컴퓨터는 어떻게 작동할까 <1- ALU>

 

공부에 온전히 시간을 쏟을 수 있어서 재밌는 요즘입니다.

 

32bit 컴퓨터와 64bit 컴퓨터가 무슨 차이인지를 알아보다가, cpu의 작동까지 흘러왔고
cs기초를 조금 더 쌓을 수 있는 기회가 되었던 것 같아 적어봅니다.

 

이 시리즈들은 아래 영상에 기반하고 있습니다.

 

ALU에 대한 내용 by CrashCourse

전반적인 cpu 실행 흐름 영상 by bRd 3D

 

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트랜지스터와 논리회로

'너무 하위 레이어인가'라는 생각이 들기도 하지만 정리하는 김에 한번 적어봅니다.

 

1. AND Gate

실제 코드레벨에서 사용하는 && 를 도식화한 이미지!

 

2. OR Gate

실제 코드레벨에서 사용하는 || 를 도식화한 이미지!

 

3. NOT Gate

실제 코드레벨에서 사용하는 !를 도식화한 이미지!

 

4. XOR Gate

XOR은 왜 존재하는지 잘 모르겠다고 생각하고 있었는데,
이번에 합과 올림수를 보면서 이렇게 쓰는구나 싶었던 부분

 

 

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산술연산 + 논리연산 = ALU

 

ALU는 Arithemetic Logical Unit이라는 아주 명확한 이름을 가지고 있네요.

 

1. 산술연산 (Arithmetic Unit)

위에서 만든 Logic gate를 사용해서 4비트 더하기를 해보겠습니다. (32bit 컴퓨터는 32bit의 input을 2개,32bit의 output 1개)
더하기는 Half Adder + Full Adder의 조합으로 진행됩니다.

 

 

2. 논리연산 (Logic Unit)

2개의 Input에 대해 AND, OR, XOR등의 연산을 수행

 

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결론

간단하게 이야기하면,
1. Logic gate들의 조합으로 산술 및 논리 연산을 수행
2. 2개의 Input을 받아서 1개의 Output을 반환
(32bit 컴퓨터라면 2개의 32bit Input과 32bit Output 1개)

 

 

 

 

 

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[이미지출처]

https://en.wikipedia.org/wiki/Chipset (글 대표 이미지)

[출처]

https://www.youtube.com/watch?v=Fg00LN30Ezg

https://www.youtube.com/watch?v=1I5ZMmrOfnA