[컴퓨터구조] 연습문제 1장, 2장 레포트

1장 연습문제

 

11번

시스템버스는 데이터버스, 주소버스, (제어)버스를 가리킨다.

 

풀이 : (참고자료 1장 6쪽 참고) 기타 하드웨어에 속하는 시스템 버스는 주소버스, 데이터버스, 제어버스로 이루어져 있다.

 

13번

 

컴퓨터의 기능을(하드웨어)로 구현하면 고성능이지만 비용이 많이 들고, (소프트웨어)로 실행하면 성능이 떨어지지만 융통성이 높다.

 

풀이 : (참고자료 1장 15쪽 참고) 컴퓨터 시스템의 기능을 하드웨어로 구현하면 속도가 빠르지만 비용이 많이들고, 하드웨어 기능을 소프트웨어로 대체하면 융통성은 높지만 성능은 떨어지는 단점이 있다.

 

14번

컴퓨터의 정보를 구성하는 최소 단위는 비트이다. 8(숫자5를 ‘자기학번 뒷자리 +5’의 값으로 수정)비트로는 몇가지의 정보를 나타낼 수 있는가?

 

답: 256가지

 

풀이 : 컴퓨터는 이진법을 사용하기 때문에 n비트로 2^n개의 정보를 표현할 수 있다고 디지털논리 시간에 공부하였다. 그러므로 2^8=256가지의 정보를 표현할 수 있다.

 

2장 연습문제

 

4번

 

경험적 관찰에 의해 예측한 것으로, 단일 마이크로칩에 포함된 트랜지스터의 수가 18개월마다 약 2배씩 증가한다는 법칙은?

⓵ 황의 법칙 ⓶ 폰노이만의 법칙

⓷ 무어의 법칙 ⓸ 암달의 법칙

풀이 : (참고자료 2장 5쪽 참고) 보기 설명에 해당하는 법칙은 무어의 법칙이다.

 

6번

 

다음 성능 척도 중 MIPS 값을 계산하는 데 사용되지 않는 것은?

⓵ 명령어 개수 ⓶ 명령어의 종류

⓷ 실행 시간 ⓸ 클록 속도

 

풀이 : (참고자료 2장 14쪽 참고) 성능 척도로 쓰이는 MIPS는 단위시간, 즉 1초에 수행한 명령어 개수를 100만으로 나눈 값인데 이때 필요한 것은 명령어의 개수이지 종류와는 무관하다.

 

10번

 

다음 중 잘못된 설명은?

⓵ 무어의 법칙 : 단일 마이크로칩에 포함된 트랜지스터의 수가 1.5년마다 약 2배씩 증가한다.

⓶ 폰노이만 아키텍처 : 컴퓨터는 CPU, 메모리, 입출력장치로 구성된다.

⓷ 처리율 : 프로그램의 시작부터 종료까지의 시간을 의미한다.

⓸ 3세대 컴퓨터 : 집적회로를 사용한 컴퓨터를 말한다.

 

풀이 : 3번의 내용이 설명하는 것은 응답시간이다. 처리율은 단위 시간당 처리되는 데이터의 양을 의미한다.

 

14번

 

프로그램에서 부동 소수점 연산 명령어가 차지하는 비율이 10%이며, 부동 소수점 연산 명령어를 2배 빠르게 개선했다. 이 시스템의 전반적인 성능 향상은 어느 정도인가?

 

답 : 약 1.05배

 

풀이 : 암달의 법칙은 시스템의 일부분을 개선하는 경우 전체 시스템에서 얻을 수 있는 최대 성능 향상을 구할 때 사용한다.

공식에 문제에서 주어진 수를 대입해보자.

s=1/(0.1/2)+(1-0.1) = 1.05263...가 나온다. (공학용 계산기를 활용하였다.)

 

15번

 

어떤 프로세서에서 프로그램 실행 시간이 100ms이며, 부동 소수점 덧셈에 60ms, 부동 소수점 곱셈에 30ms가 소요된다. 설계 팀이 동일한 비용으로 부동 소수점 덧셈을 1.6배 개선하거나 부동 소수점 곱셈을 3배 개선할 수 있는 프로세서 모델을 제안했을 때, 어느 방식이 더 좋은가?

 

답 : 덧셈을 개선하는 방식이 더 좋다.

 

풀이 : 연산 수행시간이 변하지 않기에 덧셈을 개선했을 때, 곱셈을 개선했을　때의 경우를 모두 계산해보고 비교해보았다.

1) 덧셈을 개선했을 때

s = 1/(0.6/1.6)+(1-0.6) = 1.290322...

2) 곱셈을 개선했을 때

s = 1/(0.3/3)+(1-0.3) = 1.25