폰노이만 구조

1. 존 폰 노이만

1903년 법학자로서 금융업에 종사하는 부유한 아버지를 둔 집안의 첫 아들로 태어났다. 어렸을 적부터 언와 기억, 수학 분야에서 천재 수준이었다. 폰 노이만은 8살 때 미적분을 풀 수 있는 상태였다. 또한 7개 언어 구사와 오래전에 읽었던 책의 챕터를 외울 정도로 기억력이 좋았다. 그렇게 세월이 흘러 노이만은 컴퓨터 이론의 창립자라 일컬어지는 앨런 튜링과 함께 컴퓨터의 구조에 대한 업적을 남긴다. 이게 폰 노이만 구조다.

2. 폰 노이만 구조

폰 노이만 구조는 컴퓨터 내장 방식이라고 불리며, 소프트웨어만 교체하여 다른 연산을 수행하는 구조이다. 마치 인간의 두뇌처럼 정보를 처리하고 명령을 수행하는 컴퓨터의 핵심 시스템이라고 할 수 있다. 폰 노이만 구조 이전에는 스위치를 설치하고 전선을 연결하여 데이터를 전송하고 신호를 처리하는 식으로 프로그래밍을 하였다. 매우 번거로웠다. 컴퓨터에 무언가 다른 일을 시키기 위해서는 수많은 스위치를 조작하고 전선을 다른 위치로 옮겨 꽂는 복잡한 막노동을 반복해야만 했다. 따라서 시간이 많이 걸렸다. 폰 노이만의 구조로 시간이 매우 많이 단축되었고, 오늘날 거의 모든 컴퓨터들은 폰 노이만 구조를 따르고 있다.
폰 노이만 구조는 중앙처리장치(cpu), 메모리, 프로그램 이 세 가지 구성 요소로 이루어져 있다.

 

 

 

 

3. 장점

컴퓨터 다른 작업하려고 할 때 전선을 재배치할 필요 없이 프로그램만 교체하면 되기 때문에 범용성이 크게 향상된다. 시간이 엄청 단축된다.

 

 

 

4.단점

메모리의 명령어와 데이터가 분리되지 않아 병목현상이 있다.

그로인해 cpu와 메모리 사이의 데이터 전송 속도가 느려 성능 저하 초래할 수있다. 

 

 

 

5.정리

폰 노이만 구조는 소프트웨어만 교체하여 다른 연산을 수행하는 구조로 메모리의 명령어와 데이터가 분리되지 않아

병목현상이 있지만 그 당시 전선을 옮겨 꽂는 과정을 없애 시간을 단축시킨다는 메리트가 커서  사용하게 된다. 또한 오늘날 컴퓨터들은 폰 노이만구조를 따르고 있다.