Throughput, Bandwidth 118 
5.2. Sistem Veri Yolları 119 
5.2.1. Paralel ve Seri Veri Yolları 119 
5.2.2. Adres, Veri ve Kontrol Hatları 121 
5.2.3. Seri Veri Yollarında Hat Yapısı 122 
5.2.4. Erişim Hakemliği ve Veri Yolu Çatışmaları 126 
5.2.5. Geçmişten Günümüze Yaygın Kullanılan Arabirim Standartları 126 
5.3. G/Ç Veri Aktarım Teknikleri 127 
5.3.1. Yoklamalı G/Ç ≈ Polling I/O 127 
5.3.2. Kesme Tabanlı G/Ç ≈ Interrupt–Driven I/O 128 
5.3.3. Doğrudan Bellek Erişimi ≈ Direct Memory Access (DMA) 129 
5.3.4. DMA Denetleyicisi ve Çalışma Şekli 130 
5.4. Kesme Mekanizması 132 
5.4.1. Kesme Türleri: Donanım ve Yazılım 132 
5.4.2. Kesme Vektörü ve Kesme Hizmet Rutini 133 
5.4.3. Kesme Önceliklendirme ve PIC/APIC Mimarisi 135 
5.4.4. Kesme ve İstisna Farkı 136 
5.5. Bellek Haritalı ve Port Adresli G/Ç 136 
5.8. Özet 137 
5.9. Sorular 137 
Bölüm 6. Modern Veri Depolama Sistemleri ve RAID Mimarileri 139 
6.1. Depolama Birimleri ≈ Storage Units 140 
6.2. Sabit Diskler (HDD) ve Bileşenleri 142 
6.2. Sabit Diskin Fiziksel Yapısı ve Verinin Yazılma Düzeni 144 
6.2.1. Verinin Yazıldığı Plakalar 145 
6.2.2. İzler ≈ Tracks 145 
6.2.3. Sektörler ≈ Sectors 6.2.4. Silindir ≈ Cylinder 146 
6.2.5. Okuma/Yazma Kafası ≈ Read/Write Head 148 
6.2.6. Lojik Blok Adresleme ≈ Logical Block Addressing (LBA) 148 
6.3. Katıhal Sürücüleri ≈ Solid State Drive (SSD) 151 
6.3.1. Katıhal Sürücü Tasarım Bileşenleri 151 
6.3.2. SSD’lerde Verinin Yazılma Düzeni 153 
6.3.3. NAND Hücre Tipine Göre SSD Türleri 154 
6.4. Optik Diskler ve Manyetik Bantlar 155 
6.4.1. Optik Disk Teknolojisinin Temelleri 155 
6.4.2. Optik Disk Türleri: CD, DVD, Blu–ray 155 
6.4.3. Manyetik Bant Teknolojisinin Temelleri 156 
6.5. RAID Mimarileri 157 
6.5.1. RAID Mimarisi Kavramının Temelleri ve Organizasyonu 157 
6.5.2. RAID Düzeyleri ve Özellikleri 158 
6.5.3. RAID Sistemlerinde Dikkat Edilmesi Gerekenler 159 
6.6. Modern ve Alternatif Depolama Mimarileri 159 
6.6.1. ZFS ve RAID–Z Türevi 160 
6.6.2. Hata Düzeltme Kodlaması ≈ Erasure Coding (EC) 161 
6.7. Ağ Tabanlı Depolama Sistemleri 161 
6.8.1. Ağa Bağlı Depolama Sistemi ≈ Network Attached Storage (NAS) 162 
6.8.2. Depolama Alanı Ağı ≈ Storage Area Network (SAN) 162 
6.8.3. Bulut Depolama ≈ Cloud Storage 163 
6.8. Özet 165 
6.9. Sorular 165 
Bölüm 7. İşlemci Organizasyonu: İşlemci, Mikroişlemci ve Mikrodenetleyiciler 167 
7.1. İşlemci, Mikroişlemci, Mikrodenetleyici ve İşlem Birimi Kavramları 168 
7.1.1. İşlemci ve Mikroişlemci Arasındaki Fark 171 
