[컴퓨터 구조] 컴퓨터의 구조와 역사

'컴퓨터'의 구조는 어떻게 되어있을까? CPU와 메모리! [안될과학 - 랩미팅 15화] 을 보고 정리한 내용입니다.

 

 

컴퓨터의 역사

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• 원래 컴퓨터는 수학을 계한 하는 직업 [히든 피겨스 영화]
• 1946년에 만들어진 ENIAC (펜실베니아 대학) : 프로그래밍이 가능한 최초의 컴퓨터
  • ENIAC의 문제점 : 물리적 SW를 이용해야했다 (0,1을 손으로 조작)
• 폰노이만 : 컴퓨터의 아버지
  • 애니악에서 부족한 점 : 코딩, 저장된 sw가 없다는 점을 꼬집음
  • CPU와 SW, HW의 컴퓨터 구조를 정립
• CPU
  • 논리회로(xor, or, and 등)들로 가득차있다.
  • 전기 스위치(0 과 1)를 통해서 논리를 만들 수 있다 (= 계산을 할 수 있다)
• 잭 킬비 (1958)
  • CPU를 작게 만들어줌
  • 트랜지스터로 CPU를 작게 만든다.
  • IC (Integrated Circuit : 회로를 한곳에 몰아 넣었다) : 집적회로를 만듬
• 최초의 CPU : 인텔 4004
  • 머리카락보다 얇은 전선, 회로로 cpu를 만듬

 

컴퓨터의 구조

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• CPU가 하는일
  • Control Unit : 정보 처리 (명령어 넣어주기)
  • Logic Unit : 계산, 연산

 

• 메모리 : 정보를 기억하는 역할
  • RAM : 0 이냐 1 이냐를 기억해야한다.
    • 단점 : 같은 크기에서 기억하는 용량이 적다.
    • 장점 : 빠르다
    ⇒ CPU 안에 내장 (캐시메모리)
  • DRAM : 훨씬 더 작은 부품으로 숫자 하나를 기억할 수 있다.
    • 단점 : 속도가 느리다
    • 장점 : 부품이 작아도 많이 기억한다.
    ⇒ 메모리로서 존재
  ⇒ 컴퓨터에 RAM과 DRAM 모두 이용한다.

 

• HDD/SSD
  • 오래 기억가능한 큰 보관소가 필요
  • RAM 메모리는 전원이 꺼지면 모두 소멸 (휘발성)
  • HDD/SSD는 영구적으로 기억한다.

⇒ 속도 : (빠름) 캐시메모리 < 디램 < 하드디스크 (느림)

 

• CPU가 하는 일
  • “기억 꺼내기 > 계산하기 > 기억 다시 넣기” 하나의 사이클
  • Clock : 1초에 이 한 사이클 몇번 할 수 있느냐

 

• 듀얼 코어
  • 싱글 코어로 오버클럭을 실현하려고 했지만, 문제점을 발견 (수명 짧아짐)
  • 듀개의 CPU로 병렬적 처리 가능
  • 듀얼이라고 좋은건 아님 ⇒ 속도의 한계가 있다.
    • 나눠서 작업하면 검증의 과정이 따로 필요
    • 발열의 문제, 쿨링을 하기 위한 또 다른 전기 소모