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๐Ÿ’พ [CS] ALU์™€ ์ œ์–ด์žฅ์น˜
CS

ALU์™€ ์ œ์–ด์žฅ์น˜.

  • CPU: ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ์— ์ €์žฅ๋œ ๋ช…๋ น์–ด๋ฅผ ์ฝ์–ด ๋“ค์ด๊ณ , ํ•ด์„ํ•˜๊ณ , ์‹คํ–‰ํ•˜๋Š” ์žฅ์น˜
  • ALU: CPU ๋‚ด๋ถ€์— ๊ณ„์‚ฐ์„ ๋‹ด๋‹น
  • ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ: ๋ช…๋ น์–ด๋ฅผ ์ฝ์–ด ๋“ค์ด๊ณ  ํ•ด์„ํ•˜๋Š” ์ œ์–ด์žฅ์น˜, ์ž‘์€ ์ž„์‹œ ์ €์žฅ ์žฅ์น˜

ALU

  • ALU: ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ๋ฅผ ํ†ตํ•ด ํ”ผ์—ฐ์‚ฐ์ž ๋ฅผ ๋ฐ›์•„๋“ค์ด๊ณ , ์ œ์–ด์žฅ์น˜๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์ˆ˜ํ–‰ํ•  ์—ฐ์‚ฐ์„ ์•Œ๋ ค์ฃผ๋Š” ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ ๋ฅผ ๋ฐ›์•„ ๋“ค์ž…๋‹ˆ๋‹ค.
    • ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ์™€ ์ œ์–ด์žฅ์น˜๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ๋ฐ›์•„๋“ค์ธ ํ”ผ์—ฐ์‚ฐ์ž์™€ ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๋กœ ์‚ฐ์ˆ  ์—ฐ์‚ฐ, ๋…ผ๋ฆฌ ์—ฐ์‚ฐ ๋“ฑ ๋‹ค์–‘ํ•œ ์—ฐ์‚ฐ์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

ALU๊ฐ€ ๋‚ด๋ณด๋‚ด๋Š” ์ •๋ณด.

์—ฐ์‚ฐ์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•œ ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” ํŠน์ • ์ˆซ์ž๋‚˜ ๋ฌธ์ž๊ฐ€ ๋  ์ˆ˜๋„ ์žˆ๊ณ , ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ ์ฃผ์†Œ๊ฐ€ ๋  ์ˆ˜๋„ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

  • ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ์ด ๊ฒฐ๊ด๊ฐ’์€ ๋ฐ”๋กœ ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ์— ์ €์žฅ๋˜์ง€ ์•Š๊ณ  ์ผ์‹œ์ ์œผ๋กœ ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ์— ์ €์žฅ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

CPU๊ฐ€ ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ์— ์ ‘๊ทผํ•˜๋Š” ์†๋„๋Š” ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ์— ์ ‘๊ทผํ•˜๋Š” ์†๋„๋ณด๋‹ค ํ›จ์”ฌ ๋Š๋ฆฝ๋‹ˆ๋‹ค.

  • ALU๊ฐ€ ์—ฐ์‚ฐํ•  ๋•Œ๋งˆ๋‹ค ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ์— ์ €์žฅํ•œ๋‹ค๋ฉด ๋‹น์—ฐํ•˜๊ฒŒ๋„ CPU๋Š” ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ์— ์ž์ฃผ ์ ‘๊ทผํ•˜๊ฒŒ ๋˜๊ณ , ์ด๋Š” CPU๊ฐ€ ํ”„๋กœ๊ทธ๋žจ ์‹คํ–‰ ์†๋„๋ฅผ ๋Šฆ์ถœ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.
    • ๊ทธ๋ž˜์„œ ALU์˜ ๊ฒฐ๊ด๊ฐ’์„ ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ๊ฐ€ ์•„๋‹Œ ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ์— ์šฐ์„  ์ €์žฅํ•˜๋Š” ๊ฒƒ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

ALU๋Š” ๊ณ„์‚ฐ ๊ฒฐ๊ณผ์™€ ๋”๋ถˆ์–ด ํ”Œ๋ž˜๊ทธ๋ฅผ ๋‚ด๋ณด๋ƒ…๋‹ˆ๋‹ค.

