[마이크로프로세서] 1. Basic Structure of Computers

이번 포스티에서는 마이크로프로세서를 본격적으로 공부하기전 computer의 기본적인 구조와 components에 대해 알아보겠다.

 컴퓨터의 기능적 분류 : Functional Units

 1) Input/Output

   a) input : source of data : 어떠한 device를 통해 입력하는 것

   b) output : representation of data : 어떠한 device를 통해 data 표현

 

 2) Memory

  a) main memory (DRAM)

    - bit cell (보통 32bit = word 단위로 이루어져 있다.)

    - program과 그들의 data는 이 메모리에서 실행되어진다. : Volatile

  b) secondary memory

    - magnetic and optical disk, flash memory

    - program과 data를 저장 : Non Volatile

    - 더 많은 양을 저장할 수 있음

  c) cache memory (SRAM)

    - main memory에 인접하여 processor chip내부에서 위치

    - main memory보다 작고 빠르다.

    - 최근에 실행되어진 program과 data를 저장한다. (자주실행하는) : Volatile

메모리 계층구조

이와같이 메모리는 계층구조를 이루고 있다. 이중에서 레지스터와 캐시메모리는 CPU CHIP 내부에 존재한다.

메모리와 하드디스크는 더 많은 양의 DATA를 저장할 수 있지만 CHIP 밖에 위치하며 처리속도가 느리다.

메모리가 이러한 계층구조를 갖는 이유가 무엇일까?

바로 경제성 때문이다.

메모리 구조에서 상층에 속할수록 더 비싸다. (더 빠른 속도를 가지기 때문)

비싼 하드웨어는 꼭 필요한 만큼의 크기만 사용하고, 싼 하드웨어(하층)는 여유있는 크기만큼 사용한다.

그렇기 때문에 메모리는 계층 구조를 갖게 되는 것이다.

 

3) Processor

 a) logic circuit : ALU 즉, 계산을 위해 필요한 unit. 

 b) control unit : program instruction 과 data를 memory로부터 fetch한다. 그리고 instruction을 execute한다.

 c) register : 1 word의 (operand) data 및 주소를 저장하고 있는 임시 저장소

  - program counter (PC) : 현재의 instruction의 메모리 주소를 저장하고 있는 register  - instruction register (IR) : 현재의 instruction을 저장하는 register  - general purpose register : data와 주소를 저장하는 일반적인 register 

processor의 대략적인 구조

 

다음 포스팅에서는 ISA에 대해서 알아보겠다.

ISA : Instruction Set Architecture