하루에 하나씩 배우는 컴퓨터 사이언스 개념 : 폰 노이만 컴퓨터 구조

폰 노이만 컴퓨터 구조에 대해 자세히 알아보겠습니다.

 

1. 폰 노이만 컴퓨터 구조(Von Neumann Architecture):

폰 노이만 컴퓨터 구조는 현대 컴퓨터 시스템의 기반이 되는 컴퓨터 구조입니다. 이 구조는 처음으로 데이터와 명령어를 같은 메모리에 저장하는 방식을 제안한 것입니다. 폰 노이만 컴퓨터 구조는 중앙 처리 장치(CPU), 기억 장치(Memory), 입출력 장치(I/O Devices), 그리고 데이터와 명령어를 전송하는 버스(System Bus)로 구성되어 있습니다.

폰 노이만 구조 (출처 : https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8F%B0_%EB%85%B8%EC%9D%B4%EB%A7%8C_%EA%B5%AC%EC%A1%B0)

 

2. 중앙 처리 장치(Central Processing Unit, CPU):

중앙 처리 장치는 컴퓨터의 "두뇌"로서, 컴퓨터의 모든 연산과 명령어의 실행을 담당합니다. CPU는 일련의 명령어를 받아들이고 해석하여 제어 신호를 발생시켜 다른 구성 요소들과 상호작용합니다. CPU는 ALU(Arithmetic Logic Unit)와 제어 유닛(Control Unit), 그리고 레지스터(Register)로 구성되어 있습니다.

 

 

3. 기억 장치(Memory):

기억 장치는 컴퓨터에서 데이터와 명령어를 저장하는 곳입니다. 폰 노이만 구조에서는 데이터와 명령어가 동일한 메모리에 저장됩니다. 메모리는 주기억장치인 램(Random Access Memory)과 보조 기억 장치로 나눌 수 있습니다. 주 기억 장치는 CPU가 실시간으로 읽고 쓸 수 있으며, 보조 기억 장치는 데이터 장기적으로 저장하기 위해 사용됩니다.

 

 

4. 입출력 장치(I/O Devices):

폰 노이만 구조의 입출력 장치는 컴퓨터와 외부 장치 간의 데이터 통신을 가능하게 합니다. 입력 장치는 사용자가 컴퓨터에 데이터를 입력하는 역할을 하며, 키보드, 마우스 등이 대표적입니다. 출력 장치는 컴퓨터에서 처리된 결과를 사용자에게 제공하는 역할을 합니다. 대표적인 출력 장치로 모니터, 프린터, 스피커 등이 있습니다.

 

 

5. 버스(System Bus):

버스는 컴퓨터 내의 다양한 구성 요소들이 정보를 주고받는 통로입니다. 데이터, 주소, 제어 신호 등의 정보를 전송하여 컴퓨터의 다른 구성 요소들이 원활하게 상호작용할 수 있도록 합니다. 버스는 주변 장치와 메인 메모리, 그리고 CPU 간의 데이터 전송을 담당하며, 데이터의 흐름을 관리하고 조절합니다.

 

폰 노이만 컴퓨터 구조는 이러한 구성 요소들이 서로 협력하고 상호작용하는 구조로 이루어져 있습니다.