컴퓨터의 시스템은 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어진다.
- 하드웨어: 컴퓨터를 구성하는 기계적 장치
(하드웨어는 인간으로 비유하자면 눈, 코, 입, 뼈, 장기, 혈관과 같은 신체 기관과 같으며 가정용 PC의 각종 본체 부품(하드디스크, CPU, 그래픽카드 등등)과 모니터, 키보드 등이 모두 하드웨어에 속한다.) - 소프트웨어: 하드웨어의 동작을 지시하고 제어하는 명령어의 집합
(소프트웨어는 인간의 정신, 혹은 생각에 해당하며, 물리적인 형태가 없는 0과 1의 조합이라 할 수 있다. 각종 프로그램이나 데이터 등이 소프트웨어이다.)
❗️여기서 한가지 중요한 점은 소프트웨어의 반대말은 하드웨어가 아니다. 소프트웨어와 하드웨어는 컴퓨터를 구성하는 상호 보완적인 요소이지 서로 대비되는 개념은 아님!
하드웨어
- 중앙처리장치 (CPU)
- 기억장치 (RAM, HDD)
- 입출력 장치: 마우스, 프린터 등
소프트웨어
- 시스템 소프트웨어: 운영체제
- 응용 소프트웨어
하드웨어
- 중앙처리장치(CPU)와 기억장치, 입출력장치로 구성되어있다.
- 시스템 버스로 연결되어 있고, 시스템 버스는 데이터와 명령 제어 신호를 각 장치로 실어나르는 역할을 한다.
중앙처리장치(CPU) ⇒ central processing unit
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인간으로는 두뇌에 해당한다.
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주기억장치에서 프로그램 명령어와 데이터를 읽어와서 처리하고 명령어의 수행 순서를 제어한다.
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산술논리연산장치(ALU), 제어장치, 레지스터로 구성되어있다.
- 산술논리연산장치(arithmetic and logical unit) ⇒ 비교와 연산을 담당
- 제어장치 ⇒ 명령어의 해석과 실행을 담당
- 레지스터 ⇒ 속도가 빠른 데이터 기억장소
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비교와 연산을 담당하는 산술논리연산장치(ALU)와 명령어의 해석과 실행을 담당하는 제어장치
기억장치 -
프로그램, 데이터, 연산의 중간 결과를 저장하는 장치
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주기억장치와 보조기억장치로 나누어진다.
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주기억장치는 RAM과 ROM이 있고, 실행중인 프로그램과 같은 프로그램에 필요한 데이터를 일시적으로 저장한다.
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보조기억장치는 하드디스크 등이 있고, 주기억장치에 비해 속도는 느리지만 많은 자료를 영구적으로 보관할 수 있다.
입출력장치 -
입력과 출력 장치로 나누어진다.
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입력장치는 컴퓨터 내부로 자료를 입력하는 장치이다. 예시로는 키보드나 마우스 등이 있다.
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출력장치는 컴퓨터에서 외부로 표현하는 장치이다. 예시로는 프린터나 모니터, 스피커 등이 있다.
시스템 버스
시스템버스란
- 하드웨어 구성 요소를 물리적으로 연결하는 선
- 각 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 보낼 수 있도록 통로가 되어준다.
- 용도에 따라 데이터 버스, 주소버스, 제어버스로 나뉜다.
- 데이터버스
- 중앙처리장치아 기타장치 사이에서 데이터를 전달하는 통로이다.
- 기억장치와 입출력장치의 명령어와 데이터를 CPU로 보내거나,CPU의 연산 결과를 기억장치와 입출력 장치로 보내는 양방향 버스이다.
- 주소버스
- 데이터를 정확히 실어나르기 위해서는 기억장치의 주소를 정해주어야 한다.
- 주소버스는 CPU가 주기억장치나 입출력장치로 기억장치 주소를 전달하는 통로이기 때문에 단방향 버스이다.
- 제어버스
- 데이터버스와 주소버스는 모든 장치에 공유되므로 이를 제어할 수단이 필요. 따라서 제어버스는 CPU가 기억장치나 입출력장치에 제어신호를 전달하는 통로이다.
- 제어신호의 종류: 기억장치 읽기 및 쓰기, 버스 요청 및 승인, 인터럽트 요청 및 승인, 클락, 리셋 등이 있다.
- 제어버스는 읽기 동작과 쓰기 동작을 모두 수행하기 때문에 양방향 버스이다.
컴퓨터는 기본적으로 읽고 처리한 뒤 저장하는 과정으로 이루어진다.
READ → PROCESS → WRITE
위의 과정을 진행하면서 끊임없이 주기억장치인 RAM과 소통한다. 이때 운영체제가 64bit라면, CPU는 RAM으로부터 데이터를 한번에 64비트씩 읽어온다.
(궁금해서 찾아봤는데 128비트 컴퓨터는 향후 몇년간은 나오지 않을 것 같은,, 양자컴이 먼저 나올 수도 있다고하는 의견이..!!)
출처