  • ALU๋Š” ๊ฒฐ๊ด๊ฐ’๋ฟ๋งŒ ์•„๋‹ˆ๋ผ ์—ฐ์‚ฐ ๊ฒฐ๊ณผ์— ๋Œ€ํ•œ ์ถ”๊ฐ€์ ์ธ ์ •๋ณด๋ฅผ ๋‚ด๋ณด๋‚ด์•ผ ํ•  ๋•Œ๊ฐ€ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.
    • ์—ฐ์‚ฐ ๊ฒฐ๊ณผ์— ๋Œ€ํ•œ ์ถ”๊ฐ€์ ์ธ ์ƒํƒœ ์ •๋ณด๋ฅผ ํ”Œ๋ž˜๊ทธ(flag) ๋ผ๊ณ  ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

ALU๊ฐ€ ๋‚ด๋ณด๋‚ด๋Š” ๋Œ€ํ‘œ์ ์ธ ํ”Œ๋ž˜๊ทธ๋Š” ์•„๋ž˜์™€ ๊ฐ™์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

  • ์ด๋Ÿฌํ•œ ํ”Œ๋ž˜๊ทธ๋Š” CPU๊ฐ€ ํ”„๋กœ๊ทธ๋žจ์„ ์‹คํ–‰ํ•˜๋Š” ๋„์ค‘ ๋ฐ˜๋“œ์‹œ ๊ธฐ์–ตํ•ด์•ผ ํ•˜๋Š” ์ผ์ข…์˜ ์ฐธ๊ณ  ์ •๋ณด์ž…๋‹ˆ๋‹ค.
  • ํ”Œ๋ž˜๊ทธ๋“ค์€ ํ”Œ๋ž˜๊ทธ ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ ๋ผ๋Š” ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ์— ์ €์žฅ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.
    • ํ”Œ๋ž˜๊ทธ ๊ฐ’๋“ค์„ ์ €์žฅํ•˜๋Š” ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.
      • ์ด ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ๋ฅผ ์ฝ์œผ๋ฉด ์—ฐ์‚ฐ ๊ฒฐ๊ณผ์— ๋Œ€ํ•œ ์ถ”๊ฐ€์ ์ธ ์ •๋ณด, ์ฐธ๊ณ  ์ •๋ณด๋ฅผ ์–ป์„ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

ํ”Œ๋ ˆ๊ทธ ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ ์˜ˆ์‹œ์™€ ์„ค๋ช….

์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด ํ”Œ๋ž˜๊ทธ ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ๊ฐ€ ์•„๋ž˜์™€ ๊ฐ™์€ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ฐ€์ง€๊ณ  ์žˆ๊ณ , ALU๊ฐ€ ์—ฐ์‚ฐ์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•œ ์งํ›„ ๋ถ€ํ˜ธ ํ”Œ๋ž˜๊ทธ๊ฐ€ 1์ด ๋˜์—ˆ๋‹ค๋ฉด ์—ฐ์‚ฐ ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” ์Œ์ˆ˜์ž„์„ ์•Œ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๋˜ํ•œ ๋งŒ์•ฝ ALU๊ฐ€ ์—ฐ์‚ฐ์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•œ ์งํ›„ ํ”Œ๋ž˜๊ทธ ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ๊ฐ€ ์•„๋ž˜์™€ ๊ฐ™๋‹ค๋ฉด ์ œ๋กœ ํ”Œ๋ž˜๊ทธ๊ฐ€ 1์ด ๋˜์—ˆ์œผ๋‹ˆ ์—ฐ์‚ฐ ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” 0์ž„์„ ์•Œ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์ด ๋ฐ–์—๋„ ALU ๋‚ด๋ถ€์—๋Š” ์—ฌ๋Ÿฌ ๊ณ„์‚ฐ์„ ์œ„ํ•œ ํšŒ๋กœ๋“ค์ด ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.
๋Œ€ํ‘œ์ ์œผ๋กœ

  • ๋ง์…ˆ์„ ์œ„ํ•œ ๊ฐ€์‚ฐ๊ธฐ
  • ๋บ„์…ˆ์„ ์œ„ํ•œ ๋ณด์ˆ˜๊ธฐ
  • ์‹œํ”„ํŠธ ์—ฐ์‚ฐ์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•ด ์ฃผ๋Š” ์‹œํ”„ํ„ฐ
  • ์˜ค๋ฒ„ํ”Œ๋กœ์šฐ๋ฅผ ๋Œ€๋น„ํ•œ ์˜ค๋ฒ„ํ”Œ๋กœ์šฐ ๊ฒ€์ถœ๊ธฐ
  • ๋“ฑ๋“ฑ

์ œ์–ด์žฅ์น˜.

