컴퓨터 개념-2

제어 유닛

(1) 연구목표

① 제어 유닛의 기능 및 구조에 대하여 연구한다.

② 마이크로명령어의 형식에 대하여 연구한다.

③ 마이크로프로그래밍에 대하여 연구한다.

연구내용

제어 유닛은 명령어 코드의 해독, 명령어 실행에 필요한 제어 신호들을 발생시킨다. 즉, 명령어 사이클이 반복적으로 수행되도록 모든 동작들을 제어하는 장치이다. 각 명령어 사이클은 여러 개의 마이크로-연산들이 수행된다. 제어 유닛에서 명령어의 실행을 제어한다는 것은 제어 기억장치에 저장된 해당 마이크로명령어들을 순서대로 인출하여 처리하여, 적절한 제어 신호를 제공해 주는 것이다.

기억장치 및 보조기억장치

(1) 연구목표

① 기억장치 종류 및 특성에 대하여 연구한다.

② 반도체기억장치에 대하여 연구한다.

③ 캐시기억장치에 대하여 연구한다.

④ 보조기억장치의 종류와 특성들에 대하여 연구한다.

RAM

RAM

USB 메모리

USB 메모리

연구내용

모든 컴퓨터들은 프로그램과 데이터를 저장하는 장치로서 주기억장치와 보조기억장치를 가지고 있다. 최근에는 CPU와 기억장치들 간의 속도 차이가 커지고, 저장용량이 증가하게 되었다. 시스템 성능을 향상시키고, 가격대 성능 비를 개선하기 위해 다양한 계층의 기억장치들이 시스템 내에 포함되어 있다. CPU가 직접 액세스할 수 있는 내부기억장치와 입출력제어기를 통하여 액세스할 수 있는 외부기억장치가 있다.

시스템 버스, 입출력장치 및 인터럽트, 병렬컴퓨터

(1) 연구목표

① 시스템 버스 및 동작에 대하여 연구한다.

② 입출력장치의 접속 및 동작에 대하여 연구한다.

③ 인터럽트의 기능 및 동작에 대하여 연구한다.

④ 병렬컴퓨터에 대하여 연구한다.

연구내용

컴퓨터 시스템을 구성하는 주요 요소인 CPU, 주기억장치 및 입출력장치들은 시스템 버스를 통하여 서로 접속된다. 이 시스템 버스의 조직, 동작원리, 그리고 버스 경합이 발생한 경우 중재 방법에 대하여 학습한다. 입출력장치들인 키보드, 디스플레이 장치 및 네트워크 제어기 등에 대하여 연구한다. 인터럽트라는 기능을 통해 CPU와 입출력기기와의 효율적인 정보처리를 수행하는 것도 연구하게 된다. 이 밖에 여러 개의 프로세서들이 프로그램들 혹은 한 프로그램의 분할된 부분들을 분담하여 동시에 처리하는 기술을 사용한 병렬컴퓨터에 대하여 연구한다. 병렬컴퓨터에서는 문제 분할과 프로세서 간 통신의 문제를 잘 처리해야 한다는 점을 연구한다.

주요 용어 및 관련 직업군

1) 주요 용어

• 병렬컴퓨터: 많은 수의 CPU가 병렬로 연결된 컴퓨터이다. 여러 개의 프로그램이 동시에 분산으로 처리되어, 성능이 훨씬 향상된다.

• 파이프라이닝: 하나의 CPU내에 여러 개의 연산 장치들이 있고, 명령어를 중첩하여 실행하고, 명령어를 병렬 처리로 프로세서 실행 효율을 높이는 기술이다.

• 논리연산: 연산의 대상 및 결과가 참과 거짓 두 개의 값 중 하나를 취하는 연산이다. 사칙연산 이외의 연산인 논리곱, 논리합, 부정 따위가 이에 속한다.

• 산술연산: 연산 대상을 수치 데이터로 간주하고 행하는 가감승제의 사칙 연산이다.

• ALU: Arithmetic Logic Unit의 약자로서 연산 장치이다. CPU의 일부로서 컴퓨터 명령어 내에 있는 연산자들에 대해 연산과 논리동작을 수행한다.

• 인터럽트: CPU가 프로그램 실행 중에, 입출력 하드웨어 등의 장치나 또는 예외상황이 발생하여 처리가 필요할 경우에 CPU에게 알려 처리할 수 있도록 하는 기능을 말한다.

• 프로세서: 컴퓨터의 시스템 안에서 데이터를 산술적, 논리적으로 연산하는 중앙처리장치를 통틀어 이르는 말이다.

관련 직업군, 업체 및 관련 자격증

(1) 관련 직업군, 업체

전자 관련 분야 중에서 컴퓨터하드웨어 설계, 개발, 생산 등의 직업군과 관련이 있다. PC, 노트북, 태블릿 컴퓨터 등을 개발하는 컴퓨터 관련 회사가 관련 직업군이다. 또한, 컴퓨터나 마이크로컨트롤러 등을 이용하여 전자제어 장치를 개발하는 업체들도 컴퓨터 관련 지식을 응용할 수 있는 직업군이라 할 수 있다.

• 컴퓨터 부품, 주변기기 개발기술자 및 연구원

• 컴퓨터하드웨어 기술자 및 연구원

• 컴퓨터, PC, 노트북 PC, 태블릿PC 개발업체

• 게임기 개발업체

• 제어시스템 및 자동화 장비, 설비 개발업체

• 교육 연구기관

관련 자격증

전자공학과를 졸업한 사람은 자격시험에 응시하여 합격하면, 다음과 같은 전자관련 자격증을 취득할 수 있다. 자격증과 관련한 시험일정 및 시험과목 등은 ‘한국산업인력관리공단’에 접속하면 상세한 정보를 얻을 수 있다.

• 전자기사, 전자산업기사

• 전자계산기제어기사, 전자계산기제어산업기사

[네이버 지식백과] 컴퓨터 [Computer] (학문명백과 : 공학, 형설출판사)