12_CA [Mark Down]

12_CA

1201_컴퓨터 아키텍처 개요

컴퓨터 시스템 구조

• 컴퓨터구조(폰노이만)
• 하버드아키텍처
• Stored program computer

아키텍처 법칙

• 암달의법칙(Amdahl’s Law)
• 구스타프슨의법칙(Gustafson’s Law)
• 폴락의법칙(Pollack's Law)

1202_프로세서🚩

프로세서 아키텍처

• CISC(Complex Instruction Set Computer)
• RISC(Reduced Instruction Set Computer)
• EISC(Explicitly Instruction Set Computer)
• RISC-V(Reduced Instruction Set Computer Version 5)
• ARM(Acorn RISC Machine)

프로세서 구성 요소🚩

• CPU(Central Processing Unit)🚩[120관1_(12)]
• ALU(Arithmetic Logic Unit)
• CPU제어장치(Control Unit)
• 레지스터
• 상태레지스터
• 시스템버스
• 버스중재(Bus Arbitration)
• 데이터버스(Data bus)

프로세서 성능 최적화

• 파이프라이닝(Pipeline)
• 파이프라이닝속도향상
• Pipeline Hazard

프로세서 최적화 기술

• 슈퍼스칼라(Superscalar)
• 터보부스터
• 오버클로킹
• 하이퍼스레딩(Hyperthreading)

병렬 처리

• 병렬처리
• 병렬처리문제

다중 코어 기술

• 멀티코어(Multi Core)
• 매니코어프로세서(many core CPU)
• Grain크기분류
• Split Brain현상

1203_캐시 메모리

캐시 메모리 개요

• 캐시메모리(Cache Memory)
• 캐시메모리구조
• 캐시메모리의역할과필요성

캐시 메모리 일관성 유지

• 캐시일관성유지(Coherence)
• MESI프로토콜(Modified, Exclusive, Shared, Invalid)
• 캐시플러시(Cache Flush)

캐시 메모리의 쓰기 및 교체 정책

• 캐시메모리쓰기정책(Write Policy)
• 캐시메모리교체알고리즘(Replacement Algorithm)

캐시 매핑 방식

• 직접사상(Direct Mapping)
• 연관사상(Associative Mapping)
• 집합연관사상(Set Associative Mapping)

1204_메모리🚩

메모리 유형(휘발성)

• RAM(Random Access Memory)
• C-RAM(Conventional Random Access Memory)
• DRAM(Dynamic Random Access Memory)
• SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)
• DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)
• DDR5(Double Data Rate 5)

메모리 유형(비휘발성)

• PRAM(Phase-Change Random Access Memory)
• FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)
• MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)
• STT-MRAM(Spin-Transfer Torque Magnetoresistive RAM)
• ReRAM(Resistive Random Access Memory)
• ROM(Read-Only Memory)
• PROM(Programmable Read-Only Memory)
• UV EPROM(Ultra Violet Erasable Programmable Read-Only Memory)
• EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)

메모리 관리 기술🚩

• 가상메모리(Virtual Memory)
• 가상메모리주소변환기법
• Paging기법(고정분할)🚩[131관3_(5)]
• Segmentation기법(가변분할)🚩[131관3_(5)]
• 요구페이징(Demand Paging)
• 역페이지테이블방식
• TLB(Translation Look-aside Buffer)
• 메모리인터리빙(Memory Interleaving)🚩[128관1_(11)]
• 단편화(Fragmentation)

메모리 반도체🚩

• 메모리반도체🚩[129관4_(3)]
• 비메모리반도체🚩[129관4_(3)]

1205_저장장치 및 데이터전송🚩

저장 장치 구성🚩

• SSD(Solid State Drive)
• 3D낸드플래시(3차원)
• FTL(Flash Translation Layer)
• 블록스토리지🚩[132관1_(12)]
• 파일스토리지🚩[132관1_(12)]
• 오브젝트스토리지🚩[132관1_(12)]

