Computer Architecture와 Organization
Computer Architecture : 프로그래머가 명확히 알 수 있는 시스템 속성들, 프로그램의 논리적 실행에 직접적인 영향을 끼친다.
- 인스트럭션 셋, 자료형을 표현하는데 사용되는 비트 수, I/O메커니즘, 메모리 어드레싱 기술
Computer Organization : 아키텍쳐 사양을 구현하는 operational unit들과 그의 상호 연결
- 하드웨어 사양, 제어 신호(control signal), 컴퓨터와 주변기기 간의 인터페이스, 사용된 메모리 기술(ex. SRAM, DRAM etc..)
Structure
구성 요소들이 서로 연관 되어 있는 방법
- 계층적 시스템(Hierarchical system) : 상호 연관된 subsystem들의 집합. 복잡한 계층적 시스템은 설계와 그에 대한 명세가 필수적이며, 설계자는 한 번에 하나의 계층만을 설계하면 된다.
Funtion
컴퓨터가 수행하는 기본적인 4가지 기능
Data processing(데이터 처리) : 데이터는 수많은 형식을 다루고, 처리 요구 사항의 범위가 넓다.
Data storage(데이터 저장) : Short-term, Long-term
Data movement(데이터 이동)
- I/O(입출력) : 컴퓨터와 직접 연결된 주변기기로 부터 받거나 줄 때
- 데이터 통신 : 데이터를 원거리 기기와 먼거리에서 주고 받을 때
Data control(데이터 제어) : 제어장치(control unit)는 컴퓨터 자원을 관리하고, 명령에 대한 응답으로 기능적 부분의 성능을 조정한다.
CPU
주요 구성 요소
- Control Unit (CU; 제어장치) : CPU 및 컴퓨터의 작동을 제어
- Arithmetic and Logic Unit (ALU; 산술 논리 장치) : 컴퓨터의 데이터 처리 기능을 수행
- Registers : CPU 내부에 저장 공간 제공
- CPU Interconnection : control unit, ALU 그리고 레지스터 사이의 통신을 제공하는 메커니즘
CU의 구성
Microprogrammed Implementation(마이크로프로그램에 의한 구현)
- 순차적인 명령어, 레지스터 및 디코더, 기억 장치 등으로 구성
- 동작 방식을 수정할 때 기억장치의 프로그램을 바꾸기만 하면 되므로 융통성이 있다.
Hardwired Logic Implmentation(논리회로 설계 방식에 의한 구현)
- 빠르게 동작하나, 동작 방법이 바뀌면 재설계 해야한다.
Single Core Computer
구성 요소
- Control Unit : CPU 및 컴퓨터의 작동을 제어
- Main Memory : 데이터 저장
- I/O : 컴퓨터와 외부 환경 사이의 데이터 이동
- System Interconnection - CPU, main memory, I/O간의 통신을 제공하는 메커니즘
Multicore Computer
멀티코어 컴퓨터에서의 processor, core, cpu 개념
Processor
- 물리적으로 하나 또는 여러 코어가 포함되어있는 하나의 칩
- 명령어를 해석하고 실행하는 구성요소
- 여러개의 코어를 가진 프로세서를 멀티코어 프로세서라고 함
Core
- 프로세서 칩 상의 각각의 처리 유닛
- 단일 CPU 시스템에서의 CPU와 기능적으로 동일함
Central processing unit (CPU)
- 컴퓨터에서 명령어를 불러오고 수행하는 부분
- ALU, control unit, register로 구성
- 단일 처리 시스템에서 프로세서라고 부름