컴퓨터의 논리와 구조

우리가 사용하는 컴퓨팅 장치를 생각해보자. 처음에는 1981년도 IBM에서 만든 PC에서 이어서 내려오는 노트북 또는 데스크톱 컴퓨터이다. 나도 마이크로소프트가 만든 windos 운영체제를 쓰는 PC를 쓰고있다. 하지만 다른 운영체제를 쓰는 PC도 있는데 그것이 macOS이다. macOS를 쓰는 대부분의 컴퓨터는 애플이 만든 PC에서 쓴다. 대부분의 컴퓨터 장치는 저장과 계산 기능 대부분을 인터넷으로 수행하는 OS를 운영체제로 크롬북을 갖고 있을 수도 있다.
흔히 우리가 쓰는 스마트폰, 태블릿 PC, 전자책 단말기와 같이 전문화된 장치도 일종의 고성능 컴퓨터이다. 하지만 이 PC들 모두 내부 작동 원리는 똑같다. 왜 그런것일까?

자동차와 PC의 유사한 점

딱 자동차와 맞아 떨어지지않지만 유사한 점이 있다. 자동차는 연료로 작동되고 차를 움직이게 하는 엔진이 있다. 그리고 움직임을 제어하는 핸들, 브레이크, 기어가 존재한다. 또한 연료를 저장할 공간과 탑승자와 물건을실을 공간이있다. 1950년대의 나온 자동차와 현재 지금 이시점에서 나오는 자동차와 외관적인 부분은 매우 차이가 많이 나지만 집까지 차로 이동하거나 짐을 싣고 이동을 한다거나 물리적으로는 다르지만 기능적으로는 똑같다고 볼 수 있다.
컴퓨터도 마찬가지이다. 논리적인 구성면에서 오늘 날의 컴퓨터는 1950년대 컴퓨터와 매우 유사하지만 물리적인 차이는 어마어마한 차이를 보인다.

프로세서와 속도와 심장 박동수

• 프로세서(CPU) : 컴퓨터의 두뇌에 해당한다. 산술연산을 하기도 하고 데이터를 이리저리 옮기며 다른 수성요소의 작업을 제어한다.
  프로세서를 보면 2.2GHz 듀얼코어 인텔 Core i7을 예를 들면 인텔은 회사명, core i7은 제품군중에 하나인 이름을 나타낸다. 그렇다면 2.2Ghz는 무엇을 의미하고 듀얼코어는 무엇일까. 2.2GHz는 프로세서의 속도는 1초에 수행할 수 있는 연산이나 명령어의 개수를 의미한다. 즉 초당 22억번씩 빠르게 움직인다는 뜻이다. 코어는 단독으로도 프로세서가 될 수 있지만 더 빨리 계산하고자 여러개를 포함시킨 하나의 프로세서로도 쓸 수가 있다. 즉 코어가 두개인 하나의 프로세서라는 뜻이다.

• 주 기억 장치(RAM) : 주 기억 장치는 프로세서가 현재 작업중인 데이터도 저장하기도 하고, 데이터로 무엇을 해야 하는지 알려 주는 명려어도 저장한다.(매우 중요함) 이러한 원리로 메모리에 다른 명령어를 로드하여 프로세스가 다른 계산을 수행하게 할 수 있다.(내장식 범용 컴퓨터 장치가 된다.) 즉 하나의 컴퓨터로 이메일을 주고받고, SNS를 이용해 친구와 연락하고 음악을 재생하고 이 모든 일이 적합한 메모리를 배치함으로써 가능해진다. 하지만 대부분의 주 기억 장치는 휘발성을 띤다. 전원이 꺼지면 메모리의 내용이 사라지고 현재 정보들이 모두 없어진다는 뜻이다.