샘플 MIPS 프로세서 구조 메모리 참조 명령어: lw(load doubleword), sw(store doubleword) 산술/논리 명령어: add, sub, AND, OR, slt 조건부 분기 명령어: beq(branch equal), j(jump) PC(Program Counter) - 메모리상의 현재 프로그램 실행위치(명령어 위치) Mux(Multiplex: 다중화기) - Data selector - 여러 개개 -> 하나 Demux(De-multiplex:역다중화기) - 하나 -> 여러 개 명령어 구현 PC를 프로그램이 저장되어 있는 메모리에 보내서 메모리로부터 명령어를 가져옴 읽을 레지스터를 선택하는 명령어 필드를 사용하여 레지스터를 읽음 MIPS 부분집합의 기본적 구현 프로세서 내의 데이터 ..

2진수 연산 ALU(Arithmetic Logic Unit) -AND/OR -add / subtract Carry / borrow Overflow / underflow Interrupt -Exception(S/W) Multiply & Divide 승수는 32비트 승수 레지스터에 있고, 64비트 곱 레지스터는 0으로 초기화되어 있다고 가정 왼쪽 그림에 따라 매 단계마다 피승수를 왼쪽으로 한 자리씩 이동, 필요시 중간 결과에 더함 이렇게 32단계를 거치면, 32비트 피승수가 왼쪽으로 32번 이동함 -> 64비트 피승수 레지스터가 필요 64비트 피승수 레지스터의 오른쪽 절반은 32비트 피승수로, 왼쪽 절반은 0으로 초기화됨 64비트 피승수 레지스터는 64비트 곱 레지스터에 축적되는 합과 피승수의 위치를 맞추기..

어셈블리 명령어 Assembly High-level Language vs. Compiler, Interpreter CISC - Intel x86/x86-64 RISC - MIPS/ARM/RISC-V 명령어의 종류 레지스터/메모리번지(주소)에 데이터 로드 레지스터와 메모리 주소에서 읽기/쓰기(덮어쓰기) 산술연산 - +/- 논리연산 - and/or/nor/shift 분기 - 조건, 무조건 피연산자(operand)의 개수 명령어/피연산자의 개수에 따른 분류 parameter/argument 오퍼랜드(operand) 개수 add a, b, c → 3 주소 명령어 Word CPU가 한 사이클/틱에 처리하는 데이터 크기 보통 8/16/32/64비트 데스크톱/모바일 64비트가 주류 메모리접근 시 동시에 읽을 수 있는..

성능 클럭 사이클/틱 1 GHz의 프로세서 → 10억 분의 초(1ns =10A옴스트롱 초) 빛의 속도: 30cm/1ns 프로그램의 CPU실행시간 = 프로그램의 CPU클럭 사이클 수 * 클럭 사이클 시간 CPU시간 = 명령어개수*CPI/클럭속도 CPI - 명령어당 평균 클럭 사이클 수 전력장벽 클럭스피드는 무조건 올리기 어려움 → 발열 발생 에너지 ∝ 용량성 부하 * 전압^2 (0→1→0/1→0→1) 소모전력(W) ∝ 1/2 * 용량성부하 * 전압^2 * 스위칭 빈도 CMOS기반 반도체 → 동작에너지가 주 에너지 소비원 동적에너지: 트렌지스터가 0→1,1→0 상태 바뀔 때 소비되는 에너지 스위칭빈도: 클럭속도의 함수 용량성 부하: 출력단자에 연결된 트랜지스터의 개수와 공정기술의 함수 에너지 소모의 주원인 ..

컴퓨터구조 노이만구조 - 프로그램과 데이터가 같은 메모리 공간에 저장 - 명령어와 데이터가 위치에 따라 의미가 달라짐 하버드구조 - 프로그램 메모리와 데이터 메모리가 분리 - 메모리주소에 따라 같은 데이터가 의미 달라지지 않음 현재의 컴퓨터구조 -> 메모리: 노이만, 캐시:하버드 컴퓨터 언어 저수준언어 - 2진수 기계어, 어셈블리 중수준언어 - C (하드웨어 접근 허용) 고수준언어 - Java, Python (하드웨어 직접 접근X) H/W - ALU/FPU/barrel shifter - DSP/Accelerator 클럭스피드/워드사이클 클럭 - 특정 신호(메인보드) 클럭 스피드 - cpu의 동작 속도를 나타내는 척도 워드 - cpu가 한 번에 처리할 수 있는 데이터 처리량(8bit/16bit …) 사이클..