2021-06-05
카공족이라는 단어를 모르는 사람은 없을 것이다. 카페공부족의 줄임말로써, 쓰니와 같이 카페에서 아메리카노 한잔과 함께 몇시간을 앉아 공부하는 사람들을 일컫는 말이다. 카공족들을 보면, 아주 흔하게 노트북을 사용하고 있는 것을 볼 수 있다. 컴퓨터는 이제 세상의 중심축과 같아서, 컴퓨터가 멈추는 순간, 전력망, 은행 등 모든 산업은 다 멈추게 될 것이고, 자동차, 비행기 등 모든 이동수단에도 문제가 생기게 될 것이다.
그렇다면, 컴퓨터는 어떻게 구성되어있을까?
1. Hardware
컴퓨터를 간단히 2개로 나누어보자면, 하드웨어와 소프트웨어로 나누어볼 수 있다. 물리적인 부분을 하드웨어, 눈으로 보이지 않지만, 하드웨어를 실행시키고 움직일 수 있는 것들을 총칭하는 것을 소프트웨어라고 보면 되겠다. 그렇다면, 하드웨어는 어떻게 구성되어있는지 먼저 알아보자.
컴퓨터 하드웨어(computer hardware)는 중앙 처리 장치, 모니터, 자판, 컴퓨터 기억 장치, 그래픽 카드, 사운드 카드, 메인보드와 같은 컴퓨터의 물리적 부품을 의미한다. 입력, 연산, 제어, 기억, 출력 등 다섯 가지 기능을 구현하며 이를 위해 컴퓨터는 여러 가지 부품들로 구성되어 있다.(출처: 위키백과)
우선, 메인보드, 전원공급장치, 기억장치, 그외에는 주변장치로 크게 4가지로 나눌 수 있다
1.메인보드
메인보드에는 중앙처리장치(CPU),RAM,확장카드,버스가 들어가는 곳이다. 여기서 CPU는 프로세스가 포함되어있는 프로세서이다.(추후에 조금 더 자세히 알아보자) RAM은 프로그램 실행과 순간 데이터 저장을 위한 공간으로, 램이 많을수록 성능이 향상된다. 확장카드는 컴퓨터의 확장이 가능하게 해준다. 여기서 버스는 시스템버스를 의미하는데 데이터를 주고받는 물리적 통로이다.
2.전원공급장치
전자기기에 전력을 공급해주는 전기장치로 변압기나 전압조절기 들이 포함되어있다.
3.기억장치
컴퓨터에 자료를 일시적으로 보존하거나 영구히 보존하는 장치를 말한다. 보통 주기억장치와 보조기억장치로 나눌 수 있다. 주기억장치는 컴퓨터메모리 또는 1차기억장치로도 불린다. 주기억장치(컴퓨터메모리)는 휘발성과 비휘발성으로 나뉜다. 휘발성에는 동적 RAM,정적RAM이 있고, 비휘발성은 대표적으로 하드디스크가 있다.
4.그외 주변장치
그외의 주변장치에는 키보드나 마우스, 모니터, 프린터 등이 있다.
2.Software
컴퓨터의 물리적 구성인 Hardware를 알아보았다. 그렇다면 물리적 장치 이외의 모든 것이 Sortware일까? 소프트웨어의 정의를 먼저 알아보자.
컴퓨터 소프트웨어(computer software)는 저장장치에 저장된 특정한 목적의 하나 또는 다수의 컴퓨터 프로그램을 뜻한다. 컴퓨터 하드웨어에 직접 명령어를 주거나 다른 소프트웨어에 입력을 제공함으로써, 그것이 수행하도록 구현된 기능을 수행한다. (출처:위키백과)
조금 더 구체적으로 말해보자면, 하드웨어에는 저장장치가 존재하는데, 이 저장장치에 저장된 프로그램을 소프트웨어라고 한다. 소프트웨어를 사용하려면 저장장치에 적재, 즉 기능이 실어져야한다. 저장장치에 적재되면, 소프트웨어를 가지고 프로그램을 실행해 작동시킬 수 있다. 이때, 프로그램을 실행시키도록 명령어가 하드웨어에 전달되게 된다.
여러분이 컴퓨터를 구매한다고 가정해보자. 가장 먼저 무엇을 알아볼까? 삼성인지 애플인지 인텔인지 브랜드를 먼저 찾아볼 수도 있고, 디자인이 어떤지, 색상은 무엇을 살 것인지, 사이즈는 어떤게 있는지 등등 다양한 요소들이 많다. 그중에서 빼놓지 않고 고려하는 요소가 있다. 바로 용량과 속도다. 노트북 뿐만이 아니라 핸드폰을 살 때에도 용량을 빼놓은 수 없는 고려대상 중 하나일 것이다. 그렇다면, 컴퓨터에서 용량과 속도는 어디에서 알 수 있을까? 그안에서는 무슨 일이 일어나는 것일까? 용량과 속도의 중심에는 CPU가 있다.
