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IT 공부/컴퓨터 하드웨어 및 구조10

메모리 계층 구조와 알고리즘의 공학적 한계 1. 개발에 있어서 컴퓨터 하드웨어 문제 컴퓨터 기계 장치의 하드웨어적인 본질은 무엇일까? 폰 노이만 아키텍처에 따르면, 컴퓨터의 기계적 본질은 프로세서인 CPU와, 데이터와 명령어가 저장된 스토리지인 RAM이다. RAM와 CPU 두 하드웨어만 있으면 그것이 곧 흠 잡을 데 없는 컴퓨터다. 튜링 기계와 등가다. 실제로 컴퓨터 장치를 공부할 때, NAND 게이트를 차곡차곡 조립해나가 8비트나 16비트 컴퓨터를 만들 때가 있는데, 이때도 간단한 CPU와 RAM만으로 컴퓨터를 완성할 수 있다. 이것만으로도 컴퓨터의 원리를 설명하는데 충분하기 때문이다. 그러나 컴퓨터는 기계 장치다. 물리적인 제약 조건에 강하게 결합되어 있다. 실제 컴퓨터는 구체적인 재료와 물리적인 비용을 바탕으로 설계된다. 즉, 그 속도와 명.. 2023. 11. 3.
비트(bit)와 정보의 실체 1. 컴퓨터의 공학적 실체 컴퓨터의 동작 원리를 비유적으로 표현할 때, 흔히들 "컴퓨터는 0과 1로 소통한다"는 비유를 든다. 물론 "물리적으로는" 틀린 설명이다. 0과 1이란 물리적 실체가 아니라 개념이기 때문이다. 컴퓨터 장치를 뜯어 봤자 0과 1은 없다. 전기들이 배선을 타고 흐를 뿐이다. 그러나 컴퓨터는 수학 이론으로 설계된 장치다. 컴퓨터 과학은 0과 1이라는, 아니 더 정확히 말하면, 두 가지 가능성 중 하나를 선택하는 정보의 최소 단위인 비트(bit)를 처리하는 기계다. 현대 컴퓨터는 단지 그 이론을 전기적으로 구현했을 뿐이다. 따라서 물리적 실체를 떠나 0과 1이라는 관습대로 해석하는 것이 꼭 틀린 것은 아니다. 물론 이 비트(두 가지 가능성)라는 녀석을 0/1이라고 부르든, true/fa.. 2023. 10. 27.