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하드웨어36

상업용 컴퓨터의 등장 제1 시대 컴퓨터(1951-1958) 컴퓨터에 데이터나 명령어들을 저장하기 위해서 진공관을 사용했던 시대를 제1세대 컴퓨터라고 한다. 이 세대는 진공관을 사용함으로써 전력소모가 많고 열이 많이 발생하므로 고장이 많았고 열을 식히기 위한 부가적인 냉각장치가 필요했다. 부피 또한 매우 크기 때문에 지금의 컴퓨터 하고는 비교가 안될 만큼의 넓은 공간이 필요했다. 결과적으로 제1세대의 컴퓨터는 많은 유지보수 비용에도 불구하고 신뢰성이 매우 낮은 컴퓨터였다. 프로그램은 기계어로만 작성을 했으며, 소프트웨어보다는 하드웨어 개발에 중점을 둔 시대로서, 컴퓨터의 상품화와 실용화가 시작된 시기였다. 이 세대의 대표적인 컴퓨터 기종으로는 1951년 제작한 UNIVAC (UNIVersal Automatic Computer).. 2023. 9. 5.
CPU의 작동 기본적인 컴퓨터 구조 오늘날의 컴퓨터는 대부분 폰노이만 구조를 따른다. 폰노이만 구조는 CPU, 메모리, 입출력장치, 저장장치가 버스로 연결되어 있는 구조를 말한다. 이 구조가 등장하기 이전에는 하드와이어링 형태로 전선 연결이 계속 바꾸는 형태였다. 이러한 문제를 해결하기 위해 폰노이만은 메모리를 이용하여 프로그래밍이 가능한 컴퓨터 구조, 즉 하드웨어는 그대로 둔 채 작업을 위한 프로그램만 교체하여 메모리에 올리는 방식을 고안했다. 폰노이만 구조의 가장 큰 핵심은 '모든 프로그램이 메모리에 올라와야 실행할 수 있다'는 것이다. CPU의 구성 CPU는 크게 3가지 구성으로 이루어져 있는데 산술논리 연산장치, 제어장치, 레지스터 이다. 1. 산술논리 연산장치(arithmetic and logical unit.. 2023. 7. 28.
메모리가 왜 컴퓨터의 전체 성능을 좌우할까? 메모리가 왜 컴퓨터의 전체 성능을 좌우할까? CPU가 일을 하려면 일의 내용이 CPU로 전달이 되어야 한다. 이 명령어나 데이터는 파일에 담겨있다. 파일은 하드디스크에 저장되어 있다. 파일의 내용이 하드 디스크에서 CPU까지 전달되려면 데이터가 BUS를 타야 한다. 컴퓨터 안에도 버스가 있다. 컴퓨터 안의 데이터들을 실어 날라주는 연결선이다. 데이터 버스 이렇게 부른다. 그러면 하드디스크에 있는 파일의 일부가 이 버스를 타고 CPU로 올라간다. CPU에서 일처리가 끝나면 결과가 다시 버스를 타고 어디론가 흘러간다. 이렇게 버스로 컴퓨터 안에서 오간다. 이때 문제는 버스가 상대적으로 느리다는 것이다. 상대적이라는 말을 이해해야 하는 것은 컴퓨터 안에서 데이터가 오가는 속도는 사실 굉장히 빠르다. 사실 하드.. 2023. 7. 28.
CPU가 아니라 모바일 AP라고 불리는 이유 스마트폰은 이제 우리 몸의 일부분이라고 해도 과언이 아닐 정도로 우리 생활에 밀접한 전자제품이다. 언제 어디서나 손쉽게 원하는 정보를 얻을 수 있고, 편리한 기능을 활용해 일상의 영역을 확장해 주기 때문이다. 이런 다양한 일을 한꺼번에 처리할 수 있는 건 바로 모바일 중앙처리장치 AP(Application Processor)가 들어가 있기 때문이다. 모바일에서는 CPU(Central Processing Unit)라고 이야기하지 않고 왜 AP라고 이야기하는 걸까? 모바일 기기의 두뇌 역할을 담당하는 AP의 정확한 개념에 대해서 알아보자. 모바일 AP는 CPU와 어떻게 다를까 모바일 중앙처리장치 AP(Application Processor)는 모바일 분야의 핵심인 반도체 칩을 말한다. 컴퓨터에 익숙한 세대 .. 2023. 7. 26.
프로그램 카운터(Program Counter) 프로그램 카운터(Program Counter)란? 프로그램은 '명령의 집합'이고, 이를 순차적으로 컴파일, 어셈블, 링크, 로드하면 메모리에 적재된다. 프로그램 카운터는 메모리 내의 생성된 프로세스의 '코드 부분'을 가리키고 CPU는 이를 순차적으로 실행하게 된다. 즉, CPU가 매번 프로그램 카운터가 가리키는 메모리 위치의 명령을 처리하게 된다. 컴퓨터의 동작이 CPU에 의해서만 이루어지는 것은 아니다. 메모리에는 사용자 프로그램들과 운영체제가 같이 올라가 수행된다. CPU는 프로그램 카운터가 가리키는 메모리의 위치의 코드를 수행한다. 프로그램 카운터가 메모리 주소 중 운영체제가 존재하는 부분을 가르키고 있다면 현재 운영체제의 코드를 수행중이며 이 경우를 커널 모드라고 한다. 반대의 경우 사용자 모드라.. 2023. 7. 21.
반도체 수율(Yield)이란? 수율이란? 반도체 관련 기사를 보면 자주 접할 수 있는 수율이라는 단어에 대해서 알아보자. 반도체에서 수율은 결함이 없는 합격품의 비율을 말한다. 반도체 수율은 웨이퍼 한 장에 설계된 최대 칩(IC)의 개수 대비 실제 생산된 정상 칩의 개수를 백분율로 나타낸 것으로, 불량률의 반대말이다. 즉 투입한 양 대비 제조되어 나온 양의 비율을 수율이라고 할 수 있는데, 수율이 높을수록 생산성이 향상됨을 의미하므로 반도체 산업에서는 수율을 높이는 것이 중요하다. 하지만 반도체는 미세회로로 구성되기 때문에 고정 중 어느 한 부분의 결함이나 문제점이 제품에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 때문에 높은 수율을 얻기 위해서는 공정장비의 정확도와 클린룸의 청정도, 공정조건 등 여러 제반 사항이 뒷바침 되어야 한다. 수율이 .. 2023. 7. 19.

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