#3 컴퓨터 하드웨어와 구조(feat 폰 노이만 구조)

● 프로그램 내장방식

- 오늘도 나는 폰 공부를 한다.

- 예전에는 ENIAC(애니악)과 같이 하드웨어를 이용해 프로그램을 만들었기 때문에 프로그램이 달라질 때마다 매번 스위치와 배선의 위치를 다시 조정해야 했다.(아래가 애니악 사진)

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%90%EB%8B%88%EC%95%85#/media/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:Eniac.jpg

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- 폰 노이만은 이러한 불편함을 해결하기 위해 CPU와 메모리를 두고 이들 사이를 버스로 연결했다.

- 버스 : 데이터를 전달하는 통로

출처 - 인프런, 그림으로 쉽게 배우는 운영체제

- 프로그램은 메모리에 올려서 실행시키는데 이때 프로그램을 메모리에 내장시켰다고 해서 프로그램 내장방식이라고 부른다.

- 오늘날 대부분의 컴퓨터는 이러한 프로그램 내장방식의 폰 노이만 구조를 하고 있다.

- 진짜로 폰 노이만이 만든 구조이기에 폰 노이만 구조라고 하는 것이다.

cf) 위키백과 : 폰 노이만의 가장 큰 업적은 현재와 같은 CPU, 메모리, 프로그램 구조를 갖는 범용 컴퓨터 구조의 확립이다.

출처 - 인프런, 그림으로 쉽게 배우는 운영체제

출처 - 인프런, 그림으로 쉽게 배우는 운영체제

- 메모리에 올라간 프로그램은 명령에 따라 처리되고 배선과 스위치를 바꾸는 대신 위와 같이 필요한 소프트웨어만 바꿔주면 되기 때문에 상당히 편리해졌다.

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● 컴퓨터 하드웨어

- 컴퓨터 하드웨어의 구조에 대해 알아보자

출처 - 인프런, 그림으로 쉽게 배우는 운영체제

1. 메인보드

- 가장 기본이 되는 것이 메인보드이다.

- 메인보드는 다른 하드웨어를 연결하는 장치이다.

- 장치 간에 데이터를 전송하는 것은 메인보드의 버스가 담당한다.

 

2. CPU & 메모리

- 폰 노이만 구조에서는 CPU와 메모리가 필수이다.

 

3. 하드디스크

4. 그래픽카드

5. 모니터(출력 단자에 모니터 선 연결)

6. 마우스 & 키보드(USB 단자에 연결)

7. 스피커(사운드 단자에 스피커 연결)

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● CPU 구조, 메모리 종류

1. CPU 구조(Central Processing Unit, 중앙처리장치)

- CPU를 구성하는 장치는 3가지로 나뉜다.

출처 - 인프런, 그림으로 쉽게 배우는 운영체제

1. 산술논리 연산장치 : CPU에서 실제로 데이터 연산을 담당하는 부분
2. 제어 장치 : 모든 장치들의 동작을 지시하고 제어하는 장치
3. 레지스터 : CPU 내에서 계산을 위해 임시로 보관하는 장치(변수라고 생각하면 된다.)

 

2. 메모리 종류

출처 - 인프런, 그림으로 쉽게 배우는 운영체제

- 메모리는 크게 RAM과 ROM으로 구분할 수 있다.

1) RAM

- 랜덤으로 데이터를 읽어도 저장된 위치와 상관없이 읽는 속도가 같다.

- RAM은 전력이 끊기면 데이터를 잃어버리기 때문에 메인 메모리로 사용된다.

 

2) ROM

- 전력이 끊겨도 데이터를 계속 보관할 수 있다.

- 단, 데이터를 한 번 쓰면 수정이 불가능하다.

- 그렇기에 ROM은 컴퓨터 부팅과 관련된 BIOS를 저장하는데 주로 사용된다.

 

 

cf) 폰 노이만은 참으로 대단한 사람이다.

https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8F%B0_%EB%85%B8%EC%9D%B4%EB%A7%8C_%EA%B5%AC%EC%A1%B0

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