주기억장치.과목명: 컴퓨터 구조와 원리, 담당교수 , 2009년 5월 11일,요 약컴퓨터의 기억장치의 읽기와 쓰기 방번,반도체 기억장치의 유형과 특징 주기억 장치에 사용되는 반도체 기억장치 가상기억장치의 개념 기억장치 오류정정 시스템 여러 종류의 반도체 기억장치 에 대해 이해한다.Key Words : RAM, ROM, ACCESS, MEMORY, CELL, CONTROL, ADDRESS, SPACE, PAGE, SEGMENT1. 서 론프로그램 내장형 컴퓨터는 프로그램을 실행하기 위해 필요한 명령이나 대이터들을 저장하고 있는 기억장치를 필요로 한다. 이러한 기억장치는 주기억장치와 보조기억장치로 구분되며, 중앙처리장치와 접근통신이 가능한 기억장치를 주기억장치라고 하고, 현재는 필요하지 않은 프로그램이나 데이터를 저장하고있다가 데이터나 프로그램을 요구하는 경우 주기억장치로 데이터를 전달하는 저장장치를 보조기억장치라고 한다. 주기억장치의 경우 보조기억장치에비해 용량이 작다. 실행될 프로그램의 용량이 주기억장치의 용량보다 큰 경우 프로그램의 실행이 불가능 하게 된다. 이러한 경우 가상 기억장치를 사용하여 부족한 주기억장치의 용량을 보조기억장치가 대신하게 된다.2.본 론① 순차적 액세스(Sequential Access)저장되는 순서에 따라 액세스 된다. 액세스 시간은원하는 데이터가 저장된 위치에 따라 결정된다② 직접 액세스(Direct Access)기억장소 근처로 이동한 다음 순차적 검색을 통하여최종적으로 원하는 데이터를 액세스하게 된다. 액세스시간은 원하는 데이터의 위치와 이전 액세스의 위치에따라 결정된다③ 임의 액세스(Random Access)어떤 위치를 액세스하는데 걸리는 시간이 이전의액세스 순서와는 무관하며 항상 일정한 방식이다.④ 연관 액세스(Associative Access)각 위치는 자신의 주소 지정 메커니즘을 통해 임의액세스되고, 단어내의 특정 비트들과원하는 비트들을비교하여 일치하는 단어를 액세스하며 비교 동작을모든 단어들에 대해 동시에 수행하게 되는 방식이다.3. RAM과 ROM의 종류 및 특징을 설명하시오RAM(Random Access Memory)데이터가 중앙처리장치에서 처리되기 이전 또는 이후에저장되는 공간이며, 휘발성 기억장치로써 전원 공급이중단되면 기억장치 내의 데이터가 지워지는 특징이 있다.읽고 쓰기가 자유롭고 제조 기술에 따라 동적(Dynamic)RAM(DRAM)과 정적(Static) RAM(SRAM)으로 구분된다.DRAM(Dynamic Random Access Memory)캐패시터(capacitor)에 전하(charge)를 저장하는 방식으로데이터를 저장하게 된다. 전하의 존재 여부에 따라 '1'과'0'를 구분하게 된다. 캐패시터에 충전된 전하는 시간이지남에 따라 조금씩 방전되므로 주기적으로 충천을 해주어야한다.SRAM(Static Random Access Memory)플립플롭(flip-flop)을 사용하여 데이터를 저장하기 때문에캐패시터를 사용하는 방식에 비해 전하의 방전현상이나타나지 않는다. 따라서 재충전 회로가 필요하지 않다.ROM(Read Only Memory)ROM은 영구적, 반영구적으로 데이터를 유지할 수 있는메모리다. 