7.1.2. Mikrodenetleyici ve Mikroişlemci Arasındaki Fark 171 
7.1.3. Modern İşlemci Mimari Bileşenleri 172 
7.1.4. Diğer Özel İşlemci Türleri: DSP, GPU, APU, SoC ve FBGA 174 
7.2. Kontrol Birimi Organizasyonu ve Veri–İşleme–Yolu 179 
7.2.1. Veri–işleme–yolu Organizasyonu 179 
7.2.2. Kontrol Birimi Organizasyonu 180 
7.3. Komut Yürütme Aşamaları ve Pipeline Komut İşleme Organizasyonu 181 
7.3.1. Komut Yürütme Aşamaları 182 
7.3.2. Pipeline Yapıda Performansı Etkileyen Olumsuzluklar 183 
7.4. Saklayıcılar ve Saklayıcı Dosyası Organizasyonu 185 
7.5. ALU Organizasyonu ve Modern ALU Özellikleri 186 
7.5.1. ALU Tasarım İlkeleri 187 
7.5.2. Pipeline Mimaride ALU İlişkisi 188 
7.6. Özet 188 
7.7. Sorular 189 
Bölüm 8. İşlemci Denetim Birimi 191 
8.1. Denetim Biriminin Görevleri 192 
8.2. Üretilen Tipik Kontrol İşaretleri Örneği 193 
8.3. Sabit–devreli Denetim Birimi ≈ Hardwired Control Unit 194 
8.4. Mikro–programlı Denetim Birimi 197 
8.5. Modern Denetim Birimlerinde Pipeline Mimari Etkileşimi 200 
8.7. Özet 201 
8.8. Sorular 201 
Bölüm 9. Pipeline Komut Yürütme Mimarisi ve İşlemci Performansı 203 
9.1. Pipeline Yaklaşımının Temel Mantığı 203 
9.1.1. Pipeline Aşamaları: Klasik 5–katmanlı Örnek 204 
9.1.2. Pipeline Mimarini Getirdiği Kazanç: Hızlanma ≈ Speedup 206 
9.2. Pipeline Yapıda Veri Bağımlığı ve Sınırlamalar 208 
9.2.1. Pipeline Mimarinin Sınırlamaları 210 
9.3. Modern İşlemcilerde Pipeline Uygulamaları 211 
9.3.1. Modern Pipeline Uygulamasında Süperskaler İşlemciler 212 
9.3.2. Pipeline Mimarisinde Grafik İşlemciler 213 
9.4. Yapay Zeka ve Derin Öğrenme Hızlandırıcılarında Pipeline Yapı 215 
9.5. Dijital İşaret İşleme (DSP) Birimleri ve Pipeline Mimari 215 
9.6. Modern İşlemcilerde Hızlanma Analiz Sonuçları 216 
9.7. Pipeline Mimaride Dikkat Edilmesi Gerekenler 217 
9.8. Özet 219 
9.9. Sorular 219 
Bölüm 10. Kesme Mekanizması: IRQ/NMI, Kesme Hizmet Rutini 221 
10.1. Sistemlerde Kesme Mekanizması Gerekliliği 221 
10.2. Kesme Mekanizması Yapısı 223 
10.2.1. Kesme Mekanizması Bileşenleri ve İşlemci/Denetleyici Farkı 224 
10.2.2. Maskelenebilir ve Maskelenemeyen Kesmeler 228 
10.2.3. Kesme Vektör Tablosu 229 
10.2.4. Kesme Sürecinde Öncelik Durumları 230 
10.3. Kesmenin Tetiklenmesi ve Üretilmesi 231 
10.3.1. Yazılım Kaynaklı Kesmeler 232 
10.3.2. Donanım Kaynaklı Kesme 233 
10.3.4. İç–içe Kesme: Kesme Süreci İçinde Yeni Kesme İsteği 233 
10.4. Adım Adım Klasik Kesme Davranışı 234 
10.5. Pipeline Mimarisi ile Kesme Etkileşimi 235 
10.5.1. Hassas Kesme ve Belirsiz Kesme Kavramları 235 