  • ์ œ์–ด์žฅ์น˜: ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ๋‚ด๋ณด๋‚ด๊ณ , ํ•ด์„ํ•˜๋Š” ๋ถ€ํ’ˆ
  • ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ: ์ปดํ“จํ„ฐ ๋ถ€ํ’ˆ๋“ค์„ ๊ด€๋ฆฌํ•˜๊ณ  ์ž‘๋™์‹œํ‚ค๊ธฐ ์œ„ํ•œ ์ผ์ข…์˜ ์ „๊ธฐ ์‹ ํ˜ธ

์ œ์–ด์žฅ์น˜๊ฐ€ ๋ฐ›์•„๋“ค์ด๋Š” ์ •๋ณด.

์ฒซ์งธ. ์ œ์–ด์žฅ์น˜๋Š” ํด๋Ÿญ ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ๋ฐ›์•„๋“ค์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

  • ํด๋Ÿญ(Clock): ์ปดํ“จํ„ฐ์˜ ๋ชจ๋“  ๋ถ€ํ’ˆ์„ ์ผ์‚ฌ๋ถ„๋ž€ํ•˜๊ฒŒ ์›€์ง์ผ ์ˆ˜ ์žˆ๊ฒŒํ•˜๋Š” ์‹œ๊ฐ„ ๋‹จ์œ„
    • ํด๋Ÿญ์˜ ์ฃผ๊ธฐ์— ๋งž์ถฐ ํ•œ ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ์—์„œ ๋‹ค๋ฅธ ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ๋กœ ๋ฐ์ดํ„ฐ๊ฐ€ ์ด๋™๋˜๊ฑฐ๋‚˜, ALU์—์„œ ์—ฐ์‚ฐ์ด ์ˆ˜ํ–‰๋˜๊ฑฐ๋‚˜, CPU๊ฐ€ ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ์— ์ €์žฅ๋œ ๋ช…๋ น์–ด๋ฅผ ์ฝ์–ด ๋“ค์–ด๋Š” ๊ฒƒ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.
    • ๋‹ค๋งŒ, โ€œ์ปดํ“จํ„ฐ์˜ ๋ชจ๋“  ๋ถ€ํ’ˆ์ด ํด๋Ÿญ ์‹ ํ˜ธ์— ๋งž์ถฐ ์ž‘๋™ํ•œ๋‹คโ€ ๋ผ๋Š” ๋ง์„ โ€œ์ปดํ“จํ„ฐ์˜ ๋ชจ๋“  ๋ถ€ํ’ˆ์ด ํ•œ ํด๋Ÿญ๋งˆ๋‹ค ์ž‘๋™ํ•œ๋‹คโ€๋ผ๊ณ  ์ดํ•ดํ•˜๋ฉด ์•ˆ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.
      • ์ปดํ“จํ„ฐ ๋ถ€ํ’ˆ๋“ค์€ ํด๋Ÿญ์ด๋ผ๋Š” ๋ฐ•์ž์— ๋งž์ถฐ ์ž‘๋™ํ•  ๋ฟ ํ•œ ๋ฐ•์ž๋งˆ๋‹ค ์ž‘๋™ํ•˜๋Š” ๊ฑด ์•„๋‹™๋‹ˆ๋‹ค.
        • ๊ฐ€๋ น ๋‹ค์Œ ๊ทธ๋ฆผ์ฒ˜๋Ÿผ ํ•˜๋‚˜์˜ ๋ช…๋ น์–ด๊ฐ€ ์—ฌ๋Ÿฌ ํด๋Ÿญ์— ๊ฑธ์ณ ์‹คํ–‰๋  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๋‘˜์งธ, ์ œ์–ด์žฅ์น˜๋Š” โ€˜ํ•ด์„ํ•ด์•ผ ํ•  ๋ช…๋ น์–ดโ€™๋ฅผ ๋ฐ›์•„๋“ค์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

