Microprocessor

CPU의 기능을 하나의 집적회로 칩 안에 구현한 하드웨어

• 제어장치 + 연산장치 + 레지스터
• CPU 기능을 LSI(대규모 집적회로)에 탑재한 장치
• 클럭 주파수와 내부 버스 폭으로 성능 평가
• PC 내의 중앙 처리 장치
• CPU 명령어 처리 및 구성 방식에 따라 RISC, CISC, EISC로 구분함

RISC

• Reduced Instruction Set Computer
• 단순 기능 명령어 집합
• 주소 지정 방식을 최소화하여 제어장치가 간단하고 실행 속도가 빠름
• 고정배선제어로 마이크로프로그램보다 빠름
• 복잡한 처리는 SW의 역할로 하여 명령세트를 축소
• 메모리 엑세스는 LOAD, STORE로 한정
• 어드레싱 모드가 적음->와이어드 로직 다수

하드와이어드 제어(와이어드 로직)

• 제어 신호를 고정된 논리회로(와이어드 로직)으로 생성하는 방식

CISC

• Complex Instruction Set Computer
• 복잡한 명령어가 많음(수백 이상)
• 데이터 경로, 마이크로프로그램 제어장치, 캐시, 메모리로 구성
• 명령어 집함 매우 큼, 프로그래머에게 쉬운 작업 환경
• 명령어가 많고 복잡하기에 프로그램 제어 방식이 유리함
• 마이크로프로그램으로 사용자 작성 고급언어에 각각의 기계어 대응시킨 회로로 구성된 중앙 처리 장치

마이크로프로그래밍 제어

• 명령어 실행을 위한 제어 신호를 제어 메모리 안에 저장된 마이크로프로그램을 읽어 발생시키는 방식

마이크로 프로그램

• CPU 내부에서 ISA(명령어 집합)를 실제로 실행하기 위해 하드웨어 동작을 제어하는 저수준의 프로그램
• 기계어 명렁(ADD, MOC) 하나를 실행하기 위해 CPU 내부의 레지스터 이동, ALU 연산, 메모리 접ㅈ근 등을 순서대로 제어함
• 여러 개의 마이크로명령(micro-instruction)으로 이루어짐
• 마이크로 명령: 제어메모리(control memory)에 저장되어 CPU 제어장치가 참조함

하드와이어드 제어와 마이크로프로그래밍 제어

RISC는 간단하고 규칙적인 명령어 집합을 사용
-> 굳이 제어를 마이크로프로그램으로 할 필요가 없음
-> 하드 와이어드 로직(논리회로기반제어)으로 직접 구현하는 것이 효율적
-> RISC = 하드와이어드제어(와이어드로직)으로 볼 수 있음

마이크로프로그래밍 제어는
유연(명령어 집합 변경 쉬움, 마이크로 코드만 바꾸면 됨)하고
상대적으로 느림(메모리에서 마이크로명령을 읽어야 하므로 속도저하 발생)
-> 명령어 종류가 많고, 복잡한 명령어가 존재할 경우 프로그램 방식 제어가 유리
-> 주로 CISC 구조에서 채택

EISC

• Extensible Instruction Set Computer
• 임베디드 프로세서를 RISC 기반 명령어 집합
• RISC의 간결성 + CISC의 확장성
• 확장 레지스터와 확장 플래그 사용

RISC와 CISC

	RISC	CISC
처리 속도	빠름	느림
명령어 수	적음	많음
전력 소모	적음	많음
레지스터	많음	적음
프로그래밍	복잡	간단

마이크로프로세서와 CPU의 상관관계

• CPU(Central Processing Unit): 중앙 처리 장치. 연산과 제어 담당.
• Microprocessor: CPU를 포함한 연산, 제어 기능을 하나의 IC(집적회로)칩 내에 구현한 것
  -> CPU를 반도체 칩 형태로 만든 것

과거에는 CPU가 여러 개의 회로 기판이나 모듈로 구성되었으나, 이를 하나의 칩에 넣으며 마이크로프로세서 개념 등장.
마이크로프로세서 = CPU 칩
현대 컴퓨터에서 CPU라고 부르는 것은 대개 microprocessor

마이크로프로세서와 마이크로프로그램..

둘은 완전히 다른 개념이다

	microprocessor	micro program
형태	HW(IC칩)	SW적 제어 코드
역할	컴퓨터 전체 연산, 제어 담당	CPU 내부 동작을 세부적으로 제어
예시	Intel i7, ARM cotex	ADD 실행을 위한 레지스터 이동 시퀀스