하드웨어 1 : CPU.

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1 하드웨어 1 : CPU

2 정의 CPU는 트랜지스터의 집합체 트랜지스터가 많을수록 성능이 우수
펜티엄 4는 4,200 ~ 5,500만개 중앙 처리 장치(Central Processing Unit) 컴퓨터를 구성하는 모든 장치를 제어 컴퓨터에서 실행되는 모든 프로그램의 명령을 해석하고 실행 PC의 이름이 결정될 만큼 중요함 제조회사 : Intel, AMD, Cyrix, IDT 등

3 구성

4 구성 ALU, CU : 논리연산장치와 제어장치 방열판, 쿨링팬 : CPU에서 발생되는 열을 시키기 위한 냉각시스템, 써멀 그리스(열전도 물질) L1 캐시(Level 1 캐시) : CPU코어 안에 내장된 캐시 메모리. 명령캐시와 데이터 캐시로 나눔. 예상 명령어를 불러와 저장 L2 캐시(Level 2 캐시) : L1 캐시와 메인 메모리 사이의 캐시 메모리. CPU가 처리할 데이터를 메인 메모리에서 미리 가져와 저장해 놓아서 속도를 향상 인터페이스와 패키징 : 메인보드와의 연결부위와 보호하기 위한 케이스를 말함

5 CISC(Complex Instruction Set Computer)
명령어가 복잡, 실행시간이 길다. 설계기간이 길다. 개인용PC의 마이크로프로세서 설계방식 RISC(Reduced Instruction Set Computer) 사용빈도가 높은 기본명령어의 집합만을 내장, 기능의 간소화 설계가 단순하여 전력소모가 적음 기본명령어 실행속도가 CISC보다 빠름 프로그램이 복잡, 서버, 워크스테이션 등에 사용되는 설계방식

6 속도 CPU의 속도로 컴퓨터의 성능 판단 단위는 MHz를 사용 작동속도 = 호스트 클럭(시스템버스 속도) X 클럭 배수
예) 펜티엄 GHz = 100(MHz) X 14 Hz : 1초 동안 1사이클(Cycle)의 주파수 클럭(클럭 주파수) : ON/OFF 형태로 반복되는 전류의 흐름 클럭 배수 : CPU 내부에서 호스트 클럭을 증가시켜 사용하는 ‘클럭 더블링’ 기술의 적용, 486컴퓨터부터 적용 Pentium는 1.5~3.5, Pentium II, III는 3.5~8 Pentium4는 13배 이상의 클럭 배수를 이용

7 버스 CPU에 데이터를 전달하는 통로 내부 버스(Back Side Bus) : CPU 회로 안에서 자료를 이동할 때 사용하는 버스 외부 버스(Front Side Bus, 시스템 버스) : CPU에서 처리한 결과를 다른 주변장치로 보낼 때 사용하는 버스 메모리 버스 : 메모리와 칩셋 사이의 버스 버스폭(단위 bit) : 한번 연산할 때마다 주고받을 수 있는 데이터 전송 숫자 32비트 CPU, 64비트 CPU 대역폭 = 초당 클럭 수 X 초당 데이터 수 예) 400Mhz X 8Byte = 3.2GB/S

8 버스 클럭 (100/133/200MHz) CPU 코어 L2 캐시 외부버스 400/533/800MHz 내부버스 (BSB)
메모리 버스 클럭은 장착된 메모리와 칩셋에 따라 달라집니다. 메모리버스

9 CPU 꽂는 방식 소켓 방식 : CPU의 뒷면의 핀을 메인보드에 꽂는 방식.
펜티엄 III, 펜티엄 4, 애슬론 XP, 듀론 등

10 CPU 꽂는 방식 슬롯 방식 : 직사각형 모양의 CPU를 옆으로 세워서 메인보드에 꽂는 방식. 펜티엄 II, 펜티엄 III

11 CPU 표기(Intel) 2.4GHZ/512/400/1.5V CPU 작동클럭/2차 캐시의 크기 /시스템 버스 클럭/ 사용전압
Pentium4제품은 시스템 클럭을 4배로 전송하는 QDR 기술적용 100X4=400Mhz 133X4=533Mhz 200x4=800Mhz CPU에도 A, B,C타입으로 표기 CPU 작동클럭/2차 캐시의 크기 /시스템 버스 클럭/ 사용전압 2.4GHZ/512/400/1.5V

12 CPU 표기(AMD)

13 애슬론 XP와 펜티엄 4의 비교 구분 AMD 애슬론 XP 펜티엄4 작동 클럭 1.3 GHz 이상 소켓 방식 소켓 A
소켓 423, 478 L1 캐쉬 128 KB 12 or 32 KB L2 캐쉬 KB 256 or 512 KB L2 캐쉬 버스 128 bit 외부 버스 클럭 266/333MHz 400/533/800MHz 버스 대역폭 3.2GB/초 제조공정 0.13 미크론 0.13/0.18 미크론 지원 명령어 MMX, SSE 3D now! Professional MMX, SSE, SSE2