  • CPU๊ฐ€ ํ•ด์„ํ•ด์•ผ ํ•  ๋ช…๋ น์–ด๋Š” ๋ช…๋ น์–ด ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ ๋ผ๋Š” ํŠน๋ณ„ํ•œ ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ์— ์ €์žฅ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.
  • ์ œ์–ด์žฅ์น˜๋Š” ์ด ๋ช…๋ น์–ด ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ํ•ด์„ํ•  ๋ช…๋ น์–ด๋ฅผ ๋ฐ›์•„๋“ค์ด๊ณ  ํ•ด์„ํ•œ ๋’ค, ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ๋ฐœ์ƒ์‹œ์ผœ ์ปดํ“จํ„ฐ ๋ถ€ํ’ˆ๋“ค์— ์ˆ˜ํ–‰ํ•ด์•ผ ํ•  ๋‚ด์šฉ์„ ์•Œ๋ ค์ค๋‹ˆ๋‹ค.

์…‹์งธ, ์ œ์–ด์žฅ์น˜๋Š” ํ”Œ๋ž˜๊ทธ ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ ์† ํ”Œ๋ž˜๊ทธ ๊ฐ’์„ ๋ฐ›์•„๋“ค์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

  • ํ”Œ๋ž˜๊ทธ๋Š” ALU ์—ฐ์‚ฐ์— ๋Œ€ํ•œ ์ถ”๊ฐ€์ ์ธ ์ƒํƒœ ์ •๋ณด์ž…๋‹ˆ๋‹ค.
  • ์ œ์–ด์žฅ์น˜๋Š” ํ”Œ๋ž˜๊ทธ ๊ฐ’์„ ๋ฐ›์•„๋“ค์ด๊ณ  ์ด๋ฅผ ์ฐธ๊ณ ํ•˜์—ฌ ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ๋ฐœ์ƒ ์‹œํ‚ต๋‹ˆ๋‹ค.

๋„ท์งธ, ์ œ์–ด์žฅ์น˜๋Š” ์‹œ์Šคํ…œ ๋ฒ„์Šค, ๊ทธ์ค‘์—์„œ ์ œ์–ด ๋ฒ„์Šค๋กœ ์ „๋‹ฌ๋œ ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ๋ฐ›์•„๋“ค์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

  • ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๋Š” CPU๋ฟ๋งŒ ์•„๋‹ˆ๋ผ ์ž…์ถœ๋ ฅ์žฅ์น˜๋ฅผ ๋น„๋กฏํ•œ CPU ์™ธ๋ถ€ ์žฅ์น˜๋„ ๋ฐœ์ƒ์‹œํ‚ฌ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.
  • ์ œ์–ด์žฅ์น˜๋Š” ์ œ์–ด ๋ฒ„์Šค๋ฅผ ํ†ตํ•ด ์™ธ๋ถ€๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์ „๋‹ฌ๋œ ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ๋ฐ›์•„๋“ค์ด๊ธฐ๋„ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์ œ์–ด์žฅ์น˜๊ฐ€ ๋‚ด๋ณด๋‚ด๋Š” ์ •๋ณด.

์—ฌ๊ธฐ์—๋Š” ํฌ๊ฒŒ CPU ์™ธ๋ถ€์— ์ „๋‹ฌํ•˜๋Š” ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ์™€ CPU ๋‚ด๋ถ€์— ์ „๋‹ฌํ•˜๋Š” ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๊ฐ€ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

