[컴퓨터구조] week 1

SW-HW Interface

컴퓨터 하드웨어 설계의 고려사항 3가지
1. 속도-성능
2.비용
3. 전력 소모

• 기술의 발달은 3 요소 모두 상향
• 속도에 영향을 미치는 요소
  - 컴파일러: 고급어 → 기계어로의 변환
  - ISA (Instruction Set Architecture ): CPU 별 표현방법 상이
  - 메모리 시스템: 변수 할당 시에도 메모리 소모
  

성능

Throughput
단위 시간 동안 수행한 일의 양

Response Time ( Execution Time )
실행 시간 → 컴퓨터 성능과 반비례 
Elapsed Time
전체 응답 시간 
Processing, I/O, OS overhead, idle time 등
CPU Time
CPU 성능 측정
프로그램 실행 시간과 OS등의 user, system time 등

def 3_things_that_affect_to_CPU_time(IC, CPI, ClockPeriod):
	IC = Instruction Count # Depends on Compiler
	CPI = Cycles per Instruction # I마다 필요한 클럭 개수
	Clock Period = Cycle Time 

return (IC * CPI * Clock Period), ((IC * CPI) / Clock Freq.)

1. 각 Inst 에 소모되는 시간 = CPI * CP
2. CP는 Clock Freq. ()의 역수 
   ⌙ n GHz Clock : Clock Freq.
3. Cycle = IC * CPI 
4. $\text{Clock Rate} = {Clock Cycle \over CPU time}$
5. $\text{Clock Cycle} = CPU Time \times Clock Rate$
6. 클락 주기가 변경되면 CPI도 변경됨

소비 전력

동적 전력 소모: $\text{Capacitive Load} \times Voltage^2 \times \text{Freq.}$