14

15 코드명 노스우드C 노스우드B 노스우드A 작동 속도 클럭 배수 FSB 제조공정 L2 캐시 3.2GHz 16× 800MHz
(200×4) 0.13㎛ 512KB 3.0GHz 15× 2.8GHz 14× 2.6GHz 13× 2.4GHz 12× 노스우드B 3.06GHz 23× 533MHz (133×4) 2.80GHz 21× 2.66GHz 20× 2.53GHz 19× 2.40GHz 18× 노스우드A 26× 400MHz (100×4) 24× 2.0GHz 1.8GHz 1.6GHz

16 코드명 바톤 소러브레드 모델명 작동 속도 클럭 배수 FSB 제조공정 L2 캐시 3200+ 2,200MHz 11×
0.13㎛ 512KB 3000+ 2,100MHz 10.5× 2,167MHz 13× 333MHz(166×2) 2800+ 2,083MHz 12.5× 2600+ 1,917MHz 11.5× 2500+ 1,833MHz 소러브레드 2,241MHz 13.3× 256KB 2700+ 2,133MHz 16× 266MHz(133×2) 2400+ 2,000MHz 15× 2200+ 1,800MHz 13.5× 2100+ 1,733MHz 2000+ 1,667MHz 1900+ 1,600MHz 12× 1800+ 1,533MHz 1700+ 1,467MHz

17 성능 좋은 CPU 작동 클럭이 빠른 것 내장된 트랜지스터 수가 많은 것 파이프라인이 많은 것 사용하는 전압이 낮은 것
전도율이 높은 구리를 배선 재료로 사용 장착된 L2 캐시의 용량이 큰 것 핀 수가 많은 것 FSB가 빠른 것 제조 공정 수치가 작은 것, 미세 공정인 것 데이터 버스의 폭이 넓은 것

18 보급형 CPU - 셀러론 1998년 처음 등장(펜티엄 II) Covington 보급형 CPU로 많이 사용
초기에 L2 Cache없이 출시, 300A부터 128KB 초기에 FSB 66Mhz에서 > 100Mhz > 400Mhz 일반형 CPU와 L2 캐시나 FSB에서 차이가 남 일반형 : 256/512 캐시 메모리, FSB 400/800MHz 셀러론 : 128 캐시 메모리, FSB 400MHz

19 튜닝 – Over Clocking CPU를 정해진 규격의 실제 클럭보다 높은 클럭으로 설정하여 사용하는 것.
메인보드가 오버클러킹을 지원해야 함. 문제점 시스템 불안정, 다운 발생 하드 디스크 손상 CPU의 수명 단축 튜닝 후 발생되는 문제는 무상지원이 불가능

20 하드웨어 2 : Mainboard

21 메인보드의 구성 Back Panel AGP 슬롯 PCI 슬롯 CPU 소켓 BIOS 칩셋 메모리 소켓 CMOS배터리
                                                                                                                         Back Panel AGP 슬롯 PCI 슬롯 CPU 소켓 BIOS 칩셋 메모리 소켓 CMOS배터리 Front Panel Power 커넥터 및 IDE/FDD 커넥터

22 구성 - 칩셋 여러 개의 마이크로칩과 회로가 모여 시스템 전체를 하드웨어적으로 콘트롤하는 장치
컴퓨터의 핵심 부품인 중앙처리장치와 주메모리, IDE 디스크장치의 각종 신호를 조절 노스 브리지 : CPU와 그래픽 카드, 메모리 사이의 데이터 전송을 제어. 상대적으로 빠른 장치 사우스 브리지 : PCI 슬롯에 꽂이는 각종 카드들과 IDE 포트, 사운드, FDD와 같은 입출력을 제어

23 Intel Chipset 사양표 칩셋 875P 865PE 865G 845PE ○ 533, 800 400, 533, 800
하이퍼 스레딩 ○ FSB(MHz) 533, 800 400, 533, 800 400, 533 메모리 종류 DDR 333/400 DDR 266/333/400 DDR 266/333 최대 메모리용량 4GB 2GB 그래픽 코어 - 내장 2D, 3D AGP 인터페이스 AGP 8× AGP 4x PCI 마스터 6 노스브릿지 82875 MCH 82865PE MCH 82865G GMCH 82845PE MCH 사우스브릿지 ICH5, ICH5R ICH5, ICH5 ICH4 브릿지 연결 허브 링크

24 VIA&Nvidia Chipset 사양표
칩셋 Apollo KT600(A) KT400(A) nForce2 400/Ultra400 nForce 3 150 FSB(MHz) 266,333,400 200, 266 266, 800 메모리 종류 DDR266/333/400 DDR200/266/ 333(400) DDR 266/333/ 400 최대 메모리 용량 4GB 3GB 그래픽 코어 - AGP 인터페이스 AGP 8× AGP 4× PCI 마스터 6 5 노스브릿지 KT600 VT8377(A) nForce2 SPP 사우스브릿지 VT8237 VT8235(VT8237, VT8235CE) MCP(-T) 브릿지 연결 PCI V-링크 하이퍼트랜스포트

