하드웨어의 5대 장치
1. CPU(중앙 처리 장치)
- 명령어를 해석하여 실행하는 장치
- 인간의 두뇌에 해당된다.
2. 메인메모리
- 작업에 필요한 프로그램과 데이터를 저장하는 장소
- CPU에 데이터를 넘겨주고 처리한 데이터를 다시 저장한다.
3. 입력 장치
- 컴퓨터에 데이터를 전달하는 장치
- 스마트폰 보급으로 터치스크린과 카메라가 중요한 입력 장치가 된다.
- 개발 순서 [천공 카드 -> 키보드 -> 마우스]
4. 출력 장치
- 작업 결과를 나타내는 장치
- 최근에는 3D 프린터가 개발됐다.
- 개발 순서 [진공관 -> 라인 프린터 -> 모니터, 그래픽 카드, 사운드 카드 -> 3D 프린터]
5. 저장 장치
- 전원이 꺼진 이후에도 데이터를 보관할 수 있는 장치
- 보조 저장 장치, 제 2 저장 장치, 저장 장치 등 다양하게 불린다.
- 개발 순서 [카세트 -> 플로피 디스크 -> 하드디스크 -> SSD, USB, SD]
6. 메인 보드
- CPU와 메모리 등 다양한 컴퓨터 부품을 연결시켜 주는 판
7. 버스
- 메인보드 내 고정된 부품들 사이를 연결하는 선의 집합
- 전기와 데이터의 통로
8. 포트
- 메인보드에 각종 부품을 꽂을 수 있는 단자
9. 폰 노이만 구조(Von Neumann Architecture)
폰 노이만 구조의 도마 비유
- 도마(메인메모리)
는 주방장(CPU)이 요리를 하는 핵심적인 작업 공간이고 보관 창고(저장 장치)는 보조적인 공간이다. - 주방장(CPU)이 요리를 하려면 보관 창고(저장 장치
)에 있는 재료를 도마(메인메모리)로 가져와야 한다. - 저장장치에 있는 프로그램은 메모리로 올라와야만 실행이 가능하다.
- 메인 메모리의 크기는 컴퓨터 속도에 영향을 미친다.
- 메인 메모리가 필요 없이 커진다고 해도 컴퓨터가 빨라지진 않는다.
10. 입출력 채널
- 저속 주변 장치 : 메인 메모리와 주변 장치 사이에 오고 가는 데이터의 양이 적어 데이터 전송률이 낮은 장치 ex) 프린터, 키보드, 마우스
- 고속 주변 장치 : 메인 메모리와 주변 장치 사이에 대용량의 데이터가 오고 가는 데이터 전송률이 높은 장치 ex) 그래픽 카드, 하드디스크, USB
11. 버퍼
- 속도 차이가 나는 두 장치 사이에서 일정 양의 데이터를 모아 옮김으로써 속도 차이를 완화하는 장치이다.
- 같은 사양의 하드디스크라면 버퍼 용량이 큰 것이 더 빠르다.
버퍼의 사용 예
- 동영상 스트리밍
플레이어가 재생하는 도중에 데이터가 도착하지 않으면 동영상이 끊기게 되는데,
이러한 현상을 방지하고자 동양상 데이터의 일정한 양을 버퍼에 넣은 후 실행시킨다.
버퍼에 있는 데이터를 다 쓸 때까지 데이터가 도착하지 않으면 화면이 멈추면서 버퍼링을 다시 한다.
12. 캐시
- 두 장치 간 속도 차이를 완화시켜 주는 것으로, 버퍼의 한 종류이다.
- 일반 메모리보다 훨씬 빠르며 CPU 내에 있다.
- 캐시에 미리 가져다 놓으면 CPU가 일을 빨리 할 수 있다.
- 너무 많은 양의 데이터가 보관되어 있으면 데이터를 찾는 데 시간이 오히려 오래 걸려 캐시 청소가 필요하다.
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