2018년 1회 정보처리기사 기출문제 35번

35. 병렬 가산기를 구성하는 각각의 전가산기 출력 캐리를 미리 예측 및 처리하여 리플캐리 지연을 제거한 가산기로 가장 옳은 것은?

① Ripple Carry Adder

❷ Carry Lookahead Adder

③ Serial-parallel Adder

④ Carry Save Adder

 

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이 문제는 병렬 가산기에서 발생하는 지연(Ripple Carry Delay) 문제를 어떻게 해결하는가에 대한 내용으로, 디지털 논리회로의 핵심 개념 중 하나입니다.

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🔍 문제 분석

질문 요지:
병렬 가산기에서 전가산기(Full Adder) 간의 캐리 전파 지연(Ripple Carry Delay)을 제거하려면 어떤 방식의 가산기를 써야 하는가?

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⚙️ 주요 개념 정리

1. Ripple Carry Adder (리플 캐리 가산기)

• 전가산기들을 직렬로 연결
• 한 자리의 캐리 출력이 다음 자리의 입력으로 전달됨
• 지연 발생: 캐리가 ripple처럼 퍼져야 계산 완료
  → ⛔ 지연이 문제

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2. Carry Lookahead Adder (CLA, 캐리 룩어헤드 가산기)

• 캐리 생성(generate) 및 전파(propagate) 신호를 미리 계산하여
• 캐리를 예측해서 병렬적으로 빠르게 처리
  → ✅ 리플 캐리 지연 제거

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3. Serial-Parallel Adder (직렬-병렬 가산기)

• 한 쪽은 직렬, 다른 쪽은 병렬로 동작하는 구조
  → 속도는 CLA보다 느림, 지연 해결 X

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4. Carry Save Adder (CSA, 캐리 세이브 가산기)

• 여러 개의 숫자를 더할 때 캐리를 저장해두고 나중에 처리
  → 주로 곱셈기 등에서 사용, 지연 해결 X
  → 캐리를 미리 예측하지 않음

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✅ 정답: ❷ Carry Lookahead Adder

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📘 요약 표

가산기 종류 특징 캐리 지연 제거

① Ripple Carry Adder	직렬 캐리 전파	❌ 지연 큼
❷ Carry Lookahead Adder	캐리 예측 병렬 처리	✅ 지연 제거
③ Serial-parallel Adder	혼합 방식 (속도 보통)	❌
④ Carry Save Adder	캐리 저장 후 처리	❌

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🧒🏻 학생들을 위한 쉬운 설명

“전가산기는 덧셈할 때 **올림수(캐리)**를 다음 자리로 보내줘야 하는데, 이게 순서대로 전달되면 시간이 오래 걸려요.

Carry Lookahead Adder는 ‘올림이 나올지 미리 계산’해서 기다리지 않고 바로 처리할 수 있어요. 그래서 속도가 훨씬 빠르고, 지연도 없어요!”