25 칩셋 예 – i850(intel) MCH ICH FWH (Memory Control Hub) (I/O Control Hub)
(Firmware Hub)

26 구성 CPU 소켓, 슬롯 메모리 소켓 E-IDE 커넥터(ATAPI를 포함) 플로피 커넥터 소켓식, 슬롯식 – CPU 참조
SIMM, DIMM, RIMM 소켓 – RAM 참조 E-IDE 커넥터(ATAPI를 포함) 하드디스크, CD-ROM, CD-Recorder 등 E-IDE 장치를 연결하는 커넥터 40핀으로 구성( ATA-66/100인 경우는 40핀:80케이블 사용) 플로피 커넥터 플로피 드라이브를 연결 34핀으로 구성

27 구성 확장 슬롯 다양한 확장카드(그래픽 카드, 사운드 카드, 랜 카드, SCSI 카드, TV 수신 카드 등)를 연결해서 사용
ISA (International Standard Architecture) 산업 표준 규격 슬롯 PCI (Peripheral Component Interconnect) Plug & play 기능 지원 시스템 메모리를 직접 Access 가능 슬롯은 124핀 단일 커넥터 AGP (Accelerated Graphic Ports) 오직 그래픽 카드만을 위해 특별히 개발된 포트

28 구성 외부 포트 BIOS 수은 배터리 PS/2 포트 : 키보드, 마우스
USB 포트 : 모니터, 모뎀, 스캐너, 디지털 카메라, 조이스틱 Parallel 포트 : 프린터, ZIP 드라이브 Serial 포트 : 마우스, 모뎀, 디지타이저 사운드 포트 : 메인보드에 내장된 사운드 기능을 이용할 때 스피커, 마이크, 외부 사운드 장치 연결 BIOS PC에 장착된 장치들의 기본적인 특징을 저장하여 OS에 알려주는 역할 수은 배터리

29 버스 시스템 버스 : CPU와 노스브리지(MCH) 사이 데이터 전송 통로
PCI 버스 : PCI 슬롯에 꽂힌 장치와 사우스브리지(ICH) 사이 데이터 전송 통로 AGP 버스 : AGP 슬롯에 꽂힌 장치와 노스브리지(MCH) 사이 데이터 전송 통로 노스 브리지 – 사우스 브리지 버스 : 노스브리지와 사우스브리지 사이의 데이터 전송 통로

30 버스 슬롯 버스 대역폭 버스클럭 데이터 전송속도 ISA 16bit 8.3MHz 8MB/s PCI 32bit 33MHz
64bit(V 2.1) 66MHz 528MB/s AGP 1x(66MHz) 264MB/s 2x(133MHz) 4x(266Hz) 1GB/s 8x(DDR 266MHz) 2GB/s

31 PLL 클럭 발생기 클럭 33 (33MHz) USB 클럭 (48MHz) 클럭 14 (14MHz) 클럭 66 (66MHz) 호스트 클럭 (100/133/200MHz) AGP 슬롯 사우스 브리지 노스 브리지 CPU PCI 슬롯 메모리 메모리 바이오스 롬 수퍼 I/O

32 메인보드의 ON-Board제품 랜 컨트롤러 인텔의 이더넷 컨트롤러가 내장 사운드 컨트롤러 사운드 카드 대체
AC ’97 규격을 지원하는 사운드 CODEC 내장 IEEE 1394 포트 최고 400Mbps의 속도로 데이터를 전송할 수 있는 범용 인터페이스, 최대 63개의 장치 연결가능 듀얼 바이오스 여분의 바이오스를 장착하여 복구가능 오버 클러킹 지원 여부 USB는 총 127개의 장치를 연결, 별도의 컨트롤러 필요 없음

33 메인보드의 ON-Board제품 RAID(Redundant Array of Inexpensive Disk)
여러 개의 하드디스크를 하나의 하드디스크처럼 관리하는 기술 하나의 데이터를 이중으로 저장하여 안정성을 높여줌 시리얼 ATA(S-ATA) 하드디스크 인터페이스, 150MB/sec ATA는 하드디스크 인터페이스의 하나인 IDE(Integrated Device Electronics)를 미국 표준 협회가 규격화한 것 3Phase 이상의 강력한 전원부 구성 1Phase는 하나의 전원부를 뜻함 디버그 LED 표시 기능 메인보드의 상태 및 에러를 표시하는 LED를 장착

34 메인보드 칩셋 패치 패치 : 기존의 프로그램의 잘못된 부분을 고치기 위한 프로그램
바이오스를 최신 버전으로 업그레이드한 후 패치하는 것이 좋다. 파일 구하기 구입 시 제공된 CD 제조회사 홈페이지 인텔, VIA, nVidia, SiS 일반 검색 사이트