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문제 파이프라이닝이란 무엇인가요? 파이프라인 데이터패스 및 제어에서 5단계의 파이프라인으로 구성되는데 각 단계의 이름과 역할은 무엇인가요? 해저드(Hazzard)란 무엇인가요? 해저드의 유형은 무엇인가요? 데이터 해저드를 해결하는 방법은 무엇인가요? 정답 파이프라이닝은 클럭스피드가 일정한 상태에서 처리성능을 개선하는 기술입니다. 전체 작업을 여러 개의 단계로 나눠 분산처리하여 병렬성 증가를 통해 성능 개선합니다. 이전 명령이 실행완료되기 전에 다음 명령어 실행 시작합니다. RISC 프로세서를 전제로 설계됩니다. 파이프라인 데이터패스 및 제어에서 5단계의 파이프라인으로 구성되며 각 단계의 이름과 역할은 다음과 같습니다: IF(Instruction Fetch) - 명령어 인출, ID(Instruction D..

문제 단일 사이클 데이터패스에서 별도의 명령어 메모리와 데이터메모리를 가지는 이유는 무엇인가요? ALU에서 Load/Store와 Branch의 연산은 각각 무엇인가요? ALU 제어신호를 위한 진리값은 어떻게 결정되나요? 각 제어신호의 의미는 무엇인가요? R-type Instruction(add $t1, $t2, $t3)의 실행 과정을 설명하세요. Load Instruction의 실행 과정을 설명하세요. Branch on equal instruction(beq $t1, $t2, offset)의 실행 과정을 설명하세요. Jump 명령어가 추가될 때 필요한 추가 제어 신호는 무엇인가요? 단일 사이클 구현에서 모든 명령어에서 클럭사이클이 같은 길이를 가져야 하는 이유는 무엇인가요? 멀티 사이클 구현의 장점은 무..

문제 컴퓨터 구조에서 버스(Bus)의 역할은 무엇인가요? 크로스바(Cross bar)와 버스(Bus)의 차이점은 무엇인가요? 싱글포트와 듀얼포트 메모리/레지스터의 차이점은 무엇인가요? 데이터패스(Datapath)의 구성요소는 무엇인가요? 마이크로프로그래밍이란 무엇인가요? 지연(delayed) 분기란 무엇인가요? 정답 컴퓨터 안의 부품들 간에, 또는 컴퓨터 간에 데이터와 정보를 전송하는 통로입니다. 버스는 한 번에 두 개의 노드만 선택해서 통신 가능하며, 여러 노드가 같이 통신하려면 스케줄링이 필요합니다(보통 TDMA 방식). 반면 크로스바는 여러 노드가 동시에 통신 가능하지만 복잡합니다. 싱글포트는 한 번에 read 또는 write를 선택할 수 있습니다. 듀얼포트는 동시에 write와 read가 가능하게..

문제 샘플 MIPS 프로세서의 구조는 어떠한가? 어떤 메모리 참조 명령어를 사용하는가? MIPS 프로세서에서 사용하는 산술/논리 명령어는 어떤 것이 있는가? 조건부 분기 명령어는 어떤 것이 있는가? MIPS 프로세서에서 프로그램 카운터(PC)의 역할은 무엇인가? 멀티플렉서(Mux)란 무엇이며 MIPS 프로세서에서 어떻게 사용되는가? MIPS 프로세서에서 명령어는 어떻게 구현되는가? 레지스터는 어떻게 선택되고 읽히는가? MIPS 부분집합의 기본적 구현을 설명하시오. 주요 기능 유닛은 무엇이며 어떻게 연결되어 있는가? 제어 유닛이란 무엇이며 기능 유닛들과 멀티플렉서의 제어선 값을 어떻게 결정하는가? 데이터패스 요소란 무엇인가? 조합소자와 상태소자의 차이점은 무엇인가? AND 게이트란 무엇인가? 덧셈기는 어떻..

문제 2진수 연산에서 산술 논리 장치(ALU)의 역할을 설명하시오. 어떤 연산을 수행할 수 있는가? 인터럽트란 무엇인가? 소프트웨어의 맥락에서 예외란 무엇인가? 2진수 연산에서 곱셈과 나눗셈의 과정을 설명하시오. 하드웨어는 어떻게 이러한 연산을 빠르게 수행하는가? 부동소수점 수에 대해 설명하시오. IEEE 754 부동소수점 표준이란 무엇인가? 단정밀도(float)와 배정밀도(double) 부동소수점 수의 차이점은 무엇인가? 메모리에서 어떻게 표현되는가? 바이어스 표기법이란 무엇이며 왜 사용하는가? 부동소수점 덧셈, 뺄셈, 곱셈 및 나눗셈이 어떻게 수행되는지 설명하시오. 서브워드 수준 병렬성이란 무엇인가? 행렬곱셈의 성능을 향상시키기 위해 어떻게 사용될 수 있는가? FP16과 FP32의 차이점은 무엇인가?..