10.5.2. Kesme Gecikmesi ve Pipeline Derinliği 236 
10.5.3. Mimari Örnekler: MIPS, ARM ve x86 Pipeline–Kesme Yönetimi 236 
10.6. Kesme ile İstisna Arasındaki Farklar 237 
10.7. Özet 238 
10.8. Sorular 238 
Bölüm 11. Mikrodenetleyici Mimarileri ve Organizasyonu 239 
11.1. Mikrodenetleyici Mimarisinin Kavramsal Temeli 239 
11.1.1. Donanım Organizasyonunun Temel Bileşenleri 240 
11.1.2. Mimari Evrim ve Performans Eğilimleri 241 
11.2. Mikrodenetleyicilerde Kesme Mekanizması 245 
11.3. Yaygın Mikrodenetleyici Mimarileri: 8051, PIC, AVR, ARM, RISC–V 264 
11.3.1. Intel 8051 Mikrodenetleyicisi 246 
11.3.2. Microchip PIC Serisi Mikrodenetleyiciler 247 
11.3.3. Atmel AVR Mikrodenetleyicileri 249 
11.3.4. ARM Cortex–M Serisi 250 
11.3.5. RISC–V Mikrodenetleyicileri 252 
11.4. Örnek Bir Mikrodenetleyici İncelmesi: 8051 Ailesi 253 
11.4.1. 8051 Mikrodenetleyicisinin Genel Yapısı 254 
11.4.2. 8051 Çevre Birimleri 254 
14.4.3. 8051’de Kesme Mekanizması 255 
11.4.4. 8051’in ISA’sı: Komut Kümesine Genel Bir Bakış 259 
11.5. Özet 265 
11.6. Sorular 266 
Bölüm 12. Mimari Açıdan Motorola ve Intel Aileleri 267 
12.1. Motorola İşlemcilerinin Genel Özellikleri 267 
12.1.1. Motorola 68K Serisi İşlemciler ve Temel Özellikleri 268 
12.1.2. Motorola 68K Mimari Ayrıntıları 269 
12.1.3. Motorola 68K Serisi Sonrası Gelişmeler 270 
12.1.4. Power PC İşlemcisi ve Sonrası 271 
12.1.5. Motorola Akıllı Telefon İşlemcileri 271 
12.2. Intel İşlemcilerinin Genel Özellikleri 272 
12.2.1. Intel İşlemciler ve Temel Özellikleri 273 
12.2.2. Intel Mimari Ayrıntıları 273 
12.2.3. Pentium Serisinin Sonu ve Core Serisinin Başlangıcı 275 
12.2.4. Intel Core i9–14900KS 275 
12.3. Motorola ve Intel Ailelerin Karşılaştırılması 276 
12.3.1. Motorola 68K ve Intel x86 Serilerin Karşılaştırması 276 
12.3.2. Motorola ve Intel İşlemcilerinin Organizasyon Karşılaştırılması 277 
12.4. Motorola ve Intel Dışında İşlemciler: ARM, MIPS, SPARC, Dec Alpha 280 
12.4.1. ARM Mimarisi (Advanced RISC Machines) 280 
12.4.2. MIPS Mimarisi 281 
12.4.3. SPARC (Ölçeklenebilir İşlemci Mimarisi) 282 
12.4.4. PowerPC ≈ IBM – Motorola – Apple 283 
12.4.5. DEC Alpha 284 
12.4.6. IBM z/Architecture ≈ Mainframe İşlemcileri 285 
12.4.7. GPU Mimarileri ≈ NVIDIA, AMD 285 
12.4.8. RISC–V 286 
12.5. Özet 287 
12.6. Sorular 288 
Bölüm 13. Taşınabilir Cihaz Mimarileri 289 
13.1. Gelişmiş Mobil İşlemci Türleri 291 
13.2. Bellek ve Saklama Organizasyonu 292 
13.2.1. LPDDR Bellekler ≈ Low Power Double Data Rate Memory 292 
