[컴퓨터 구조] 컴퓨터의 구성

컴퓨터 구조의 큰 그림

크게 두가지로 나뉜다. 하나는 컴퓨터가 이해하는 정보, 또 하나는 컴퓨터의 핵심 부품이다.

 

컴퓨터가 이해하는 정보

• 데이터 (Data) : 컴퓨터가 이해하는 숫자, 문자, 이미지, 동영상과 같은 정적인 정보
• 명령어 (Instruction) :
  • 컴퓨터를 실질적으로 작동시키는 더 중요한 정보
  • 데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보

 

컴퓨터의 핵심 부품

메인보드 (Main Board, 마더보드 : Mother Board) 안에는 아래와 같은 핵심 부품들이 존재한다.

• 중앙처리장치 (CPU : Central Processing Unit)
  • 산술논리연산장치 (ALU: Arithmetic Logic Unit)
  • 제어장치 (CU: Control Unit)
  • 여러 레지스터 (Register)
• 주기억장치 (Main Memory, Memory, 메모리) 
  • RAM (Random Access Memory)
  • ROM (Read Only Memory)
• 보조기억장치 (Secondary Storage)
• 입출력장치 (Input/Output Device)
  • 모니터
  • 키보드
  • 마우스
  • 프린터 등
• 시스템 버스 (System Bus)

 

중앙처리장치 (CPU : Central Processing Unit)

컴퓨터의 두뇌

메모리에 저장된 명령어를 읽어 들이고, 읽어 들인 명령어를 해석하고, 실행하는 부품

• ALU : 쉽게 말해 계산기, 컴퓨터 내부에서 수행되는 대부분의 계산을 수행, 비교와 연산 담당
• 레지스터 : 속도가 빠른 CPU 내부의 임시 저장 장치 (기억 장소)
• 제어장치 :
  • 제어 신호 (Control Signal) 라는 전기 신호를 내보내고 명령어를 해석하는 장치
  • 제어 신호란 컴퓨터 부품들을 관리하고 작동시키기 위한 일종의 전기 신호
  • CPU가 메모리에 저장된 값을 읽고 싶을 땐 메모리를 향해 메모리 읽기 제어 신호 전송
  • CPU가 메모리에 어떤 값을 저장하고 싶을 땐 메모리를 향해 메모리 쓰기 제어 신호 전송 

 

주기억장치 (Main Memory, Memory, 메모리)

• 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장 (프로그램, 데이터, 연산의 중간 결과 등을 저장)
• 프로그램이 실행되려면 반드시 메모리에 저장되어 있어야 한다.
• 저장된 값에 빠르고 효율적으로 접근하기 위해 주소(address) 라는 개념이 사용
  • 내가 원하는 명령어와 데이터가 지금 메모리 내에 어디에 저장되어 있는지 위치를 특정하기 위한 개념

 

보조기억장치 (Secondary Storage)

주기억장치에 비해 속도는 느리지만 메모리보다 크기가 크고 전원이 꺼져도 영구적으로 보관할 수 있는 메모리를 보조할 저장 장치

• 하드디스크, SSD, USB 메모리, CD-ROM 등

 

✍🏻 메모리는 실행할 정보를 저장하고 보조기억장치는 보관할 정보를 저장한다.

 

입출력장치 (Input/Output Device)

컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치

 

✍🏻 보조기억장치와 입출력장치를 합쳐 주변장치 (Peripheral Device) 라고 통칭하기도 한다. 하지만 둘은 엄연히 구분하는 것이 좋고 완전히 다른 부품은 아니다. 라고만 알고 있으면 좋다.

 

시스템 버스 (System Bus)

이런 핵심 부품들을 연결하고 서로 정보를 주고받을 수 있는 통로

데이터와 명령 제어 신호를 각 장치로 실어나르는 역할

• 주소 버스 (Address Bus) : 주소를 주고받는 단방향 통로 (중앙처리장치 -> 주기억장치, 입출력장치)
• 데이터 버스 (Data Bus) : 명령어와 데이터를 주고받는 양방향 통로 (기억장치 <-> 입출력장치, 중앙처리장치 <-> 기억장치, 입출력장치)
• 제어 버스 (Control Bus) : 제어 신호를 주고받는 양방향 통로 (중앙처리장치 <-> 기억장치, 입출력장치)
  • 제어 신호 종류 : 기억장치 읽기 및 쓰기, 버스 요청 및 승인, 인터럽트 요청 및 승인, 클락, 리셋 등

 

참고 :
Chat GPT
https://gyoogle.dev/blog/computer-science/computer-architecture/%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0%EC%9D%98%20%EA%B5%AC%EC%84%B1.html
책 혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제

컴퓨터의 구성 | 👨🏻‍💻 Tech Interview