문제 프로세서의 클럭 속도와 성능 간의 관계는 무엇인가요? 전력 장벽이 프로세서의 클럭 속도에 어떤 영향을 미치나요? 시간이 지남에 따라 CPU 성능은 클럭 스피드와 멀티 코어 기술 측면에서 어떻게 변화하였나요? 암달의 법칙은 무엇이며 프로세서의 병렬화와 어떤 관련이 있나요? 벤치마크는 무엇이며 연산 성능을 어떻게 측정하는데 사용되나요? 프로세서의 에너지 소비는 용량성 부하와 전압과 어떤 관계가 있나요? 누설 전류는 무엇이며 서버 CPU의 에너지 소비에 어떤 영향을 미치나요? 멀티 코어와 멀티 CPU 기술의 차이점은 무엇인가요? 암달의 법칙에 따르면 개선의 크기가 프로그램의 실행 시간에 어떤 영향을 미치나요? 고수준 언어와 컴파일러 또는 인터프리터의 차이점은 무엇인가요? CISC와 RISC 아키텍처의 차..

문제 프로세서의 클럭 속도와 성능 간의 관계는 무엇인가요? 전력 장벽이 프로세서의 클럭 속도에 어떤 영향을 미치나요? 동적 에너지는 무엇이며 CMOS 기반 반도체와 어떤 관련이 있나요? 시간이 지남에 따라 CPU 성능은 클럭 스피드와 멀티 코어 기술 측면에서 어떻게 변화하였나요? 암달의 법칙은 무엇이며 프로세서의 병렬화와 어떤 관련이 있나요? 벤치마크는 무엇이며 연산 성능을 어떻게 측정하는데 사용되나요? 프로세서의 에너지 소비는 용량성 부하와 전압과 어떤 관계가 있나요? 누설 전류는 무엇이며 서버 CPU의 에너지 소비에 어떤 영향을 미치나요? 멀티 코어와 멀티 CPU 기술의 차이점은 무엇인가요? 암달의 법칙에 따르면 개선의 크기가 프로그램의 실행 시간에 어떤 영향을 미치나요? 정답 프로세서의 클럭 속도는..

문제 폰 노이만 구조와 하버드 구조의 차이점은 무엇인가요? 컴퓨터 언어의 다양한 수준과 하드웨어 접근 방식의 차이점은 무엇인가요? CISC와 RISC의 차이점은 무엇인가요? 마이크로프로그래밍이란 무엇이며 컴퓨터 시스템에서 어떻게 사용되나요? ISA란 무엇이며 컴퓨터 아키텍처에서 어떤 역할을 하나요? ABI란 무엇이며 ISA와 어떻게 다르나요? 메모리의 다양한 유형과 속도 및 기능 측면에서의 차이점은 무엇인가요? 반도체란 무엇이며 그 기능은 무엇인가요? 무어의 법칙이란 무엇이며 시간이 지남에 따라 어떻게 변화하였나요? 반도체 생산에 포함된 단계와 다이 원가는 어떻게 계산되나요? 정답 폰 노이만 구조는 프로그램과 데이터를 같은 메모리 공간에 저장하는 반면 하버드 구조는 프로그램 메모리와 데이터 메모리를 분리..

파이프라이닝 - 클럭스피드가 일정한 상태에서 처리성능을 개선하는 기술 전체 작업을 여러 개의 단계로 나눠 분산처리 병렬성 증가를 통해 성능 개선 - 이전 명령이 실행완료되기 전에 다음 명령어 실행 시작 RISC프로세서를 전제로 설계 - 전체 성능은 이론적으로 stage의 개수만큼 증가 명령어 집합 조건 모든 명령어가 같은 길이 명령어 형식이 단순하고 일관적 메모리 오퍼랜드(피연산자)가 Load/Store에만 나타남 메모리에 정렬(align) 명령어 하나에 동시에 메모리 접근을 두 번 하지 않음 프로세서와 메모리 전송은 파이프라인 한 단계에서 처리 파이프라인 데이터패스 및 제어 5단계의 파이프라인으로 구성 - IF(Instruction Fetch) - ID(Instruction Decode & Read R..

R-type/Load/Store Datapath 단일 사이클 데이터패스 별도의 명령어 메모리, 데이터메모리를 가짐 - 별도의 형식(명령어, 데이터)을 가짐 - 메모리를 별도로 가지면 저렴함(듀얼포트 메모리에 비해) - 한 사이클에 명령어메모리와 데이터메모리 동시 접근가능 단순구현 - lw(load word) - sw(store word) - deq(branch if equal) - add, sub, or, set on less then ALU 동작(연산) - Load/Store는 add(메모리주소 계산) - Branch는 substract(같은지 비교를 위해) - R-type은 funct 필드(하위 6비트)의 값에 따라 동작 - funct 필드 + ALUOp(op코드의 2비트) -> ALU 제어입력 00..