★ 「2019학년도 1학기」 수/업/노/트 ★
by. 동동매니저 >_<
▶ 일자 : 2019년 03월 14일 (목)
▶ 과목 : 컴퓨터 아키텍처
▶ 담당 교수님 : SCH 컴소공 이화민 교수님
※ 이번 수업의 핵심 키워드!!
컴퓨터의 역사
부울 대수
※ 수업 내용을 요약해보면?
☆ 컴퓨터 부품의 변천사
• 릴레이(Relay)
• 진공관 (제1세대)
• 트랜지스터 : 진공관에 비해 크기가 작고, 저가, 발열량이 적음 (제2세대)
• 집적 회로(IC) : 실리콘 반도체에 많은 트랜지스터들을 집적시켜 만들어짐. (제3세대)
☆ 컴퓨터의 발전으로 인하여 개선된 점!!
▶ 처리 속도 향상
▶ 저장 용량 증가
▶ 가격 하락
▶ 크기 감소
▶ 신뢰도 향상
▶ 기타 등등...
☆ 초기의 컴퓨터
▶ Analytical Engine : 기본적인 연산 장치, 기억장치, 천공 카드 및 프린터 등을 이용하였음.
▶ ENIAC : 진공관을 이용한 최초의 전자식 컴퓨터로, 프로그램을 저장 및 변경이 불가능하다는 치명적인 단점이 있었음.
▶ 폰노이만 아키텍처 : 폰노이만이 제안한 컴퓨터 설계 개념으로, 기억장치의 프로그램을 프로그램 카운터가 지정하는 순서대로 실행하는 구조
▶ IAS 컴퓨터 : 폰노이만 아케텍처를 기반으로 프로그램을 저장, 변경이 가능하도록 한 최초의 컴퓨터 (프로그램 제어 유닛, ALU, 주기억장치, 입출력장치 등으로 구성)
☆ IC의 집적도에 따른 분류
• SSI : 수십개의 트랜지스터가 집적된 소규모 IC, 주로 논리 게이트 등으로 활용
• MSI : 수백개의 트랜지스터가 집적된 IC, 주로 조합회로, 순차회로 등으로 활용
• LSI : 수천개의 트랜지스터가 집적된 대규모 IC, 주로 8비트 프로세서, 소규모 기억장치 등으로 활용
• LSI : 수천개의 트랜지스터가 집적된 대규모 IC, 주로 8비트 프로세서, 소규모 기억장치 등으로 활용, 제4세대를 구분하는 기준
• VLSI : 수만~수십만개 이상의 트랜지스터가 집적된 대규모 IC, 주로 마이크로 프로세서, 대규모 기억장치 등으로 활용, PC의 개발이 이루어짐.
• ULSI : 수백만개 이상의 트랜지스터가 집적된 대규모 IC, 주로 32비트 이상의 마이크로 프로세서, 매우 큰 반도체 기억장치, 앞으로 개발될 고밀도 반도체를 이르는 용어
▶ IC의 개발로, 성능 향상, 부품 신뢰도 향상, 전력 소모량 감소, 냉각장치 크기 감소, 가격 하락 등의 변화가 일어남.
☆ 논리 회로 기초 : 불 대수의 기본 법칙
▶ 불 대수의 교환 법칙
• x+y = y+x
• x*y = y*x
▶ 불 대수의 결합 법칙
• (x+y)+z = x+(y+z)
• (x*y)*z = x*(y*z)
▶ 불 대수의 분배 법칙
• x+(y*z) = (x+y)*(x+z)
• x*(y+z) = (x*y)+(x*z)
※ 수업을 듣고 나서 느낀 점!!
수업 도중, 교수님께서 리눅스(Linux)를 언급하셨음.
이를 듣고, 필자가 가끔 사용하는 Ubuntu가 떠올랐음.
그래서 수업이 끝나고, 교수님께 Ubuntu도 Linux계열 OS인지 여쭤보았음.
교수님께서, Ubuntu Linux도 리눅스 계열 OS가 맞다고 하셨고, 한 번 사용해보는 것도 좋은 경험이 될 것이라고 하셨음.
(실제로 필자의 경우, 1TB 외장 하드에 가상 HDD를 만들고, 여기에 Ubuntu를 설치 및 사용중!!)
(Ubuntu 16.04 LTS : 32GB, Ubuntu 18.04 LTS : 64GB를 할당하였음.)
Linux가 C언어를 기반으로 작성되었기에, 작년에 배웠던 C언어와 이번에 배우게 될 자료구조를 공부할 때 참고할 예정!!
또한, 교수님께서 Linux뿐만 아니라, 슈퍼컴퓨터에 관한 내용도 언급하셨음.
교재에 나와있는 슈퍼컴퓨터 성능 순위 사이트인 https://www.top500.org을 참고하면,
IBM사의 Summit이라는 슈퍼컴퓨터가 현재 최상위권에 위치하고 있음.
최고 속도가 약 200 PFLOPS로, 이는 초당 20경(=200,000조)번의 부동 소수점 연산을 할 수 있는 수치임.
이 사이트에 따르면, 2,736 TB 메모리에 240만여개의 코어로 이루어져 있다고 함.
물론, 기상청에도 '누리', '미리'의 슈퍼컴퓨터가 있지만, 약 2,900 TFLOPS의 성능으로, 2018년 11월 기준 TOP500 사이트 80위권을 기록하고 있음.
이것을 본 필자는 전혀 실감이 오지 않았고, 기상청의 슈퍼컴퓨터보다 성능이 매우 뛰어나다는 생각도 들었음.
※ 기타 참고 사항!!
하나의 Chapter가 끝났기에, 교수님께서 과제를 주셨음.
각 Chapter의 문제 풀이 과제이며, 모든 문제가 아닌 일부 문제를 교수님께서 골라주셨음.
단, 답만 작성하지 말고, 풀이까지 작성하라고 하셨음.
(필자의 경우, 미리 훑어보았기 때문에, 빨리 마칠 수 있었음.)