컴퓨터 구조 개요

토시·2022년 1월 3일
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컴퓨터의 역사

  • 원래 컴퓨터 = 수학을 계산하는 직업 (compute + -er)
  • 1946년 ENIAC by 펜실베니아 대학 -> 프로그래밍 가능한 최초의 컴퓨터 > 내장된 프로그램, SW가 없었음
  • 폰 노이만(a.k.a 컴퓨터의 아버지) : 컴퓨터 구성의 체계를 잡음
논리 구조를 어떻게 전기적 스위칭으로 표현할 것인가? / 계산은 어떻게?

CPU 논리회로

CPU의 물리적 구조

  • 컴퓨터의 CPU는 대개 20억~400억 개의 트랜지스터를 포함한 집적회로로 구성되어 있음

  • 만약 집적회로 없이 트랜지스터 100억개를 일반회로에 얹으려면 약 100헥타르 면적의 회로 기판이 필요할 것(대략 여의도 1/3 면적)

  • Integrated Circuit (IC) 집적회로
    - 특정 기능을 수행하는 전기회로를 반도체 소자(주로 트랜지스터)로 하나의 칩에 모아 구현한 것

컴퓨터 기본 구조

  • Control Unit : 정보 처리 담당(ALU에 명령어 전달)

  • Combinational Logic(ALU) : 산술/논리 연산 담당
    Arithmetic and Logic Unit

  • RAM : 기억하는 양은 적지만 빠름 -> CPU 안에 내장(캐시메모리)
    전원이 꺼지면 기억했던 데이터 날아감

  • DRAM : 훨씬 작은 부품으로 많은 숫자 기억하지만 느림

  • HDD : 영구적인 기억장치 역할(제일 느림)
    - 자기디스크를 회전시켜 데이터를 저장하거나 기록함

    • 소음, 전력소모 문제
  • SDD : 반도체를 이용해 데이터 저장 > 빠른 속도로 데이터 읽기/쓰기 가능

  • 기억한 정보 불러오는 속도 : 캐시메모리(RAM) < DRAM < HDD

  • 클럭[Hz] : CPU 또는 디지털회로를 일정한 속도로 작동시키기 위해 메인보드에서 공급하는 전기적 진동(pulse) 신호
    ex. 200MHz -> 1초에 2억번의 사이클로 0, 1의 신호 발생

  • 클럭 수가 높을수록 컴퓨터의 처리 속도가 빠름을 의미

  • 듀얼코어 : 하나의 CPU(프로세서) 안에 2개의 코어를 넣은 것. 싱글코어에 비해 훨씬 빠른 처리속도를 나타내지만 발열과 배터리 소모가 큼
    프로세서 : 컴퓨터 분야에서 무엇인가를 처리, 가공하는 기능을 가진 하드웨어, 소프트웨어. 컴퓨터 시스템 전체를 하나의 프로세서라 부를 수도 있다. 어떤 특정의 기능, 처리를 하는 소프트웨어도 프로세서라 부른다.

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