[CS] 컴퓨터 구조의 이해

왜 컴퓨터 구조에 대한 이해가 필요한가?

1. 문제 해결

백엔드 개발자도 서버/인프라에 대한 지식이 필요한 경우가 있습니다. 간혹 서버와 인프라 구축단에서 이슈가 발생했을때, 코딩만으로 해결하지 못하는 상황을 마주할 수 있습니다.

이때 컴퓨터 구조를 이해하고 있다면 좀더 명확하게 원인을 파악하고 이슈를 해결할 수 있습니다. 

 

2. 비용절감, 성능고려

개발자라고 하면 개발기간, 비용, 품질에 대한 고민은 늘 따라 다닙니다.

개발한 서버가 오랜기간 정상 작동하기 위해서 알맞은 서버 컴퓨터를 구매해야합니다.

비용을 낮추면서도 성능은 유지할 수 있고, 용량 커버 범위도 넓다면 좋겠지요. 이때, 컴퓨터 구조가 도움될 수 있습니다.

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컴퓨터 구조

컴퓨터는 명령어를 처리하는 기계입니다. 구조는 아래와 같이 나눌 수 있습니다.

• `정보` :컴퓨터가 이해하는 정보를 뜻하며 데이터, 명령어가 이에 해당됨.
• `핵심부품` : CPU, 메모리(주기억장치), 보조기억장치, 입출력장치 

위의 볼드체는 아래 참고 바랍니다.

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디테일하게 보면

• 데이터
  • 숫자, 문자, 이미지, 파일과 같은 정적인 정보 (.jpg)

• 명령어
  • 컴퓨터를 작동시키는 정보 

• CPU
  • 메모리에 저장된 명령어를 읽어들이고, 해석하고, 실행하는 부품
  • 컴퓨터의 두뇌에 해당하며, 내부는 ALU, 레지스터, 제어장치로 구성되어 있음
    • ALU : 덧셈, 뺄셈 같은 두 숫자의 산술연산과 배타적 논리합, 논리곱, 논리합 같은 논리연산을 계산하는 디지털 회로. 대부분의 계산을 수행
    • 레지스터 : CPU 내부의 작은 임시 저장 장치, 프로그램 실행시 데이터를 임시 저장함
    • 제어장치 : 메모리읽기나 쓰기와 같은 전기적 신호를 내보냄
• 메모리(주기억장치)
  • RAM : Random Access Memory, 휘발성 메모리 ⇒ 전원차단시 데이터 사라짐
  • ROM : Read Only Memory, 비휘발성 메모리 ⇒ 전원차단해도 데이터 사라지지 않음.
    ex)
    - PROM(Programmable ROM) : 1회 프로그램 후 수정 불가능
    - EEPROM(Electrically Erasable PROM) : 전기적 신호를 활용하여 여러번 프로그래밍 가능
• 보조기억장치
  • 주기억장치의 기억 용량을 보조하거나 데이터를 영구 저장하기 위한 기억 장치. (출처)
  • SSD, HDD, USB메모리가 이에 해당됨
• 입출력장치
  • Input/Output Device를 뜻하며 마우스, 키보드, 스피커 등 

 

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컴퓨터 구조를 그림으로 나타내면

시스템 버스를 통해 네가지 핵심 부품들간의 정보를 교환한다고 이해하시면 됩니다.

 

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출처

교보문고 혼공컴운