도서 "그래서 컴퓨터는 어떻게 동작하나요?” (J. 클라크 스코트 저자(글) · 지유록 번역)를 참고한 프로젝트입니다. NAND 게이트부터 시작하여, 8-bit 머신을 완성하는 경험을 할 수 있었습니다.
이론(교과서의 논리)과 실제(구현)와의 간극을 메우며 컴퓨터 공학적 지식을 쌓는 과정은 제게는 추상화를 벗겨내는 과정이었습니다. 실제적으로 학습하기 위해 구현 코드를 확인하고, 모르는 부분을 채우는 것의 반복이었습니다. 추상화를 한 겹씩 벗겨내다 보니, 하드웨어 계층까지 훑어보게 되었습니다. 결국 “직접 컴퓨터를 만들어 보는 것이 가장 빠르겠다.”라는 생각이 들었고, 자료를 찾던 중 해당 도서를 찾고, 곧바로 착수했습니다.
논리회로를 시뮬레이션할 수 있는 Logisim evolution(시뮬레이터)을 이용해 실습을 진행하였습니다. NAND 게이트를 최소 단위로 하여, 여러 논리 회로를 만들었습니다. 레지스터, 디코더 등을 만들었으며 램(RAM) 그리고 산술 논리 장치(ALU), 제어 장치(CU)를 구현했으며, 8-bit에 맞춰 명령어를 구성하여 동작시키는 경험을 했습니다.
“CPU from scratch” 프로젝트는 근본적으로 가려운 곳을 긁어준 프로젝트였습니다. 컴퓨팅 시스템(하드웨어의 연산 과정, 메모리 등)에 대해 명쾌해졌습니다. 이후부터, 소프트웨어 개발 시에 하드웨어(메모리, 데이터 지연, 등)를 생각하게 되었습니다.