에드박, 유니박 外

[길동무]

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1.컴퓨터의 이해, 컴퓨터 상식

1. 컴퓨터의 역사

초창기 컴퓨터는 현재의 PC 처럼 작은 컴퓨터의 형태가 아니었다.
1944년 하버드 대학 교수인 에이컨이 IBM 사의 후원으로 [MARK-1]이라는 최초의 컴퓨터를 제작하였다.

1946년 미국의 펜실베니아 대학에서 머클리와 에커트가 10진수 체계의 전자식 컴퓨터인 에니악(ENIAC)을 만들었는데, 탄도 표나 일기예보 , 원자 에너지 계산, 우주 광선 연구 등 군사용으로 사용되었다.
이 컴퓨터는 무려 18,000개의 진공관과 6,000개의 스위치를 사용하여 만든 것인데, 무게만도 30톤이 넘었고 전력 소모는 주변지역이 단전 될 정도였다고 한다. 또한 프로그램(계산순서)이 스위치 조작으로 하는 것이어서 프로그램을 바꿀 때마다 그 많은 스위치의 연결을 처음부터 다시 해야 하는 불편이 있었다.
그래서 폰.노이만은 필요에 따라 다른 프로그램을 호출할 수 있는 프로그램을 내장하는 방식을 주장했다.

1949년 모리스 윌크스는 최초의 프로그램 내장방식의 에드삭(EDSAC) 을 완성하였고, 1951년에는 노이만에 의해서 2진수 체계를 사용한 에드박 (EDVAC) 이라는 컴퓨터가 개발되었다. 또한 IBM사는 보조 기억장치로 자기테이프를 사용하는 유니박(UNIVAC-1)을 개발하여 미국의 인구 통계국에 설치하였다.

하지만 이 같은 발전에도 불구하고 모두 진공관을 이용 하였기 때문에 현재의 컴퓨터보다는 휠씬 덩치가 컸다. 

에니악(ENIAC)	에드삭(EDSAC)

에드박 (EDVAC)	유니박UNIVAC

가. 특징별로 본 최초의 컴퓨터(계산기)

컴퓨터 이름	발명년대	발명자	특징
기계식 탁상계산기	17세기	파스칼	10진법의 덧셈, 뺄셈 가능
차분 기관(해석기관)	1812년	베비지	기계식 계산기의 기초
MARK I	1944년	에이컨	전기 기계식
ENIAC	1946년	머클리	전자 계산기
EDSAC	1949년	윌키스	폰노이만의 프로그램 내장방식 채택

나. 기억소자별로 분류한 세대별 컴퓨터

	제1세대	제2세대	제3세대	제4세대
발명년대	1946~1957	1958~1964	1965~1974	1975~
크 기	초대형	대형	소형	초소형
처리속도	10-3초(밀리)	10-6초(마이크로)	10-9초(나노)	10-12초(피코)
특 징	무거우며 전력소모가 크다	기계적 장치개발에 중점	초소형화 되면서 기능은 강력	연산속도가 대단히 빠름
기억소자	진공관	트랜지스터	집적회로	고밀도 집적회로

※ 참고
제5세대 : 개인용컴퓨터를 사용하기 시작한 80대 후반컴퓨터.
제6세대 : 멀티미디어가 도입된 90년대 중후반의 컴퓨터.
제7세대 : 인터넷을 활용한 멀티미디어 환경의 컴퓨터(2000이후).
앞으로의 전망 : 이동통신과 컴퓨터가 결합한 모바일(mobile)형태-IMT2000등.

참고site : http://user.chollian.net/~y2000

2. 컴퓨터의 기본 구조

컴퓨터(Computer)를 적절히 풀이하면 정보처리기계라고 말할 수 있다. 1세대와 2세대에는 단순 계산을 하는 일 처리만 하였으나 현재 5~6세대에는 처리할 자료의 형태나 량이 훨씬 다양하고 복잡하다. 따라서 단순한 계산기로 부르지 않고 자료를 처리하여 정보를 생성한다는 뜻의 정보 처리기라고 하는것이 타당할 것이다.

즉 가공되지 않은 자료를 처리하여 의미 있는 자료인 정보를 만들어 내는 기계인 것이다.