저장된 명령이나 데이터를 단지 읽기만 할 수있는 기억장치로 재 기록하는 것이 불가능하거나 어렵기때문으로 비록 전원 공급이 중단되어도 ROM에 저장된데이터가 지워지지 않고 유지할 수 있기 때문에 비휘발성(non-volatile) 메모리Mask ROM제작사 측에서 제작 시 회로구성을 기억시키는 ROM으로내용 변경이 불가능하다.PROM(Programmable ROM)기본적으로 ROM과 동일하지만, 사용자가 특별한 장비인PROM writer를 사용하여 필요한 논리 기능을 직접 기록할수 있다. PROM은 1회에 한해서 새로운 내용으로 변경할 수있는 ROM이다.EPROM(Erasable PROM)EPROM은 필요할 때마다 기억된 내용을 지우고 다른내용을 기록할 수 있는 ROM이다.UVEPROM(Ultra Violet Erasable PROM)UVEPROM은 일정시간 자외선을 쏘여주면 내부에 기록되어있는 데이터가 지워지고 새로운 데이터를 기록할 수 있다.EEPROM (Electrically Erasable PROM)EEPROM은 프로그래밍이 가능하며 읽을 수만 있는메모리이다. EEPROM은 전기적으로만 지울 수 있는PROM으로 칩의 한 핀에 전기적 신호를 가해줌으로써 내부데이터가 지워지게 되어 있는 ROM이다Flash Memory플래시 메모리는 EEPROM의 종류로 일반적인 EPROM과는달리 블록단위로 재 프로그램밍 할 수 있다. 플래시메모리는 RAM과 ROM의 중간적인 위치를 가진다.4. 가상 기억장치를 사용하는 목적에 대해기술하시오.가상 기억장치는 보조 기억장치와 같이 기억용량이 큰기억장치를 마치 주기억장치처럼 사용하는 개념이다.실행될 프로그램의 용량이 주기억장치의 용량보다 큰경우 프로그램의 실행이 불가능 하게 된다. 이러한경우 가상 기억장치를 사용하여 부족한 주기억장치의용량을 보조 기억장치가 대신하게 된다.5. 가상 기억장치의 매핑 방식에 대해 설명하시오.페이지에 의한 매핑페이지를 사용한 매핑 방식에서는 페이지에 대한 매핑 표를가지고 페이지를 블록으로 변환하게 된다. 보조 기억장치의페이지에 있는 프로그램들이 중앙처리장치의 요구를 받을경우 주기억장치로 옮겨지게 되는데 이때 메모리 매핑 표를사용하여 페이지의 프로그램들이 메모리 공간으로 옮겨지게된다.세그먼트(Segment)에 의한 매핑세그먼트(segment)라고 부르는 여러 개의 완전히 독립적인주소 공간을 제공하는 방식이 있다. 세그먼트 방식으로 가상기억장치를 실현하는 경우 프로그래머에 의해서 프로그램을세그먼트화 하고 다시 시스템에 의해서 페이지화한다.세그먼트의 주소로부터 물리 주소로의 매핑은 메모리 매핑표와 비슷한 세그먼트 테이블을 사용하여 이루어진다6. 오류정정 부호인 해밍 코드에 대해서 설명하시오.오류를 검출하고 수정할 수 있는 방법 중 가장 간단한방식은 해밍코드(hamming code) 이다. 해밍코드는 입력되는데이터에 추가 데이터인 패리티 비트(parity bit)를 추가하여오류를 검출하고 1-bit의 오류를 수정할 수 있고 2-bit오류에 대해서는 검출만 가능하다. 또한 해밍 코드는백색잡음(white noise) 환경에서 단일 오류 정정을 위한최적의 코드이다.3. 결 론본 단원에서는 컴퓨터의 기억장치의 읽기와 쓰기 방번,반도체 기억장치의 유형과 특징 주기억 장치에 사용되는 반도체 기억장치 가상기억장치의 개념 기억장치 오류정정 시스템 여러 종류의 반도체 기억장치 에 대해 알수 있었다.참 고 문 헌[1]저자:신홍종외 2명 『컴퓨터 구조와 원리』,한빛미디어,2008년 12월 1일 P211~246부 록 1주기억장치란 컴퓨터 내부에 위치한 기억 장치로서 프로그램이나 데이터를 기억하는 장치이다.