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CHAPTER 02 컴퓨터시스템 개요 IC & EPL 2013. 3 박남제 [email protected]

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CHAPTER 02 컴퓨터시스템 개요

IC & EPL

2013. 3

박 남 제

[email protected]

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컴퓨터 하드웨어의 구성

중앙처리장치

기억장치

입력장치

출력장치

기타 하드웨어 장치

차례

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SECTION 01 컴퓨터 하드웨어의 구성

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01 컴퓨터 하드웨어의 구성

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SECTION 02 중앙처리장치

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중앙처리장치(CPU, Central Processing Unit)

입력장치로부터 데이터를 받아서 처리한 후 출력장치로 보

내는 모든 과정을 제어하고 조정함

개인용 컴퓨터에서는 마이크로프로세서(microprocessor)

또는 프로세서(processor)라고 부르기도 함

02 중앙처리장치

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제어장치(control unit)

산술논리연산장치(ALU, Arithmetic and Logical Unit)

레지스터(register)누산기(AC, ACcumulator)

프로그램 카운터(PC, Program Counter)

명령어 레지스터(IR, Instruction Register)

기억장치 주소 레지스터(MAR, Memory Address Register)

기억장치 버퍼 레지스터(MBR, Memory Buffer Register)

CPU 내부 버스(internal bus)

2.1 중앙처리장치의 구성

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중앙처리장치에서의 프로그램 실행 과정명령어 인출(instruction fetch)

명령어 해독(instruction decode)

데이터 인출(data fetch)

데이터 처리(data processing)

데이터 저장(data store)

2.2 중앙처리장치의 기능

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명령어의 기본 형식

명령어 사이클(instruction cycle) 인출 사이클

실행 사이클

간접 사이클

인터럽트 사이클

2.3 명령어 처리 과정 (1/2)

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인출 사이클과 실행 사이클

2.3 명령어 처리 과정 (2/2)

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동작 속도헤르츠(Hz, Hertz)라는 단위로 표현

중앙처리장치의 클록(clock) 주파수를 나타낼 때 사용

버스(bus)의 폭비트(bit)라는 단위로 표현

한 번에 처리할 수 있는 데이터의 양

성능 또는 연산 속도를 나타내는 단위FLOPS(FLoating point Operations Per Second)

MIPS(Million Instructions Per Second)

2.4 중앙처리장치의 성능

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중앙처리장치의 대표적인 제조사인텔(Intel)사: 현재 코어2, 코어i3, 코어i5, 코어i7 등을 생산

AMD(Advanced Micro Devices)사: 현재 페넘II, 애슬론II 등을 생산

2.5 중앙처리장치의 종류 (1/2)

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멀티 코어(multi core) CPU2개 이상의 코어를 탑재

적은 전력으로 최대한의 성능을 발휘

(예) 쿼드 코어 CPU

2.5 중앙처리장치의 종류 (2/2)

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SECTION 03 기억장치

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기억장치(memory unit)중앙처리장치가 실행할 프로그램과 데이터를 저장하는 기능을 수행

주기억장치와 보조기억장치로 나뉨

기억장치 계층

03 기억장치

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주기억장치(main memory unit)중앙처리장치에서 처리할 수 있도록 입력장치를 통해 입력받은 데이터나 보조기억장치로부터 옮겨 받은 데이터를 기억하는 장치

3.1 주기억장치 (1/3)

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RAM(Random Access Memory)

3.1 주기억장치 (2/3)

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ROM(Read Only Memory)

3.1 주기억장치 (3/3)

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보조기억장치(auxiliary storage unit)중앙처리장치가 실행할 프로그램이나 데이터를 영구적으로저장할 수 있는 장치

자기디스크(magnetic disk)플라스틱이나 금속 원판에 자성 물질을 입혀 데이터를 기록할 수 있도록 만든 장치

플로피디스크(floppy disk)

하드디스크(hard disk)

3.2 보조기억장치 (1/3)

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하드디스크의 내부 구조

3.2 보조기억장치 (2/3)

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광디스크(optical disk)빛(레이저 광선)을 이용하여 데이터를 읽고 쓰는 기억장치

판독형(ROM) 디스크: 음악 CD, CD-ROM, BD-ROM 등

판독 기록형(WORM, Write Once Read Memory) 디스크: CD-R, DVD-R, BD-R 등

재기록형(ReWritable) 디스크: CD-RW, DVD-RW, DVD-RAM, BD-RE 등

3.2 보조기억장치 (3/3)

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캐시(cache) 기억장치

캐시 메모리(cache memory)

중앙처리장치와 중앙처리장치에 비해 속도가 느린 주기억

장치 사이에서 명령어와 데이터를 일시적으로 저장하는 기

억장치

L1 캐시, L2 캐시, L3 캐시

일반적으로 L2 캐시를 기준으로 기억 용량을 나타냄

3.3 기타 기억장치

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SECTION 04 입력장치

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키보드(keyboard)문자나 숫자 등의 데이터와 여러 가지 명령 등을 입력할 수있는 장치

컴퓨터 자판

106키 형태의 한글 키보드

표준 자판

한글 2벌식과 영문 쿼티(QWERTY) 자판

4.1 키보드

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마우스(mouse)

화면상의 포인터를 움직여 메뉴, 파일, 아이콘 등을 선택하

거나 그림을 그리는 등 여러 가지 작업을 할 수 있는

GUI(Graphical User Interface) 방식의 장치

4.2 마우스

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스캐너, 디지털 카메라, 디지타이저, 광학 마크 판독기, 조이스틱 등

4.3 기타 입력장치

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SECTION 05 출력장치

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모니터(monitor)컴퓨터에서 처리한 문자, 도형, 영상 등의 결과를 화면에 표시하는 장치

모니터에서 화면을 구성하는 기본 단위: 픽셀(pixel)

해상도(resolution)

한 화면에 있는 픽셀의 수(가로 픽셀 수×세로 픽셀 수)

CRT 모니터, LCD 모니터, PDP 모니터 등

5.1 모니터

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프린터(printer)컴퓨터에서 처리된 결과를 종이에 인쇄하는 장치

도트 매트릭스 프린터(dot matrix printer), 잉크젯 프린터(inkjet printer), 레이저 프린터(laser printer) 등

5.2 프린터

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스피커, 플로터 등

5.3 기타 출력장치

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SECTION 06 기타 하드웨어 장치

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메인보드(mainboard)컴퓨터의 모든 장치들을 연결하여 데이터 이동이 가능하게해주는 기본적인 장치

마더보드(motherboard)

6.1 메인보드

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그래픽 카드(graphic card)컴퓨터가 처리한 결과를 모니터에 출력하기 위해서 반드시거쳐야 하는 장치

6.2 그래픽 카드

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사운드 카드(sound card)소리의 출력을 위해 반드시 필요한 장치

6.3 사운드 카드

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랜 카드(LAN card)근거리 통신망에 접속하기 위해 필요한 장치

네트워크 카드(network card)

6.4 랜 카드

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파워서플라이(power supply)컴퓨터의 구동에 필요한 전력을 공급해주는 장치

6.5 파워서플라이

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The End