처리부분을 상세히 살펴 보면 자료가 입력될 입력 장치와 처리된 정보가 출력될 출력 장치, 처리를 할 자료를 모아두는 기억장치, 실제로 계산이 되는 연산장치, 그리고 이모든 과정을 제어하는 제어 장치로 구분할 수 있다.

※ 참고
 입력장치와 출력장치를 합쳐서 입출력장치(I/O)라고 한다.
 보조기억장치는 기억장치의 기능을 보조하는 저가, 대용량의 기억 장치이다. 현재의 컴퓨터에서는 보조기억장치는 프로그램과 자료를 저장해 두는 창고 역할을 하고, 주 기억장치는 자료를 처리할 때 작업 공간으로 이용을 한다.

3. 컴퓨터의 종류

가. 용도별로 구분

일반적인 업무나 가정등에서 다용도로 활용하는 범용컴퓨터(General-purpose computer)
다른 컴퓨터나 사람에게 특정한 서비스를 제공해주는 서버 컴퓨터
전자 출판용 컴퓨터 - 주로 매킨토시컴퓨터가 선점하고 있다.
엔진 제어나 공장의 자동화 기계에 사용하는 Microprocessor

보통 개인용 컴퓨터(persnal computer)를 PC라고 하는데, PC는 IBM호환기종의 범용 컴퓨터를 통칭하는 말로도 사용된다.(IBM이 처음 만든 개인용 컴퓨터의 상표 명이 IBM PC이다.)

나. 기억용량에 따라 구분

단위시간당 처리하는 자료의 용량에 따라 구분하는 것으로 소형, 중형, 대형, 초대형 컴퓨터로 분류한다.
초대형 컴퓨터를 특히 슈퍼컴퓨터(Super Computer)라고 하는데 수천명의 사용자 프로그램을 처리할 수 있는 매우 고가의 컴퓨터 이다.
네트워크기술이 발전하지 않았던 시절에는 1개의 컴퓨터가 고성능이 되어야 했지만 현재는 네트워크 기술의 발전으로 비교적 저급컴퓨터(그렇지만 PC에비해서는 고성능) 여러 대를 이용하여 분산 처리 하는 방식의 다운사이징(Downsizing) 기법이 일반적이다.

다. 처리방식에 따라 구분

디지털 형태의 자료를 처리하는 디지털(digital) 컴퓨터와 아날로그 자료를 처리하는 아날로그(analog) 컴퓨터, 두가지 다를 적절히 사용하는 하이브리드(hybrid) 컴퓨터로 구별할 수 있다.

라. 외관 형태에 따라 구분

책상 위에 올려 놓고 사용 하는 DeskTop 컴퓨터
Notebook처럼 들고 다닐 수 있는 정도의 Notebook 컴퓨터
한 손으로 가볍게 쥘 수 있는 정도의 Handheld 컴퓨터

4. 현재의 개인용 컴퓨터-범용 컴퓨터

개인용 컴퓨터는 여러 가지 용도로 사용하기 때문에 범용컴퓨터라고 말할 수 있다.
최초에 Apple-II라고 하는 8bit컴퓨터부터 현재의 PentiumIV까지 불과 30년 정도의 역사를 가지고 있다. intel과 IBM PC의 등장, Microsof등 여러 가지 조건으로 PC는 놀라울 정도의 발전을 가져 왔다. 또한 주변장치를 만드는 수많은 크고 작은 기업들과 시대적인 요구로 인해 컴퓨터는 이제 생활의 필수품으로 되어 있다. 뿐만 아니라 원한다면 몇 가지 부품들을 직접 구매하여 직접 만들 수도 있는 지경에 와 있다.
현재 PC용 부품들은 규격화, 모듈화가 잘되어 있어서 누구나 쉽게 말들 수 있다. 그 모듈들을 살펴보면 다음과 같다.

