컴퓨터의 핵심 부품(CPU, 메모리, I/O, 시스템 버스)

* 참고 교재

컴퓨터 시스템 구조론 - 예스24 (yes24.com)

컴퓨터 시스템 구조론 - 예스24

[한빛미디어] 혼자 공부하는 컴퓨터 구조+운영체제 (hanbit.co.kr)

[한빛미디어] 혼자 공부하는 컴퓨터 구조+운영체제

 

 

* 컴퓨터의 핵심 부품

컴퓨터의 핵심 부품에는 CPU, 메모리, 보조기억장치, 입출력장치, 시스템 버스가 있다.

이 핵심 부품들은 모두 메인보드(마더보드)에 연결되어 있으며, 연결된 부품들은 메인보드 내의 버스를 통해 서로 정보를 주고받을 수 있다.

컴퓨터의 핵심 부품

 

중앙처리장치(CPU: Central Processing Unit)

CPU

CPU는 메모리에 저장된 명령어를 읽고, 해석하고, 실행하는 부품으로, '프로세서'라고 부르기도 한다.

쉽게 말해, 컴퓨터 시스템 전체를 제어하는 컴퓨터의 두뇌 역할을 한다.

CPU 내부에는 산술논리연산장치, 레지스터, 제어장치 등이 있다.

 

1. 산술논리연산장치(ALU: Arithmetic Logic Unit)

ALU는 컴퓨터 내부 대부분의 계산을 수행하는 계산 장치이다.

 

2. 레지스터(Register)

레지스터는 프로그램을 실행하는 데 필요한 값들을 임시 저장하는 임시 저장 장치이다.

CPU 내에는 여러 개의 레지스터가 있고 각기 다른 역할을 한다.

 

3. 제어장치(CU: Control Unit)

제어장치는 제어 신호를 발생시키고 명령어를 해석하는 장치이다.

여기서 제어 신호는 컴퓨터 부품들을 관리하고 작동시키는 전기 신호이다. 예를 들어 CPU가 메모리에 저장된 값을 읽을 땐 메모리에 '메모리 읽기'라는 제어 신호를 보내고, 메모리에 값을 저장할 땐 '메모리 쓰기'라는 제어 신호를 보낸다.

 

주기억장치(메모리, Main Memory)

RAM

메모리는 현재 실행 중인 프로그램의 명령어와 데어터를 저장하는 부품으로, 프로그램이 실행되려면 메모리에 저장되어 있어야 한다.

주로 RAM이 사용되며, 휘발성이기 때문에 전원 공급이 중요하다.

메모리에 저장된 값의 위치는 주소(Address)를 통해 접근할 수 있다.

 

보조기억장치(Secondary Storage)

보조기억장치는 메모리를 보조하는 저장 장치로, 메모리와 달리 전원이 꺼져도 저장된 내용을 잃지 않는다.

컴퓨터 전원이 꺼져도 컴퓨터에 파일이 남아있는 이유는 바로 보조기억장치에 파일이 저장되어 있기 때문이다.

보조기억장치는 메모리보다 저렴하고 저장 용량도 크지만 속도가 느리다는 단점이 있다.

CPU와 직접 정보를 교환하지 않기에 주기억장치로 옮겨진 후 처리된다.

 

ex) HDD(하드 디스크), SSD, DVD, CD, 자기 테이프, 자기 디스크, 플로피 디스크, 광 디스크

 

입출력장치(I/O: Input/Output Device)

입출력장치는 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치이다.

 

입력장치는 컴퓨터 프로그램과 데이터를 읽어 들인다.

ex) 마우스, 키보드 스캐너, 조이스틱

 

출력장치는 컴퓨터 내부에서 처리한 결과를 사용자가 보거나 들을 수 있게 한다.

ex) 모니터, 프린터

 

시스템 버스

컴퓨터의 핵심 부품인 CPU, 메모리, I/O를 연결하는 버스로, 메인보드 내 여러 개의 버스 중 가장 중요한 버스이다.

시스템 버스 내부 구성

시스템 버스는 주소 버스(Address bus), 데이터 버스(Data bus), 제어 버스(Control bus)로 구성되어 있다.

주소 버스는 주소를 주고받는 통로, 데이터 버스는 명령어와 데이터를 주고받는 통로, 제어 버스는 제어 신호를 주고받는 통로이다.

 

 

성결대학교 정보통신공학과 컴퓨터구조 강의(2023)
William Stallings, 「컴퓨터시스템구조론(10판)」
강민철, 「혼자 공부하는 컴퓨터구조+운영체제」

본 게시물은 위 강의 및 교재를 기반으로 정리한 글입니다.