컴퓨터 아키텍쳐
1. 폰노이만 구조
https://adeuran.tistory.com/20?category=822394
메모리에 명령어와 데이터를 함께 저장하며, 데이터는 메모리에서 읽기/쓰기가 가능하나, 명령어는 메모리에서 읽기만 가능
명령어와 데이터 모두 동일한 메모리 버스를 통해 명령 수행 (메모리 공유, 하나의 버스만 존재)
CPU는 한번에 하나의 명령어만 수행 가능(비효율적)
명령어와 데이터 모두 주기억장치에 저장하기 때문에 병목현상 발생
- 버스란?
컴퓨터 안의 부품들 간에, 또는 컴퓨터 간에 데이터와 정보를 전송하는 통로(통신 시스템)
- 병목현상이란?
일반적으로 자료경로의 병목현상 또는 기억장소의 지연 현상
나열된 명령을 순차적으로 수행하고, 그 명령은 일정한 기억장소의 값을 변경하는 작업으로 구성되는 폰 노이만 구조에서 기인
2. 하버드 구조
명령어 메모리에서 명령어를 가져와 분석/실행하고 참조/결과에 대한 저장은 데이터 메모리에 별도로 하는 구조
CPU는 명령어와 데이터를 동시에 사용할 수 있음 (데이터, 프로그램 버스를 분리)
명령어 영역마다 주소버스, 데이터 버스, 제어 버스가 따로 존재
현재 명령 실행 후 바로 다음 명령을 가져올 수 있어 속도 우수
버스 시스템이 복잡해 설계가 복잡
프로세서 코어
CPU : ALU, 레지스터, 실행장치의 조합
멀티프로세서 시스템
- 단일 CPU보다 좋은 성능을 얻기 위한 방법
- 초기 멀티프로세서 시스템을 위한 구조방법 => 여러개의 CPU를 붙여보자!
- 여러 CPU를 활용하도록 프로그램을 병렬화 것은 순차적 프로그래밍에 비해 난해하다는 점에서 문제.
병렬화 : http://blog.skby.net/%EB%B3%91%EB%A0%AC%EC%B2%98%EB%A6%AC%EB%A5%BC-%EC%9C%84%ED%95%9C-%EB%A9%80%ED%8B%B0-%ED%94%84%EB%A1%9C%EC%84%B8%EC%84%9C-%EC%8B%9C%EC%8A%A4%ED%85%9C/ - 반도체 회로 크기가 줄어들면서 비용 감소 + 더 나은 성능 CPU
- 문제점 : 전력장벽
- 프로세스가 발전하면서 전력량(POWER) 상승
- 발열문제 발생
- 전압을 낮춰보자! => 트랜지스터를 집적 or 클럭(Frequancy)를 높게 올리는 방식으로
- 전압을 낮추는데 문제점 발생 => 누설전류 현상
프로세서 코어
- CPU라는 정의에서 프로세서 코어로 변화
- CPU를 여러 개 사용한 멀티 프로세서 시스템에서 하나의 CPU내에 여러 개의 코어를 사용한 멀티코어 프로세서
- 단일 프로그램을 더 빠르게 실행
- 비대해지는 하드웨어 크기해결
https://eunjinii.tistory.com/m/41
https://m.blog.naver.com/three_letter/220333796848
마이크로프로세서와 마이크로컴퓨터
마이크로프로세서
메모리와 입출력장치가 프로세서 코어와 같은 패키지에 들어있지 않은 프로세서
컴퓨터의 CPU(= 프로세서 코어)도 마이크로 프로세서
개별적으로는 연산만 가능하며 저장장치, 출력장치 등의 주변장치가 있어야 사용가능
마이크로컴퓨터(마이크로컨트롤러)
마이크로프로세서와 이를 사용하기 위한 메모리, 입력장치 등의 필요한 기능이 함께 집적된 장치
하나 만으로 LED나 센서 등의 장치를 사용할 수 있어 작은 컴퓨터 (마이크로 컴퓨터)로 불립니다
마이크로프로세서는 큰 시스템의 부품으로, 마이크로 컴퓨터는 주방가전 등에 들어가는 칩으로 된 작은 컴퓨터
단일칩 시스템(SOC: System On a Chip)
단일 칩 시스템 (System on a Chip)
전체 시스템을 칩 하나에 담은 기술집약적 반도체로 하나의 칩으로 시스템 운영이 가능
RAM, ROM, GPU 등을 포함하고 있는 초소형 컴퓨터, 주로 스마트폰에 사용
마이크로 프로세서의 한계를 뛰어넘어 더 복잡한 기능을 제공
