반도체 메모리와 관련해서 떼 놓을 수 없는 것이 바로 폰 노이만 구조입니다. 컴퓨터의 기본적인 아키텍처인 폰 노이만 구조 장점 및 단점에 대해 알아보도록 하겠습니다.
폰 노이만 구조란
폰 노이만 구조란 컴퓨터의 기본적인 구조입니다. 여기서 구조는 영어로 아키텍처로 표현하며 메모리의 한 공간에 프로그램과 데이터를 같이 저장하고 순차적으로 처리하는 구조를 뜻합니다. 폰 노이만 구조를 처음 제안한 사람은 헝가리 출신의 존 폰 노이만입니다. 물리학자이자 수학자이었던 존 폰 노이만은 1945년 위 구조를 처음 제안했습니다. 1945년 제안한 구조 개념이 현재까지도 컴퓨터에 사용되고 있는 것입니다.
폰 노이만 구조의 역사
폰 노이만 구조는 1945년 존 폰 노이만에 의해 에드박의 보고서에서 최초로 제안됐으며 에드박은 이러한 구조를 기반으로 1946년 컴퓨터를 개발했습니다. 1951년 에니악에 폰 노이만 구조가 적용됐으며 1970년 마이크로프로세서를 통해 폰 노이만 구조가 대중화되었습니다. 이러한 대중화에 이어 현재까지도 계속해서 쓰이고 있습니다.
폰 노이만 구조 특징
폰 노이만 구조는 프로그램과 데이터를 같은 메모리 공간에 저장하며 순차적으로 명령어를 처리하는 순차 처리 구조를 나타냅니다. 또한 각각의 장치인 CPU, 입출력장치, 메모리 등이 독립적으로 분산 제어 됩니다.
폰 노이만 구조 장점
폰 노이만 구조는 프로그램을 쉽게 작성하고 수정 할 수 있다는 장점이 있으며 설계가 상당히 간단하며 구조를 이해하기 쉽습니다. 또한 쉬운 적용으로 인해 다양한 프로그램에 적용 할 수있습니다.
폰 노이만 구조 단점
폰 노이만 구조의 장점은 확실합니다. 하지만 이에 반대 단점도 존재합니다. 가장 먼저 데이터가 CPU와 메모리를 오고가며 처리되는데 이러한 전송 과정에서 병목 현상이 발생 해 처리가 지연 될 수 있습니다. 또한 장치들의 독립적인 제어는 효율성 저하로 이어집니다. 이러한 단점들을 보완하기 위해 하버드 구조나 VLIW구조, RISC 구조 등의 대안이 연구되고 있는 상황입니다.
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