1. 컴퓨터 아키텍처

1. 컴퓨터 구조

컴퓨터의 기능 구조에 대한 설계, 명령어 집합구조, 마이크로 아키텍처, 그리고 기타 하드웨어 및 컴퓨팅 방법에 대한 설계 등으로 이루어져 있다.

 

2. 컴퓨터의 기능 구조에 대한 설계

컴퓨터가 연산을 효율적으로 하기 위해 어떤 기능들이 컴퓨터에 필요한지 고민하고 설계하는 분야

 

3. 명령어 집합구조(Instruction Set Architecture, ISA)

CPU가 해석하는 명령어의 집합을 의미한다. 프로그램은 기계어로 이루어져 있으며 프로그램을 실행하면 이 명령어들을 CPU가 읽고 처리한다. ARM, MIPS, AVR, 인텔 x86 및 x86-64 등이 있다. 

 

4. 마이크로 아키텍처

CPU의 하드웨어적 설계이며 정의된 명령어 집합을 효율적으로 처리할 수 있도록 CPU의 회로를 설계하는 분야

 

5. 폰 노이만 구조

컴퓨터는 연산, 제어, 저자의 세 가지 핵심 기능이 필요하다고 생각하여 컴퓨터에 연산과 제어를 위해 1)중앙처리장치(Central Processing Unit, CPU)를 저장을 위해 2)기억장치(Memory)를 사용하였다. 그리고 장치간에 데이터 제어 신호를 교환할 수 있도록 3)버스(Bus)라는 전자 통로를 사용하였다.

 

1) 중앙처리장치(CPU)

CPU는 프로그램의 연산을 처리하고 시스템을 관리한다. 프로세스의 코드를 불러오고, 실행하고, 결과를 저장하는 모든 과정이 CPU에서 일어난다. CPU는 산술,논리 연산을 처리하는 산술논리장치(ALU)와 CPU를 제어하는 제어장치(Contro Unit), CPU에 필요한 데이터를 저장하는 레지스터(Register) 등으로 구성된다.

 

2) 기억장치(Memory)

기억장치는 컴퓨터가 동작하는데 필요한 여러 데이터를 저장하기 위해 사용되며, 용도에 따라 (1)주기억장치와 (2)보조기억장치로 분류한다. 

 

1) 주기억장치는 프로그램 실행과정에 필요한 데이터들을 임시로 저장하기 위해 사용되며, 램이 있다.

2) 보조기억장치는 운영체제, 프로그램 등과 같은 데이터를 장기간 보관하고자 할 때 사용되며, 하드 드라이브, SSD가 있다.

 

3) 버스(Bus)

버스는 컴퓨터 부품과 부품 사이 또는 컴퓨터와 컴퓨터 사이에 신호를 전송하는 통로를 말한다. 크게 (1)데이터 버스, (2)주소 버스, (3)제어 버스가 있다. 이 외에도 랜선이나 데이터 전송 소프트웨어, 프로토콜 등도 버스라고 부른다.

 

(1) 데이터 버스(Data Bus) : 데이터가 이동

(2) 주소 버스(Address Bus) : 주소를 지정 

(3) 제어 버스(Control Bus) : 읽기/쓰기 제어