13.2.2. Cep (Cache) Bellek ve Hiyerarşi 293 
13.2.3. Flash Saklama Birimi ve UFS/eMMC 294 
13.3. Mobil Cihazlarda Enerji Verimliliği ve Güç Yönetimi 295 
13.3.1. Dinamik Voltaj ve Frekans Ölçeklemesi (DVFS/AVFS) 295 
13.3.2. Uyku ve Düşük Güç Modları 298 
13.4. Taşınabilir Sistem İşlemci Mimarisi ARM 298 
13.4.1. ARM (Advanced RISC Machines) ve RISC Felsefesi 298 
13.4.2. ARM Mimarisi Temel Özellikleri 299 
13.4.3. ARM Mimarisi Aileleri 304 
13.5. “big.LITTLE” Çekirdek Yapısı ve Heterojen Tasarım 306 
13.6. Özet 307 
13.7. Sorular 308 
Bölüm 14. Yapay Zeka için Bilgisayar Mimarileri / Donanımlar 309 
14.1. Yapay Zeka Uygulamasının İşlem Süreci ve Paralellik Doğallığı 309 
14.1.1. Derin Öğrenmede İleri Geçiş ve Geri Yayılım 310 
14.1.2. Sinir Ağlarında Nöron İşlemleri 310 
14.2. Yapay Zeka Uygulamaları Özel Donanım Birimleri 312 
14.2.1. Grafik İşleme Birimi ≈ Graphics Processing Unit (GPU) 312 
14.2.3. Tensör İşleme Birimi ≈ Tensor Processing Unit (TPU) 313 
10.2.4. Sinirsel İşlem Birimi ≈ Neural Processing Unit (NPU) 314 
14.2.5. GPU, TPU ve NPU Karşılaştırması 315 
14.2.6. Vaka Analizi: Google TPU Mimarisi 315 
14.3. Derin Öğrenme İşlem Akışı 316 
14.4. Uç Yapay Zeka (Edge AI) ve Donanım Tabanlı Öğrenme 317 
14.5. Tipik Bir Yapay Zeka Sunucu Sistemi 318 
14.5.1. Büyük YZ Modellerinde GPU ve Hızlandırıcıların Rolü 319 
14.6. Yapay Zeka Uygulaması Geliştirme Framework Altyapısı 320 
14.6.1. Framework ile Mimari/Donanım İlişkisi 320 
14.6.2. Yazılım Mimarisi ile Donanım Katmanları Arasındaki Etkileşim 320 
14.6.3. Yapay Zeka Framework Türleri 321 
14.7. Komple Yapay Zeka Bulutunda Gerekli Sunucu Türleri 324 
14.7.1. Sunucu Sistemlerinin Üreticileri 324 
14.7.2. Yapay Zeka Sunucuları Ağ Topolojisi 325 
14.7.3. Uygulama Sunucusu ile Model Sunucusu İlişkisi 326 
14.8. Özet 327 
14.9. Sorular 327 
Bölüm 15. İşlemci Tasarımında En Alt Organizasyon Seviyesi 329 
15.1. Kombinezonsal Devre Tasarımı 329 
15.1.1. Örnek: 1–bitlik Toplayıcı Devresi Tasarımı 331 
15.1.2. Örnek: Aritmetik Mantık Birim (ALU) Tasarımı 332 
15.2. Ardışıl Mantıksal Devre Tasarımı 334 
15.3. Mantıksal Devre Tasarımında Algoritmik Yaklaşım 337 
15.4. Basit 4–bitlik İşlem Birimi Tasarımı 338 
15.5. Özet 15.6. Sorular 345 
Bölüm 16. Biyolojik Bilgisayarlar ve Yeni Nesil Bilgi İşleme Mimarileri 347 
16.1. DNA, Protein ve Hücre Tabanlı Bilgi İşleme 349 
16.1.1. DNA Tabanlı Bilgi İşleme 349 
16.1.2. Protein Tabanlı Bilgi İşleme 351 
16.1.3. Hücre Tabanlı Bilgi İşleme 352 
16.1.4. Biyolojik Bilgisayar Yaklaşımlarının Karşılaştırılması 353 
