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그외

[컴퓨터 구조] CPU

by Ejay 2022. 7. 27.
CPU란

기계어로 된 코드를 읽어와 연산, 해독, 저장을 하는 유닛이며

제어장치, 산술논리연산장치, 기억장치로 구성되어있다.

 

CPU 내부구조

위의 사진을 보면 코어와 캐시메모리 라는게 있으며

 

코어란

CPU의 역할을 수행하는 물리적인 단위이며 코어의 개수에 따라 싱글코어, 멀티코어로 나뉜다.

 

코어 요소

 

제어장치(Control Unit) - 메모리에서 명령을 가져와 명령어 해독과 명령어의 실행을 지시한다.

 

산술논리연산장치(Arithmethic Login Unit) - 덧셈, 뺄셈, OR, AND, NOT과 같은 논리 연산을 수행한다.

 

기억장치(Register) - 제어, 연산, 장치 등에서 사용하는 임시 기억장치의 역할을 수행한다.

  • PC(Program Counter) : 다음 인출(Fetch) 될 명령어의 주소를 가지는 레지스터
  • AC(Accumulator) : 연산 결과 데이터를 일시적으로 저장하는 레지스터
  • IR(Instruction Register) : 가장 최근에 인출된 명령어가 저장되어 있는 레지스터
  • SR(Status Register) : 현재 CPU의 상태를 가지고 있는 레지스터
  • MAR(Memory Address Register) : PC에 저장된 명령어 주소가 사용되기 전에 일시적으로 저장되는 주소 레지스터
  • MBR(Memory Buffer Register) : 기억장치에 저장될 데이터 또는 읽혀진 데이터가 일시적으로 저장되는 버퍼 레지스터
캐시 메모리

코어 내 레지스터는 RAM에서 데이터를 읽어올 수 있지만 RAM은 레지스터보다 상대적으로 느리기 때문에 병목현상이 발생할 수 있으며 극복하기 위해 사용되는 메모리

 

L1 Cache : 코어 간 독립적으로 가지며 코어 내 레지스터로 부터 읽히고 쓰이는데 사용됨

L2 Cache : L1 Cache간 공유되어 읽히고 쓰이는데 사용됨

L3 Cache : L2 Cache간 공유되어 읽히고 쓰이는데 사용됨

 

스레드

작업을 처리하는 논리적인 단위이며 하나의 스레드가 존재하는것이 일반적이지만

하이퍼스레딩 기술을 이용하여 하나의 코어에 두 개의 스레드를 사용하여 성능을 높히는 기술이있다.

 

쉽게말해 라면을 만들어오라는 명령어가 있으면 코어는 요리사이고 스레드는 한개 혹은 두개의 가스렌지라고 생각하면 된다.

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