[CS 컴퓨터 구조] 컴퓨터의 큰 그림

Computer Science

CS 공부를 위해 처음으로 컴퓨터 관련 서적을 구입하였다.
스파르타 부트캠프를 진행하면서 현업자, 전공자, 비전공자 등.. 다양한 사람들과 대화를 할수록 나에게 부족한 부분 중 하나가 CS 지식이라고 느꼈기 때문이다.

• 목표

🔥 컴퓨터 구조 핵심 정리

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• 컴퓨터 구조
  • 컴퓨터 과학의 가장 근원적인 학문입니다.
  • 여기서 근원적이란 말은 하드웨어에 가장 가깝다는 말과도 같습니다.

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• 컴퓨터가 이해하는 정보
  • 데이터: 컴퓨터가 이해하는 숫자, 문자, 이미지, 동영상과 같은 정적인 정보
  • 명령어: 데이터를 활용하여 CPU를 작동시키는 정보
  • 데이터는 명령어에 종속적인 정보
• CPU
  • 명령어를 이해하고 실행하는 주체

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[ 컴퓨터의 핵심 부품 ]

1. CPU
2. 메모리와 캐시
3. 보조기억장치
4. 입출력장치

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[ 1. CPU ]

• CPU (중앙처리장치)
  • 정보(데이터)를 읽고, 해석하고, 실행하는 부품
  • 사람으로 비유하자면 두뇌에 해당하는 부품
• 레지스터 (register)
  • CPU 내부 구성 요소 중 하나로, CPU 내부의 작은 임시 저장 장치입니다.
  • CPU 안에는 여러 개의 레지스터가 존재하고, 각기 다른 이름과 역할을 가지고 있습니다.
  • CPU가 처리하는 명령어는 반드시 레지스터에 저장됩니다.

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[ 2. 메모리와 캐시 ]

• 메모리와 캐시 메모리
  • 메인 메모리 (주기억장치)
  • 일반적으로 메모리라는 용어는 "RAM"을 지칭
  • 메모리는 현재 실행 중인 프로그램을 구성하는 데이터와 명령어를 저장하는 부품
  • 휘발성 저장장치
• 캐시 메모리
  • CPU가 조금이라도 더 빨리 메모리의 저장된 값에 접근하기 위해 사용하는 저장장치
  • 즉, 빠른 메모리 접근을 보조하는 저장장치
  • 캐시 메모리는 CPU 안에 위치하기도 하고, 밖에 위치하기도 하며, 여러 종류가 있습니다. 

CPU와 메모리 사이에는 반드시 하나 이상의 캐시 메모리가 있습니다

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[ 3. 보조기억장치 ]

• 보조기억장치
  • 메모리보다 크기가 크고 전원이 꺼져도 저장된 내용을 잃지 않는 저장 장치
  • 프로그램을 실행하기 위해서는 보조기억장치에서 보관하고 있는 프로그램을 메모리로 복사해야 합니다.
  • 비휘발성 저장장치

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[ 4. 입출력장치 ]

• 입출력장치
  • 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정뵤를 교환하는 장치

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Quiz. 각각의 저장장치들을 CPU와 가까운 순으로 나열해 보자!
💁 (상위 계층) 레지스터 - 캐시 메모리 - 메모리 - 보조기억장치 (하위 계층)

• 상위 계층에 속한 저장장치는 속도는 빠르지만, 저장할 수 있는 용량이 작고 비쌉니다.
• 하위 계층에 속한 저장장치는 속도가 느리자만, 저장할 수 있는 용량이 크고 저렴합니다.
• 이처럼 각각의 장단점이 다르기 때문에 계층별 저장장치를 모두 함께 사용하는 것이 일반적입니다.

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평소에 하드웨어는 잘 모르고 친하지 않았지만, 이번 공부를 계기로 친해져 볼 수 있을 거 같다.

 

읽어주셔서 감사합니다 😊