16.2. Biyolojik Bilgisayarların Mimari Yaklaşımı 353 
16.2.1. Mimari Temel: Von Neumann Dışı Bir Yapı 353 
16.2.2. Mimari Katmanlar 354 
16.2.3. Biyolojik Donanım Bileşenleri 354 
16.2.4. Mimari Özellikler ve Sistem Dinamikleri 355 
16.2.5. Mimari Sınıflandırma Önerisi 355 
16.3. Biyolojik Bilgisayarların Teknik Özellikleri 356 
16.3.1. İşlem Hızı ve Paralellik 357 
16.3.2. Hata Toleransı ve Kendini Onarma Özelliği 358 
16.3.3. Enerji Verimliliği, Ölçeklenebilirlik ve Depolama Yoğunluğu 358 
16.4. Olası Uygulama Alanları: Tıp, Yapay Zeka ve Nano–biyoteknoloji 359 
16.4.1. Tıp ve Biyomedikal Uygulamalar 359 
16.4.2. Yapay Zeka ve Biyomoleküler Hesaplama 360 
16.4.3. Nano Sistemler ve Biyoentegre Teknoloji 361 
16.5. Biyolojik Bilgisayar Proje Örnekleri 361 
16.5.1. DNA Tabanlı Kanser Hücresi Algılayıcı Biyolojik Bilgisayar 362 
16.5.2. CL1: İnsan Beyin Hücreleriyle Çalışan İlk Ticari Biyolojik Bilgisayar 363 
16.5.3. DNA Tabanlı Moleküler Mantık Devreleri ile Kanser Tanısı 365 
16.6. Biyolojik Bilgisayarlarda Etik, Biyogüvenlik ve Toplumsal Sorumluluk 367 
16.7. Özet 368 
16.8. Sorular 369 
Bölüm 17. İşletim Sistemi ile Bilgisayar Mimarisi Etkileşimi 371 
17.1 İşletim Sistemlerinin Genel Yapısı ve Mimarisi 372 
17.1.1 İşletim Sisteminin Temel Bileşenleri 373 
17.1.2 İşletim Sistemi Mimarisi Türleri 376 
17.1.3. İşletim Sisteminin Donanımla Etkileşim Noktaları 377 
17.2. Bağlam Anahtarlama ve Saklayıcıların Korunması 378 
17.3. Ayrıcalık Düzeyleri ve Halka Organizasyonu 379 
17.4. Bellek Yönetim Birimi (MMU) ve Çeviri Önbelleği (TLB) Organizasyonu 380 
17.5. Donanım Destekli Güvenlik 381 
17.5.1 Mimari Yaklaşımlar 381 
17.5.2 İşletim Sistemi Üzerindeki Etkiler 382 
17.6. Özet 383 
17.7. Sorular 383 
Ek 1. RISC–V Assembly Laboratuvar Deneyleri 385 
Deney 1. Toplama ve Çıkarma İşlemleri 387 
Deney 2. Koşullu Dallanma ve Karar Yapısı 387 
Deney 3. Döngü ve Sayaç Uygulaması 388 
Deney 4. Dizi Üzerinde Toplama 388 
Deney 5. Basit Giriş/Çıkış İşlemleri (Simülasyon Ortamında) 389 
Deney 6. Sabit Sayıların Toplanması 390 
Deney 7. Koşullu Dallanma 390 
Deney 8. Döngü ile Sayı Sayma 391 
Deney 9. Dizi Elemanlarının Toplanması 392 
Deney 10. Faktöriyel Hesaplama 392 
Deney 11. Klavyeden Girilen İki Sayıyı Karşılaştırma 393 
Deney 12. Fibonacci Serisinin İlk 10 Elemanını Hesaplama ve Belleğe Yazma 394 
Deney 13. Bir Sayının Asal Olup Olmadığını Belirleme 395 
Deney 14. RISC–V ile İki Sayının OBEB (GCD) Hesaplanması 396 
Kaynakça 399 
Dizin 410