  • ์ œ์–ด์žฅ์น˜๊ฐ€ CPU ์™ธ๋ถ€์— ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ์ „๋‹ฌํ•œ๋‹ค๋Š” ๋ง์€ ๊ณง, ์ œ์–ด ๋ฒ„์Šค๋กœ ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ๋‚ด๋ณด๋‚ธ๋‹ค๋Š” ๋ง๊ณผ ๊ฐ™์Šต๋‹ˆ๋‹ค.
    • ์ด๋Ÿฌํ•œ ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ์—๋Š” ํฌ๊ฒŒ ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ์— ์ „๋‹ฌํ•˜๋Š” ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ์™€ ์ž…์ถœ๋ ฅ์žฅ์น˜์— ์ „๋‹ฌํ•˜๋Š” ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๊ฐ€ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์ œ์–ด์žฅ์น˜๊ฐ€ ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ์— ์ €์žฅ๋œ ๊ฐ’์„ ์ฝ๊ฑฐ๋‚˜ ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ์— ์ƒˆ๋กœ์šด ๊ฐ’์„ ์“ฐ๊ณ  ์‹ถ๋‹ค๋ฉด ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ๋กœ ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ๋‚ด๋ณด๋ƒ…๋‹ˆ๋‹ค.

  • ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ์ œ์–ด์žฅ์น˜๊ฐ€ ์ž…์ถœ๋ ฅ์žฅ์น˜์˜ ๊ฐ’์„ ์ฝ๊ฑฐ๋‚˜ ์ž…์ถœ๋ ฅ์žฅ์น˜์— ์ƒˆ๋กœ์šด ๊ฐ’์„ ์“ฐ๊ณ  ์‹ถ์„ ๋•Œ๋Š” ์ž…์ถœ๋ ฅ์žฅ์น˜๋กœ ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ๋‚ด๋ณด๋ƒ…๋‹ˆ๋‹ค.

์ œ์–ด์žฅ์น˜๊ฐ€ CPU ๋‚ด๋ถ€์— ์ „๋‹ฌํ•˜๋Š” ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ์—๋Š” ํฌ๊ฒŒ ALU์— ์ „๋‹ฌํ•˜๋Š” ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ์™€ ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ์— ์ „๋‹ฌํ•˜๋Š” ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๊ฐ€ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

  • ALU์—๋Š” ์ˆ˜ํ–‰ํ•  ์—ฐ์‚ฐ์„ ์ง€์‹œํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด, ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ์—๋Š” ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ ๊ฐ„์— ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ ์ด๋™์‹œํ‚ค๊ฑฐ๋‚˜ ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ์— ์ €์žฅ๋œ ๋ช…๋ น์–ด๋ฅผ ํ•ด์„ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ๋‚ด๋ณด๋ƒ…๋‹ˆ๋‹ค.

ํ‚ค์›Œ๋“œ๋กœ ์ •๋ฆฌํ•˜๋Š” ํ•ต์‹ฌ ํฌ์ธํŠธ

  • ALU๋Š” ๋ ˆ์ง€์Šคํ„ฐ๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ํ”ผ์—ฐ์‚ฐ์ž๋ฅผ ๋ฐ›์•„๋“ค์ด๊ณ , ์ œ์–ด์žฅ์น˜๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ๋ฐ›์•„๋“ค์ž…๋‹ˆ๋‹ค.
  • ALU๋Š” ์—ฐ์‚ฐ ๊ฒฐ๊ณผ์™€ ํ”Œ๋ž˜๊ทธ๋ฅผ ๋‚ด๋ณด๋ƒ…๋‹ˆ๋‹ค.
  • ์ œ์–ด์žฅ์น˜๋Š” ํด๋Ÿญ, ํ˜„์žฌ ์ˆ˜ํ–‰ํ•  ๋ช…๋ น์–ด, ํ”Œ๋ž˜๊ทธ, ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ๋ฐ›์•„๋“ค์ž…๋‹ˆ๋‹ค.
  • ์ œ์–ด์žฅ์น˜๋Š” CPU ๋‚ด๋ถ€์™€ ์™ธ๋ณด๋ฃจ ์ œ์–ด ์‹ ํ˜ธ ๋ฅผ ๋‚ด๋ณด๋ƒ…๋‹ˆ๋‹ค.

check point

  • ์ด์ง„์ˆ˜์˜ ์Œ์ˆ˜ํ‘œํ˜„
    • 2์˜ ๋ณด์ˆ˜: ๋ชจ๋“  0๊ณผ 1์„ ๋’ค์ง‘๊ณ , ๊ฑฐ๊ธฐ์— 1์„ ๋”ํ•œ ๊ฐ’