저장 장치 유형🚩

• DAS(Direct Attached Storage)🚩[122관1_(7)]
• NAS(Network Attached Storage)🚩[122관1_(7)]
• SAN(Storage Area Network)🚩[122관1_(7)]
• IP-SAN(Internet Protocol Storage Area Network)
• RAID(Redundant Array of Independent Disks)🚩[120관1_(8)]

데이터 전송 인터페이스

• 썬더볼트(Thunderbolt)
• USB 3.1 Type C
• USB 4.0
• RDMA(Remote Direct Memory Access)
• SCSI RDMA(Remote Direct Memory Access)
• I2C(Inter-Integrated Circuit)
• RS232(UART), RS232C
• IEEE 1394
• PCI Express(Peripheral Component Interconnect Express)
• CXL(Compute Express Link)

데이터 전송 방식

• Programmed I/O방식
• 인터럽트I/O방식
• DMA방식
• 채널제어방식
• 메모리사상입출력방식
• 분리형입출력방식

1206_논리 회로

기본 논리 회로

• 전가산기(Full Adder)
• 조합논리회로
• 순차논리회로

플립플롭

• 플립플롭(Flip-Flop)
• SR플립플롭
• JK플립플롭
• D플립플롭
• T플립플롭

회로 설계 방법

• 특성표(Characteristic Table)
• 여기표(Excitation)
• Karnaugh Map

프로그래머블 논리 장치

• 집적회로(Integrated Circuit)
• 논리회로설계
• HDL(Hardware Description Language)
• VHDL(VHSIC Hardware Description Language)
• Mealy and Moore Model
• PLD(Programmable Logic Device)
• 복합프로그래머블논리소자(CPLD)
• 현장프로그래머블게이트어레이(FPGA)
• JTAG(Joint Test Action Group)

1207_최신 CA 및 응용기술🚩

스토리지 기술

• 스토리지티어링(Storage Tiering)
• 스토리지프로비저닝
• VTL(Virtual Tape Library)

데이터 보호 기술

• 정보시스템백업지침(TTAS.KO-10.0253)
• CDP(Continuous Data Protection)
• 결함허용컴퓨터(FTS)

소형 컴퓨팅 장치

• 아두이노(Arduino)
• Lilypad(릴리패드)
• 라즈베리파이(Raspberry Pi)
• OSHW(Open Source Hardware)
• MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)

임베디드 소프트웨어

• 스케치(Sketch)
• 스크래치(Scratch)

패키지와 칩 설계

• SIP(System in Package)
• SoC(System on Chip)
• FoWLP(Fan-Out Wafer Level Package)
• 팬-아웃(FAN-OUT)

고성능 컴퓨팅 기술🚩

• 엑사스케일(Exascale) 컴퓨팅 시스템
• In Memory Computing
• AMP(Asymmetric Multi-Processing)
• PNM(Persistent Memory)
• 메모리-오버-스토리지(MoS)
• 뉴로모픽칩(Neuromorphic Chip)🚩[128관1_(9)]
• GPGPU(General Purpose computing on Graphics Processing Units)🚩[120관1_(12)]
• HBM(High Bandwidth Memory)🚩[134관1_(12)]
• 멀티GPU(Multi GPU)🚩[134관4_(2)]

데이터 전송과 통신🚩

• 토러스(Torus)🚩[125관2_(3)]
• 상호연결망(Interconnection Network)🚩[125관2_(3)]
• 메시지큐잉🚩[123관3_(1)]

이론적 계산 모델🚩

• 유한오토마타(Finite Automata)🚩[120관1_(11)]
• 정규표현식(Regular Expression)🚩[120관1_(11)]

메모리 관리 및 실행 환경

• JVM(Java Virtual Machine)
• Garbage Collector
• 동적연결라이브러리(Dynamic Linking Library)
• 메모리누수(Memory Leak)