컴퓨터의 정보처리
- 컴퓨터는 모든 정보 및 데이터를 숫자로 처리
컴퓨터가 2진수를 사용하는 이유
우리가 일상에서 사용하는 편한 10진수도 있고 다양한 정보 표현의 숫자가 있는데 왜 컴퓨터는 2진수를 사용할까? 컴퓨터의 하드웨어는 디지털 전자 회로 장치이다. 디지털 회로에서 만들어 낼 수 있는 신호는 단 두가지 전기가 흐르는 것과 안 흐르는 것, 즉 0과 1뿐이기에 컴퓨터는 2진수를 사용한다.
최초의 컴퓨터 에니악
에니악은 제 2차 세계 대전 동안 군사적 계산의 필요에 의해 만들어졌다. 그들은 빠르고 정확한 계산이 필요했고 기계적 계산기가 아닌 전기적 계산기가 필요했다. 에니악은 약 17,468개의 진공관과 7,200개의 저항기, 1,500개의 릴레이, 70,000개의 저항, 10,000개의 커패시터로 구성되어 있고 초당 약 5,000회의 연산을 수행할 수 있다.
진공관
진공 속에서 전자의 움직임을 제어함으로써 전기 신호를 증폭시키거나 교류를 직류로 정류하는 데 사용하는 전기 장비이다. 크기가 크고, 많은 열이 발생하며, 수명이 짧고 시간이 지나면 성능이 저하됨이 있어 불안정한 면모가 있다.
트랜지스터
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진공관의 단점을 많이 보완하게 된 전기 신호 증폭기이자 스위칭 작용을 하는 반도체 소자
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스위칭 작용
트랜지스터 베이스(B)에 약 0.6 ~ 0.7 V 이하를 전압을 가하면 컨덕터(C)에 전기가 안 흐르고, 이상의 전압을 가하면 컨덕터에 전기가 흐르게 되어 0과 1의 신호를 스위치처럼 만들 수 있게 된다.
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집적회로
: 많은 전자회로 소자가 하나의 기판 위 또는 기판 자체에 분리 불가능한 상태로 결합되어 있는 초소형 구조의 복합적 전자소자 또는 시스템
트랜지스터와 CPU의 관계성
스위칭 작용을 통해 트랜지스터가 0과 1의 신호를 생성 및 전달할 수 있으며 논리 회로를 이용하면 논리적인 연산도 가능케 한다. 이를 통해 오늘날 CPU의 연산 장치(ALU)안에 있는 트랜지스터들을 통해 수준 높은 연산이 가능케 되었다.