Q1. ALU๊ฐ€ ์†Œํ”„ํŠธ์›จ์–ด ๊ฐœ๋ฐœ, ํŠนํžˆ iOS ๊ฐœ๋ฐœ์— ์–ด๋–ป๊ฒŒ ์ ์šฉ๋  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š”์ง€ ์„ค๋ช…ํ•ด ์ฃผ์„ธ์š”. ์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด, ์–ด๋–ป๊ฒŒ ALU๊ฐ€ ์•ฑ์˜ ์„ฑ๋Šฅ์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š”์ง€ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ์‚ฌ๋ก€๋ฅผ ๋“ค์–ด์ฃผ์„ธ์š”.

iOS ์•ฑ ๊ฐœ๋ฐœ์—์„œ ALU์˜ ์—ญํ• ์€ ์ง์ ‘์ ์œผ๋กœ ๋ณด์ด์ง€ ์•Š์ง€๋งŒ, ์•ฑ์˜ ์„ฑ๋Šฅ ์ตœ์ ํ™”์— ์ค‘์š”ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด, ์ด๋ฏธ์ง€ ์ฒ˜๋ฆฌ๋‚˜ ๋ฐ์ดํ„ฐ ์•”ํ˜ธํ™” ๊ฐ™์€ ์ž‘์—…์€ ๋งŽ์€ ์‚ฐ์ˆ  ๋ฐ ๋…ผ๋ฆฌ ์—ฐ์‚ฐ์„ ํ•„์š”๋กœ ํ•˜๋ฉฐ, ์ด๋Š” ALU์—์„œ ์ฒ˜๋ฆฌ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ, ALU์˜ ํšจ์œจ์ ์ธ ์‚ฌ์šฉ์€ ์•ฑ์˜ ๋ฐ˜์‘ ์†๋„์™€ ์ „๋ฐ˜์ ์ธ ์„ฑ๋Šฅ์— ์ง์ ‘์ ์ธ ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์นฉ๋‹ˆ๋‹ค.

Q2. ALU(์‚ฐ์ˆ  ๋…ผ๋ฆฌ ์žฅ์น˜)์˜ ๊ธฐ๋ณธ์ ์ธ ๊ธฐ๋Šฅ์€ ๋ฌด์—‡์ด๋ฉฐ, ์ปดํ“จํ„ฐ ํ”„๋กœ์„ธ์„œ ๋‚ด์—์„œ ์–ด๋–ค ์—ญํ• ์„ ํ•ฉ๋‹ˆ๊นŒ?

ALU๋Š” ์ปดํ“จํ„ฐ์˜ ํ”„๋กœ์„ธ์„œ ๋‚ด์— ์žˆ๋Š” ํ•˜๋“œ์›จ์–ด ๊ตฌ์„ฑ ์š”์†Œ๋กœ, ๊ธฐ๋ณธ์ ์ธ ์‚ฐ์ˆ  ์—ฐ์‚ฐ(๋ง์…ˆ, ๋บ„์…ˆ, ๊ณฑ์…ˆ, ๋‚˜๋ˆ—์…ˆ)๊ณผ ๋…ผ๋ฆฌ ์—ฐ์‚ฐ(AND, OR, XOR, NOT)์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋Š” ๋ชจ๋“  ์ข…๋ฅ˜์˜ ์ปดํ“จํ„ฐ ํ”„๋กœ๊ทธ๋žจ ์‹คํ–‰์— ๊ธฐ๋ณธ์ด ๋˜๋Š” ์—ฐ์‚ฐ์ด๋ฉฐ, ํ”„๋กœ์„ธ์„œ๊ฐ€ ๋ณต์žกํ•œ ๊ณ„์‚ฐ๊ณผ ๋ฐ์ดํ„ฐ ์ฒ˜๋ฆฌ ์ž‘์—…์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๊ฒŒ ํ•ด์ค๋‹ˆ๋‹ค.

Q3. Java ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์˜ ์„ฑ๋Šฅ ์ตœ์ ํ™”์™€ ๊ด€๋ จํ•˜์—ฌ, ALU์˜ ์—ญํ• ๊ณผ ์ค‘์š”์„ฑ์— ๋Œ€ํ•ด ์„ค๋ช…ํ•ด ์ฃผ์„ธ์š”.

