Milli İşlemci: Çakıl

Millli işlemcimiz Çakıl’dan bahsetmeden önce işlemciyi açıklamak istedim. Bir önceki yazımda mikroişlemci ve mikrodenetleyicinin farklarından bahsetmiştik. Mikroişlemci adına daha detaylı bilgiyi o yazıdan inceleyebilirsiniz aşağıda linki mevcut. Kısaca mikroişlemciyi tanımlamak gerekirse; mikroişlemci adı verilen donanım elemanı, bilgisayar mimarisi için en önemli birimdir. Yani bilgisayarın beynidir diyebiliriz. İşlemciler belirli mantık ve matematik işlemlerini elektronik olarak yapabilecek, verilen komutları yorumlayan ve yürüten yongalardan oluşmuş tümleşik devrelerdir.

İşlemciler günümüzde tasarlanan bütün elektronik sistemlerde, hava, karaya ve gemi yolu sistemlerine kadar kullanılan tasarımlarda en önemli yeri almaktadır. Bu yüzden dışa bağımlı olmadan bir tasarım gerçekleştirmek için yerli bir işlemciye ihtiyacımız vardı. Aselsan ve Tübitak Bilgem ortaklığında geliştirilen “ÇAKIL” adlı işlemci ülkemiz için büyük katkı sağlaması ön görülmektedir.  Çiplerin yerlileşmesiyle hem dışa bağımlılık azalacak hem maliyet avantajı da sağlayacaktır.

Savunma Sanayii Başkanlığı’nın Ar-Ge projesi Çakıl ile ilk yerli işlemcinin tasarım ve üretimi tamamlanmıştır. Tek çekirdekli, RISC-V tabanlı bir işlemci olan ÇAKIL uart, spi, jtag ve ürüne özel bir bellek arayüzü ile sıcaklık sensörünü içermektedir. İşlemci TÜBİTAK Bilgem’in geliştirmiş olduğu Gerçek Zamanlı İşletim Sistemi (GİS) ve Embeded Linux işletim sistemlerini desteklemektedir. Çakıl, SARP görev sayarına entegre edilmiş ve görev yazılımı ile birlikte gösterimi yapılmıştır. Aşağıda Çakıl’ın fotoğrafı yer almaktadır.

Yongatek firması, Çakıl’ın yonga tasarım akışında önemli bir yeri olan fonksiyonel doğrulama (Functional Verification) işini üstlenmiştir. Bu kapsamda, işlemcinin RISC-V şartnamesine uygunluğunun denetlenmesi, işlemcide tasarım kuralı ihlalleri olup olmadığı, işlemcinin ASIC üzerinde sentezlenebilirliği gibi konularda çalışmalar yapılmıştır.

İşlemciler yapacağı işleri komutlar vasıtasıyla yapar. Ve komutlar mimarilerine göre ikiye ayrılmaktadır. Bunlar RISC ve CISC ‘dir. Peki, RISC-V şartnamesi derken neden bahsediyoruz? RISC-V açık kaynak kodlu bir ISA yani bilgisayar veri yolu standardıdır. Özellikle açık kaynaklı olduğundan hiçbir ücret ödemeden her firma bu modeli kullanabilir. Veya herhangi bir tasarımcı bu komut setini kullanarak kendi işlemci modelini tasarlayabilir ve paylaşabilir. Ayrıca RISC-V ile üretilen işlemciler tüm sistemlerde kullanılabilmektedir.

Özellikleri

Aselsan ve Tübitak Bilgem ortaklığı ile geliştirilen Türkiye’nin ilk işlemcisi ÇAKIL‘ın teknik özellikleri:

• Tek çekirdek
• 400 MHz saat hız
• 27 mm²yonga alanı
• 65 nm üretim teknolojisi
• 64 bit RISC-V mimarisi
• 1.8 W güç tüketimi
• TSMC üretimi
• 4 issue yani aynı saat çevriminde 4 komut birden tamamlar.
• Linux İşletim Sistemi (OS) gerçek zamanlı işletim sisteminde çalışabilmektedir.

Kaynakça:

• www.teknotower.com
• www.teknolojioku.com