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컴퓨터일반/전자계산기 구조론

컴퓨터의 분류

1. 컴퓨터 구조

폰 노이만 구조

- 최초의 프로그램이 내장된 컴퓨터 방식입니다.

- 프로그램 코드와 데이터가 내부기억장치에 저장하는 방식입니다.

- 현재 사용하고 있는 대부분의 컴퓨터의 기본 구조입니다.

CISC

- 명령어 종류가 많습니다.

- 명령어 길이가 다양합니다.

- 레지스터가 적습니다.

- 처리속도가 느립니다.

- 내부 구조가 복잡합니다.

- 전력소모가 많습니다.

하버드 구조

- 폰 노이만 구조에서 파이프라인 기법을 추가해 명령어와 데이터를 동시에 접근할 수 있게 합니다.

- 명령어와 데이터를 저장할 영역을 분리해 별도의 버스를 사용해 병렬처리를 지원합니다.

RISC

- 명령어 종류가 제한적입니다.

- 명령어 길이가 고정되어 있습니다.

- 레지스터가 많습니다.

- 처리속도가 빠릅니다.

- 내부 구조가 간단합니다.

- 전력소모가 적습니다.

2. 컴퓨터 구조의 발전

에니악(ENIAC)

- 모클리, 에커드가 진공관을 이용하여 개발한 컴퓨터입니다.

- 프로그램 내장 방식이 아닌 프로그램 외장 방식을 이용하였습니다.

에드삭(EDSAC)

- 세계 최초의 폰 노이만 구조의 컴퓨터입니다.

에드박(EDVAC)

- 프로그램 기억 방식의 개념을 도입한 최초의 컴퓨터입니다.

- 에니악, 에드삭 컴퓨터와는 달리 10진수가 아닌 2진수를 사용하였습니다.

3. 컴퓨터의 발전 과정

1세대 컴퓨터(1940년대 중반 ~ 1950년대 후반)

- 데이터의 저장과 처리에 사용되는 소자들이 진공관으로 구성되었습니다.

- 부피가 매우 크고, 연산 속도가 밀리 초로 느렸습니다.

- 많은 전력 소모와 비용이 듭니다.

- 통계, 군사, 화학 기술용으로 사용했습니다.

- 에니악, 유니박, 에드박 등이 있습니다.

2세대 컴퓨터(1950년대 후반 ~ 1960년대 중반)

- 회로 소자가 트랜지스터로 구성되었습니다.

- 부피도 작아지고, 연산 속도가 마이크로초로 향상되었습니다.

- 전력 소모가 감소하였습니다.

- 프로그래밍 언어가 상용화되었습니다.

- 포트란, 코볼과 같은 고급 언어가 사용되었습니다.

- IBM 401 등이 있습니다.

3세대 컴퓨터(1960년대 중반~ 1970년대 초반)

- 반도체의 발전으로 주요 소자들이 집적회로로 구성되었습니다.

- 컴퓨터가 소형화되고, 연산 속도가 나노 초로 향상되었습니다.

- C, BASIC, PASCAL 등의 언어가 사용되었습니다.

- IBM 360계열, UNIVAC 1108 등이 있습니다.

4세대 컴퓨터(1970년대 초반 ~ 1980년대 후반)

- 고밀도 집적회로로 구성되었습니다.

- 마이크로프로세서의 출현으로 컴퓨터가 소형화 되었습니다.

- 처리 속도는 피코 초로 향상되었습니다.

- 컴퓨터의 소형화와 가격 감소로 PC가 등장하고 대중화되었습니다.

- 사무 자동화가 이루어졌습니다.

- 네트워크 기술의 발달로 인터넷이 등장하였습니다.

- IBM 370 등이 있습니다.

5세대 컴퓨터(1980년대 후반 이후)

- 초고밀도 집적회로로 구성되었습니다.

- 초소형, 초고속화, 초연결을 추구합니다.

- 처리 속도는 펨토 초로 상향되었습니다.

- 인공지능과 음성인식 신기술이 개발되고, 병렬 처리 기술이 적용됩니다.

4. 컴퓨터의 처리 방식에 따른 분류

아날로그 컴퓨터

- 연속적인 데이터를 처리합니다.

- 출력 형식은 곡선, 그래프입니다.

- 산술계산, 미적분 연산방식을 가집니다.

- 정보처리속도가 빠릅니다.

- 증폭회로 등으로 회로 구성을 합니다.

디지털 컴퓨터

- 입력 형식과 출력 형식이 부호, 코드화된 숫자, 문자, 기호처럼 불연속적인 데이터를 처리합니다.

- 사칙 연산, 논리 연산 형식을 가집니다.

- 정밀도가 높습니다.

- 논리회로로 회로 구성을 합니다.