#4 컴퓨터 구조1

1. 논리 게이트

-전기적 준위에 따라 0과 1로 표현되는 디지털 신호를 처리하는 소자

-AND, OR, XOP, NOT 등의 논리 게이트 존재

 

논리 게이트

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2.조합 회로

-입력과 출력을 가진 논리 게이트의 집합

-가산기(adder), 디코더, 멀티플렉서 등이 조합 회로에 해당한다.

조합회로

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3.순차회로

-출력이 입력에 의해서만 결정되지 않고 기존에 들어왔던 입력들의 영향을 받는 논리회로

-순차회로는 조합 회로와 달리 플립플롭(flip-flop)과 같은 기억 회로를 포합한다.

-레지스터, SRAM(정적RAM, Static Random-Access Memory) 등은 플립플롭 소자를 이용하여 구현한다.

-레지스터는 CPU내부에서 연산의 중간 결과를 저장하거나 목적에 따라 다양한 종류의 데이터를 저장하는 데 사용된다.

CPU내부에 있기 때문에 접근 속도가 가장 빠르지만 크기가 작고 값이 비싸다.

Latch : Clock이 없다. FlipFlop : Clock이 있다.

 

순차회로

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4.메모리

-데이터의 입출력 기능을 가지고 있는 기억소자들의 집합

-하나의 입출력 단위인 워드 단위로 정보를 저장하는데, 메모리 워드에는 숫자, 명령어, 문자 등의 이진수화된 정보들이 저장된다.

-대부분의 상용 메모리들은 바이트 단위로 존재하며, 각 바이트에 접근하기 위해 주소(address)를 사용한다.

-메모리 장치에 메모리 워드의 주소를 입력하면 해당 워드의 데이터가 출력된다.

 

＃주기억장치 (일반적 메모리)

-주기억장치는 크게 RAM(Random-Access Memory)과 ROM(Read-Only Memory)로 분류한다.

-RAM소자는 하드웨어 기술에 따라 다시 SRAM과 DRAM으로 분류한다.

DRAM은 주기적으로 리프레시가 필요하고, 콘덴서로 구성한다.

SRAM은 리프레시가 필요없고, 플립플롭으로 구성한다.

 

#보조기억장치(I/O Device)

HDD, FD, CD

 

-캐시(cache) 메모리 : 지역성(locality) 개념 사용. CPU와 메인 메모리 사이(대체로 CPU내부)에 존재.

-메모리 계층 구조(Memory Hierarchy): 각 기억 메모리 계층은 하위 계층의 캐시로 사용된다.

메모리 계층구조

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5.버스

-데이터들의 이동통로(라인)

-각각의 레지스터들이 독립적인 데이터 통로를 가질 경우 매우 복잡하기 때문에 공통의 버스를 사용함.

-CPU, I/O장치, 메모리는 시스템버스(System Bus)로 연결되어 데이터를 주고받는다.

 

시스템버스:

1. 주소 버스: CPU에서 주변장치들로 주소를 실어 나르는 버스선

2. 데이터 버스: CPU, 메모리, 입출력 장치 간에 데이터를 주고 받는 양방향 버스선

3.제어 버스 : CPU나 주변장치로부터 발생하는 제어신호를 실어 나르는 버스선

버스