본체

케이스 + 전원장치 main board(mother board)(M/B) : 모든 부품을 장착하는 장소로 다른 부품의 형태나 성능을 결정한다. CPU - 중앙 처리 장치 : 컴퓨터의 성능을 좌우한다. 처리방법이나 속도에 따라 여러 가지 이름으로 불린다. 속도의 단위는 MHz(메가 헤르츠), GHz(기가 헤르츠) 펜티엄2 350, 펜티엄4 2.5GHz등 RAM - 주기억장치 : 자료를 처리하는 작업공간으로 클 수록 작업효율이 증가한다고 볼 수 있다. 단위는 MByte(메가 바이트), GByte(기가 바이트) VGA - 비디오카드 : 화면을 관리하는 출력 장치이다. 최근 3차원 영상을 좀더 자연스럽게 보여주는 기능으로 성능을 평가 한다. Nvidia사의 gforce계열이 유명하다. HDD - 하드디스크 : 보조기억 장치로서 프로그램이나 자료를 저장 하는 곳이다. 용량 뿐만 아니라 속도도 중요하다. 용량은 GByte, 속도는 전송속도로서 ATA 100혹은 ATA 133등이 있다. CD-ROM, RW, DVD : 대용량의 자료를 담아 두는 저장 기계이다. CD-ROM은 기본적으로는 저장된 읽을 수 만 있는데, 쓰기가 가능한 것이 RW이고, 고화질 영화 같은 대용량 자료도 담을 수 있는 것이 DVD이다. 용량은 CD-ROM:650MByte, DVD:4.7GB sound card : 소리를 녹음하거나 재생 할 수 있는 장치 음원의 수에 따라 2(ch)채널, 4ch, 5.1ch, 6ch, 8ch등이 있다. Lan Card : 다른 컴퓨터와 자료를 주고 받을 수 있도록 해 주는 장치이다. 초고속 인터넷이 보급되면서 필수 장치로 되었다. 속도는 100Mb/s, 10Mb/s 두 종류가 있다. 기타 필요한 기능의 부품들 : FDD, tv수신카드

주변장치

Monitor : CRT, LCD 마우스와 키보드 스피커 프린터 : 잉크젯, 레이저 dpi - dot per inch:1인치당 점의 개수를 뜻하는 정밀도의 단위 CPS - charect per second:초당 전송 되는 글자수를 뜻하는 속도의 단위 PPM  - page per minute : 분당 인쇄되는 장수(A4용지)를 뜻하는 속도의 단위 스캐너 : 사진을 입력하는 장치 디지털카메라

컴퓨터 부품 가격 비교 사이트 : http://www.danawa.co.kr

5. 소프트웨어 개념

컴퓨터는 앞에서 열거한 물체적인 요소 외에 program(순서) 이라는 것을 가지고 있다. 즉 하나의 기계에 작업하는 순서를 바꾸어서 전혀 다른 기능을 할 수 있다. 처음에 폰.노이만(Von, Neumann)이 주장한 프로그램 내장방식의 경우처럼, 여러 가지의 순서 표를 가지고 있으면서 필요에 따라 순서 표를 바꿀 수 있는 것이다. 이렇게 하여 간편하게 여러 가지의 기능을 하는 것이 바로 컴퓨터이다.

이때 물체적 요소를 Hardware(하드웨어)라고 하고 순서 표(program)를 software(소프트웨어)라고 한다.
따라서 컴퓨터는 크게 하드웨어와 소프트웨어라는 두 가지의 측면이 있고, 이 두 가지 중 1개만으로는 컴퓨터의 동작이 이루어 지지 않는다. 좀더 세밀히 나누자면 두 가지 성질을 모두 가지고 있는 Firmware(펌웨어)라는 것도 있다. 현재 PC상에서 ROM BIOS라고 불리는 것이 있는데, 이것은 main board내에 있는 소프트웨어 이다. main board내부에 hardware처럼 존재하기 때문에 하드웨어일 수도 있고, 내용은 프로그램이기때문에 소프트웨어일수도 있다.

컴퓨터가 처음 켜져서 주기억 장치에는 아무런 내용이 없다. 이때 보조기억 장치의 특정한 정보가 주기억 장치로 읽혀 지면서 컴퓨터가 작동을 하는데, 이것을 부팅이라고 한다. 부팅(Booting)이란 단어의 유래는 불분명 하지만 장화(boot)를 신는다는-즉 일하러 갈 준비- 설과 엔지의 시동을 걸 때 사용하는 가죽끈(부트스트랩:bootstrap)의 약칭이라고 하는 설이 있다.

