7.1 Control memory

5장에서는 하드웨어적(회로)으로 구현된 부분이라면 7장에서는 소프트웨어적(프로그램)으로 구현된 부분이다. 

 

5장에서는 메모리의 프로그램 영역에 명령어들이 모여 하나의 프로그램을 이루었다. 이와 다르게 7장에서는 Control memory 내부에 micro program에 의해서 명령어가 수행되는 것이 Micro Computer라고 한다.

 

 

용어

 

• Control Memory: Micro Program들이 저장되어 있는 메모리
• Micro Program: 제어 단어(Control word)를 출력하는 프로그램
• Control Word: 특정 클럭 신호에서 수행될 마이크로 연산들의 조합
• Control Variable: Control Word의 각각을 의미하며, 특정 마이크로 연산을 수행할지를 결정하는 변수
• Micro-Instruction: Control Memory에 있는 하나의 제어 단어로, 특정 순간에 수행할 마이크로 연산을 지정. Control Word와 같다고 생각하면 된다.

 

 

Address generator

 

 

 

1. Control address register → Control memory(ROM)

Control memory에서 어떤 주소(Control address register)의 Instruction(명령어)수행할 지 결정하는 단계

 

 

2. Next address address generator(Sequencer) →  Control address registe

Control address register가 가르키는 주소를 Sequencer에 의해서 생성된다.

 

 

3. Control memory(ROM) → Control word(Micro Instruction)

Control memory에서 어떤 주소(Control address register)의 Micro Instruction(명령어)를 도출

 

 

 

장점과 단점

 

장점

1. 하드웨어 설정이 한번 구성되면, 추가적인 하드웨어나 배선 변경이 필요 없다: 하드웨어 구성이 완료되면 더 이상 하드웨어를 변경하지 않아도 되므로, 유지보수가 용이하다.
2. 시스템의 다른 제어 순서를 구성하려면, 제어 메모리에 다른 마이크로-인스트럭션 세트를 지정하면 된다: 특정 작업을 위한 새로운 제어 순서를 구현하려면, 하드웨어 변경 없이 단순히 다른 마이크로-인스트럭션을 사용하여 제어할 수 있어 유연성이 높다.
3. 하드웨어 제어 논리가 하드와이어드 제어보다 단순하다: 마이크로프로그램 제어는 하드와이어드 제어보다 논리적으로 더 단순하게 구성될 수 있습니다.

 

단점

 

1. 하드와이어드 제어에 비해 느리다: 마이크로프로그램 제어 방식은 제어 메모리를 사용하므로, 메모리 접근으로 인해 처리 시간이 더 소요됩니다. 즉, 속도가 느려질 수 있다.
2. RISC (Reduced Instruction Set Computer) 기반의 대부분의 컴퓨터는 마이크로프로그램 제어가 아닌 하드와이어드 제어를 사용한다: RISC 아키텍처는 빠른 처리 속도를 요구하므로, 상대적으로 느린 마이크로프로그램 제어보다는 하드와이어드 제어를 선호한다.