[Ch1] Computer Abstractions and Technology

ouibonn·2022년 1월 28일
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Computer Architecture

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Chapter1에서 배울 내용
1. 프로그램이 어떻게 기계 언어로 변화되는지, 하드웨어가 어떻게 명령 실행하는지
2. Hardware/Software interface
3. 성능 정의, 어떻게 향상?
4. 하드웨어 디자이너들이 어떻게 성능을 향상시키는지?
5. Parallel Processing이란?

1.1 Introduction


1. Computer Revolution

- 무어의 법칙에 의해 컴퓨터 기술의 급격한 발전
- 새로운 어플리케이션이 파생 됨
	- 핸드폰, 자동차, 유전자 프로젝트, www
- 모든 것이 컴퓨터화 됨

2. 무어의 법칙

- 1965년 인텔 CEO인 골든 무어가 2년마다 하나의 칩에 들어가는 트랜지스터 수는 두 배씩 증가할 것이라 예언.
- 많은 트랜지스터가 들어가므로 다양한 어플리케이션 실행이 가능해짐

3. 컴퓨터의 종류

  1. Personal Computers (PC)
    • 일반적인 용도
    • 가격대 성능비에 민감
  2. Server Computers
    • 기업에서 중요한 데이터 처리할 때 사용
    • high capacity, performance, reliability
    • PC보다 고가, 고용량, 고성능
  3. Super Computers
    • 특수한 목적 가지고 사용하는 컴퓨터
    • 과학적인 목적, 엔지니어링 계산 목적으로 사용
    • 아주 고가, 전력 소모가 많아서 유지 비용 많이 듦
  4. Embedded Computers
    • 큰 시스템에 컴퓨터가 하나의 컴포넌트로 구성되어 있음
    • 적은 전력소모, 저성능, 저가

4. Performance의 이해

  1. 알고리즘에서의 성능
    • 오퍼레이션(추상화된 개념)의 수로 정의
    • 오퍼레이션의 수가 적을수록 성능이 좋음
  2. 프로그래밍 언어, 컴파일러, 아키텍처에서의 성능
    • 오퍼레이션 당 수행되는 인스트럭션의 수로 정의
  3. 프로세서와 메모리 시스템에서의 성능
    • 얼마나 명령어들을 빠르게 수행할건가
    • 단위 시간당 얼마나 많은 명령어들이 수행되는가
  4. I/O 시스템에서의 성능
    • 단위 시간당 얼마나 많은 I/O operation이 수행되는가?

1.2 Eight Great Ideas in Computer Architecture


1. 무어의 법칙
2. 추상화 (abstraction)
3. 공통된 케이스를 빠르게 수행하도록 하는 것
4. parallelism을 통해 성능을 향상시키는 것
5. 파이프라인을 통해 성능을 향상시키는 것
6. prediction을 통해 성능을 향상시키는 것
7. 메모리 계층 구조
8. redundancy을 통해 Dependability을 향상시키는 것

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steadily, off the wall

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