컴퓨터 하드웨어 Computer Hardware

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1 컴퓨터 하드웨어 Computer Hardware
Section PC일반 Lecture 3 컴퓨터 하드웨어 Computer Hardware

2 1. CPU 2. 메인보드 3. 동작원리

3 컴퓨터 하드웨어와 컴퓨터 구성 CPU의 IQ?

4 01 CPU ??? 컴퓨터 시스템 전체를 제어하는 장치 “다양한 입력장치로부터 자료를 받아서 처리한 후, 그 결과를 출력 장치로 보내는 일련의 과정을 제어하고 조정하는 일을 수행”

5 명령 레지스터에 기억된 명령을 해독하여 수행 장치에 제어신호를 보내는 장치
01 CPU의 기본 구조 CPU 제어장치 Control Unit 논리연산장치 Arithmetic Logic Unit 가산기 Adder 누산기 Accumulator 레지스터 Register 프로그램 계수기 Program Counter 명령 레지스터 Instruction Register 명령 해독기 Instruction Decoder 산술과 논리연산의 결과를 일시적으로 기억 다음에 인출할 명령어의 주소를 저장 현재 수행중인 명령어의 내용을 임시기억 명령 레지스터에 기억된 명령을 해독하여 수행 장치에 제어신호를 보내는 장치 BUS

6 01 CPU RAM CPU에서 명령의 수행 과정 제어장치 ALU 1 명령어 인출 2 명령어 해독 3 데이터 인출 4
데이터 처리 5 데이터 저장

7 01 CPU가 하는 일!! 계산 기능 MHz, GHz (일반적인 동작속도) 입출력 기능 데이터를 입출력 Bus (8/16/32/64 bits) 시스템(기기) 제어 컴퓨터 전반의 조정역할 계산 시스템 조정 입출력

8 01 컴퓨터의 IQ ? 컴퓨터의 지능  창조력이 없으므로 ”0” 계산 능력으로 비교… 1.0GHz = “1초에 1x109회의 명령을 수행” But, 1클럭은 연산의 단위가 아니라 동작의 횟수 “1+2=”?  불러오기 2회, 더하기 1회, 저장하기 1회 = 4클럭 즉, 1GHz = 덧셈 250,000,000[회/초] 최근, 컴퓨터와 인간의 체스 경기에서 컴퓨터가 승리

9 가장 안정적으로 동작하는 속도를 최종 클럭으로 결정
01 CPU의 클럭을 결정하는 요인 시장성을 고려한 임의의 클럭 수치 한계 테스트 A등급 B등급 C등급 3.0GHz 2.8GHz 2.6GHz 가장 안정적으로 동작하는 속도를 최종 클럭으로 결정

10 01 CPU 속도 계산 x9~20 266MHz X 9 = 2394MHz = 2.4GHz
시스템 버스 노스브릿지 클럭 배수 266MHz X 9 = 2394MHz = 2.4GHz 266MHz X 10 = 2660MHz = 2.66GHz

11 01 CPU 그 복잡한 이름의 역사 (I) 프레스캇, 코어2듀오, 애슬론, 패넘, i 시리즈… (CPU 제품군에 풑이는 이름들…) Intel의 4bit CPU ‘4004’ 발표 (1971년) Intel(1968년)과 AMD(1969년)의 무한 경쟁

12 01 Intel의 출발 80286 프로세서 (16bit CPU, ) 80386(32bit 시작)과 프로세서의 출시

13 01 Pentium과 애슬론의 출시 차세대 P5 아키텍처 출시 (1993) AMD, Cyrix와 무한 경쟁 돌입 AMD의 K6-2의 도전에 대응하기 위해 P6 아키텍처 도입  “Pentium Pro” L2 캐시를 프로세스 내부로 이동 AMD의 애슬론 Pro로 최초 1GHz 돌파

14 Intel’s CEO Craig Barrett (64세)의 공개 사과
01 Pentium 4 Intel의 ‘클럭 위주’ 정책 (CPU 성능 = 클럭) 2004년 11월 20일 넷버스트 아키텍쳐 기반 1.4Hz CPU 출시 2세대 노스우드 코어 0.13마이크론 공정 800MHz FSB, 하이퍼스레딩 도입 3세대 프레스캇 코어 103Wh  높은 발열과 전력 소비량 최후의 3.8GHz Intel’s CEO Craig Barrett (64세)의 공개 사과 2004년 10월

