컴퓨터구조15 [혼자 공부하는 컴퓨터구조] 02. 데이터 02-1. 0과 1로 숫자를 표현하는 방법 정보 단위 1비트(1bit): 0과 1을 나타내는 가장 작은 정보 단위 --> 2^1 개의 정보 표현 가능 1바이트(1byte): 8비트 --> 2^8 개의 정보 표현 가능 1킬로바이트(1kB): 1,000바이트(1,000byte) 1메가바이트(1MB): 1,000킬로바이트(1,000kB) 1기가바이트(1GB): 1,000메가바이트(1,000MB) 1테라바이트(1TB): 1,000기가바이트(1,000GB) 워드(word): CPU가 한 번에 처리할 수 있는 데이터 크기 이진법(binary) : 0과 1만으로 모든 숫자를 표현하는 방법 ▶ 이진수의 음수 표현 2의 보수(two's complement): 모든 0과 1 뒤집기 --> 1 더하기 십육진법 : 0 1 2.. 2023. 7. 27. [혼자 공부하는 컴퓨터구조] 01-2. 컴퓨터 구조의 큰 그림 컴퓨터 구조 ▶ 컴퓨터가 이해하는 정보 데이터 명령어 ▶ 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품 중앙처리장치(CPU) 주기억장치(메모리; main memory) 보조기억장치(secondary storage) 입출력장치(I/O device) 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품 메모리(main memory) : 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장하는 부품 주소(address) 프로그램이 실행되기 위해서는 반드시 메모리에 저장되어 있어야 한다. 메모리는 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장한다. 메모리에 저장된 값의 위치는 주소(address)로 알 수 있다. CPU ▶ ALU(Arithmetic Logic Unit): 계산기 ▶ 레지스터(Register): CPU 내부의 작은 임시 저장 장치, 프로그램.. 2023. 7. 27. [키워드로 풀어본 컴퓨터구조] 04. 캐쉬 메모리(Cache Memory) 캐쉬 메모리(Cache Memory) Cache Memory는 메인 메모리와 CPU 간의 데이터 속도 향상을 위한 중간 버퍼 역할을 하는 CPU 내 또는 외에 존재하는 메모리이다. 전체 시스템의 성능을 개선시킬 수 있는 메모리이다. Cache Memory는 CPU와 메인 메모리 사이에 존재한다고 말할 수 있는데, CPU 내에 존재할 수도 있고, 역할이나 성능에 따라서는 CPU 밖에 존재할 수도 있다. 빠른 CPU의 처리속도와 상대적으로 느린 메인 메모리에서의 속도의 차이를 극복하는 중간 버퍼 역할을 한다. 쉽게 표현하면, CPU는 빠르게 일을 진행하고 있는데, 메모리에서 데이터를 가져오고 가져가는 것이 느려서 중간에 미리 CPU에 전달될 데이터를 들고 서 있는 형태라고 말할 수 있다. Cache Memo.. 2023. 7. 22. [키워드로 풀어본 컴퓨터구조] 03. 메모리(Memory) 메모리(Memory) 컴퓨터에서 말하는 메모리는 기억 소자, 즉 반도체를 의미한다. 반도체는 특성상 전류를 흐르게도 하고 흐르지 않게도 하는 특징이 있다. 이를 이용해서 임시적인 내용들을 기억하게 만드는 것이다. 반도체 기억장치의 기본 요소는 기억 소자(memory cell)이다. 모든 반도체 기억 소자들이 갖는 공통적인 성질이 있다. 두 개의 안정된 상태를 갖는다. 1과 0이다. 상태를 세트할 수 있도록 쓰일 수 있다(write). 상태를 감지할 수 있도록 읽힐 수 있다(read). 쓰는 도악인 경우에는 기억 소자의 상태를 1 또는 0으로 만들어준다는 의미이고, 읽기 동작이라는 것은 그 소자가 갖는 현재 상태가 어떠한 상태인지 알아 오는 개념이다. 기억 장소라는 개념에서 확장하면, 저장 장소라는 개념의.. 2023. 7. 21. [키워드로 풀어본 컴퓨터구조] 02. 병렬 처리 병렬 처리 병렬 처리는 명령어를 병렬로 동시에 처리하는 것을 의미한다. 실행할 수 있는 코어를 여러 개 두는 방법, 쓰레드를 여러 개 하는 방법, 그리고 기본 명령어를 여러 개 수행시키는 방법이 있다. 최근 멀티코어 등이 더 중요해진 이유는 저전력-그린 IT와 발열문제 해결을 위함이다. 상대적으로 낮은 hz의 CPU Core 다수를 이용하므로 Throughput을 증가시키고 발열을 줄이는 개념이다. 병럴 처리에는 파이프라이닝, 슈퍼스칼라 등의 명령어 전달 방식 차이가 있고, 병렬 컴퓨팅 방식으로 SMP, MMP, LCMP 등이 있다. 기본 명령어 수행 과정에서의 한계 CPU가 하나의 명령(Operation)을 처리할 때는 각각 하나의 클록을 소비하게 된다. 이때 단위 시간에 하나의 명령만 처리할 수 있다.. 2023. 7. 9. [키워드로 풀어본 컴퓨터구조] 01. CPU(Central Processing Unit) 컴퓨터의 핵심 CPU(Central Processing Unit)와 폰노이만 구조 ▶ 컴퓨터 시스템: 폰노이만 구조 CPU 메모리 디스크 I/O - 명령어/데이터 로드/실행/저장을 순차적으로 수행한다. - 데이터/프로그램 메모리를 하나의 버스로 접근한다. 폰노이만 구조는 중앙처리장치라는 것이 있고, 이 중앙처리장치를 통해서 연산을 수행하게 되는 구조이다. 이 CPU(중앙처리장치)는 각종 연산을 수행하고 기억장치에 기억되어 있는 명령어들을 수행하는 컴퓨터 시스템을 이루는 핵심 부품이다. CPU의 속도 헤르츠와 Clock CPU는 수를 계산하는 칩으로 이해하면 되는데, 그 원리는 덧셈의 원리와 같다. 대개 컴퓨터의 성능을 CPU의 속도, 메모리 용량으로 표현할 수 있는데, CPU의 속도 단위가 헤르츠(Hz).. 2023. 7. 9. 이전 1 2 다음
