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Introduction to Computer Hardware

• Ports

  Connection points that we can connect devices to that extend the fucntionality of out computer

• CPU(Central Processing Unit)

  The brain of our computer, it does all the calculations and data processing
  

• RAM(Random Access Memory)

  Our computer's short-term memory
  

• Hard drive

  Holds all of our data, which includes all of our music, pictures, applications

• Motherboard

  The body or circulatory system of the computer that connects all the pieces together

Programs and Hardware

• Programs

  Instructions that tell the computer what todo

  CPU가 프로그램을 읽기 위해서는 hard disk에 있는 프로그램이 RAM으로 복사 되어야 한다.

• EDB(External Data Bus)

  It's a row of wires that interconnect the parts of our computer

  컴퓨터는 0과 1을 사용하여 연산을 하는데 와이어에 전압이 흐르지 않는 상태를 0, 전압이 흐르는 상태를 1로 간주한다.
  (와이어의 수에 따라 8, 16, 32, 64bit으로 구분)

  EDB를 통해서 한 번에 1줄의 data만을 보낼 수 있기 때문에 MCC의 도움이 필요하다.

• MCC(Memory Controller Chip)

  CPU와 RAM 사이의 중간자 역할을 한다.

  CPU가 MCC에게 특정 정보를 요청하면 MCC는 RAM에서 해당 정보를 찾아 EDB를 통해서 CPU에게 전달한다.

• Address bus

  CPU가 요청한 data의 '위치 정보'를 MCC에게 전달한다.

1. CPU가 Address bus를 통해 MCC에게 data를 요청한다.

2. MCC는 RAM에서 해당 정보를 찾아 EDB를 통해 CPU에게 응답을 반환한다.

• Registers(CPU내부에 존재)

  They let us store the data that our CPU works with.

  ex) a와 b를 인자로 받아 합인 c를 반환하는 프로그램이 있다고 할 경우, a, b, c는 각각 다른 레지스터에 저장

• Cache

  RAM보다 작지만, 최근에 사용되거나 자주 사용되는 데이터를 저장하여 보다 빠르게 접근할 수 있도록 한다

  There are 3 different cache levels in a CPU(L1, L2, L3).

  L1 is the smallest and fastest cache.

CPU cache 보충자료

• Clock wire

  CPU는 작업상태를 동기화하기 위한 내부 clock을 가지고 있는데, 이는 clock wire와 연결되어 있다.

  데이터를 송수신할 때, CPU내부의 clock은 clock wire에 전압을 흘려 CPU에게 계산을 시작할 수 있음을 알린다.
  (즉, CPU는 clock을 통해 작업을 끝내고 시작한다)

  clock wire에 전압이 한 번 흐를 때마다 CPU는 하나의 작업을 수행하는데, 이 주기를 tick 또는 clock cycle이라 한다.
  (CPU에 붙어 있는 3.4ghz등의 단위는 CPU의 clock 속도를 나타내는 것이다)

• Clock speed

  The maximum number of clock cycles that it can handle in a certain time period.
  (단위 시간 동안 처리할 수 있는 clock 주기의 최대값)

  ex) 3.4ghz는 1초 동안 34억번의 cycle을 수행할 수 있음을 의미

• Overclocking

  clock cycle의 주기를 줄임으로써 clock speed를 늘려 더 많은 작업을 처리할 수 있도록 하는 방식
  (주로 값이 싼 CPU의 성능을 개선하기 위해 사용하는 방식)

overclocking CPU