3. CPU(중앙처리장치 or Processor)
CPU? 어디서 보았던 단어같지 않은가? 바로 컴퓨터의 하드웨어에 대해 알아볼 때, 중앙처리장치라고 불리던 것이다. 중앙처리장치 말고도, 프로세서라고도 불린다. CPU는 컴퓨터의 '두뇌' 역할을 한다. 컴퓨터의 제어장치 중에서 가장 핵심적인 장치이며, 시스템을 통제하고 프로그램을 실행하고 처리하는 곳이다. 컴퓨터의 모든 작동과정이 CPU의 제어를 받기 때문에 '두뇌'라고 말한다. 이 말은 CPU는 제어장치와 연산장치 두가지가 다 포함되어있다는 것이다. CPU에는 따로 데이터를 저장하지 않는데 데이터를 어떻게 연산할 수 있을까?
이는 프로세서 레지스터 때문에 가능하다. 레지스터는 기억장치에서 데이터를 불러와 사용하기엔 너무 속도가 느리기 때문에 CPU 안에 자체적인 개인작업공간을 만드는데 이를 '메모리'라고 부른다. 레지스터는 이 메모리 중 하나의 종류이다. 레지스터는 컴퓨터에서 가장 빠른 메모리 이며, CPU가 사용할 데이터를 저장할 수 있다.
4. Memory(기억장치)
프로세서가 제어와 연산을 담당한다면 데이터를 어디다 저장할 수 있을까? 위에서 알아본 CPU안에 들어있는 레지스터처럼 데이터는 메모리라 불리는 기억장치에 저장된다. CPU는 계산, 메모리는 기억을 담당하는 것이다. 공장으로 비유를 해보자면, 'Memory'라는 작업장에서 'CPU'라는 직원들이 일을하고, 작업물들을 보관하는 창고 격인 '보조기억장치'로 이루어져 있는 것이다. 공장을 확장해 작업장의 크기가 늘어나면 일을 더 많이 쉽게 할 수 있는데, 이와같이 Memory가 늘어나면 컴퓨터가 더 쉽게 일할 수 있다.
기억장치인 Memory는 크게 4가지 종류로 분류된다.
1. 레지스터
레지스터는 위에서 잠깐 언급했듯이 CPU 내부에 있는 메모리이다. 프로세서가 사용할 데이터를 저장하는 곳이다.
2. 주기억장치 또는 메인메모리(DRAM)
주기억장치는 메인보드에 꽃혀있는 DRAM을 주로 사용하고 프로세서가 수행할 프로그램과 데이터를 저장한다. CPU에서 직접 접근이 가능한 메모리다. 단, 주기억장치까지면 직접접근이 가능하고, 하드디스크까지는 접근할 수 없다. 비교적 용량이 크고 처리속도가 빠르다. 주기억장치는 대표적으로 ROM과 RAM으로 나누어진다. 프로그램이 실행되면, 보조기억장치에 저장된 데이터를 주기억장치로 불러와 CPU가 데이터를 처리하는 과정으로 실행되는데, 주기억장치는 정보만 읽는 ROM이거나 휘발성 메모리인 RAM이기 때문에 데이터를 읽는 속도가 보조기억장치에 비해 빠르다.
- ROM(Read Only Memory): 전원이 끊어져도 기록된 데이터들이 소멸되지 않는 비휘발성 메모리. 오직 기억된 메모리를 읽기만 가능한 장치이다. 데이터를 저장하면 반영구적으로 사용할 수 있다. 단, 데이터를 한번 저장하면 수정할 수 없는데, PROM,EPROM,EEPROM등의 특수방법으로 데이터를 삭제 후, 다시 쓸 수 있다.
- RAM(Random Access Memory): 읽기뿐만 아니라 쓰기도 가능하며, 전원이 끊어지면 데이터가 전부 지워지는 휘발성메모리. OS,응용프로그램을 불러와 CPU가 작업할 수 있게 해주는 기억장치이다. 데이터를 읽고 기록하는 속도가 같고, 프로그램을 로딩, 임시 저장하는 곳에 사용된다.
3. Cache(CPU내에 존재)
CPU내에 존재하는 메모리로, 주기억장치 사이의 속도차이를 완화시키기 위해 CPU와 주기억장치 사이에 존재한다.
4. 보조기억장치
보조기억장치는 물리적 디스크가 연결되어있는 기억장치로, 주기억장치보다는 느리고, 전원을 끄더라도 데이터가 사라지지 않고, 영구적으로 보관할 수 있다. 프로세스가 직접접근하지 못하고, 용량이 크고 가격이 저렴하다. 하드디스크(HDD)와 반도체 기반 정보를 저장하는 기억장치(SSD)로 나뉜다. HDD는 디스크를 고속으로 회전시켜 데이터를 저장하는데, SSD가 나오면서 많이 사라지는 추세다. SSD는 HDD에 비해 속도가 월등히 빠르고, 소음이 발생하지 않치만 가격이 비싸다.
처리속도:느림 , 가격 저렴, 구조단순, 저장용량 많음
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레지스터 - 캐시 - 주기억장치(메인메모리) - 보조기억장치
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처리속도:빠름, 가격 고가, 구조복잡, 저장용량 적음
굳 너무 좋은 내용이네요~~