처리장치의 개요

처리장치의 개요

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CPU 출처 나무위키

처리장치는 크게 나누어 중앙처리장치인 CPU와 주기억장치로 구성되고 중앙처리장치는 다시 제어장치와 산술 논리 연산장치로 구성된다. 이러한 장치들은 컴퓨터 시스템의 핵심으로 데이터 처리과정에서 필수적으로 요구되는 요소들이다. 컴퓨터 시스템의 데이터 처리에서 입력, 처리, 출력은 기본적인 처리과정으로서 데이터는 처리되기 전에 입력장치에서 주기억장치로 읽어 들여져 기억된다. 컴퓨터의 주기억장치에 기억된 데이터는 프로그램을 이용해 처리되며, 처리된 결과 즉 정보는 출력장치로 보내져 출력된다.

 

데이터가 처리될 때마다 그 데이터는 먼저 주기억장치에 저장되고 제어장치 내에 있는 전자회로가 프로그램에 있는 명령어를 번역하여 산술 논리 연산장치로 하여금 처리하게 한다. 여기서 주기억장치로는 초기에 진공관이나 트랜지스터가 사용되었으나 오늘날에는 거의 ROM, RAM과 같은 반도체 기억장치가 사용되고 있다.

 

여기서 말하는 중앙처리장치는 개인용 컴퓨터나 워크스테이션 등에서는 마이크로프로세서라고도 하는데, 그동안 우리가 개인용 컴퓨터의 성능과 기능을 평가할 때 흔히 말하는 80286,80386,80486, 펜티엄, 펜티엄 프로, 펜티엄 MMX, 펜티엄 2, 펜티엄 3, 펜티엄 4, 제온, 아이태니엄 등은 인텔사가 만든 마이크로프로세서들을 말하고 있으며, DEC, IBM이 만든 파워 피시, 선 마이 등도 일종의 마이크로프로세서들이다.

 

이러한 마이크로프로세서들은 처리속도를 높이기 위해 32비트 구조에서 64비트 구조로 바뀌어 가고 있는 추세이다. 이러한 주기억장치와 중앙처리장치는 대형 컴퓨터에서부터 단일 칩 형태의 컴퓨터에 이르기까지 모든 컴퓨터에 반드시 탑재되어 있으며, 크기나 성능에 관계없이 자료를 처리하는 기본개념은 거의 동일하다. 즉, 프로그램의 제어 하에 데이터를 기억시키고, 기억된 데이터를 처리하는 것이다.

 

 현재 정보통신산업은 인터넷, 멀티미디어, 통신, 방송 등 모든 형태의 정보기술이 하나로 통합되고 연결되어 가고 있는 추세이며, 이를 가능하게 하는 것은 처리장치의 발달, 즉 중앙처리장치의 눈부신 성능 향상과 주기억장치의 기술 진보라고 할 수 있다.

알파21264

예를 들어 1946년 길이 24m, 높이 2.5m, 수 미터 폭을 가진 애니악이라는 세계 최초의 대형 전자식 디지털 컴퓨터는 1971년에 들어와 크기는 3x4mm밖에 되지 않으나 성능은 10배 정도 빠른 인텔 4004라는 마이크로프로세서로 발전했다.

 

한편 1998년 컴팩사가 발표한 알파 21264와 같은 중앙처리장치들은 1990년대 슈퍼 컴퓨터의 성능을 능가하고 있을 뿐만 아니라, 최초의 상업용 컴퓨터였던 유니백 원에 비해 무려 10억대 1의 가격 및 성능 대비를 구현할 수 있을 정도로 발전하였으며, 2000년대 초에는 펜티엄 4의 뒤를 이어 21세기 멀티미디어 환경을 겨냥한 고성능의 64비트 마이크로프로세서인 제온, 아이태니엄, 애슬론 등이 출시되어 사용 영역을 점점 더 넓혀 가고 있다.