Computer Architecture   컴퓨터 구조, 컴퓨터 아키텍처

(2019-07-02)

Stored Program, 축적 프로그램 방식, 내장 프로그램, Von Neumann Architecture, 폰 노이만 구조, Harvard Architecture, 하버드 구조

1. 컴퓨터 구조 (Computer Architecture, 때론 Computer Structure)컴퓨터에 대한 설계 관점의 사상 및 구조               ☞ 구조 아키텍쳐 조직 매커니즘 참조


2. 폰 노이만 구조(Von Neumann Architecture)

  ㅇ 폰 노이만에 의해 고안된 컴퓨터 구조
     - 메모리,중앙처리장치 및 이 둘 간의 연결장치로 구성되는 구조

  ※ 폰 노이만(John von Neumann) : 헝가리 출신의 미국 수학자 (1903~1957년)


3. 폰 노이만 구조 특징프로그램,데이터가 모두 하나의 기억장소(메모리)에 있음
     - 즉, 1차원적으로 서로 혼재되어 저장됨

  ㅇ 프로그램 내장 방식 / 축적 프로그램 방식 (Stored Program)
     - 수행할 프로그램기억장치에 저장시켜두고,
     - 개별 명령어들을 순서대로 가져와서,
     - 별도의 중앙처리장치에서 이를 실행하는 방식

  ㅇ CPU와 기억장소가 서로 분리됨
     - 연산의 입력 및 결과가 CPU와 기억장소 간에 전달됨

  ㅇ SIMD (Single Instruction Multiple Data)
     - 한 번에 하나의 명령어 만을 수행하며,
     - 각 명령어는 몇 개의 데이터들을 동시에 사용함

  ㅇ 폰노이만구조가 프로그래밍 언어와 관련된 특징
     - 변수   : 기억장소의 특정 부분과 관련시킬 수 있음
     - 배정문 : CPU와 기억장소 간의 데이터 이동 연산과 관련됨
     - 반복문 : 반복되는 부분이 기억장소 특정 장소에 인접하여 저장됨

  ㅇ 데이터 버스주소 버스를 모두 갖는 구조

  ㅇ 기계적인 2단계 실행 방식 : fetch - execute cycle
     - 데이터를 메모리에서 가져(fetch)와서, 실행(execute)시킴

  ㅇ 현대 컴퓨터 거의 대부분에서 이 방법을 사용
     - 하나의 메모리에 만 접근하기 때문에 단순함


4. 하버드 구조 (Harvard Architecture)

  ㅇ 폰 노이만 구조와 거의 동일하나,
     - 프로그램과 데이터가 각각 다르게 분리되어 취급됨

  ㅇ 즉, 프로그램 명령어와 데이터가 다른 비트 수 기반을 갖을 수 있으며, 
     - 다른 메모리(프로그램 메모리,데이터 메모리)에서 취급됨
     - 통상, 소형 기기(스마트폰 등)에서, 
        . 프로그램 메모리 => 플래시 메모리 사용
        . 데이터 메모리 => SRAM 사용

  ㅇ 例) 8051 칩


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