서론

• 1940년대 후반 전자식 컴퓨터가 등장한 이래 계속되는 기술 혁신 경쟁은 다른 분야에서는 전례 없는 빠른 진보를 이루어내고 있다. 만일 운수 산업이 컴퓨터 산업과 같은 속도로 발전했다면, 오늘날 뉴욕에서 런던까지 여행하는데 1초 밖에 걸리지 않을 것이며 그 요금은 겨우 몇 센트에 불과할 것이다.

컴퓨터 구조 분야의 8가지 위대한 아이디어

1. Moore의 법칙을 고려한 설계
2. 설계를 단순화하는 추상화
3. 자주 생기는 일을 빠르게
4. 병렬성을 통한 성능 개선
5. 파이프라이닝을 통한 성능 개선
6. 예측을 통한 성능 개선
7. 메모리 계층구조
8. 여유분을 이용한 신용도 개선

프로그램 밑의 세계

• 소프트웨어들은 계층적으로 구성된다. 응용 프로그램이 가장 바깥쪽에 위치하며 여러 가지 시스템 소프트웨어(systems of software)가 하드웨어와 응용 소프트웨어 사이에 존재한다.
• 시스템 소프트웨어에는 여러 가지가 있으나 오늘날 모든 컴퓨터 시스템에서 핵심이 되는 두 가지는 운영체제와 컴파일러이다.

케이스를 열고

• 컴퓨터의 고전적 구성 요소 5가지는 입력, 출력, 메모리, 데이터패스(datapath), 제어(control) 유닛이다. 이 중 마지막 두 개는 합쳐서 프로세서(processor)라고 부르기도 한다.
• 각 화상은 화소(pixel)의 행렬로 구서오디며, 이것은 비트맵(bit map)이라 부르는 비트들의 행렬로 표현된다.
• 그래픽을 지원하는 하드웨어의 중심이 되는 것은 비트맵을 기억하는 프레임 버퍼(frame buffer 또는 raster refresh buffer)라고 하는 부분이다.
  • 그래픽 하드웨어는 스크린에 표시될 화상을 프레임 버퍼에 저장하였다가 기억된 각 화소의 비트 패턴을 재생 속도에 맞추어 그래픽 디스플레이로 보낸다.
• 프로세서는 프로그램의 지시대로 일을 하는 부분으로 보드 내에서 가장 역동적인 부분이다.
  • 숫자를 더하고 검사하고 입출력장치에 신호를 보내 작동을 지시하는 것 등이 프로세서가 하는 일이다. 프로세서를 CPU(central processor unit)이라는 더 관료적 느낌의 용어로 부르기도 한다.
• 프로세서는 논리적으로 데이터패스와 제어 유닛의 두 부분으로 구성된다. 각각은 프로세서의 근육과 두뇌에 해당한다.
  • 데이터패스(datapath)는 연산을 수행하고 제어 유닛(control)은 명령어가 뜻하는 바에 따라 데이터패스, 메모리, 입출력 장치가 할 일을 지시한다.