2023-06-23
CPU
( Central Processing Unit ) - 중앙 처리 장치 ( 컴퓨터의 두뇌 )
컴퓨터 시스템을 통제하고 프로그램의 연산을 실행/처리하는 가장 핵심적인 컴퓨터의 제어 장치
ALU
( Arithmetic Logic Unit ) - 산술 논리 연산장치
비교, 판단, 연산 수행
CU
( Control Unit )
명령어를 실행하는 순서를 제어하고 스케줄링
▲ 제어부
주기억장치에 저장되어 있는 명령어를 순서대로 호출하여 해독하고, 제어 신호를 발생시켜 각 장치를 동작하도록 함
▲ 내부버스
CPU와 제어부 사이를 연결하는 버스 (통로)
Memory Unit
▲ Registers
연산에 필요한 데이터를 저장하고 빠른 속도로 접근할 수 있는 저장공간
1. 범용 레지스터 : 연산에 필요한 데이터나 연산 결과를 임시로 저장
2. 특수목적 레지스터 : 특별한 용도로 사용하는 레지스터
▲ L1 ( 캐시 메모리 )
처리 속도를 높여주는 역할
CPU 성능
4.5Hz 클럭, 듀얼코어
클럭
CPU 내부에서 일정한 주파수를 가지는 신호
4.5Hz= 1초에 45억 번의 명령어 처리 가능
클럭 주파수가 빠를수록 더 많은 명령을 처리할 수 있기 때문에 더 좋을 성능의 중앙 처리 장리하고 할 수 있으나, 빠를수록 발열이 심해지며 쿨링을 더 많이 해줘야하므로 전기 사용량이 높아짐
또한 오버클럭을 하는 경우 부품의 수명이 짧아질 수 있음
코어
CPU 역할을 하는 블록을 뜻함
듀얼코어= CPU가 두 개! 많은 연산을 병렬 처리할 수 있음
병렬 처리하므로 속도가 더 빠를 수 있지만 모든 처리를 병렬로 할 수 있는 것이 아니므로 프로그램을 구현할 때 동시에 수행할 수 있는 대상을 찾아 쓰레드를 만드는 작업, 쓰레드 간의 자원경쟁을 해소하기 위한 동기화 작업 등을 반드시 수행해줘야 함
클럭과 마찬가지로 발열이 심해지며 쿨링으로 인한 전기 사용량이 높아짐
메모리
레지스터 -> CPU
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캐시 ( SRAM ) -> 주기억장치
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메인 메모리 ( DRAM ) -> 주기억장치
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하드디스크 ( HDD ) -> 보조기억장치
-----------------------캐시 메모리
( SRAM ) - L2 , L3
CPU 구성에 있는 캐시 메모리(L1)과 메모리그룹에 속한 캐시 메모리(L2,L3)는 다른 메모리
메인 메모리에 있는 데이터를 캐시 메모리에 불러와 놓고 CPU가 필요한 데이터를 캐시에서 먼저 찾도록 하여 성능 향상
( CPU 레지스터와 비슷하지만 CPU 레지스터는 CPU 안에서 연산을 처리하기 위한 데이터 공간이고 L2,L3 캐시 메모리는 CPU와 별도 공간임 )
주기억장치
( DRAM ) - 메인메모리 - RAM ( Random Access Memory )
CPU가 사용하기 좋도록 현재 처리중인 데이터나 명령만을 일시적으로 저장하는 휘발성 메모리
-> 컴퓨터 꺼지면 날아감
보조기억장치( HDD ) 보다 접근 속도가 빠름
보조기억장치
( HDD ) - 하드디스크
데이터와 프로그램을 반영구적으로 저장
-> 컴퓨터 꺼도 날아가지 않음
CPU & 메모리 동작
- 주기억장치가 입력장치에서 입력받은 데이터 또는 보조기억장치에 저장된 프로그램을 읽어옴
- CPU는 프로그램을 실행하기 위해 주기억장치에 저장된 프로그램 명령어와 데이터를 읽어와 처리하고 결과를 다시 주기억장치에 저장함
- 주기억장치는 처리 결과를 보조기억장치에 저장하거나 출력장치로 보내서 출력시킴
- CPU 내의 제어장치(CU)가 1~3번 과정에서 명령어가 순서대로 실행되도록 각 장치들을 제어함