Java ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์˜ ์„ฑ๋Šฅ ์ตœ์ ํ™”์—์„œ ALU์˜ ์—ญํ• ์€ ์ค‘์š”ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ALU๋Š” ๊ณ„์‚ฐ ์ž‘์—…์˜ ์‹ค์ œ ์ˆ˜ํ–‰ ์žฅ์†Œ์ด๋ฏ€๋กœ, ALU์˜ ํšจ์œจ์„ฑ์€ ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์˜ ์ฒ˜๋ฆฌ ์†๋„์™€ ์ง์ ‘์ ์ธ ๊ด€๋ จ์ด ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ํŠนํžˆ, ๊ณ ์„ฑ๋Šฅ์„ ์š”๊ตฌํ•˜๋Š” ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์—์„œ๋Š” ALU๋ฅผ ํ†ตํ•ด ์ˆ˜ํ–‰๋˜๋Š” ์—ฐ์‚ฐ์˜ ์ตœ์ ํ™”๊ฐ€ ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜ ์ „์ฒด์˜ ์„ฑ๋Šฅ์„ ํฌ๊ฒŒ ํ–ฅ์ƒ์‹œํ‚ฌ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

Q4. ๋ฉ€ํ‹ฐ ์“ฐ๋ ˆ๋”ฉ Java ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์—์„œ ALU์˜ ์ฒ˜๋ฆฌ ๋Šฅ๋ ฅ์ด ์ค‘์š”ํ•œ ์ด์œ ๋Š” ๋ฌด์—‡์ด๋ผ๊ณ  ์ƒ๊ฐํ•˜๋‚˜์š”?

๋ฉ€ํ‹ฐ ์“ฐ๋ ˆ๋”ฉ ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์—์„œ๋Š” ์—ฌ๋Ÿฌ ์“ฐ๋ ˆ๋“œ๊ฐ€ ๋™์‹œ์— ์—ฐ์‚ฐ์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฏ€๋กœ, ALU์˜ ์ฒ˜๋ฆฌ ๋Šฅ๋ ฅ์ด ์„ฑ๋Šฅ์˜ ๋ณ‘๋ชฉ ํ˜„์ƒ์„ ๋ฐฉ์ง€ํ•˜๋Š” ๋ฐ ์ค‘์š”ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ํšจ์œจ์ ์ธ ALU ์„ค๊ณ„๋Š” ๋ณต์ˆ˜์˜ ์—ฐ์‚ฐ์„ ๋™์‹œ์— ๋น ๋ฅด๊ฒŒ ์ฒ˜๋ฆฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๊ฒŒ ํ•ด์ฃผ๋ฉฐ, ์ด๋Š” ๋ฉ€ํ‹ฐ ์“ฐ๋ ˆ๋”ฉ ํ™˜๊ฒฝ์—์„œ ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์˜ ๋ฐ˜์‘ ์†๋„์™€ ์ฒ˜๋ฆฌ๋Ÿ‰์„ ํฌ๊ฒŒ ํ–ฅ์ƒ์‹œํ‚ฌ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

Q5. ํ˜„๋Œ€์˜ CPU๊ฐ€ ์—ฌ๋Ÿฌ ALU๋ฅผ ๊ฐ–๊ณ  ์žˆ๋Š” ๊ฒฝ์šฐ, ์ด๊ฒƒ์ด Java ๋ฐฑ์—”๋“œ ์‹œ์Šคํ…œ์˜ ์„ฑ๋Šฅ์— ์–ด๋–ค ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น  ์ˆ˜ ์žˆ๋‚˜์š”?

