컴퓨터 구조

1. 메인보드
   • 모든 부품을 연결해주는 기판
2. 시스템 버스
   • 각 부품 간에 데이터를 이동시키는 통로
   • 3가지 버스 존재
     • 데이터 버스 : 실제 데이터 흐름
     • 주소 버스 : 데이터를 읽고/쓰려는 위치(메모리 주소 등)를 전달
     • 제어 버스 : 읽기/쓰기 같은 제어 신호 전달
3. CPU
   • 컴퓨터 두뇌 역할
   • 내부 구성
     • ALU : 덧셈, 뺄셈, 논리연산 같은 계산 수행
     • 레지스터 : CPU 내부의 초고속 임시기억장치
     • 제어장치 : 어떤 명령을 실행할지 해석하고, 다른 부품들을 제어
4. 메모리
   • 실행 중인 프로그램과 데이터를 저장
   • 휘발성이라 전원이 꺼지면 데이터 삭제
   • CPU가 직접 접근해서 빠르게 사용 가능
5. 입출력장치(I/O Devices)
   • 사용자가 입력장치로 명령/데이터 입력
   • 모든 과정에서 시스템 버스가 데이터, 주소, 제어 신호를 전달

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해당 구조는 폰 노이만 구조라고 불리며, 현재 대부분의 컴퓨터가 이 방식을 사용

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폰 노이만 구조

• 현재 컴퓨터 기본이 되는 구조

특징

1. 프로그램 내장 방식
   • 프로그램 자체가 메모리에 저장되어 실행
   • 프로그램과 데이터가 같은 메모리 공간을 공유
   • 프로그램을 쉽게 교체할 수 있어 범용성 높음
2. 순차적 실행
   • 명령어를 하나씩 순서대로 실행
   • 메모리에서 순차적으로 명령어를 가져와 처리
3. 단일 버스 구조
   • 하나의 버스를 통해 프로그램과 데이터를 모두 전송
   • 이로 인해 “폰 노이만 병목현상”이 발생 가능
     • 폰 노이만 병목현상이란?
       • CPU와 메모리 사이의 제한된 대역폭으로 인한 성능 저하

하버드 구조

• 폰 노이만 구조의 대안으로 제시된 구조

특징

1. 분리된 메모리
   • 프로그램과 데이터를 위한 메모리가 물리적으로 분리
   • 각각 독립된 버스를 통해 접근
2. 동시 접근 가능
   • 명령어와 데이터에 동시에 접근 가능
   • 이로 인해 성능 향상 가능