부팅후 처음으로 만나는 컴퓨터의 환경을 운영체제라고 한다. 운영체제 내에서 실제로 컴퓨터로서 할 일을 선택하여 사용 하는 것이다. 이때 컴퓨터를 사용하여 하는 일을 응용 프로그램 이라고 한다.

BIOS나 OS가 존재하는 이유는 바로 호환성을 보장하기 위해서 이다.

6. 소프트웨어 종류

가. 역할에 따른 분류

- 시스템 소프트웨어 : 운영체제 같이 시스템 자원을 관리 해주는 소프트웨어
    파일관리, 디스크관리, 프린터, 장치관리 등
- 유틸리티 : 운영체제의 기능을 도와주는 소프트웨어
    바이러스 백신, 압축 프로그램, 이미지 변환 프로그램 등
- 랭귀지 : 컴퓨터 프로그램을 개발 할 수 있도록 해주는 소프트웨어
    비쥬얼 베이직, C++, 델파이, 자바 등
- 응용 프로그램 : 사용자가 컴퓨터를 이용하여 작업을 하는 궁극적인 소프트웨어
    워드프로세서, 스프레드시트-엑셀 등
- 게임 소프트웨어 : 응용 소프트웨어의 한 부분이다.

나. 판매에 따른 분류

- 상용 소프트웨어 : 적당한 대가를 지불하고 사용권을 얻는 소프트웨어
- 공개용 소프트웨어 : 대가의 지불이 없이 복제하여 사용 가능한 소프트웨어
- 세어웨어 : 정식으로 대가를 지불하여 사용권을 얻기 전에 무료로 미리 사용 해 볼 수 있는 소프트웨어로
   대부분 약간의 기능제한이 있다.
- 배포판 : 공개용 소프트웨어를 다른 말로 부르는 것임
- 기타 : 무료로 공급되나 소프트에어 사용자에게 광고를 하고 광고주에게 대가를 받는 것도 있음.

7. 기타 사항

가. 컴퓨터에 2진수를 사용하는 이유는?
     가장 간단하게 회로를 만들 수 있기 때문이다. 선 1가닥에 전류의 량을 변화 시켜서 신호를 전달 한다면
     가장 정확하고 간단한 것은 2개로 나누는 것이다.

나. M(메가), G(기가)가 무엇인가?
     물리학에서 단위를 표현할 때 너무 크거나 너무 작을 때 줄여서 표현하는 기법으로 다음 표와 같다.

1000G	1T	Tera(테라)
1000M	1G	Giga(기가)
1000k	1M	Mega(메가)
1000	1K	kilo(킬로) ex) 1km
1	1
1/1000	1m	mili(밀리) ex) 1mm
1/1000m	1μ	micro(마이크로)
1/1000μ	1n	nano(나노)
1/1000n	1p	pico(피코)

※ 컴퓨터에서 용량을 나타낼 때 변화되는 단위의 크기는 1000이 아니라 1024이다. 이유는 2진수 10자리와 1000이 가장 비슷하기 때문이다.

다. Byte는 무엇인가?

bit는 binary digit의 약자로서 2진수 자리수를 나타내는 말이다.
Byte는 2진수로 1글자를 표현할 수 있는 자리수를 나타내는 말이다.
Nibble 는 2진수 4자리를 말하는 것이고 숫자를 모두 표현할 수 있다. intel이 최초로 개발한 마이크로 프로세서는 4bit nibble processor 4004 였고, 탁상 계산기에 활용 되었었다.
문자가 표현 되어야 하는 터미널(대형컴퓨터의 단말기-컴퓨터가 아님)을 만들기 위해 intel이 개발한 마이크로 프로세서는 8bit인 8008이었다.
즉 1문자를 나타낼 수 있는 2진수의 자리를 8개로 보았는데 이것은 언제까지나 미국의 경우이다.

word는 CPU가 1회에 처리하는 2진수 자리수 이다. 8bit컴퓨터는 1번에 8bit씩 처리 하므로 1word=8bit이고, 16bit컴퓨터는 16bit가 1word이다.

32bit 컴퓨터에서 16bit는 half-word, 32bit는 full-word, 64bit는 long-word라고 한다.