폰 노이만(Von Neuman) 아키텍처

1. 폰 노이만(Von Neuman) 아키텍처의 개요

 1-1. 폰 노이만(Von Neuman) 아키텍처의 정의

  - 하나의 메모리에 명령어와 데이터가 모두 저장되는 구조

 

 1-2. 폰 노이만(Von Neuman) 아키텍처의 도입배경

  - 유연하고 일반적인 목적의 컴퓨팅 위함

  - 개발자/사용자에 의해 저장된 프로그램 실행

  - 인간의 뇌 구조와 동일한 프로그래밍 방식의 메모리 중심 구조

 

2. 폰 노이만(Von Neuman) 아키텍처의 개념도, 특징/활용분야

 2-1. 폰 노이만(Von Neuman) 아키텍처의 개념도

   - 동일 메모리에 명령어와 데이터 저장
   - 병목현상 발생 명령어를 읽을 때 데이터를 읽을 수 없음

 

 2-2. 폰 노이만(Von Neuman) 아키텍처의 특징/활용분야

  1) 처리방식 

   - 메모리에 저장된 프로그램의 특정지점부터 실행
   - 명령어와 데이터 구분 없이 주어진 내용 전체를 실행함

  2) 저장 방식

   - 데이터와 명령어 구분 없이 해석하는 프로그램에 따라 의미가 구분

  3) 명령어 코드 변경 방식

   - 데이터와 동일한 형태로 명령어 코드 수정 가능(동적 프로그램 수행 변경)

   - 해킹에 악용될 우려있음

  4) 활용 분야

   - 외부의 대용량 메모리 접근을 위해 고성능 CPU에 사용

   - 인텔 계열의 CPU에 주로 사용

 

3. 폰 노이만(Von Neuman) 아키텍처의 문제점과 해결방안

 1) 문제점

   - CPU 비효율적 활용: 한 번에 하나의 명령어 처리로 상대적으로 빠른 속도의 CPU를 비효율적으로 사용함

   - 주기억장치 병목 현상: 명령어와 데이터를 동일 메모리에 저장하기 때문임

 2) 해결방안

   - 병렬처리개념도입 : 병렬처리기법, 멀티 프로세서

   - 주기억장치 병목 해결 : 버스 분리, Memory Controller 내장, 캐시메모리

   - 구조적 해결 : Harvard 아키텍처와 병행