컴퓨터는 어떻게 작동할까요?
CPU, RAM(메모리), 기억장치 등을 컴퓨터를 구성하는 요소들을 메인보드라는 판에 끼우고 여기에 전원을 연결하면 작동됩니다.
오늘 포스팅에서는 컴퓨터의 구성요소를 하나씩 살펴볼게요.
* CPU
- 중앙처리장치(Central processing unit)이라 불리는 컴퓨터의 머리 역할을 하는 부품
- 개별적으로 연산을 수행하는 '코어(Core)'들의 집합체.
→ 코어가 많을수록 속도가 빠르고 동시에 더 많은 작업을 처리할 수 있음.
: 한 사람보다 네 사람이 동시에 제설작업을 하면 더 빨리 할 수 있는 것과 같음.
- CPU칩의 종류는 대표적으로 ARM와 인텔이 있음.
- CPU는 데이터를 연산하거나 처리하는 역할을 하는데, 데이터를 따로 저장하지 않기 때문에 CPU가 작동하기 위해서는 데이터의 저장창고로 부터 CPU로 데이터를 보내주어야함.
: 이런 데이터 저장소 역할을 하는 것이 바로 기억장치인 HDD, SSD.
* 저장장치 : 장기기억
- 보조기억장치라고 부르기도 함.
- 컴퓨터의 데이터가 저장되는 장치
- 크게 HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive)가 있음.
1) HDD
- 자성물질로 코팅된 원형 철판과 길쭉한 암으로 구성되어 있어, 철판이 회전하면 암이 움직이며 코팅층에 정보를 기록하거나 기존에 기록된 정보를 읽어들임.
- 쉽게 얘기해서 물리적으로 디스크를 회전하면서 정보를 찾고, 읽는 방식
- 움직이는 부품이 있기 때문에 소음이 발생하며 무겁고 전력소모가 많음.
2) SSD
- 부품없이 '셀'이라고 하는 작은 칸이 무수히 배열된 구조이고, 각 셀에 0이나 1이 저장됨.
- SSD는 단순히 셀을 모아놓은 집합체에 불과하기 때문에 내부에서 움직이는 부품이 없는데, 이런 기술을 '플래시 메모리(Flash Memory)'라고 부르며, USB드라이브, SD카드 등도 플래시 메모리 기술을 사용함.
- SSD는 전자신호를 이용하므로 HDD보다 SSD가 속도가 더 빠름.
- 이전에는 컴퓨터에는 HDD를 썼지만 최근 SDD의 가격이 내려가고 HDD대비 경량성, 정숙성, 내구성, 효율성에서 모두 앞서므로 컴퓨터에서조차 SDD를 쓰는 추세.
- 회전판 구조를 포함하는 HDD는 크기를 아무리 축소해도 어느정도 크기가 되므로 휴대폰 같은 휴대기기에도 역시 플래시 메모리를 사용함.
* 램 : 단기기억
- 랜덤 액세스 매모리(RAM, Random Access Memory)라 불리는 램은 기기의 단기기억임.
- 메모리, 주기억장치라고 불리기도 함.
- 우리가 앱을 실행하고, 브라우저 탭을 열고, 워드 문서를 열면 컴퓨터는 우리의 모든행위를 기억하기 위해 램을 소비함.
- 램은 휘발성이 있어서 앱을 재식하면 앱에 배정됐던 램이 깨끗이 지워지고, 워드문서를 저장하지 않고 닫으면 내용이 날아가 버림.
- CPU가 데이터를 처리할 때 매번 보조기억장치로부터 데이터를 받으면 시간이 오래걸리므로, 이런 이유로 '메모리'라는 CPU의 개인 작업 공간을 만듦.
- CPU가 데이터를 처리할 때 매번 보조기억장치로부터 데이터를 받을 필요 없이 보조기억장치에서 메모리로 데이터를 옮겨놓고, CPU가 필요할 때 마다 그 안에서 작업하면 됨.
ex) 예를 들어 바탕화면에 있는 포토샵 프로그램을 더블클릭하면 실행되기까지 시간이 좀 걸리는데 이때 보조기억장치에서 메모리로 필요한 데이터가 옮겨가고 있는 것임.
- 너무 많은 작업을 동시에 수행하여 램이 부족해지면 컴퓨터는 저장장치의 공간을 빌려서 추가 램처럼 사용함.
→ 하지만 저장장치는 램보다 속도가 느리기 때문에 당연히 빌려온 공간도 정보를 읽고 쓰는 속도가 느림.
→ 우리가 앱, 게임, 탭을 잔뜩 열어 놓으면 컴퓨터가 느려지는 이유!
- CPU, 기억장치, RAM 등을 제어하고 전체적인 컨트롤을 담당하는 소프트웨어가 바로 운영체제임.
- 주기억장치의 표준은 D램
※ 본 포스팅은 '비전공자를 위한 이해할 수 있는 IT지식', 'IT 좀 아는 사람' 책의 내용을 바탕으로 작성하였습니다.
해당 책 내용을 직접 읽고 쓴 포스팅으로, 책 내용과 다르거나 틀린부분이 있을 수 있습니다.
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