15 “미세 공정과 멀티코어로, 발열을 낮추고 성능을 높이자.”
01 인텔의 구세주 코어 마이크로아키텍처 “미세 공정과 멀티코어로, 발열을 낮추고 성능을 높이자.” 코어2듀오 콘로(2006년) 코어2쿼드 켄츠필드(2007년)

16 Core SRAM 캐시 메모리 (Cache Memory) DRAM HDD
CPU가 빨리 처리할 수 있도록 자주 사용되는 명령이나 데이터를 일시적으로 저 장하는 보조기억장치 (캐시 기법) L2 캐시 (=외부 캐시) : CPU와 메모리 사이의 캐시 1~6MBytes L1 캐시 : 486이후 CPU에 내장된 캐시 (AMD 128KB, Intel 32/192KB) L3 캐시 (또는 LLC) : High-end 서버용 L2 캐시 사이의 완충역할(4~8MB) SRAM DRAM Core HDD

17 01 CPU Cooler From DFI LanParty From pcking.tistory.com
From

18 CPU와 CPU 쿨러 사이에 만들어지는 빈 공간(gap)을 열전도성이 높은 물질로 메꿔주어 주어 냉각 효율을 높여주는 것...

19 CPU 제원 보기 클럭 (core speed, MHz): 1,800 ~ 3,600 코어 수(개): 2~6 주의 Hyper Threading 기술 캐시 L1 : 32KB x 6개 L2 : intel 256KB x 2(i3), 4개(i5,i7), 6개(i7), AMD 2MB L3 : 6~12MB

20 CPU 제원 보기 열 설계 전력 (Thermal Design Power) CPU 열을 내리는데 필요한 전력량 (i5-2세대 95W) 전압 인식 코드 (VID), 코어 전압 volt 제조 공정 45nm  32nm  22nm 가상화 기술(virtualization technology) 32nm 22nm

21 Chapter 02. 컴퓨터 하드웨어와 컴퓨터 구성
CPU 이름

22 Tick Tock 45nm 32nm 65nm 22nm 14nm Tock Tick Tock Tick Tock Tick Merom
Penryn Nehalem Westmere Sandy Bridge Ivy Bridge Haswell Broadwell LGA1150

23 출처: Danawa

24 AMD CPU의 분류 애슬론64 계열 (K8 아키텍처) 메모리 컨트롤러를 포함 32/64bit 체제 애슬론64FX (애슬론64의 하이앤드 모델) 애슬론64 X2 (듀얼코어 제품) 바르셀로나 (K10 아키텍처) 페넘 페넘2 (K10.5 아키텍처, 45nm공정) 애슬론2 (페넘2의 보급형)

25 CPU CPU 코어는 많아야 좋다 ?

26 싱글코어 vs. 멀티코어

27 인텔의 멀티코어의 발달 코어 캐쉬 펜티엄D 스미스필드 프레슬러 코어2듀오 (2006) 코어2쿼드 엑사코어 (2010년)
8 코어 쿼드코어

28

29 AMD의 멀티코어의 발달 24GB/s 대역폭 10.7GB/s DDR2-667 지원 24GB/s 대역폭 10.7GB/s
L2캐쉬 코어1 코어2 코어3 코어4 L3캐쉬 크로스바 스위치 DDR2/3 하이퍼 트랜스포트 72bits Link 1 Link 2 Link 3 24GB/s 대역폭 10.7GB/s DDR2-667 지원 L2캐쉬 코어1 코어2 코어3 L3캐쉬 크로스바 스위치 DDR2/3 하이퍼 트랜스포트 72bits Link 1 Link 2 Link 3 24GB/s 대역폭 10.7GB/s DDR2-667 지원

30 Chapter 02. 컴퓨터 하드웨어와 컴퓨터 구성
AMD, 인텔 CPU는 근본부터 다르다

31 Intel의 CPU (Pentium 4)

32 Intel의 CPU (Core2 Duo/Quad)

33 Intel의 CPU (Core2 Duo/Quad)

34 AMD의 CPU

35 하이퍼 트랜스포트 AMD의 데이터 전송 기술

36 QPI 또는 DMI (Direct Media Interface)가 중요
Intel의 대항마 QPI Quick Path Interconnect 코어 i7 블룸필드 부터 적용 FSB가 중요 QPI 또는 DMI (Direct Media Interface)가 중요

37 Intel CPU 확인하기 프로세서 명 및 모델번호 작동 속도 제조국가 모델번호 프로세서명 제조국가
작동 클럭/L2 캐시/QPI

38 AMD CPU 확인하기 제조년월

39 Have a Nice Day !