토픽 119 / 122·비교표
I/O·버스 (I/O & Bus)
인터럽트 vs Trap vs Polling
| 항목 | 인터럽트 | Trap | Polling |
|---|
| 유형 | 비동기 (HW) | 동기 (SW) | CPU 반복 체크 |
| 발생원 | I/O 장치, 타이머 | 시스템 콜, 예외 | CPU가 상태 반복 확인 |
| 효율 | 높음 | 높음 | 낮음 (Busy Waiting) |
| 적용 | 범용 I/O | 시스템 콜 | 소형 임베디드 |
DMA vs PIO vs IOMMU
| 항목 | DMA | PIO | IOMMU |
|---|
| 전송 방식 | 메모리↔I/O 직접 | CPU 경유 | 가상 주소 기반 DMA |
| CPU 부담 | 최소 | 100% | 최소 + 보안 |
| 속도 | 빠름 | 느림 | 빠름 |
| 보안 | DMA 공격 취약 | 안전 | DMA 공격 방지 |
프로그램 I/O vs 인터럽트 I/O vs DMA
| 항목 | 프로그램 I/O | 인터럽트 I/O | DMA |
|---|
| CPU 사용률 | 100% (Busy Waiting) | 중간 (ISR 처리) | 최소 (완료 인터럽트만) |
| 속도 | 느림 | 중간 | 빠름 |
| HW 복잡도 | 단순 | 중간 | 복잡 |
| 적용 | 소량/저속 장치 | 범용 I/O | 대량/고속 전송 |
PCIe vs PCI
| 항목 | PCIe | PCI |
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| 통신 방식 | 직렬 (레인 기반) | 병렬 (공유 버스) |
| 대역폭 | x16 최대 128GB/s (6.0) | 수백 MB/s |
| 연결 | 포인트-투-포인트 | 공유 버스 |
| 확장 | 레인 확장 (x1~x16) | 제한적 |
NVMe vs SATA vs HDD
| 항목 | NVMe | SATA | HDD |
|---|
| 인터페이스 | PCIe | SATA (6Gb/s) | SATA |
| 순차 읽기 | 7GB/s+ | 0.6GB/s | 100MB/s |
| 레이턴시 | ~10μs | 수백μs | ~10ms |
| 큐 | 64K큐 x 64K명령 | 1큐 x 32명령 | 1큐 |
RAID 레벨 비교
| 항목 | RAID 0 | RAID 1 | RAID 5 | RAID 6 | RAID 10 |
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| 방식 | 스트라이핑 | 미러링 | 분산 패리티 | 이중 패리티 | 미러+스트라이프 |
| 성능 | N배 향상 | 읽기 2배 | (N-1)배 읽기 | (N-2)배 읽기 | 높음 |
| 고장 허용 | 0대 | 1대 | 1대 | 2대 | 각 미러 1대 |
| 용량 효율 | 100% | 50% | (N-1)/N | (N-2)/N | 50% |
| 최소 디스크 | 2 | 2 | 3 | 4 | 4 |
CXL vs PCIe vs NVLink
| 항목 | CXL | PCIe | NVLink |
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| 표준 | 개방형 | 범용 표준 | NVIDIA 전용 |
| 캐시 일관성 | 지원 | 미지원 | 지원 |
| 대역폭 | 64GB/s (6.0 x16) | 128GB/s (6.0 x16) | 900GB/s+ (4.0) |
| 용도 | 메모리 확장, CPU-가속기 | 범용 I/O | GPU 간 통신 |
JPEG vs H.264 vs H.265 vs AV1
| 구분 | JPEG | H.264(AVC) | H.265(HEVC) | AV1 |
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| 유형 | 정지 영상 | 동영상 | 동영상 | 동영상 |
| 핵심 기술 | DCT+양자화+허프만 | DCT+움직임보상+CABAC | CTU+고급예측+SAO | AV1 Tile+Film Grain |
| 압축 효율 | 기준 | MPEG-2 대비 2배 | H.264 대비 2배 | H.265 동등/우수 |
| 라이선스 | 무료 | 특허료 | 특허료 | 로열티 프리 |