1. 폰노이만 구조
-프로그램과 데이터는 메모리에 동일한 방식으로 저장되며 컴퓨터는 동일한 방식으로 처리
2가지 핵심
1) CPU
2) 메모리
- 메모리에 있는 것만 접근해서 연산하겠다!
- 현대 컴퓨터의 프로토타입 -> 기본적인 골격은 지금까지 유지
- "메모리"라는 컨셉을 처음 제시
- 메모리에 내가 원하는 프로그램을 올리면 그에 맞춰 수행
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Stored-program computer
: 프로그램은 데이터와 동일하게 숫자로 표현하여 데이터와 동일한 형태로 저장장치에 저장 (-> 이 개념을 구현하기 위한 아키텍쳐 : 폰노이만의 아키텍쳐와 하버드 아키텍쳐 가있음) -
Processing unit can communicate with main memory only
-> A processing unit : 산술계산, logic 등을 처리할 유닛이 필요
-> A control unit : instruction register와 computer counter 포함
-> Memory : 메모리에 있는 것만 접근
-> External mass storage : 프로그램들을 저장할 스토리지 필요
-> Input & Output mechanisms
✔ 폰노이만 Bottleneck
bottleneck(병목현상)이란? 컴퓨터 성능 저하 현상.
담을 수 있는 데이터의 양은 적으나 한꺼번에 많은 양의 데이터가 유입 됨으로써 컴퓨터가 느려지는 현상
- 근본적인 원인
-> 프로그램 메모리와 데이터 메모리가 물리적 구분 없이 하나의 버스를 통해 CPU와 교류
-> CPU는 명령어와 데이터에 동시에 접근 불가능, 나열된 명령어 한 번에 하나씩 읽고 씀
✔ CPU와 메모리의 성능갭 -> 5번 참고!
✔ CPU 속도 빨라, 메모리 속도 느려..
- 병목현상과 그 해결책,
여러가지 나옴 그중에....
-> 하버드 구조 : CPU 명령어와 데이터를 동시에 사용할 수 있도록 명령용 버스와 데이터용 버스를 물리적으로 구분
-> cache, DMA, Memory hieracrchy... 등등..
결국!!! 핵심은 뭐다???
메모리에 대한 접근을 어떻게 하면 최소화 할 수 있을까?
2. Moore's Law
약 18개월~24개월 주기로 칩의 집적도가 약 2배씩 상승한다는 말이다. 즉, 트랜지스터가 두배씩 증가한다.
>인텔 코어 i시리즈쯤 부터 무어의 법칙이 깨지게 됩니다. 즉 2년마다 2배의 성능이 향상된다는 법칙을 실현하지 못하게 된 셈입니다.무어의 법칙이 최근 몇년사이 실현되지 못한 이유는 점점 미세공정화됨에 따라 한계에 이르고 발열을 잡기 힘든데다가 더이상 집적도를 높이기 위해서는 예전과는 다른 천문학적 금액이 소요되기 때문에 현재 한계에 다다르고 그로 인해 무어의 법칙이 깨졌다고 봐도 무방합니다.3. Issue: Power Wall
1) We can't reduce voltage further
2) We can't remove more heat
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더이상 퍼포먼스 향상을 위해 전력을 낮추는 것, 발열을 낮추는 것이 불가능해졌고, 이런 소비 전력과 냉각 문제가 퍼포먼스 성장의 정체를 야기했다는 이론.
- power wall 상황에서 퍼포먼스를 끌어올리기 위해 여러 개의 프로세서를 집적한 마이크로프로세서를 생산하였고, 이때의 프로세서를 '코어', 코어가 집적된 마이크로프로세서를 '멀티코어 마이크로프로세서'라고 부르기 시작.
- Effective cycle time is defined as the cycle time of an individual CPU divided by the number of its professor cores.
4. Multiprocessors
More than one processor per chip
// 나중에,,, 더 공부하기.. 문제점도 있나봄.. ppt 36참고
5. Issue : CPU-Memory Gap
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CPU는 매년 클록 속도를 높이며 성능이 빠르게 향상되는 데 비해 메모리는 높은 미세공정 기술 난이도 때문에 성능 속도 향상은 비교적 제한적이다. 고성능 CPU를 장착해도 메모리 데이터 전송속도가 따라가지 못해 전체 컴퓨팅 성능을 높이지 못하는 것이다.링크텍스트
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데이터의 위치에 따라 읽는 속도가 달라짐.