컴퓨터의 주기억장치로서 70년대까지만 하더라도 1 밀리미터 남짓한 크기의 고리형 자석 수백개를 바둑판처럼 배열하고 이들을 가로 세로 및 대각방향으로 전선을 꿰어 만든 1 킬로비트(1 킬로 = 10의 3제곱)용량의 자기코어가 사용되었지만 현재는 반영구적인 수명과 64 메가비트(1 메가 = 10의 6제곱)의 기억용량을 자랑하는 반도체칩 메모리가 판매되고 있다.?? 반도체 메모리에는 판독전용의「롬(ROM)」과 기록/판독겸용의「램 (RAM)」이 있다. 롬은 사용자가 자료를 임의로 기록하거나 변경할 수 없지만 전원이 끊어지면 모든 자료가 파괴되는 램과 달리 안전하게 자료 가 보관되므로 컴퓨터를 처음 켰을 때 필요한 시동 프로그램이나 변조되 면 안되는 중요한 데이터 등을 저장하는 데 쓰인다.?? 한편 램은 자유롭게 자료를 기록하거나 지울 수 있으므로 컴퓨터의 주 기억장치로 사용되며, 정보의 보관이라는 측면에서 보면 롬은 책에 램은 공책에 각각 해당한다.?1. 자기코어???자기코어 기억장치(magnetic core memory)는 제 2세대 컴퓨터의 기억소자로서 페라이트(ferrite)라는 산화철로 만들어 졌으며, 고리(ring) 모양을 하고 있다. 자기코어는 지름이 0.3~0.5mm 정도의 크기로서 코어 중심부에 여러개의 선이 지나가도록 하여 코어의 자화 상태를 검출하도록 하고 있다.자기코어의 기억원리는 고리의 중심부를 통과하는 선에 전류를 흘리면 플레밍의 오른손 법칙(flemming's right hand law)에 따라 전류의 방향에 대하여 오른쪽으로 자화됩니다. 페라이트는 자화되기 쉽고 한번 자화되면 외부 영향을 받지 않는 한 현재의 상태를 유지하므로 기억 매체로서 상당히 우수하다. 4개의 선이 코어를 통과하는데, x선 및 y선은 자화할 코어를 선택하여 자화상태를 갖도록 하며, 금지선(inhibit wire)은 불필요한 코어가 자화되어 있을 때 코어의 자화 상태를 소멸시키는 역할을 한다. 나머지 감지선(sense wire)은 코어의 자화된 상태로부터 0과 1을 감지합니다. 하나의 자기코어는 1비트의 정보를 기록한다.
-학업과 진로나에게 희망 직장 1순위는 항공정비사 이고 2순위는 대기업이다. 하지만 2순위는 정말 공부가 좌절되었을 때의 선택사항이고 만약 그 2순위로 가게 된다면 원래 내 실력보다 더 낮은 곳에 갈 수 밖에 없다. 대기업에 맞는 조건을 갖추긴 힘들기 때문이다. 항공정비사로 길게 공부하든 좌절되고 대기업을 준비하든 졸업이 늦어질 것 같다. 우선 3학년 때는 학교 공부와 토익 공부를 병행할 생각이다. 그리고 3학년을 마치고 나면 1년간 휴학하고 토익과 자격증 공부에 열중해보고 싶다. 4학년 1학기 때는 계속할 것인지 고민하고 그 때 또다시 휴학 여부를 결정할 것이다. 그 결정은 아마 영어와 자격증시험 준비가 어느 정도 선까지 되었느냐에 좌지우지 될 것이다. -교우관계와 연애 휴학 시기를 친구와 잘 맞춰 서로 같이 공부할 수 있는 것을 목표로 한다. 학교에 혼자 다니는 것은 생각하고 싶지 않은 일이니까. 일단 대학교 3학년을 마치고 휴학할 생각이라 시간이 아직 많이 남았다. 그때 변화한 환경에 맞춰 친구들을 잘 구슬려 같이 공부할 수 있도록 할 것이다. 연애는 좋지만 나의 공부에 부정적인 영향을 주는 사람이라면 멀리할 것이고 그 반대라면 가까이 할 것이다.
