토픽 116 / 122·비교표
전체 구조 (Overview)
폰 노이만 vs 하버드
| 항목 | 폰 노이만 | 하버드 |
|---|---|---|
| 정의 | 명령어/데이터 통합 메모리, 순차 실행 | 명령어/데이터 분리 메모리, 병렬 접근 |
| 버스 | 단일 버스 (병목 발생) | 이중 버스 (동시 접근) |
| 장점 | 유연한 프로그래밍, 범용성, 메모리 효율 | 높은 처리량, 파이프라인 효율, 예측 가능 타이밍 |
| 단점 | 폰 노이만 병목, 순차 처리 제약 | 하드웨어 복잡, 높은 비용, 메모리 활용도 저하 |
| 적용 | 범용 컴퓨터 (현대 CPU는 Modified Harvard) | DSP, 마이크로컨트롤러, 임베디드 |
2의 보수 vs 1의 보수 vs 부호 크기
| 항목 | 2의 보수 | 1의 보수 | 부호 크기 |
|---|---|---|---|
| 방법 | 모든 비트 반전 + 1 | 모든 비트 반전 | 최상위 비트 = 부호 |
| 0 표현 | 유일 (0000) | 중복 (+0, -0) | 중복 (+0, -0) |
| 덧셈기 | 단일 덧셈기로 뺄셈 가능 | 순환 자리올림 필요 | 별도 회로 필요 |
| 현대 사용 | 모든 프로세서 표준 | 거의 사용 안 함 | 거의 사용 안 함 |
단정밀도 vs 배정밀도 (IEEE 754)
| 항목 | 단정밀도 (32비트) | 배정밀도 (64비트) |
|---|---|---|
| 구성 | 부호1 + 지수8 + 가수23 | 부호1 + 지수11 + 가수52 |
| 유효숫자 | 약 7자리 | 약 15-16자리 |
| 바이어스 | 127 | 1023 |
| 속도 | 빠름 | 상대적 느림 |
| 적용 | 3D 그래픽, AI(FP16/BF16) | 과학 계산, 금융 |
Big Endian vs Little Endian
| 항목 | Big Endian | Little Endian |
|---|---|---|
| 저장 순서 | MSB를 낮은 주소에 저장 | LSB를 낮은 주소에 저장 |
| 장점 | 직관적, 네트워크 표준 | 연산 효율, 형변환 용이 |
| 시스템 | 네트워크(NBO), SPARC, PowerPC | x86, x86-64, ARM(대부분) |
| 변환 | htonl/htons 함수 사용 | ntohl/ntohs 함수 사용 |