์—ฌ๋Ÿฌ ALU๋ฅผ ๊ฐ–๋Š” ํ”„๋กœ์„ธ์„œ๋Š” ๋™์‹œ์— ์—ฌ๋Ÿฌ ์—ฐ์‚ฐ์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฏ€๋กœ, Java ๋ฐฑ์—”๋“œ ์‹œ์Šคํ…œ์—์„œ์˜ ๋ณ‘๋ ฌ ์ฒ˜๋ฆฌ ๋Šฅ๋ ฅ์„ ํฌ๊ฒŒ ํ–ฅ์ƒ์‹œํ‚ต๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋Š” ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฒ ์ด์Šค ์ฟผ๋ฆฌ ์ฒ˜๋ฆฌ, ๋Œ€๊ทœ๋ชจ ๋ฐ์ดํ„ฐ ๋ถ„์„, ์‹ค์‹œ๊ฐ„ ํŠธ๋žœ์žญ์…˜ ์ฒ˜๋ฆฌ ๋“ฑ ๋‹ค์–‘ํ•œ ์ž‘์—…์—์„œ ์„ฑ๋Šฅ ์ด์ ์„ ์ œ๊ณตํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

Q6. Java ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์—์„œ ๋ณต์žกํ•œ ์ˆ˜ํ•™์  ์—ฐ์‚ฐ์„ ํšจ์œจ์ ์œผ๋กœ ์ฒ˜๋ฆฌํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ๊ฐœ๋ฐœ์ž๊ฐ€ ๊ณ ๋ คํ•ด์•ผ ํ•  ALU์™€ ๊ด€๋ จ๋œ ์ธก๋ฉด์€ ๋ฌด์—‡์ธ๊ฐ€์š”?

๊ฐœ๋ฐœ์ž๋Š” ๋ณต์žกํ•œ ์ˆ˜ํ•™์  ์—ฐ์‚ฐ์„ ํšจ์œจ์ ์œผ๋กœ ์ฒ˜๋ฆฌํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด, ALU์˜ ์—ฐ์‚ฐ ์ฒ˜๋ฆฌ ๋Šฅ๋ ฅ์„ ์ตœ๋Œ€ํ™”ํ•˜๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ•์„ ๊ณ ๋ คํ•ด์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋Š” ์•Œ๊ณ ๋ฆฌ์ฆ˜์˜ ์ตœ์ ํ™”, ๋ณต์žกํ•œ ์—ฐ์‚ฐ์˜ ๋ถ„ํ•  ๋ฐ ์ •๋ณต ์ „๋žต ์ ์šฉ, ํ•„์š”ํ•œ ๊ฒฝ์šฐ ํ•˜๋“œ์›จ์–ด ๊ฐ€์†๊ธฐ(์˜ˆ: GPU) ์‚ฌ์šฉ ๋“ฑ์„ ํฌํ•จํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

Q7. ALU์˜ ํ•œ๊ณ„๋ฅผ ๋„˜์–ด์„œ์„œ Java ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์˜ ์„ฑ๋Šฅ์„ ํ–ฅ์ƒ์‹œํ‚ค๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์‚ฌ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๋‹ค๋ฅธ ํ•˜๋“œ์›จ์–ด ๊ธฐ๋ฐ˜ ์ตœ์ ํ™” ๊ธฐ์ˆ ์€ ๋ฌด์—‡์ด ์žˆ์„๊นŒ์š”?

ALU์˜ ํ•œ๊ณ„๋ฅผ ๋„˜์–ด์„œ Java ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์˜ ์„ฑ๋Šฅ์„ ํ–ฅ์ƒ์‹œํ‚ค๊ธฐ ์œ„ํ•ด, ๋‹ค์ค‘ ์ฝ”์–ด ํ”„๋กœ์„ธ์‹ฑ, ๋ณ‘๋ ฌ ์ฒ˜๋ฆฌ, GPU ๊ฐ€์†, FPGA(ํ•„๋“œ ํ”„๋กœ๊ทธ๋ž˜๋ฐ ๊ฒŒ์ดํŠธ ์–ด๋ ˆ์ด)๋ฅผ ํ™œ์šฉํ•œ ์ปค์Šคํ…€ ํ•˜๋“œ์›จ์–ด ๊ฐ€์† ๋“ฑ์˜ ๊ธฐ์ˆ ์„ ํ™œ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋Ÿฌํ•œ ๊ธฐ์ˆ ๋“ค์€ ํŠน์ • ์œ ํ˜•์˜ ์ž‘์—…์— ๋Œ€ํ•ด ์ƒ๋‹นํ•œ ์„ฑ๋Šฅ ํ–ฅ์ƒ์„ ์ œ๊ณตํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.