밑바닥부터 배우는 컴퓨터 구조 Part 2 - 파이프라인에서 멀티코어까지

트랜지스터에서 논리 게이트, 연산 회로, 메모리, CPU까지 연결하며 컴퓨터가 정보를 표현하고 계산·저장하는 원리를 배웁니다. 세 번의 종합 설계 프로젝트를 통해 각 부품의 역할과 연결 관계를 이해하고, 명령어에 따라 CPU가 동작하는 과정을 설명할 수 있습니다. 프로그래밍이나 하드웨어 선수 지식 없이 시작할 수 있습니다.

이 강의를 통해 수강생은 컴퓨터 구조의 기초를 다질 수 있을 것으로 예상합니다.

✅ 전체 (1) ~ (7)의 시리즈 중, (1) 컴퓨터 역할의 변화, 계층 구조, 추상화, PC 구조 ✅ CS101 시리즈 강의 - 컴퓨터의 기초 이론부터 ✅최신 실전 예제까지 - 폭넓은 기초 지식 제공

RISC-V 명령어의 동작 원리에서 출발하여 5단 파이프라인 구조의 32비트 CPU를 직접 설계하고, Verilog RTL 구현부터 시뮬레이션 검증, FPGA 실물 실행까지 완성하는 실전 CPU 설계 과정입니다. RV32I 40개 명령어 중 CPU의 핵심 구조를 학습하는 데 필요한 14개 명령어를 선정하여 TinyRV32I를 단계적으로 구축합니다. 데이터패스, 파이프라인 레지스터, ALU와 제어회로, Branch, Hazard, Stall·Flush, Memory-Mapped I/O 등 실제 CPU를 구성하는 핵심 구조를 직접 설계하고 검증합니다. 강의에 사용되는 Verilog RTL, Testbench, Assembly 프로그램, Memory Image, FPGA 제약 파일을 제공하며, 최종적으로 Arty S7-25 FPGA에서 자신이 설계한 CPU로 실제 프로그램을 실행합니다. 본 과정은 여기서 끝나지 않습니다. TinyRV32I를 통해 CPU의 핵심 구조를 완성한 뒤, 후속 과정에서 RV32I 40개 명령어 전체를 지원하는 Full RV32I CPU로 확장하는 단계적 CPU 설계 시리즈로 이어집니다.

우리가 말하는 0과 1, HIGH와 LOW, 논리게이트와 플립플롭은 모두 아날로그 신호가 임계값을 넘는 물리적 사건으로부터 태어납니다. 그렇다면, 논리 이전의 세계 — 전류와 전압이 만드는 움직임을 이해하는 것이 진짜 회로 설계의 시작이 아닐까요? 이 강의는 그 첫 걸음을 함께합니다.

비전공자를 위해 프로그래밍에 깔린 지식인 컴퓨터 구조의 원리를 설명하는 강의입니다. 강의의 목표는 프로그램 동작의 원리에 대해 익숙함을 가지기 위함입니다.

RISC-V RV32I 명령어 집합부터 5단 파이프라인 CPU의 내부 구조까지 체계적으로 학습합니다. Datapath, Control Signal, Pipeline Register의 동작 원리와 Forwarding, Stall, Flush 등 Hazard 처리 메커니즘을 사이클 단위로 분석하여, Verilog RTL 설계와 FPGA 구현의 이론적 기반을 완성합니다.

SW 개발자가 알아야 할 컴퓨터 구조와 동작 원리의 핵심을 그림으로 이해하기 쉽게 알려드립니다.

CPU를 만들겠다고 마음먹으면 대개 회로도부터 찾습니다. 그런데 도면을 펼치는 순간 답할 수 없는 질문이 생깁니다. 이 블록은 왜 여기 있어야 합니까? 레지스터를 읽는 포트는 왜 두 개입니까? 답은 모두 명령어에 있습니다. 명령어가 무엇을 요구하는지 알면 어떤 회로가 필요한지가 정해집니다. 반대 순서로는 되지 않습니다. RISC-V 강의는 이미 여럿 있습니다. 하지만 대부분 슬라이드에 값을 띄우고 "이렇게 됩니다"라고 말한 뒤 넘어갑니다. 수강생은 그 값이 맞는지 확인할 방법이 없습니다. 이 강의는 파이썬 명령어 실행 시뮬레이터를 함께 드립니다. run ADD 라고 치면 그 자리에서 기계어가 조립되고, 32비트가 필드별로 펼쳐지고, 레지스터가 어떻게 바뀌는지 화면에 나옵니다. 교재의 모든 숫자가 이 도구의 실행 결과이며, 여러분 화면에서 똑같이 재현됩니다. 상용 디버거는 라이선스가 필요하고 시뮬레이터는 설치가 벽입니다. 이 도구는 파이썬만 있으면 됩니다. 보드도, 라이선스도, 설치도 필요 없습니다. RV32I 명령어 40개를 하나도 빠뜨리지 않고 직접 실행하며, 회로가 무엇을 해야 하는지 스스로 알아내는 과정입니다.

Verilog와 EDA 툴을 배우다 포기하셨나요? NPU를 직접 설계하는 반도체학과 교수가 엑셀 파일 9개로 CPU부터 NPU까지 계산하며 이해하는 법을 알려드립니다.

오픈 소스 기반의 최신 CPU 아키텍처인 RISC-V의 핵심 개념과 실용적인 팁을 쉽고 상세하게 설명합니다.

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시스템 소프트웨어에서 가장 많이 쓰이는, 최신 리눅스 커널(v6.1)의 기본적인 디버깅 기능과 방법을 "디버깅을 통해 배우는 리눅스 커널의 구조와 원리"의 저자가 제대로 설명합니다.

컴퓨터 하드웨어의 기본 구조와 동작 원리 및 설계 방법과 OS에 대한 부분을 알아보고, 좋은 프로그램을 만드는 데 필요한 지식을 쌓을 수 있습니다.

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이제 나도 리눅스 커널 분석을 할 수 있다! 리눅스 커널 강의 중에 가장 쉬운 커널 강의.

C++와 Java를 각각 배웠지만, 왜 다르게 설계되었는지 헷갈리셨나요? 이 강의는 두 언어를 동시에 비교하며 객체지향의 구조·메모리·동작 원리까지 완전히 이해하게 만들어줍니다. 단순 문법이 아닌, ✔ 컴파일 구조 ✔ 메모리 모델 차이 ✔ 상속과 다형성의 내부 동작 ✔ virtual table과 JVM 구조 까지 직접 실습하며 이해합니다. 또한 'Python 기반 코드 비교 자동 생성기 도구'를 제공하여, C++ ↔ Java 변환 구조를 시각적으로 이해하도록 돕습니다. 객체지향을 "사용"하는 수준에서 "설계하고 설명할 수 있는 수준"으로 올려드립니다.

어서와 AWS는 처음이지? 현대 웹 시스템의 기초부터 클라우드 배포까지 함께 배워봅니다. 단순한 AWS 사용이나 코드 따라치기가 아니라, 어렵기만한 CS 지식들이 어떻게 Cloud에 활용되는지까지 깊게 학습할 수 있어요!

채널톡 면접관이 같은 질문에 대한 불합격 답변과 합격 답변의 차이를 직접 분석하고, 실전 꼬리 질문까지 대비시켜 드립니다.