컴퓨터 구조



1. 컴퓨터의 구성장치와 기본구조


- 컴퓨터는 프로그램 코드들을 정해진 순서대로 실행

- 필요한 데이터를 읽고(Read) > 처리하고(Processing) > 저장(Store) 

- 시스템 버스( 그 흐름) 


하드웨어 

컴퓨터의 기계적인 장치

손에 만져지는 기계

정보들의 전송 통로를 제공

그 정보에 대한 처리가 실제 일어나게 해주는 물리적인 객체

  • 중앙처리장치(Central Processing Unit) : 컴퓨터 시스템 전체를 제어
1) 산술,논리 연산장치 : 사칙 연산을 수행하는 산술 연산과 참거짓을 판별하는 논리 연산을 수행
2) 제어장치 : CPU내부에서 일어나는 모든 작업을 통제하고 관리, 적절한 순서로 명령을 꺼내고 해석하며 해석에 따라 시스템의 적잘한 부분으로 제어 신호를 전달
3) 레지스터 : CPU내의 임시 저장장치 
  • 기억장치 : CPU가 실행할 프로그램과 데이터를 저장하는 장치
1) 주기억장치(Main memory) : RAM, ROM / 칩 - 고속 액세스, 고가 면적 > 저장용량의 한계
2) 보조기억장치 : HDD SSD / 기계장치 - 저속 엑세스, 저가, 저장밀도 높고 영구적 
  • 입출력장치, 기타


소프트웨어

하드웨어의 동작을 제어하고 지시하는 모든종류의 프로그램 

손으로 만질수 없는 프로그램

정보들이 이동하는 방향과 정보 처리의 종류를 지정

그러한 동작들이 일어나는 시간을 지정해주는 명령들의 집합

  • 시스템 소프트웨어(운영체제)
컴퓨터 시스템을 제어하고 운영 
운영체제, 유틸리티 프로그램, 언어처리 프로그램 
  • 응용 소프트웨어 




2. 발전과정


- 수동식 계산기(주판) 기계식 계산기 

- 전기 기계식 계산기 : MARK 1 종이 테이프, 천공 카드

- 전자식 계산기 : ABC computer 진공관 방식

- ENIAC  : 세계 최초 전자식 컴퓨터, 폰노이만, 1940년대 초, 미리 데이터를 넣어 놓음, 프로그램 저장 변경 불가능

- EDVAC : 프로그램과 데이터를 내부에 저장 

- UNIVAC 


 

1세대 

2세대 

3세대 

4세대 

5세대 

하드웨어 

진공관

트렌지스터  

직접회로(IC) 디스크

LSI 

VLSI 

소프트웨어

일괄처리

다중 프로그래밍 

시분할 처리 

인공지능 전문가 시스템 

인공지능   

특징 

기계어 직접사용

운영체제 없음


일괄 처리

컴파일러 사용


온라인 실시간처리

공유시스템 

가상 기억 장치

다중 프로그래밍 

다중처리 개발

다중 모드 시스템 등장

운영체제 개발

 웹 

병렬처리

자연언어 처리





3. 컴퓨터 분류 


- 규모,처리성능 : 마이크로 < 미니 < 메인프레임 < 슈퍼 컴퓨터


- 구조 

  • 파이프라인 슈퍼 컴퓨터
- 하나의 CPU 내에 다수의 연산장치 포함
- 각 연산장치는 고도의 파이프 라이닝 구조를 통해 고속 벡터 계산 가능
- 시간차를 두어 명령을 중첩시켜 수행
- 두개의 파이프라인 구성하여 동시에 다수의 명령을 파이프라인에 집어넣는 슈퍼 스칼라 구조도 있음
  •  대규모 병렬 컴퓨터 
- 여러개의 CPU들이 작업을 나누어 병렬로 처리하는 구조 
- 성능 향상을 위하여 가장 널리 사용되는 방법 











+ Recent posts