0. 컴퓨터 구조 개론

 

📱컴퓨터 구조 개론📱

 

컴퓨터 구조는 크게 1. 컴퓨터가 이해하는 정보, 그리고 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품으로 나눌 수 있다.

 

1. 컴퓨터가 이해하는 정보

'데이터'

숫자, 문자, 이미지, 동영상 같은 정적인 정보

컴퓨터와 주고받거나 내부에 저장된 정보를 데이터라 통칭하기도 함.

ex. 0과 1로 숫자나 문자를 표현하는 방법

 

'명령어'

컴퓨터는 명령어를 처리하는 기계다!

명령어는 컴퓨터를 실질적으로 움직이는 정보.

데이터는 명령어를 위한 재료로 이해할 수 있음.

 

예: "Hello, World!"를 출력하라 -> 명령어, "Hello, World"는 데이터

 

2. 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품

라즈베리파이, 맥북, 아이폰, 서버컴퓨터 등 컴퓨터의 종류는 정말 다양하다.

 

공통적으로 컴퓨터이기 위해 필요한 부품은 아래 네 가지!

CPU, 메모리(RAM), 보조기억장치, 입출력장치!

* ROM은 읽기 전용 메모리임. 주기억장치 = RAM + ROM

 

이 부품들의 연결 통로는 '시스템 버스'

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메모리

메모리는 현재 실행되는 프로그램(프로세스)의 명령어와 데이터를 저장하는 부품.

 

메모리의 주소

데이터, 명령어가 메모리의 어디에 저장되어 있는가?

 

1. 프로그램이 실행되기 위해서는 메모리에 저장되어 있어야 한다.

2. 메모리는 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장한다.

3. 메모리에 저장된 값의 위치는 주소로 알 수 있다. 

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CPU

CPU(Central Processing Unit)는 메모리에 저장된 명령어를 읽고, 해석하고, 실행하는 부품.

 

ALU(Arithmetic Logic Unit)

CPU 내부에 위치한 산술 및 논리 연산을 수행하는 유닛. (데이터 처리, 프로그램 실행에 필요)

 

레지스터

CPU  내부에 위치며 컴퓨터 시스탬 내부에서 데이터를 저장하고, 처리하는 데 사용되는 고속의 메모리 유닛

RAM보다 더 빠르고 효율적으로 데이터에 접근할 수 있다.

ex. ALU가 연산하는데 필요한 데이터를 저장할 수 있음.

 

제어장치

제어 신호를 내보내고, 명령어를 해석하는 장치

*제어 신호 - 컴퓨터 부품들을 관리하고, 작동시키기 위한 전기 신호 (ex. 메모리 읽기, 메모리 쓰기 신호)

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보조기억장치

보조기억장치가 왜 필요한가?

메모리는 비싸다.. (맥북 메모리 추가 가격만 봐도..) 또한 전원이 꺼지면 저장된 내용을 잃는다. (메모리는 휘발성 저장 장치)

-> 전원이 꺼져도 보관될 프로그램을 저장하는 부품이 바로 보조기억장치!

 

메모리는 실행할 정보를 저장 vs 보조기억장치는 보관할 정보를 저장.

 

입출력장치

컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환할 수 있는 부품

보조기억장치와 입출력 장치가 뭐가 다른가..?

-> 정확히 구분되는 개념은 아니기에, 주변장치라 통칭되기도 함.

 

보조기억장치는 말 그대로 메모리를 보조하는 특별한 입출력장치!

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메인보드(마더보드)

메인보드는 컴퓨터 부품들을 연결하고 통신하며, 데이터를 전송하는 역할을 함.

CPU, RAM(Random Access Memory), 그래픽카드, 저장장치(하드,SSD), 확장카드(사운드,네트워크)등 다양한

하드웨어 구성 요소를 연결하는 역할을 함. 또한 입출력장치(마우스, 키보드, 모니터) 의 연결 및 전원 공급 제어 기능도 함.

 

버스

버스는 메인보드 내에서 데이터와 신호를 전송하는 통로.

데이터 버스, 주소 버스, 제어 버스 등 버스의 종류는 다양함.

 

시스템 버스

CPU와 메모리, 그리고 다른 구성 요소들 간의 데이터와 제어 신호를 전송하는 주요 버스.

 

주소 버스 - 주소를 주고받는 통로

데이터 버스 - 명령어와 데이터를 주고받는 통로

제어 버스 - 제어 신호를 주고받는 통로

 

- 메모리 버스

CPU와 메인 메모리 간의 데이터 전송 담당.

CPU가 메모리로부터 데이터를 읽거나 쓸 때 사용됨.

메모리 버스는 데이터 버스(데이터 전송용)와 주소 버스(데이터가 위치한 주소 정보 전송용)로 이루어져 있음.

 

- 입출력 버스

CPU와 입출력 장치 간 데이터 및 제어 정보 전송을 담당.

데이터 버스(입출력 장치와 데이터 주고 받음) + 주소 버스(입출력 장치의 주소 정보 전송)
+ 제어 버스 (입출력 장치와의 제어 신호 전송해서 데이터 전송 제어)로 이루어져 있음.

 

요약

1. 메인보드에 연결된 부품은 버스를 통해 정보를 주고 받는다.

2. 버스는 컴퓨터 부품끼리 정보를 주고받는 통로 역할로 종류가 다양하다.

3. 컴퓨터의 핵심 부품(CPU, RAM 등)을 연결하는 버스는 시스템 버스다.

 

 

학습 출처: https://www.youtube.com/watch?v=bls_GjX-4U8&list=PLVsNizTWUw7FCS83JhC1vflK8OcLRG0Hl