CPU와 메모리

 

 

TIL(24.03.19)

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CPU와 메모리 설명을 이어서...

https://mings-njob.tistory.com/16

CS 강의 1강 정리

 

CPU와 메모리의 동작

1. 주 기억장치가 입력장치에서 입력받을 데이터 또는 보조 기억장치에 저장된 프로그램을 읽어온다.
2. CPU는 프로그램을 실행하기 위해 주 기억장치에 저장된 프로그램 명령어와 데이터를 읽어와 처리하고 결과를 다시 주 기억장치에 저장한다.
3. 주 기억장치는 처리 결과를 보조기억장치에 저장하거나 출력장치로 보내서 출력시킨다.
4. CPU 내의 제어장치(CU)가 1-3번 과정에서 명령어가 순서대로 실행되도록 각 장치들을 제어한다. 

 

 

하버드 구조

명령어 메모리 : 프로그램에서 사용할 명령어를 모아둔 메모리 -> 제어장치 : 명령어 대한 정보를 보내준다. 

데이터 메모리 : 명령어들로 사용될 메모리

ALU : 데이터를 가지고 명령어를 읽어서 연산 수행

장점 : 메모리가 2개여서, 역할이 나누어져 있어서 속도가 빠름

단점 : 구멍이 많기 때문에 가격이 비쌈...ㅎ, 복잡한 구성으로 고장 날 확률이 높다. 

 

폰노이만 구조

• 보조 기억장치에서 데이터들이 CPU에서 연산되기 위해서 하나의 메모리에 올라간다.
• 제어장치는 산술논리장치에 데이터가 메모리 어디에 위치한지 알려주는 역할을 한다.
• 프로그램 메모리와 데이터 메모리가 구분되어 있지 않고 하나의 버스를 가지고 있다. 이로 인해서 병목현상이 일어난다.  

개선된 구조

• 하버드 구조 + 폰노이만 구조
• CPU의 캐시메모리 형상에 관여
• CPU 내부 - 하버드 구조 -> 캐시를 둬서 RAM과 CPU간의 속도차를 줄인다.
• CPU 외부 - 폰노이만 메모리 하나에 하나의 버스를 가지는 구조이기 때문에 병목현상이 아직까지는 존재한다. 

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