Computer Science

CPU(중앙처리장치) 개념 및 구성 요소

emhaki 2023. 1. 4. 09:03
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CPU(중앙처리장치)의 개념

기본적인 CPU 구조

CPU(Central Processing Unit)는 마치 사람의 두뇌와 같이 명령어의 해석과 자료의 연산, 비교 등의 처리를 제어하는 컴퓨터 시스템의 핵심 장치이며, 다양한 입력 장치로부터 자료를 받아서 처리한 후 그 결과를 출력장치로 보내는 일련의 과정들을 제어하고 조정하는 일을 수행한다. 중앙처리장치는 제어장치, 연산장치, 레지스터로 구성된다.

 

CPU(중앙처리장치)의 구성

CPU는 제어장치연산장치레지스터로 구성된다. 

 

✅ 제어 장치(Control Unit): CU

컴퓨터의 모든 동작을 제어하는 역할 담당. 프로그램에서 내리는 명령어를 해석해서 동작이 필요한 장치에 제어 신호를 보내 처리를 지시한다.

 

- 레지스터 사이의 데이터 전송을 감시하고 ALU(연산 장치)의 동작을 지시하는 장치

- 전체 컴퓨터 시스템의 작동을 통제 지시하는 장치로, 적절한 순서로 명령을 꺼내고, 각 명령을 해석하여 그 해석에 따라서 산술논리 연산 장치나 기타 부분으로 적절한 신호를 보내는 장치

- 기억 장치에 축적되어 있는 일련의 프로그램 명령을 순차적으로 꺼내 이것을 분석 해독하여 각 장치에 필요한 지령 신호를 주고, 장치 간의 정보 조작을 제어하는 역할을 수행

 

연산 장치(Arithmetic and Logical Unit) : ALU

산술, 논리, 관게, 이동 연산 등을 수행하는 역할 담당. 연산에 필요한 자료를 입력 받아서 제어 장치가 내리는 명령에 따라 실제 연산 작업을 처리한다.

 

- 명령어를 실행하기 위한 마이크로 연산을 수행하는 장치

- 연산에 필요한 자료를 입력받아 산술, 논리, 관계, 이동(Shift), 연산 등 다양한 실제적 연산을 수행하는 장치

 

레지스터(Register)

중앙처리장치가 작업을 처리하는 과정에서 임시적으로 사용하는 메모리이다. 중앙처리장치의 내부에 위치하는 조그마한 장소로 처리 명령이나 연산의 중간 결과값 등을 일시적으로 기억해야 하기 때문에 메모리중에서는 속도가 가장 빠르다.

 

- 한 비트를 저장할 수 있는 플립플롭의 모임으로, 중앙 처리 장치 내에 있는 소규모의 임시 기억 장소이다.

- 레지스터의 크기는 워드 크기 및 메모리 용량과 관계가 있다.

- 레지스터는 메모리 중에서 가장 속도가 빠르다.

- 임시 기억 장치이기 때문에 영구히 저장하는 주기억 장치, 보조기억 장치들이 따로 있다.

 

참고

https://jhnyang.tistory.com/166

https://cozy-dandelion.tistory.com/7

https://www.breefin.com/study-material/2/12

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