전공/컴퓨터 구조

시스템 버스(System Bus) ▶컴퓨터 시스템의 구성요소들(CPU, 기억장치, I/O장치들)을 상호 연결해주는 중심통로 시스템 버스의 조직 ● 버스(BUS) : 구성 요소들간에 교환할 각종 정보들을 전송하는 선(line) 들로 구성 ● 버스 선의 수 - 한번에 전송하는 데이터 비트들의 수, 기억장치 주소 비트들의 수 및 제어 신호들의 수에 따라 결정됨 - 소형 컴퓨터 : 50 ~ 100 개의 신호선들 사용 - 중 대형급 시스템 : 100 개 이상의 신호선들 사용 기능에 따른 버스의 종류 데이터 버스(data bus) - 시스템 요소들 사이에 데이터를 전송하는 데 사용되는 선들의 집합 - 양방향 전송(bidirectional transfer) - 버스 폭(선들의 수) = CPU와 기억장치 사이에 한번에..

플래시 메모리와 SSD 주기억장치-보조저장장치 간 정보 전송의 필요성 ● 시스템 초기화(부팅) 과정에서 OS 프로그램을 주기억장치로 적재 ● 응용 프로그램이 처음 수행될 때는 디스크로부터 주기억장치로 적재 ● 새로이 생성되거나 수정된 데이터는 보조저장장치에 영구 저장 ● 주기억장치 공간이 부족한 경우에는 적재되어 있는 블록을 보조저장장치로 내보내고(swap-out), 새로운 블록을 읽어와서 그 공간에 적재(swap-in) ● 주기억장치와 보조저장장치 간의 속도 격차 증가 →보조저장장치의 성능 향상 필요 ● 기계장치가 포함된 디스크 드라이브의 성능 한계 ● SSD(Solid-State Drive) 출현 -비휘발성 반도체 기억장치들을 이용한 대용량 보조저장장치 (다수의 플래시 메모리들을 배열로 구성한 패키지..

RAID 출현의 배경 ■ 한개의 대형 디스크를 사용하는 것보다, 크기가 작은 여러 개의 디스크들을 서로 연결하여 하나의 큰 용량을 가진 디스크 배열 (disd array)을 구성하면, 보다 더 저렴한 가격으로 더 큰 용량을 가진 디스크 서브시스템의 구성이 가능하다. [추가적인 장점] ■ 데이터 분산 저장에 의한 동시 액세스(concurrent access) 가능 ■ 병렬 데이터 채널에 의한 데이터 전송 속도 향상 [문제점] ■ 고장 가능성이 증가한다 : MTTF(Mean Time To Failure) 의 단축 [예] MTTF = 30000 시간인 디스크 100개를 이용한 디스크 배열의 MTTF = 30000/100 = 300 시간으로 단축 기본 기술 디스크 인터리빙 ( disk interleaving) ..

하드디스크 → 자화될 수 있는 물질로 코팅된 플라스틱이나 금속을 이용한 원형 평판으로 만들어진 저장장치 : 자기 디스크(magnetic disk), 혹은 단순히 디스크라고도 부름 주요 구성요소들 -원형 평판(circular platter) : 실제 정보가 저장되는 장소로서, 다수의 트랙(track)들로 구성 -헤드(head) : 전도성 코일을 통하여 표면을 자화(magnetize) 시킴으로써 데이터를 저장하는 장치 -디스크 팔(disk arm) : 헤드를 이동시키는 장치 -구동장치(actuator) : 원형 평판 회전 및 디스크 팔 구동을 위한 모터(motor) 디스크 표면과 헤드 디스크 쓰기: 헤드의 코일에 전류가 흐를 때 발생하는 자기장(magnetic field)을 이용하여 데이터를 저장하는 동작 ..

최신 기억장치 기술 기억장치의 액세스 속도는 CPU에 비하여 현저히 낮음 동영상 처리, 음성/영상 압축과 같은 대규모 데이터 처리 응용 증가 →주기억장치 병목 현상 심화 → 새로운 유형의 기억장치 개발을 통한 고속화 필요 -SDRAM -DDR SDRAM -PRAM -FRAM -MRAM SDRAM = 동기식 DRAM(Synchronous DRAM: SDRAM) : 액세스 동작들이 시스템 클록에 맞추어(동기화 되어) 수행되는 DRAM ex) 읽기 동작 1.CPU는 한 클록 주기 동안에 시스템 버스를 통하여 주소와 읽기 신호를 기억장치로 보낸 후, 그 결과를 기다리지 않고 내부적으로 다른 연산을 수행 2.SDRAM은 주소와 읽기 신호를 받은 즉시 읽기 동작을 시작하며, 그 동작이 완료되면 시스템 버스 사용권을..

교체 알고리즘 =캐시 적중률을 극대화할 수 있도록 교체할 블록을 선택하기 위한 알고리즘 -최소 최근 사용(Least Recently Used: LRU) 알고리즘 : 사용되지 않은 채로 가장 오래 있었던 블록을 교체하는 방식 -FIFO(First-In-First-Out: FIFO) 알고리즘 : 캐시에 적재된 지 가장 오래된 블록을 교체하는 방식 -최소 사용 빈도(Least Frequently Used: LFU) 알고리즘 : 참조되었던 횟수가 가장 적은 블록을 교체하는 방식 쓰기 정책 (write poicy) =캐시의 블록이 변경되었을 때 그 내용을 주기억장치에 갱신하는 시기와 방법의 결정 종류 1.Write-through : 모든 쓰기 동작들이 캐시로 뿐만 아니라 주기억장치로도 동시에 수행되는 방식 2.W..

사용목적 CPU와 주기억 장치의 속도 차이로 인한 CPU 대기 시간을 최소화 시키기 위하여 CPU와 주기억자치 사이에 설치하는 고속 반도체 기억장치 특징 -주기억장치(DRAM)보다 액세스 속도가 더 높은 칩 (SRAM)사용 -가격 및 제한된 공간 때문에 용량이 적다 캐시 기억장치 -캐시 적중(cache hit): CPU가 원하는 데이터가 캐시에 있는 상태. -캐시 미스(cache miss) : CPU가 원하는 데이터가 캐시에 없는 상태, 이경우 주기억장치로부터 데이터를 읽어온다 -적중률(hit ratio) : 캐시에 적중되는 정도 (H) -캐시의 미스율(miss ratio) : (1 - H) -평균 기억장치 액세스 시간(Ta) >Ta = H × Tc + (1 - H) × Tm (단, Tc는 캐시 액세스 ..