컴퓨터 구조를 위한 용어

학교 공부를 제외한 시간에 원래 논문리딩을 주로 하려고 했었는데

컴퓨터 구조에 지식이 없는만큼 스스로 공부해서 조금이나마 지식을 갖춰야겠다고 생각한다.

그래서 유튜브에 있는 2019학년도 고려대학교 최린 교수님의 컴퓨터 구조 강의를 듣고 이곳에다가

기록을 남기려고 한다.

 

그래서 어제 2주차 강의를 쓱 봤는데(1주차 강의는 녹화본이 없었다.)

모르는 용어들이 많이 나와서 용어에 대한 사전학습이 필요하다고 생각해 미리 찾아서 정의하려고 한다.

또 추가로 모르는 용어들이 나온다면 그때그때 찾아서 기록해두려고 한다.

 

CPU(Central Processing unit, 중앙처리장치)

사람에 비유하자면 두뇌에 해당하며 명령어의 해석과 자료 연산, 비교 등의 처리를 제어하는 컴퓨터시스템의 핵심장치

Ex)010101011 이란 신호를 받으면 CPU는 이러한 신호를 받고 계산을 한 후 결과를 보여준다.

CPU의 구성요소로는 제어장치, 연산장치, 레지스터 들로 구성되어있다.
*레지스터 : 임시 기억 장소    이러한 구성요소 안에도 엄청나게 많은 구성장치들이 있는데 이거는 일단 패스하겠다.

컴퓨터의 모든 작동과정들은 CPU의 제어 아래에서만 이루어질 수 있다.

 

클럭(Clock)

CPU를 비롯한 컴퓨터 모든 부품들은 특정 신호에 맞추어 동작하는데 이 특정 신호가 '클럭'이다

한 신호 뒤에 다음 신호가 올 때까지의 간격이 한 단위이며(사이클) 속도는 Hz(헤르츠)로 표시한다.

Ex) 1Hz : 초당 1개의 신호 발생,  75MHz : 초당 7천5백만번 신호 발생 
일반적으로 3.0GHZ정도 되면은 빠른 속도로 즐길 수 있다고 합니다.

보통 메인모드에 장착되고, 클럭 수가 높을 수록 컴퓨터의 처리속도가 빠르다는 것을 의미한다.
*메인보드 : CPU나 램과 같은 핵심 부품을 장착할 수 있는 슬롯과 주변 장치 연결하는 인터페이스를 제공하는 인쇄회로기판

클럭이 높으면 좋다고 생각하지만 이것은 클럭은 전기적 신호이며 많은 신호를 보내는 만큼 열이 발생하는 만큼 

무조건 높이는 것 또한 좋지 않다고 한다. 또한 컴퓨터 각 부품마다 제각각 다른 클럭이 있기 때문에 하나의

디지털 기기에는 일정한 신호를 만들어내는 클럭 제조기가 존재한다고 한다.

 

코어(Core)

CPU에서 핵심적인 역할을 수행해내는 중심부 역할을 맡으며 코어에서 시스템의 모든 연산이 이루어진다.

기존 CPU에는 한개의 코어만이 탑재되었다면 PC의 쓰임과 활용도가 높아짐에 따라 한번에 여러 작업을

처리해야하는 멀티태스킹 수요가 증가함과 동시에 CPU성능도 올라갔고

이러한 결과로 단일 코어의 처리 속도를 향상시켰지만 그에 따른 발열 및 전력소모를 피할 수 없었기 때문에

결국 1개의 코어를 향상시키는 것보다 단일 코어의 성능을 조금 낮추더라도복수의 코어를 사용하는 것이

더 효과적이기 때문에 멀티코어가 등장하기 시작했다.

코어에 따른 명칭을 살펴보자면 싱글코어, 듀얼코어, 쿼드코어, 헥사코어 등등이 있다.

코어가 단순히 많다고 좋은 것은 아니다. 만약 무조건 좋았다면 단일 코어의 성능을 떨어뜨림과 동시에

100개의 코어를 사용하는 선택지도 있기 때문이다. 따라서 이는 본인의 작업량과 쓰임에 따라 멀티, 쿼드코어 등 

선택하면 될 거 같다.

 

쓰레드(Thread)

 프로세스 내에서의 실행되는 흐름의 단위이다. 

기존에는 한개의 코어에서 한개의 쓰레드만 작업할 수 있었지만 시간이 지나 한개의 코어에서 2개의 쓰레드로

나누어 두가지 작업을 동시에 작업할 수 있게 되었고 이것이 멀티쓰레드이다. (하이퍼쓰레딩 기술을 이용했다고 한다)

Ex) 주방에 있는 요리사(코어) 한명당 부여된 화구(쓰레드)가 1개였다면 현재는 한명당 2개의 화구를 맡을 수 있다.

 

캐시메모리(Cache memory)

메인메모리와 CPU사이에 존재하며 속도 향상을 위해 중간 버퍼 역할을 하는 메모리이다.

CPU는 데이터를 처리하기 위해 메모리와 끊임없이 데이터를 주고 받는데 CPU의 속도가 훨씬 빠르기 때문에

이러한 속도차이로 인한 병목 현상을 완화하기 위해 사용된다.

CPU는 데이터를 가져오기 위해  캐시 메모리 > 메모리 > 보조기억장치 순으로 접근한다.

병목현상을 이미지화 한 것인데 이럴 경우 심각한 성능 저하가 일어나기 때문에 이러한 병목현상을

막아주기 위해 여분의 메모리인 캐시메모리가 존재하는 것이다.

속도가 굉장히 빠르지만 그만큼 비싸다는 단점이 있다.

 

 

일단 용어를 정리를 해보았는데요, 추가로 알게된다면 추가해서 적어놓겠습니다.

틀린 점이 있다면 언제든 지적해주시면 감사하겠습니다.