폰 노이만식 컴퓨터 구조

정의 : 물리학자이자 수학자인 폰 노이만이 구상한 컴퓨터 구조다. 

= 일일이 HW 교체없이 프로그램(SW)만 교체하면 된다. 

* 참고 : 폰 노이만은 컴퓨터가 자가복제를 통해서 사람과 같은 형태로 만들 수 있다고 주장함.

 

[구성]

1) 처리장치 : 산술 논리장치 & 프로세서 레지스터 

- 산술 논리장치 : 사칙연산, 논리연산(논리곱, 논리합 등)

- 프로세서 레지스터 : cpu 내에서 자료를 보관하는 아주 빠른 기억장소다. 

=> 계산하고 저장한다. 

: 컴퓨터에 저장하기 누르기, 코드짜면서 메모리 계산

 

2) 제어장치 : 명령 레지스터 & 프로그램 카운터 

- 명령 레지스터 : 기억되어 있는 명령어를 호출해 해독위해 명령어 임시 보관 장소

- 프로그램 카운터 : 명렁어의 주소를 가지고 있어 기계어 코드 위치를 지정한다. (ip)

=> 데이터, 통신을 제어

: 어디 위치에 저장할 것인지 경로 설정, 각각의 ip로 인터넷 사용가능 

 

3) 메모리 : 데이터와 명령어 저장 

- 명렁어 집합 : 기계어 명령어를 의미

- RAM(Random Access Memory) = 어디에 있든 메모리 주소만 알면 찾을 수 있다. 

=> 언제 어디든 접근가능이란 의미

 

[특징]

1. 명령어의 각 비트는 기능적으로 분할하여 의미부여 및 숫자화 

2. 어셈블리어 : 개발자가 사용하기 불편하여 기계어와 일대일로 문자화한 언어

-> 기계어 -> 사람이 알기 쉬운 프로그래밍 언어로 

 

4) 입출력 매커니즘 

- 컴퓨터 5대 기능 = 기억, 입력, 출력, 제어, 연산 

 

이유 

= 장점과 같다.

 

목적

= 프로그램 / 데이터를 하나의 메모리에 저장하여 사용

= 데이터는 읽고 쓰기 가능 / 명령어는 메모리에서 읽기만 가능  

 

장단점

1) 장점 

= 컴퓨터에 다른 작업을 시켜도 하드웨어(전선)를 재배치할 필요없이 sw(프로그램)만 교체하면 되기에 범용성 향상 

 

2) 단점

= 고속 병렬처리에 부적합 : 메모리와 cpu를 연결해주는 bus를 통해서 연결되는데 이 통로가 하나라서 고속처리에 부적합 (노이만 병목현상)