컴퓨터는 소프트웨어와 하드웨어로 구성되어 있으며, 이 중 하드웨어는 우리가 눈으로 볼 수 있는 물리적인 부품들을 의미합니다.
이 글에서는 컴퓨터 하드웨어의 구조와 각 구성 요소의 역할에 대해 쉽게 설명해보겠습니다.
1. CPU (Central Processing Unit, 중앙처리장치)
CPU는 컴퓨터의 두뇌라고 불리며, 모든 연산과 명령 처리를 담당
사용자나 프로그램이 내리는 명령을 해석하고 실행하는 역할
- 주요 구성
- 연산장치(ALU): 계산 담당
- 제어장치(CU): 명령어 순서대로 실행
- 단위: GHz (속도), 코어 수 (병렬 처리 능력)
2. 메인 메모리 (RAM vs ROM)
컴퓨터에서 가장 기본적인 메모리로는 RAM과 ROM이 있다.
이 둘은 모두 메모리지만, 성격과 역할이 다르다.
RAM (Random Access Memory)
RAM: 컴퓨터에서 현재 실행 중인 프로그램이나 데이터를 임시로 저장하는 장치
휘발성이기 때문에 전원을 끄면 저장된 내용은 사라진다.
- 프로그램 실행 중 데이터를 임시 저장
- 속도는 빠르지만 전원을 끄면 모두 사라짐 (휘발성)
- 용량이 크면 한 번에 여러 작업 가능 (예: 8GB, 16GB 등)
- 실행 속도와 멀티태스킹 성능에 큰 영향
ROM (Read Only Memory)
ROM: 이름처럼 데이터를 읽기 전용으로 저장하는 비휘발성 메모리
컴퓨터가 켜질 때 가장 먼저 사용하는 부팅용 펌웨어(BIOS/UEFI)가 저장된 공간
- 전원을 꺼도 데이터가 유지됨 (비휘발성)
- 사용자가 직접 수정할 수 없음 (특수 환경 제외)
- 하드웨어가 기본적으로 필요한 정보(펌웨어, 부트로더 등)를 저장
- 읽기만 가능하며, 내용은 제조 시점에 고정되거나 제한적으로 수정 가능
RAM vs ROM 요약 비교
| 항목 | RAM | ROM |
|---|---|---|
| 용도 | 실행 중인 데이터 임시 저장 | 부팅 정보 등 영구 저장 |
| 휘발성 | O (전원 끄면 사라짐) | X (전원 꺼도 유지됨) |
| 수정 가능 | O (계속 변경됨) | X (수정 불가 또는 제한적) |
| 속도 | 빠름 | 느림 |
| 예시 | 프로그램 실행 중 메모리 | BIOS, UEFI, 펌웨어 |
3. 저장 장치 (HDD / SSD)
운영체제, 애플리케이션, 사용자 데이터 등을 영구적으로 저장하는 장치
- 파일, 앱, OS 등 영구 저장
- HDD: 느리지만 저렴, 기계식
- SSD: 빠르고 조용, 반도체 방식
4. 메인보드 (Motherboard)
모든 하드웨어 부품이 연결되는 중심 회로판
CPU, RAM, 저장 장치, 전원 등 모든 부품들이 이 보드를 통해 서로 통신
- 모든 부품이 꽂히는 중심 회로판
- 전원 공급 및 데이터 전달 통로 역할
- 칩셋, 슬롯, 포트 등 다양한 회로와 단자가 포함
5. GPU (그래픽카드)
GPU는 화면 출력, 3D 렌더링, 영상 처리 등 그래픽 연산을 담당하는 장치
최근에는 인공지능 연산용으로도 사용
- 내장 GPU: CPU나 메인보드에 포함
- 외장 GPU: 별도로 장착, 고성능 게임 및 작업에 유리
- CPU보다 더 많은 연산 코어를 가지고 있음 (병렬 연산에 특화)
- 복잡한 그래픽 연산을 CPU 대신 처리해서 전체 성능을 높여줌
6. 입출력 장치 (I/O Devices)
사용자가 컴퓨터와 상호작용할 수 있도록 돕는 장치
- 입력 장치: 키보드, 마우스, 마이크, 스캐너 등
- 출력 장치: 모니터, 스피커, 프린터 등
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