프로젝트 동기C동 열람실 입구에 보면 학생들의 열람실 편의를 고려하여 자리를 맡아둘 수 있는 자동 자리 배치 기기를 찾아볼 수 있다. 비슷한 원리를 이용하여 이번 설계에서도 학생증에 찍혀있는 바코드와 랩뷰를 접목 시켜 설계에 임해볼려고 한다. 교양과목 같은 경우 학생수도 많고 교수님께서 출석만 부르는데 거의 5분이상을 허비하게 되는데 이러한 불편의를 고려하여 강의실 입구에 바코드 기기를 설치하여 각각의 학생들의 출석을 자동으로 출석을 할 수 있을 뿐 아니라 자리 배치까지 설정되는 기기를 만들어 대출 및 몰래 도망가는 것을 방지하는 프로그램을 만들고자 한다. 자세히 설명하자면 몇시 몇분까지는 출석, 그 이후 몇 분 까지는 지각 등등 시간 구분에 따른 출석 여부도 다르게 구성하여 하루하루의 출석 여부를 문서로 저장하고 매달 통계를 내서 한눈에 알아볼수있도록 그래프로 표현되는 프로그램을 만들어 보고자 한다.
① 유년기 나는 1986년 1월 2일, 영등포 에서 태어났다. 장남으로 태어난 탓에 부모님의 지극 정성의 사랑으로 자라왔다. 나의 부모님의 대해서 언급을 하자면 먼저 나의 사랑하는 아버지. 아버지는 4남매 중 장남으로 자식에 대한 교육열이 정말 높으셔서 나에게 공부를 시키려 노력을 하셨다. 또한 굉장히 보수적인 사고방식을 소유하고 계신분이다. 그리고 사랑하는 나의 어머니. 어머니 역시 5남매의 차녀로 다른 부모님들과 마찬가지로 자식에 대한 사랑이 끔찍하셨고 굉장히 착하셔서 남들이 나의 어머니를 보고 법 없이도 살 사람이라고 말씀 하신다. 내가 첫 아이라서 그런지 부모님은 나에 대한 거라면 열성적으로 대하셨고 어려운 가정환경없이 나는 어려운 걸 모르고 행복하게 자라왔다.
숙제제목: 자동차분야의 전기공학도의 역할요 약현재 자동차분야에서 전기공학도의 역할이나 기여할 수 있는 부분을 알아보자1. 서 론현재 자동차분야에서 기대를 하고있는부분이 전기자동차 부분이다 또한 현재까지 많은 개발을하며 상용화를위해 계속 발전해나가고 있다. 이부분에대해서 전기공학도로서의 시점으로 알아보자.2. 본 론전기자동차는 휘발유의 자원 대체와 환경을 위한 목적으로 개발되어 왔다. 그러나 몇 년간의 집중적인 연구투자에도 불구하고 축전지기술이 기대만큼 성과를 거두지 못하여 전기자동차 기술발전이 다시 주춤하고 있으며, 더욱이 ZEV 규제를 2003년으로 연기하면서 전기자동차 기술이 가까운 장래에 완성되기는 어렵지 않나 하는 회의적인 전망이 높아지고 있다.이러한 전기자동차는 재충전이 가능한 주축전지와 구동용 전동기, 전동기 속도제어장치, 보조전지 및 보조 충전지 충전용 직류-직류변환기, 충전기 등과 기계적 부품으로 구성되어있다.부 품특 성축전지?주로 연축전지 사용:에너지밀도 34wh/kg?NI-Fe, Na-S 등 신형전지 개발완료전동기?직류 타여자전동기, 직류분권전동기 사용제어장치?트랜지스터 및 SCR 사용 및 회생제동, 개별적기능기타장치?제어장치, 변환기, 충전기 분리제작 사용하이브리드자동차 에대해 말하자면 지금까지 발전되어 온 기존 자동차 엔진에 새롭게 발전되어 가고 있는 축전지를 조합하여 사용하면 엔진만을 사용할 경우보다 배출가스 공해를 줄일 수 있고, 전기자동차에서 가장 큰 결점으로 지적되고 있는 일회 충전시 주행거리가 짧은 점을 보완할 수 있으며, 향후 축전지 기술이 향상되는 데로 엔진 크기를 줄여감으로서 궁극적으로 전기자동차로 이전되어 갈 수 있어 하이브리드자동차는 전기자동차로 가는 과도기 기술로 볼 수 있다.하이브리드자동차의 장점으로 동력원의 다양성을 꼽을 수 있다. 예를 들면 기존의 가솔린이나 디젤엔진뿐만아니라 압축천연가스(CNG), 연료전지(fuel cell), 가스터빈 등을 사용할 수 있으며, 에너지 저장장치도 전기에너지를 저장하는 축전지와 축전기(capacitor) 이외에도 회전력을 저장하는 플라이휠(flywheel), 유압을 저장하는 accumulator, pressure cylinder 등으로 다양하며 태양에너지 이용도 용이하다. 그러나 하이브리드자동차 실용화를 위해서는 두 개 이상의 동력원을 사용하는데 따른 구조의 복잡성 때문에 중량과 차량가격이 상승되는 문제점을 해결하여야 한다. 또한 전기자동차의 정확한 실용화 시기가 예측될 수 있어야 하이브리드자동차 생산을 위한 설비투자가 이루어질 수 있다.또 전기자동차의 가장 핵심기술은 성능이 우수한 축전지의 개발이다. 물론 축전지 이외의 주변 기술로는 구동장치의 개발이나 system controller 및 경량화기술이 문제가 되고 있지만, 이들 기술은 향후 몇 년 이내에 현재의 기술들을 집약시켜서 개선해 나아갈 수 있을 것으로 낙관하고 있다. 축전지 성능을 결정하는 가장 중요한 인자로는 에너지밀도(energy density, specific energy)와 출력(power density, specific power)가 있으며, 이외에도 안정성, 수명, 충전 용이성, 충전효율, 충전시간, 저온성능 등 다양한 요구를 만족하여야 한다.에너지밀도(energy density, specific energy)는 1회 충전시 주행할 수 있는 운행거리와 관계되며, 단일전지에 저장되는 에너지량으로 결정된다. 충돌시의 안전성과 승객이나 화물을 실을 수 있는 공간확보를 위하여 축전지를 탑재할 수 있는 공간은 제한된다. 따라서 축전지의 에너지밀도가 높고 콤팩트하며 경량화가 중요하다.출력(power density, specific power) 또는 파워밀도는 가속력과 최고속도를 결정하게 되며, HEV용으로 특히 중요하다.이렇게 전기자동차의 요소에대해 알아보았다 다음은 전기자동차에 필요한 우리 전기공학도의 요소기술에대해 알아보자전기자동차의 가장 핵심기술은 성능이 우수한 축전지의 개발이다. 물론 구동장치나 제 어장치 및 경량화를 위한 재료개발이 필요하지만 이들 기술개발은 매우 낙관적이다.모터/제어기술도 점점 발달하여 고출력, 소형이면서 효율이 높은 시스템이 개발되고 있다.DC모터를 AC모터로 변환함에 따라 출력과 EV의 동력성능(가속성능,최고속도)이 크게 향상되어 가솔린차에 비하여 손색없는 수준에 도달하였다.고출력화를 추진하면서 고회전화(~10,000rpm이상)함에 따라 모터가 경량?소형화되어 탑재중량이나 용적도 크게 감소하였다. 최근에는 1kW/kg의 출력 밀도를 초과하는 모터도 개발되고 있고, 모터와 동시에 감속기나 차동장치도 소형화되고 있다.효율이 높은 교류유도 모터에서 동기모터로 변환함으로써 저회전에서 고회전영역으로 까 지 효율이 더욱 향상되었다. 동기 모터는 약한 계자제어에 의해 토크(torque) 특성이 향상되었고, 제어를 포함한 종합효율도 매우 높다.제어장치나 제어방법의 개발로 제어기술이 크게 발달하였다. 구체적으로는 파워소자인 IGBT 개량, 인버터 개량, 고속마이크로 컴퓨터 사용 및 한 개 칩화, 냉각방법 개선, 제어방법 개선에 따른 고속화, 고효율화를 도모하면서 제어장치의 소형화를 실현하고 있다. 충전기로서는 주로 직류 전도방식과 교류 유도방식이 검토되고 있으며, 일본. 미국. 유럽에서는 충전방식이나 형태, 통신방법 등의 표준화를 추진하고 있다. 충전장소는 주간의보조충전용 충전스탠드와 야간의 각 가정이나 사업소에서의 주충전을 검토하고 있으며, 이에 대응한 충전기를 개발하고 있다. 그러나 인프라정비에는 아직 좀더 시간이 걸리기때문에 각사에서는 자부담으로 자체충전기(차량탑제형 또는 고정설치형)를 개발하고 있다.
컴퓨터구조-주기억장치
